HOBAS管在原水压力管道工程曲线中顶管的应用

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1、2014年8月第8期城市道桥与防洪成果应用293HOBAS管在原水压力管道工程曲线中顶管的应用苏宇，苏耀军(上海市水务建设工程安全质量监督中心站，上海市200232)摘要：该文就大口径HOBAS管在压力管道曲线顶管工程中的首次成功应用，结合青草沙某支线工程实例，分析了压力管道曲线顶管用HOBAS管的关键技术特点，阐述了HOBAS管的管节设计和制作的主要控制技术，总结了HOBAS管在曲线顶管施工中的技术控制要点。其成果对今后类似建设工程有较强的借鉴作用。关键词：HOBAS管；压力管道；曲线顶管中图分类号：TU991．36文献标识码：B文章编号：1009-7716(2014)08-0293

2、-031工程背景2压力管道曲线顶管技术方案的比较和选择青草沙水源地原水工程某支线工程在J26一J29该工程为输送原水的压力管道，原设计钢管顶管施工段由于J27井与J28井位征地拆迁困难内径为DN2200，管道运行最大工作压力为0．80MPa。无法实施，经调整管位后改由J26井到J29井一管位调整后的顶管施工属长距离曲线顶管(长次顶进，并采用曲线顶管方式顶进以避让沿线高791m、曲率半径1200m)。因此除了常规顶管压铁塔及过河桥桩。该段管线总长791m，其中施工技术要求外，方案重点在于管材如何满足内直线段长度为124．97In，曲线段长度为666．06水压和曲线顶管施工要求。m，曲率半

3、径为R=I200In，管线布置如图1所2．1钢管示，由J26井向J29井顶进。该施工段顶管主要钢管能够满足设计内水压要求，而曲线顶管穿越土层为③层灰色淤泥质粉质粘土、③夹层灰目前有两种方法。(1)采用接口焊接形式，利用钢色粘质粉土夹淤泥质粉质粘土，地质剖面见图2管本身的弹性敷设能力(轴向可以有一定的弯曲所示。③层土透水性较差，属高含水量、高塑变形能力)，进行曲线顶管。由于该工程管径为性、高压缩性、低强度、低渗透性的饱和软土，DN2200，其轴向抗弯刚度很大，通过顶管机进行蠕变量大，土层灵敏度高；．而③夹层土层不稳曲线顶管，一般要求曲率半径大于10000m以定，渗透性较好。该施工区段内地

4、表水体丰富，上。(2)采用管道接口“先柔后刚”技术(即钢管制管线沿线地下水受大气降水及沿线主要河流水位作成类似“F型”柔性接口管节，待曲线顶管贯通涨落影响较大，且临近高压铁塔、桥梁、民房等后为保证抗内水压能力，再对管接缝进行闭合焊建构筑物。接处理，使管道形成整体)。由于综合成本较高、管道内作业环境差、安全风险高，尤其是贯通后割除加劲板(环)、安装加强板、角缝焊接等工后处理工作量大等原因，施工难度大。2．2钢筋混凝土管采用“F型”钢套环柔性接口形式的钢筋混凝土管，可以满足曲率半径为1200Ill的曲线顶管施工要求，但钢筋混凝土管以及“F型”钢套环接口无法满足设计内水压的要求。2．3玻璃纤

5、维增强夹砂管采用企口式、套环式柔性接口的离心浇筑成图2J26一J29井工程地质剖面图型工艺的玻璃纤维增强夹砂管，可以满足曲率半收稿日期：2014—05—10作者简介：苏字(1982一)，男，上海人，工程师，从事水务工程径为1200m的曲线顶管施工要求；同时，玻璃安全、质量监督管理工作。纤维增强夹砂管能够满足设计内水压要求；另294成果应用城市道桥与防洪20l4年8月第8期外，玻璃纤维增强夹砂管具有内壁光滑磨阻小、质和壁厚应!-i管身相同，即玻璃纤维层(GRP不易结垢、耐腐蚀性好、能抵抗多种无机溶剂、层)、厚度为40mm。此，需要增加管身厚度，有机溶剂的侵蚀、抗老化、重量轻等有特点。因以

6、满足管节接口构造要求。该T程接口采用套筒此较适合该T程，但需要研究管道接口技术，以式，根据套筒尺寸要求，将管身壁厚分为内壁层解决在设计内水压条件下的管缝接口抗渗漏能(40mmGRP层)和外壁层(33mmRM层)，考虑经力。同时，还应结合陔T程顶管施T的技术特济成本并结合管材制作T艺的可行性，外壁层采点，改进管材结构设计，以满足顶力要求和克服用29mm厚的树脂砂浆层、并在其中I'H】夹4mm管道受轴向顶力作用而挤压变形的影响。厚的玻璃纤维增强层(捉高外壁层受弯抗裂能综合上述分析，该曲线顶管T程确定采用玻力)。管身管壁设计总厚度为73mm、设计环刚璃纤维增强夹砂管，并就顶管用管节结构形式、

7、度为50000N／m!，结构形式如图3、图4所示。管节接口形式等关键技术进行了重点研究。3曲线顶管用HOBAS管管节设计与制作控制3．1管材制作工艺的确定玻璃纤维增强夹砂管的制作T艺分为连续或图3管节接口与套筒连接形式示意图定长缠绕T艺、离心浇筑T岂，其成型管材均具有较大的抗内水压能力，凶此对于该1一程主要是考虑管材结构能甭满足顶管要求，即施T性。由于缠绕T艺制作的复合结构管壁断面材质分布呈环向较大差异、分层明显和不均匀性，其轴向压缩强度相对较