随着我国市政建设的发展和环境保护要求的加强，目前顶管在全国各大城市的使用进人了一个高峰期。顶管施工是一种非开挖铺设地下管道的施工方法，它借助于主顶油缸及管道中继间的推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内后吊起，同时，把紧随工具管或掘进机后的管材埋设在两坑之间。与开槽埋管相比，顶管施工对地表影响较小，土方量、施工占地和施工人员也较少，且施工文明，在覆土深度大的情况下比开槽埋管更经济。特别是在不能开槽施工的环境下，顶管施工成为一种不可替代的重要施工手段受到广泛关注。

同过去穿越小段道路、铁路、河道的短距离顶管施工相比，近几年顶管施工有了显著的进步：

(1)长距离连续顶进。如果在顶进中加中继间，顶进距离可长达上千米；

(2)顶管口径范围扩大。通过采用不同的顶管技术，可以顶进直径从数十厘米的微型管到超过3m的大管；

(3)新理论、新工艺、新材料层出不穷。气压平衡、水泥平衡、土压平衡施工，注浆减摩技术、曲线顶进技术等被大量运用到顶管施工中，各种先进的顶进设备已经在工程中推广使用。

2  几个与顶管相关的问题及使用“F”型顶管的优点

钢筋混凝土管是顶管工程中使用最多的一种管材，JC／T640-1996《顶进施工法用钢筋》标准的颁布为混凝土排水管在顶管施工中的生产、检验以及使用提供了重要的依据。该标准规定的顶管接口型式有平口管、企口管、双插口管、钢承口管(俗称“F”型管)。上海引进国外芯模振动工艺生产的管型(俗称“丹麦管”)也曾用作顶管，此管型为GB／T11836-1999《混凝土和》中的柔性接口企口管。但是笔者认为，我国的相关标准对顶管的技术参数规定偏低，如对顶管混凝土抗压强度仅要求不低于40MPa。另外未规定顶进力检验办法，并且我国目前尚无混凝土顶管顶进力检验的机构。技术要求和检验办法的滞后，已不能完全满足现在的顶管工程要求，甚至可能造成风险。所以，在钢筋混凝土顶管的生产中除了应满足上述标准要求外，还应重点考虑下列几个工程因素：
(1)顶进力：顶进管的顶力一般在几千kN至上万kN，混凝土管材的抗压强度必须达到C50。管材整体力学性能，包括钢筋骨架结构、管体混凝土强度、荷载集中部位结构强度等都应该作为管材结构设计、生产的重要因素考虑。
(2)连续施工：顶管施工多属连续施工，随着顶管机械的发展，顶进效率日趋提高，顶管的连续顶进，对顶管的生产效率提出更高的要求。
(3)曲线顶进：长距离曲线顶进施工中，如果纠偏过量、顶进力过大，会造成两管接口错位、管端破损、管接口渗漏、管壁裂缝、管壁渗漏等问题。除严格控制施工质量外，采用优化设计的管型是十分重要的一个控制措施。
平口管、企口管属刚性接口管，因接口强度低、密封性能差，在长距离顶管施工中基本不适用。现在采用双插口管较多。双插口管又称“T”型套环管，它适用范围较广，从φ200mm至φ3500mm之间各种口径混凝土管都可以用。但是，在施工中的“T”型钢套环，由于纠偏时纠偏力会使钢套环与管道接触处缝口张开或者钢套环变形。当朝前的张口充满泥沙以后，欲向相反方向纠偏时，上述缝口内的泥砂被挤实，而且不易被挤出。这时，如果这种纠偏仍在进行，则钢套环的直径会被撑大，边缘就有可能被撕裂，也有可能使前面某部分钢套环产生卷边，从而导致管口的密封失效，砂土会沿着接口渗到管内来。这时在管内可看到接口处不仅仅是漏水，而且有泥沙滚进来。这种情况十分危险，如果继续推进，管子与管子之间就可能出现错位，严重时会使管接口被压碎而不可收拾。
为克服“T”型管接口的缺点，把“T”型钢套环前面的一半埋入到混凝土管中，并在接口处(混凝土与钢承口的连接处)作一系列处理，就变成“F”型管接口了。
“F”型钢承口钢筋混凝土管有如下优点：
(1)可靠性增加了，适用范围扩大了，即使在砂砾土中也可使用；
(2)由于钢套环埋在混凝土管中，增加了它的刚度，在运输中也不易变形；同时，它与管内钢筋骨架焊接在一起，当管端部混凝土被顶进受压时，能够为管端混凝土提供一个很好的约束保护作用；
(3)“F”型接口很适用于曲线顶管，它的最大张角即使达到3°左右，也不易产生接口渗漏，可靠性相当好；
(4)与企口管相比，顶进受压面积增加了一倍多，很适合于长距离顶管。
上述特点使“F”型钢承口钢筋混凝土管成为长距离顶管施工优先选用的混凝土管材。以前，“F”型钢承口多用于φ1350mm-φ3000mm的大口径顶管，如今，随着顶管施工的日益普及，它已经开始全面取代其它钢筋混凝土顶管，国内φ600mm以上的钢筋混凝土顶管均开始使用，效果良好。

3  “F”型顶管生产工艺及对钢筋骨架的要求
国内生产顶管的工艺主要有离心法、悬辊法、立式振捣法、芯模振动法。离心法起源于日本，悬辊法是澳大利亚在上个世纪40年代初开始研究的，立式振捣法为现场施工法，欧洲、美国普遍采用芯模振动法。上海、北京等一些城市近年来也已从国外引进了芯模振动这种先进的成型工艺。几种成型工艺比较见表1。
上述成型工艺，悬辊法由于成型时钢筋骨架受力较大，受损隐患大，混凝土压实过程中不容易均匀受压，养护时管材易变形，尺寸变化大，并且不易预埋附件，一般只宜生产平口管、双插口管；离心法产品质量较好，内外壁光滑，但生产中排出大量废浆，且生产效率较低，如大规模顶管施工，供货较困难；立式振捣法投资少，布置灵活，是一种简单工艺，一般用于工地现场预制，但生产效率低。
下面着重介绍一下芯模振动工艺成型顶管的特点及针对顶管生产中存在的问题提出相应的解决办法。
3．1  芯模振动成型工艺的特点
(1)干硬性混凝土在底座、内、外模、压头间全封闭成型，尺寸精确；
(2)强大的振动力保证混凝土充分流动，确保管体混凝土致密而均匀；
(3)高频振动不会导致钢套环钢筋骨架及预埋构件变形移位或受损，确保顶管顶进中良好的力学性能；
(4)生产效率高，并不需要带模养护，确保生产能力满足大规模多机坑顶进需求用管量。
由于芯模振动工艺在混凝土未硬化前脱模，故管体内外壁产生粗糙拉痕，特别是外壁，如不解决，在顶进中将可能导致外壁与土壤摩擦力增大，从而使得顶进力增大，增加顶进难度和风险。故在芯模振动成型后，混凝土管体内外壁应及时进行人工修饰，确保管壁光滑。
在曲线顶管过程中，管体存在进退行径过程，如无双向固定止水胶圈的凹槽，在施工中可能导致胶圈从管端脱落，引起漏水。
我们经过摸索，在不改变芯模振动工艺完整性的前提下，对硬化后的管道在插口端固定PVC条，在止胶台与塑料条中间形成一个放胶圈的凹槽，塑料条本身起固定密封胶条作用，在顶进过程中不承受顶进力。经实际应用证明，在长距离曲线施工(800m)过程中，未出现胶圈固定不牢或者插口被破坏的现象。
3．2  “F”型顶管对钢筋骨架的要求
在管材成型时，应确保钢筋骨架不变形。钢承口与混凝土管体接触处须采用加注胶体等防渗漏措施，否则将导致混凝土与钢承口的连接处产生缝隙，从而导致使用中渗水。钢筋骨架应采用冷轧带肋钢丝，滚焊成型，焊点不得脱落、漏焊，纵筋应垂直于管材端面，不应偏斜或损坏。
JC／T640-1996对顶管的荷载要求只是按埋管的要求检验其径向受压状况下的裂缝荷载、破坏荷载，并且将荷载等级列为I、Ⅱ、Ⅲ级。在顶管的结构设计中除满足上述要求外，一定要考虑到顶管的特点，进一步改进结构。在轴向受压的条件下，管体混凝土抗压强度及局部抗折抗剪强度应适当提高。除了可在混凝土中掺加纤维以增强混凝土的抗裂性能外，在配筋上，由于混凝土的泊桑效应，在承受过大的轴向压力时，容易产生沿压力方向上的纵向裂纹，这就需要在配筋时加强环向配筋，特别是加强双层配筋的外层配筋量，这是同普通埋管配筋的不同之处。另外，在骨架两端头加焊“U”型钢筋，将内、外层筋联在一起，确保骨架与钢承口、二层筋之间、骨架与混凝土之间具有良好的整体性，保证顶管具备良好的抗裂性能。
此外，芯模振动工艺生产中继管较为困难，解决这一问题的关键也在于管子成型前与钢筋骨架固联在一起的钢构件的制作与焊接的科学方法及精确性，所以“F”型顶管生产的好坏同钢筋骨架及预埋构件有很大的关系。

榆林新跃有限责任公司（13891235458  0912-3692860  ）,始建于二00二年是综合性水泥制品企业,主要生产经营榆林电杆,榆林,排水管,榆林水泥制品厂,榆林砼管,价格优惠,质量保证,欢迎咨询:15591235458 .

随着我国市政建设的发展和环境保护要求的加强，目前顶管在全国各大城市的使用进人了一个高峰期。顶管施工是一种非开挖铺设地下管道的施工方法，它借助于主顶油缸及管道中继间的推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内后吊起，同时，把紧随工具管或掘进机后的管材埋设在两坑之间。与开槽埋管相比，顶管施工对地表影响较小，土方量、施工占地和施工人员也较少，且施工文明，在覆土深度大的情况下比开槽埋管更经济。特别是在不能开槽施工的环境下，顶管施工成为一种不可替代的重要施工手段受到广泛关注。

同过去穿越小段道路、铁路、河道的短距离顶管施工相比，近几年顶管施工有了显著的进步：

(1)长距离连续顶进。如果在顶进中加中继间，顶进距离可长达上千米；

(2)顶管口径范围扩大。通过采用不同的顶管技术，可以顶进直径从数十厘米的微型管到超过3m的大管；

(3)新理论、新工艺、新材料层出不穷。气压平衡、水泥平衡、土压平衡施工，注浆减摩技术、曲线顶进技术等被大量运用到顶管施工中，各种先进的顶进设备已经在工程中推广使用。

2  几个与顶管相关的问题及使用“F”型顶管的优点

钢筋混凝土管是顶管工程中使用最多的一种管材，JC／T640-1996《顶进施工法用钢筋》标准的颁布为混凝土排水管在顶管施工中的生产、检验以及使用提供了重要的依据。该标准规定的顶管接口型式有平口管、企口管、双插口管、钢承口管(俗称“F”型管)。上海引进国外芯模振动工艺生产的管型(俗称“丹麦管”)也曾用作顶管，此管型为GB／T11836-1999《混凝土和》中的柔性接口企口管。但是笔者认为，我国的相关标准对顶管的技术参数规定偏低，如对顶管混凝土抗压强度仅要求不低于40MPa。另外未规定顶进力检验办法，并且我国目前尚无混凝土顶管顶进力检验的机构。技术要求和检验办法的滞后，已不能完全满足现在的顶管工程要求，甚至可能造成风险。所以，在钢筋混凝土顶管的生产中除了应满足上述标准要求外，还应重点考虑下列几个工程因素：
(1)顶进力：顶进管的顶力一般在几千kN至上万kN，混凝土管材的抗压强度必须达到C50。管材整体力学性能，包括钢筋骨架结构、管体混凝土强度、荷载集中部位结构强度等都应该作为管材结构设计、生产的重要因素考虑。
(2)连续施工：顶管施工多属连续施工，随着顶管机械的发展，顶进效率日趋提高，顶管的连续顶进，对顶管的生产效率提出更高的要求。
(3)曲线顶进：长距离曲线顶进施工中，如果纠偏过量、顶进力过大，会造成两管接口错位、管端破损、管接口渗漏、管壁裂缝、管壁渗漏等问题。除严格控制施工质量外，采用优化设计的管型是十分重要的一个控制措施。
平口管、企口管属刚性接口管，因接口强度低、密封性能差，在长距离顶管施工中基本不适用。现在采用双插口管较多。双插口管又称“T”型套环管，它适用范围较广，从φ200mm至φ3500mm之间各种口径混凝土管都可以用。但是，在施工中的“T”型钢套环，由于纠偏时纠偏力会使钢套环与管道接触处缝口张开或者钢套环变形。当朝前的张口充满泥沙以后，欲向相反方向纠偏时，上述缝口内的泥砂被挤实，而且不易被挤出。这时，如果这种纠偏仍在进行，则钢套环的直径会被撑大，边缘就有可能被撕裂，也有可能使前面某部分钢套环产生卷边，从而导致管口的密封失效，砂土会沿着接口渗到管内来。这时在管内可看到接口处不仅仅是漏水，而且有泥沙滚进来。这种情况十分危险，如果继续推进，管子与管子之间就可能出现错位，严重时会使管接口被压碎而不可收拾。
为克服“T”型管接口的缺点，把“T”型钢套环前面的一半埋入到混凝土管中，并在接口处(混凝土与钢承口的连接处)作一系列处理，就变成“F”型管接口了。
“F”型钢承口钢筋混凝土管有如下优点：
(1)可靠性增加了，适用范围扩大了，即使在砂砾土中也可使用；
(2)由于钢套环埋在混凝土管中，增加了它的刚度，在运输中也不易变形；同时，它与管内钢筋骨架焊接在一起，当管端部混凝土被顶进受压时，能够为管端混凝土提供一个很好的约束保护作用；
(3)“F”型接口很适用于曲线顶管，它的最大张角即使达到3°左右，也不易产生接口渗漏，可靠性相当好；
(4)与企口管相比，顶进受压面积增加了一倍多，很适合于长距离顶管。
上述特点使“F”型钢承口钢筋混凝土管成为长距离顶管施工优先选用的混凝土管材。以前，“F”型钢承口多用于φ1350mm-φ3000mm的大口径顶管，如今，随着顶管施工的日益普及，它已经开始全面取代其它钢筋混凝土顶管，国内φ600mm以上的钢筋混凝土顶管均开始使用，效果良好。

3  “F”型顶管生产工艺及对钢筋骨架的要求
国内生产顶管的工艺主要有离心法、悬辊法、立式振捣法、芯模振动法。离心法起源于日本，悬辊法是澳大利亚在上个世纪40年代初开始研究的，立式振捣法为现场施工法，欧洲、美国普遍采用芯模振动法。上海、北京等一些城市近年来也已从国外引进了芯模振动这种先进的成型工艺。几种成型工艺比较见表1。
上述成型工艺，悬辊法由于成型时钢筋骨架受力较大，受损隐患大，混凝土压实过程中不容易均匀受压，养护时管材易变形，尺寸变化大，并且不易预埋附件，一般只宜生产平口管、双插口管；离心法产品质量较好，内外壁光滑，但生产中排出大量废浆，且生产效率较低，如大规模顶管施工，供货较困难；立式振捣法投资少，布置灵活，是一种简单工艺，一般用于工地现场预制，但生产效率低。
下面着重介绍一下芯模振动工艺成型顶管的特点及针对顶管生产中存在的问题提出相应的解决办法。
3．1  芯模振动成型工艺的特点
(1)干硬性混凝土在底座、内、外模、压头间全封闭成型，尺寸精确；
(2)强大的振动力保证混凝土充分流动，确保管体混凝土致密而均匀；
(3)高频振动不会导致钢套环钢筋骨架及预埋构件变形移位或受损，确保顶管顶进中良好的力学性能；
(4)生产效率高，并不需要带模养护，确保生产能力满足大规模多机坑顶进需求用管量。
由于芯模振动工艺在混凝土未硬化前脱模，故管体内外壁产生粗糙拉痕，特别是外壁，如不解决，在顶进中将可能导致外壁与土壤摩擦力增大，从而使得顶进力增大，增加顶进难度和风险。故在芯模振动成型后，混凝土管体内外壁应及时进行人工修饰，确保管壁光滑。
在曲线顶管过程中，管体存在进退行径过程，如无双向固定止水胶圈的凹槽，在施工中可能导致胶圈从管端脱落，引起漏水。
我们经过摸索，在不改变芯模振动工艺完整性的前提下，对硬化后的管道在插口端固定PVC条，在止胶台与塑料条中间形成一个放胶圈的凹槽，塑料条本身起固定密封胶条作用，在顶进过程中不承受顶进力。经实际应用证明，在长距离曲线施工(800m)过程中，未出现胶圈固定不牢或者插口被破坏的现象。
3．2  “F”型顶管对钢筋骨架的要求
在管材成型时，应确保钢筋骨架不变形。钢承口与混凝土管体接触处须采用加注胶体等防渗漏措施，否则将导致混凝土与钢承口的连接处产生缝隙，从而导致使用中渗水。钢筋骨架应采用冷轧带肋钢丝，滚焊成型，焊点不得脱落、漏焊，纵筋应垂直于管材端面，不应偏斜或损坏。
JC／T640-1996对顶管的荷载要求只是按埋管的要求检验其径向受压状况下的裂缝荷载、破坏荷载，并且将荷载等级列为I、Ⅱ、Ⅲ级。在顶管的结构设计中除满足上述要求外，一定要考虑到顶管的特点，进一步改进结构。在轴向受压的条件下，管体混凝土抗压强度及局部抗折抗剪强度应适当提高。除了可在混凝土中掺加纤维以增强混凝土的抗裂性能外，在配筋上，由于混凝土的泊桑效应，在承受过大的轴向压力时，容易产生沿压力方向上的纵向裂纹，这就需要在配筋时加强环向配筋，特别是加强双层配筋的外层配筋量，这是同普通埋管配筋的不同之处。另外，在骨架两端头加焊“U”型钢筋，将内、外层筋联在一起，确保骨架与钢承口、二层筋之间、骨架与混凝土之间具有良好的整体性，保证顶管具备良好的抗裂性能。
此外，芯模振动工艺生产中继管较为困难，解决这一问题的关键也在于管子成型前与钢筋骨架固联在一起的钢构件的制作与焊接的科学方法及精确性，所以“F”型顶管生产的好坏同钢筋骨架及预埋构件有很大的关系。

榆林新跃有限责任公司（13891235458  0912-3692860  ）,始建于二00二年是综合性水泥制品企业,主要生产经营榆林电杆,榆林,排水管,榆林水泥制品厂,榆林砼管,价格优惠,质量保证,欢迎咨询:15591235458 .