大口径预应力钢筒混凝土管顶管轴向顶进的力学性能试验研究

汪洪涛

上海城投水务工程项目管理有限公司 上海 201103

1 研究背景

预应力钢筒混凝土管（简称PCCP）是由钢板、预应力钢丝、混凝土和水泥砂浆等4种基本原材料在经过钢筒成型、混凝土浇筑、预应力控制和保护层喷射等制造工艺后，构成的一种新型复合管材。PCCP因其具有较好的耐高压性、抗渗性、耐久性及经济性等优势，在越来越多的输水、供水、排水排污工程、电厂循环水管道等水利工程与市政建设中得到广泛应用。目前国内外PCCP施工基本采用开槽埋管的方式，如地质条件较好，大多为放坡开挖。通过上海地区多个重大输水工程的前期研究发现，虽然PCCP管材价格具有优势，但上海地区由于软土层较厚、地下水位较高，需要采用支护开挖，且征借地和绿化赔偿费用较高，采用PCCP开挖埋管的成本往往高于钢管顶管，不再具有经济优势。因此，将PCCP管与顶管施工方式相结合是既降低工程造价、又发挥PCCP管特点的创新举措。国内外关于PCCP埋管和混凝土顶管的试验研究较多[1-5]，目前还鲜见关于预应力钢筒混凝土管顶管（简称JPCCP）的试验和理论研究，相应的规范更未形成。JPCCP作为一种施工形式，顶力工况是区别于常规PCCP的重要特征，而这种新型工艺的顶管管材是否能够满足顶进施工所需的抗力还缺乏相应的试验研究。为此，本文对JPCCP顶管轴向顶进力学性能进行试验研究分析，以期能为结构优化设计和规范编制提供数据支持，并为后续推广应用提供依据。

2 试验方案研究

为验证JPCCP结构设计的合理性和探究JPCCP在施工过程中的真实力学行为特性，本次试验进行了直线顶进、有偏角顶进的JPCCP原型管顶进模拟。……