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無砂管工作原理
鋼筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性質決定的。首先鋼筋與混凝土有著近似相同的線膨脹系數，不會由環境不同產生過大的應力。其次鋼筋與混凝土之間有良好的粘結力，有時鋼筋的表面也被加工成有間隔的肋條（稱為變形鋼筋）來提高混凝土與鋼筋之間的機械咬合，當此仍不足以傳遞鋼筋與混凝土之間的拉力時，通常將鋼筋的端部彎起180度彎鉤。此外混凝土中的氫氧化鈣提供的堿性環境，在鋼筋表面形成了一層鈍化保護膜，使鋼筋相對于中性與酸性環境下更不易腐蝕。
無砂管發展歷史
我國的鋼筋混凝土是采用簡易的離心或是手工搗的方法生產出中、小口徑的鋼筋混凝土管，為適應經濟發展的需要，50年代初，投資于上海、長春等地先后建設了鋼筋混凝土管的生產基地，80年代前，我國主要采用離心的設備生產鋼筋混凝土管，僅有少數企業采用軸向擠壓法的方法生產混凝土管， 隨著我國市政建設的發展和環境保護要求的加強，頂管在全國各大城市的使用進入了一個高峰期，我國生產的鋼筋混凝土管小口徑是Ф100mm-Ф600 mm，鋼筋混凝土管大口徑是-Ф5000 mm，小管長1000mm，小管長2000mm或2500mm，據建材統計提供的信息，2003年，我國生產的鋼筋混凝土有301噸（僅171家企業統計數據），實際我國生產鋼筋混凝土管的企業有5000多家，年產量大約30000公里以上，這些管材都用于鋪設城市雨水、污水或農田排灌溉等重力管道，少量套管用于穿越鐵路等重大工程。
無砂管特性
混凝土是水泥（通常硅酸鹽水泥）與骨料的混合物。當加入一定量水分的時候，水泥水化形成微觀不透明晶格結構從而包裹和結合骨料成為整體結構。通常混凝土結構擁有較強的抗壓強度（大約3,000磅/平方英寸, 35 MPa）。但是混凝土的抗拉強度較低，通常只有抗壓強度的十分之一左右，任何顯著的拉彎作用都會使其微觀晶格結構開裂和分離從而導致結構的破壞。而絕大多數結構構件內部都有受拉應力作用的需求，故未加鋼筋的混凝土極少被單獨使用于工程。
相較混凝土而言，鋼筋抗拉強度非常高，一般在200MPa以上，故通常人們在混凝土中加入鋼筋等加勁材料與之共同工作，由鋼筋承擔其中的拉力，混凝土承擔壓應力部分。支梁受彎構件中，當施加荷載P時，梁截面上部受壓，下部受拉。在一些小截面構件里，除了承受拉力之外，鋼筋同樣可用于承受壓力，這通常發生在柱子之中。鋼筋混凝土構件截面可以根據工程需要制成不同的形狀和大小。同普通混凝土一樣，鋼筋混凝土在28天后達到設計強度。
無砂管質量控制
在施工階段，控制的要點就是嚴格按照審批通過的“施工組織設計”和“施工方案”進行施工控制，并做好關鍵工序工程、隱蔽工程驗收，閉水試驗及涂裝施工的質量檢驗工作。由于頂管工藝的特殊性，在施工過程中，重點做好以下內容的控制；工作井作為頂管機的工作場地，須滿足頂管過程中結構的穩定，且截面設計須滿足頂管千斤頂、后背尺寸要求。在沉井施工過程中，重點監控沉井的終沉階段，尤其是在地質條件不好的情況下。對施工過程出現的問題，應及時進行分析和糾偏，保證沉井下沉和干封底的質量。在頂管施工前，要作好扎扎實實的技術交底和交底工作。讓所有施工人員除了掌握頂管操作技能和注意事項外，還應掌握處置涌水、流砂等突發事的方法。必須按照設定的管道中心線與頂管工作井、接收井建立地面與地下測量控制系統。當頂管頂進長度較長時，必須保證通風機械的正常運轉，以確保管內通風良好，避免。接口頂合時，應保證平整對中頂入，橡膠止水圈應均勻擠壓到位，接口鋼套環或承插口管壁密貼，木墊板無松動脫落，接口間隙均勻一致。頂管出洞前，必須進行以下的控制，確保頂管順利出洞。A對頂管整個系統的安裝，單機調試進行檢查，并進行設備聯運調試。B檢查洞口橡膠止水圈的安裝是否牢固，尺寸是否準確，是否能完全封堵機頭與洞口空隙。C檢查洞口前方的土體是否正采取了加固措施，洞口前方是否建立了沉降監測。機頭出洞時，頂進操作應謹慎平穩勻速推進，首節管出洞口后應立即開始均勻壓注觸變泥漿。在管節出洞10～20m范圍內，檢查并督促施工員將切土、出泥、頂速、土壓、軸線、標高等施工參數逐漸調整至正常狀態。
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