上海市第二市政工程有限公司成功制成制成4000毫米高精度F型鋼筋砼管
日前，國內最大直徑4000毫米鋼筋混凝土頂管生產成功，對有著45年歷史的上海市第二市政工程有限公司來說這是一個平凡而具有記錄意義的時刻。
一切還得從2010年說起，當總長度52公里的上海市污水治理白龍港片區南線輸送干線完善工程尚未啟動時，就存在頂管法和盾構法的爭論，因為設計直徑4000毫米的輸送干線正好是介于頂管直徑的 上限和盾構直徑的下限之間。經過全面、科學的論證后，專家們提出，只要能解決超大直徑F型鋼筋混凝土管的精度和運輸難題，頂管法無疑是最經濟合理的選擇。于是，目前國內最大直徑的頂管項目 開始向社會招標。
上海市第二市政工程有限公司是國內最早從事頂管施工的企業，尤其擅長長距離三維急曲線頂管技術，在該領域曾經斬獲詹天佑土木工程獎和國際非開挖技術金獎。當該公司做出力爭拿下這一工程 決定的時候，剛剛獲得改革開放30周年混凝土行業突出貢獻獎的公司下屬企業--上海水泥制管廠再也按捺不住，他們曾成功完成上海世博會專用通道--西藏南路越江隧道管片供應。當時，直徑4000 毫米F型鋼筋混凝土管的相關國家標準還是空白，該公司決心攻克這一難關。
他們迅速與同濟大學開展產學研合作，組成了一支強大的科研團隊，就相關課題展開超前研究，其中包括超大直徑高精度鋼筋混凝土管的研制。
上海市污水治理白龍港片區南線輸送干線完善工程需要使用內徑4000毫米、外徑4640毫米、長2500毫米的F型鋼筋混凝土管。為了提高管件接口抗滲性能，新設計的管道接口有兩道橡膠密封圈，接 口處的直徑尺寸允許誤差僅為1.5毫米，這對超大直徑的混凝土管制作工藝提出了挑戰，以往的模具型式、拆裝方式、混凝土澆搗等工藝技術顯然已不能滿足要求。為了使地下頂管施工工程能夠獲得更 高的質量，就必須生產出高質量的超大直徑高精度混凝土管，而生產出滿足這一要求管材的前提是超大直徑高精度鋼模和制管專用設備設計。因此科研團隊必須對制管材料、工藝、專用設備、模具和質 量保證措施等方面進行系統研究，設計一套專門用于直徑4000毫米F型鋼筋混凝土管的生產模具。科研團隊決定利用公司豐富的施工和管材生產經驗，對現有模具等進行系統的創新設計。他們采用CATIA 的3DCAD軟件進行三維圖設計，又使用CAE有限元分析軟件，對模具實際受力情況進行有限元分析和熱力學分析，最終在生產中進行驗證。
管材生產的精度控制關鍵在于管子的兩端即插口和承口，如果這兩個部分的問題能夠得到解決，就能較好地實現抗滲漏的目標。現在先進的加工工藝能夠保證鋼模的精度要求，但經驗告訴我們，傳 統的由兩個半圓組成的模具經過反復使用容易出現變形。大家達成共識，要制造出高精度的模具必須打破原有的模具結構，把傳統的整體式外模改造成上、中、下三段模，整套模具結構主要包括：底模 ，下模、中模、上模以及內模。通過不斷的建模和有限元分析，一套高精度的超大直徑F型鋼筋混凝土管鋼模出現在眾人眼前。
