地鐵管片生產(chǎn)存在的問題和對策

1、淺談地鐵管片生產(chǎn)中存在的問題及對策和試驗方法高海軍杭州宏圖建材有限公司 浙江省杭州市 311228摘要： 隨著時代的發(fā)展與進(jìn)步，城市道路面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗，而地鐵的建設(shè)與應(yīng)用在城市交通中起著不可忽視的作用。近年來，全國很多城市都在積極的建設(shè)地鐵工程，從而改善因交通擁堵給城市帶來的諸多不便。因此，地鐵管片的生產(chǎn)工藝和成品管片的質(zhì)量檢測也成為了非常重要的部分，總結(jié)了地鐵管片的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的一些問題和解決方法，并分析了試驗檢測中成品管片的一些不足之處。關(guān)鍵詞：地鐵管片、管片質(zhì)量、試驗檢測杭州市目前已建成開通了地鐵1號線、地鐵2號線，地鐵4號線、5號線和其他各條線都在緊羅密布的建設(shè)當(dāng)中。目前，杭

2、州地鐵共規(guī)劃8條線路，為鋼筋凝土管片的應(yīng)用提供了廣闊的空間。下面就地鐵管片生產(chǎn)存在的問題談?wù)勔恍┛捶ā?.外觀質(zhì)量1.1 側(cè)面、端面氣孔混凝土為一種不均勻介質(zhì)或多或少會存在空氣，結(jié)構(gòu)中必然存在一定量的氣泡，自然構(gòu)件表面不可避免會出現(xiàn)氣孔。國標(biāo)預(yù)制混凝土襯砌管片GB/T22082-2008中對孔洞的定義為：混凝土內(nèi)孔穴深度和長度均超過保護(hù)層厚度。對麻面的定義為：表面呈現(xiàn)的密集微孔。外觀質(zhì)量要求是孔洞不允許出現(xiàn)，麻面小于5%，可以修補(bǔ)。這就說明對管片來說氣孔是允許合理存在的。我公司也對外觀出現(xiàn)密集氣孔的管片進(jìn)行了鉆芯取樣，實際發(fā)現(xiàn)無論管片外觀質(zhì)量如何，經(jīng)過振動臺整體振搗的管片內(nèi)部均勻密實。據(jù)了解，

3、國外特別是在歐洲國家鋼筋混凝土管片制作大多采用整體氣振成型，全自動化操作，振動時間自動控制，強(qiáng)調(diào)混凝土均勻、密實，不片面追求外觀氣孔大小和多少。目前杭州地鐵的業(yè)主及監(jiān)理對管片外觀質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，應(yīng)避免陷入單純追求外觀的形式主義中，避免對混凝土結(jié)構(gòu)本身可能造成的損害。管片生產(chǎn)企業(yè)過于要求外觀質(zhì)量，為了減少氣孔不得不增加振動時間，結(jié)果很容易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部骨料分層使得混凝土結(jié)構(gòu)更加不均勻，形成浮漿層，增加表面裂縫出現(xiàn)的幾率，反而影響管片的性能。1.2 表面裂紋混凝土本身是不均勻體，由于本身化學(xué)反應(yīng)和各組分間性能差異，必然會產(chǎn)生裂紋，完全消除是不可能的。表面細(xì)小的干縮裂紋和龜裂紋屬無害裂紋，對管片整

4、體性能影響很小，不妨礙管片正常使用。管片設(shè)計中對裂紋的要求為其寬度不得大于0.2毫米，應(yīng)該理解為影響混凝土結(jié)構(gòu)性的裂紋，而非表面較淺的無害干縮裂紋。無害裂紋產(chǎn)生不可避免，可通過技術(shù)措施盡量減少產(chǎn)生。對影響結(jié)構(gòu)性的溫差裂紋和局部應(yīng)力裂紋應(yīng)堅決避免。改變混凝土地鐵管片外觀質(zhì)量的具體措施有： 合適的混凝土施工配合比及良好的攪拌質(zhì)量，主要是控制水灰比、砂率適合的外加劑。砂率的大小調(diào)整混凝土的流動性，振搗臺振搗宜選取5-7cm的坍落度，振搗棒振搗宜選取6-12cm的坍落度。后續(xù)的抹面工作的時間控制要選用合適的外加劑，既要保證10-20分鐘的坍落度經(jīng)時損失，又要保證混凝土在澆注完畢后強(qiáng)度的盡快增長； 管片

5、成型后合理的壓面措施；管片振搗后外弧面多少會有一些浮漿，水泥含量較大，硬化后收縮比較大。如果控制不好表面會出現(xiàn)不規(guī)則的龜裂。一定要壓實之后才能進(jìn)行蒸養(yǎng)。 脫模前合適合理的養(yǎng)護(hù)，特別須注意蒸養(yǎng)溫度控制，避免溫差裂紋產(chǎn)生；北方天氣與南方不同，四季交替明顯。近幾年的實驗摸索，蒸養(yǎng)溫度可以比室內(nèi)溫度提高25，例如冬季施工時，環(huán)境溫度10度可以選用40-45之間進(jìn)行蒸養(yǎng)，夏季室溫30左右時可以選用50-55之間進(jìn)行蒸養(yǎng)。只有達(dá)到拆模強(qiáng)度，才能脫模起吊。恒溫溫度不宜超過60。 脫模后及時進(jìn)行水養(yǎng)護(hù)，保證至少7天的潤濕養(yǎng)護(hù)，避免表面失水干縮； 吊運過程注意成品保護(hù)，避免碰撞造成局部應(yīng)力集中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂紋。2

6、. 成品試驗檢驗 2.1 三環(huán)水平拼裝試驗（5.4.2直徑環(huán)向測點位置示意圖）目前我國的預(yù)制管片行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)盾構(gòu)隧道管片質(zhì)量檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ/T164-2011)備案號J1194-2011的要求，試驗頻率為每生產(chǎn)200環(huán)進(jìn)行1次三環(huán)水平拼裝試驗。監(jiān)理和業(yè)主在正常生產(chǎn)中加強(qiáng)成品管片的外觀尺寸檢查，嚴(yán)格控制影響拼裝精度的管片寬度、弧長及曲度指標(biāo)，定期進(jìn)行管模精度檢查調(diào)整，即可滿足管片拼裝要求，確保水平拼裝檢驗有效安全進(jìn)行。 2.2 管片檢漏試驗（5.5.1、5.5.2檢漏試驗示意圖）單體管片抗?jié)B試驗是模擬盾構(gòu)隧道中成環(huán)管片所受外界地層水壓滲透狀態(tài)進(jìn)行的。國標(biāo)中對混凝土的抗?jié)B性能是以抗?jié)B試塊的檢驗為

7、準(zhǔn)的，是否進(jìn)行實體檢驗應(yīng)以構(gòu)件形態(tài)來定，不能一概而論。杭州地鐵管片要求C50 P10的混凝土管片，做檢漏試驗必須在達(dá)到設(shè)計試驗壓力1.0MPa后，在恒壓2小時，不得出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，滲水深度不超過50mm，才算合格。 2.3 抗彎性能試驗（5.6.1抗彎性能試驗示意圖） 根據(jù)管片的型號：淺埋、中埋、深埋、超深埋，和自重量制定不同的試驗方案。2.3.1 將管片平穩(wěn)安放在試驗架上，在加載點上墊上厚度不小于20mm的橡膠墊。2.3.2 采用千斤頂分配梁系統(tǒng)加荷，加荷點標(biāo)距1000mm，支撐管片兩端的小車可沿地面軌道滑動。2.3.3 荷載分級和持續(xù)時間采用分級荷載法：分七個等級加載，一級20%，二級20%

8、，三級20%，四級20%，五級10%，六級5%，七級5%。每級恒載時間不應(yīng)少于5分鐘，應(yīng)記錄每級荷載作用下的各測點位移，并施加下一級。2.3.4 裂縫荷載當(dāng)混凝土管片出現(xiàn)裂縫后，應(yīng)持續(xù)荷載10分鐘，觀察裂縫的開展，并取本級荷載值為開裂荷載實測值。當(dāng)加載至設(shè)計荷載時，應(yīng)持續(xù)荷載30分鐘，觀察管片裂縫開展，記錄最大裂縫寬度，長度，裂縫寬度不大于0.2mm，才能判定該檢驗批管片抗彎性能符合設(shè)計要求。 2.4抗拔性能試驗（圖5.7.1抗拔性能試驗示意圖）2.4.1 將管片平穩(wěn)安放在試驗架上，拉力螺栓桿旋入灌漿孔中。 2.4.2 將拉力螺栓桿用鋼絞線與千斤頂連接。2.4.3 安裝測力傳感器，開始加載測試

9、。2.4.4 荷載分級和持續(xù)時間采用分級加荷方式：當(dāng)荷載小于正常使用短期荷載檢驗值時，每級荷載為該荷載值得20%；當(dāng)荷載大于短期荷載值時，每級荷載為該荷載值得10%；當(dāng)荷載接近承載力荷載檢驗值時，每級荷載為承載力檢驗荷載值的5%，每級恒載時間不低于5分鐘，應(yīng)記錄每級荷載作用下螺栓的位移量。當(dāng)抗拔性能檢驗加載達(dá)到設(shè)計荷載時，應(yīng)持續(xù)荷載30分鐘，每5分鐘測量一次位移，記錄荷載和位移，終止試驗并觀察混凝土管片裂縫開展情況。伴隨著盾構(gòu)技術(shù)的日漸成熟，目前鋼筋混凝土管片是盾構(gòu)使用的主力軍。對我國的現(xiàn)狀來說，管片生產(chǎn)制作仍處不斷摸索、不斷完善的階段。我們認(rèn)為，應(yīng)該出臺管片標(biāo)準(zhǔn)化圖集，統(tǒng)一不同型號的配筋，形成管片工廠化、產(chǎn)