地鐵盾構(gòu)管片常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題分析

1、管片生產(chǎn)常見(jiàn)問(wèn)題管片的質(zhì)量要求就是清水混凝土的要求。清水混凝土又稱裝飾 性混凝土，按一次成型，不做任何外裝飾，需要表面平整光滑、色澤 均勻、棱角分明、無(wú)碰損和污染。它的特點(diǎn)代表了混凝土材料中最高 的表達(dá)形式，體現(xiàn)的是素面朝天、樸實(shí)無(wú)華、自然沉穩(wěn)的品位。所以 說(shuō)對(duì)質(zhì)量的要求更加嚴(yán)格，但只要在生產(chǎn)時(shí)注意到下列技術(shù)關(guān)鍵：就 能生產(chǎn)出內(nèi)實(shí)外美的管片。1、混凝土配合比的設(shè)計(jì)和原材料質(zhì)量控制要嚴(yán)格一致，入模的 混凝土具有極好的和易性和觸變性，絕對(duì)不能出現(xiàn)分層離析的現(xiàn)象。2、原材料產(chǎn)地必須統(tǒng)一、所用水泥、粉煤灰盡可能用同一家的， 砂石的色澤和顆粒級(jí)配均勻。3、脫模劑要選配適當(dāng)，最好采用帶消泡功能、無(wú)污染的水

2、溶性 脫模劑。4、養(yǎng)護(hù)到位，管片如護(hù)養(yǎng)不當(dāng)，表面極容易因失水而出現(xiàn)微裂 縫、影響外觀質(zhì)量和耐久性。下面對(duì)管片外觀出現(xiàn)最多、影響最大的兩個(gè)問(wèn)題及其控制方法進(jìn) 行一點(diǎn)探討：氣泡：由于管片拼裝后只能看見(jiàn)內(nèi)弧面，所以在這個(gè)面上最好不要有氣 泡。事實(shí)上由于生產(chǎn)工藝所決定，不管哪種振動(dòng)方式在內(nèi)弧上出現(xiàn)的 氣泡都最少，而管片兩側(cè)是氣泡出現(xiàn)最多的地方。特別是止水條粘貼 槽內(nèi)更多，氣泡的形狀、大小、深度各不相同。氣泡的危害性大家都 知道，這里就不多敘.氣泡形成的原因大概有以下幾點(diǎn)：a原材料如水泥中的助磨劑，減少水劑中的引氣劑，砂石料的形 狀不佳；含泥量大會(huì)出現(xiàn)過(guò)多氣泡。b是混凝土配合的不合理，減水劑過(guò)量、砂率太

3、大，水灰比過(guò)小 生產(chǎn)出的混凝土粘度太大也會(huì)出現(xiàn)過(guò)多氣泡。c是混凝土攪拌時(shí)間不夠，合易性差、觸變性差；振動(dòng)時(shí)混凝土 流動(dòng)性差、氣泡不易排出。d是振動(dòng)工藝選擇欠佳，管片是否密實(shí)，氣泡能否排除與振動(dòng)有 密切關(guān)系。從各地生產(chǎn)情況看生產(chǎn)線振動(dòng)臺(tái)的方式最為理想，風(fēng)動(dòng)附 著式的次之。人工搗固棒式最不易控制，留下的氣泡最多。e是模具的形狀是否利于氣泡排出。如有些城市設(shè)計(jì)的管片端側(cè) 面帶榫槽，形狀太復(fù)雜或止水槽太深等。f是對(duì)管片表面影響最大的就是脫模劑。同樣的是界面上的氣泡， 好的脫模劑由于表面張力大對(duì)氣泡的排斥性強(qiáng)，利于氣泡析出或減小 與模具的接觸面（圖示并說(shuō)明）出來(lái)的管片表面即使有氣泡也是表面 小、里面大。

4、脫模劑的選擇盡量要多作試驗(yàn)，使模具表面張力越大越 好，脫模劑的使用也必須正確，注意一定要干燥成膜后使用。G攪拌方式不對(duì)也會(huì)讓混凝土含氣率增加。投料次序影響攪拌效 果，使用雙臥軸攪拌機(jī)攪拌小直徑骨料剪切強(qiáng)度低，且攪拌葉片易把 空氣打到混凝土內(nèi)部，也是使混凝土含氣率增加的因素。知道了氣泡產(chǎn)生原因、我們就要盡可能的去避免。但是要完全消 除是不可能的！目前我們可以把管片內(nèi)弧面和端面做到?jīng)]有氣泡、管 片兩側(cè)還是常有出現(xiàn)，只是多與少的區(qū)別。一些施工監(jiān)理方往往與管 片生產(chǎn)單位就氣泡問(wèn)題產(chǎn)生分歧，因?yàn)橹睆蕉啻蟮目锥此銡馀?、?shù)量 多少該算不合格？在現(xiàn)有的GB/T 22082-2008國(guó)標(biāo)中就沒(méi)有提及！ 希望各管

5、片廠與蘇州院（制標(biāo)單位）盡快討論出一個(gè)界定標(biāo)準(zhǔn)！裂縫（紋）管片的裂縫（紋）大致分為四種，根據(jù)其寬度和深度又分為有害 與無(wú)害，是管片生產(chǎn)、使用過(guò)程中常常出現(xiàn)的現(xiàn)象。塑性裂縫，就是在混凝土固化上強(qiáng)度前產(chǎn)生的裂縫：混凝土從攪 拌到固化，一直伴隨著許多物理過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。其中膠凝物分 子鏈的交聯(lián)反應(yīng)和水分的散失遷移，使得管片深層水分向表屋的遷移 發(fā)生困難，即泌水小于表層蒸發(fā)、表層在不斷干縮，一旦形成有規(guī)律 的走向，就會(huì)出現(xiàn)裂紋，但這是裂紋隨著人工收面過(guò)程會(huì)被消除，往 往管片外弧面出現(xiàn)的這種裂紋是最后一次收面時(shí)間結(jié)束太早，而覆蓋 時(shí)間又太晚造成的，另外，當(dāng)最后一次收面收得太晚，管片表層失水， 硬化速

6、度大于深處時(shí)（已經(jīng)形成蛋殼狀）會(huì)造成更多的龜裂現(xiàn)象，這 在當(dāng)時(shí)是看不出來(lái)的，有些廠家（監(jiān)理）過(guò)于追求外弧面光滑，最易 出現(xiàn)這種龜裂。要杜絕或減少這種現(xiàn)象，不光要選擇合理的混凝土配 合比，原材料（水泥不能過(guò)細(xì)），還要適當(dāng)增加攪拌時(shí)間（一般在120 180S之間）不過(guò)多摻用減水劑和過(guò)低的水膠比還應(yīng)嚴(yán)格控制收面工 藝（時(shí)間、次數(shù)、工具等）最后一次收面后及時(shí)覆蓋。溫差裂縫溫差在管片生產(chǎn)、存放中，經(jīng)常都有，如蒸養(yǎng)前后、脫模前后， 管片入出水養(yǎng)池時(shí)；存儲(chǔ)中的暴冷暴熱，極易產(chǎn)生溫差裂縫的是前三 種，大家知道大多數(shù)物體具有熱漲冷縮性并且還不一樣，由于管片的 形狀原因加之配筋限制，在冷卻時(shí)會(huì)發(fā)生不規(guī)則的收縮，使

7、管片產(chǎn)生 裂紋，特別是外弧面上和止水槽外幾厘米的位置更嚴(yán)重，所以只有盡 可能的克服和減少溫差現(xiàn)象，就可杜絕或減少管片的溫差裂紋。具體 做法是:盡量不使用過(guò)熱水泥，在冬天提高混凝土入模溫度（30 32 C），蒸養(yǎng)時(shí)設(shè)定預(yù)養(yǎng)和降溫區(qū)間，脫模時(shí)避免風(fēng)吹，冬季要 及時(shí)覆蓋，冬季最好采用涂養(yǎng)護(hù)劑方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)（南方城市可考慮 將養(yǎng)護(hù)水池設(shè)在室內(nèi)）管片在暴曬狀況下不得灑水養(yǎng)護(hù)，夏季最好 采用塑料布覆蓋養(yǎng)護(hù)（見(jiàn)日本廠照片）。還有，噴淋養(yǎng)護(hù)不利于管片 外觀顏色一致，更嚴(yán)重的是噴淋水流不均勻，在局部更易造成裂紋和 水紋。干縮裂縫混凝土在塑性時(shí)有干縮，在固化后乃至成品都有干縮產(chǎn)生，那就 是失水所造成的后果。當(dāng)混凝土

8、在塑性時(shí)，其水膠比一般在0.3以上， 能參加水化反應(yīng)的水只在0.250.26之間多余的水分子在滿足了工 藝流動(dòng)性需要外，會(huì)成為居無(wú)交所的游離水，一旦形成毛細(xì)孔表面張 力起作用就會(huì)淅出蒸發(fā)，水份蒸發(fā)時(shí)混凝土體積就會(huì)收縮，這個(gè)收縮 也屬于限制性收縮（自由不會(huì)產(chǎn)生裂縫）當(dāng)能量驟集到一定程度，受 拉力過(guò)大部位就會(huì)出現(xiàn)裂紋，而附近未解限的游離水會(huì)趁機(jī)而出，進(jìn) 一步加大其擴(kuò)展也使裂縫更明顯，干縮裂縫也是常常出現(xiàn)在管片表面 和側(cè)面，為什么內(nèi)弧面極少呢？是因?yàn)楣芷娴幕炷粮軐?shí)，和形 狀不利于開(kāi)裂。要減少干縮開(kāi)裂的辦法除了前面用來(lái)減少溫差開(kāi)裂中的一些外， 可適當(dāng)注意砂中的含水率和含泥量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)，事實(shí)證明被水

9、潤(rùn)透飽和 的濕砂與含水量小的干砂最后的效果不一樣，攪拌機(jī)所帶的扣水加砂 辦法只是對(duì)混凝土的可操作性有關(guān)。在水養(yǎng)護(hù)時(shí)最好在養(yǎng)護(hù)水中加入 生石灰并呈飽和狀態(tài)。（CaOH2在水中的飽和度很?。┠康氖蔷S持堿 的平衡度，從而使毛細(xì)孔的析堿反應(yīng)更微弱，通過(guò)國(guó)內(nèi)一些城市的養(yǎng) 護(hù)工藝來(lái)比較，我以為還是涂覆養(yǎng)護(hù)劑來(lái)養(yǎng)更好一些，能一步到位， 而水養(yǎng)714天的管片后期怎么辦，再用塑料布包起來(lái)嗎？目前，除 了日本還沒(méi)有這樣做的廠家！物理（損傷）裂縫除前面提到的三種裂縫外，更為嚴(yán)重的還有一種叫物理?yè)p傷性裂 縫，直接影響到管片能否使用或盾構(gòu)工程的質(zhì)量，它一般會(huì)很深，很 長(zhǎng)直至通裂，在管片廠內(nèi)往往是因?yàn)楣芷瑥?qiáng)度低、工裝不合理（檢漏 試驗(yàn)臺(tái)受力狀態(tài)不合理：按國(guó)標(biāo)直接取1/3面積做檢漏會(huì)使管片局部 承載力過(guò)大，管片容易從中間斷裂應(yīng)該在避開(kāi)中心孔的情況下分成幾 個(gè)受力區(qū)來(lái)做）、吊運(yùn)操作不當(dāng)、存放受力不當(dāng)所致，在盾構(gòu)工地往 往是卸車不小心；存放受力不當(dāng)；下井時(shí)不小心；因盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)變異 造成已拼成環(huán)的端面不在一個(gè)平面上、而使新拼管片的縱向受力不均 產(chǎn)生的剪切力使得管片后端呈受拉狀態(tài)，就會(huì)產(chǎn)生向前方沿伸的裂 紋！管片在受拉狀態(tài)的抵抗力不足受壓抵抗力的十分之一。物別是最 后一種損傷在拼裝成形的隧道內(nèi)出