盾构管片预制

盾构管片质量控制措施

摘要：近年来，随着城市轨道交通的发展和盾构掘进技术的完善与推广，许多城市的地铁建设项目纷纷上马，我国的地铁建设已经进入了高峰阶段。而且，随着盾构技术的推广，在非岩石地段，各城市大都采用了盾构掘进的成洞方式，盾构管片的需求量大增，在岩石成硐的不少工程中也采用复合式盾构机掘进，混凝土管片的预制也随着地铁建设和山体隧道的盾构掘进的热潮进入了高峰期。

关键词：盾构管片质量控制外观尺寸强度

目前，新疆劳坝湾副平硐项目所用的盾构机为复合式硬岩掘进机，隧道外径为6200mm，隧道内径为5700mm，与之配套的管片为自己生产，管片尺寸：外径6.2m、内径5.7m、厚250mm、幅宽1.5m，分块：B1块67.5º+ B2块67.5 º + B3块67.5 º +L1块67.5 º + L2块67.5 º +K块22.5 º，楔形量20mm，混凝土标号：C40，螺栓：弯螺栓，M24、普通段5.8级钢，加强段8.8级钢。（具体尺寸图见图一）

图一衬砌环总图

盾构管片质量主要体现在外观、尺寸及强度，对管片质量的控制主要从这三个方面进行施工及技术上的严格管理和实施。下面从这三个方面进行详细论述。

一、管片浇筑外观控制。

1.管片浇筑过程中的外观控制。

（1）、管片浇筑过程中的脱模剂涂抹控制。管片预制厂所用的脱模剂有一定的油性，当涂抹过多时不仅会引起出模管片边角有一定的色差，还会由于油渍渗入管片边角导致出模管片边角易碎，影响外观质量。通过施工现场观察，一般脱模剂过多的现象会出现在钢模边角的部位，钢模内部由于有一定的弧度加之刚出模温度较高有一定的蒸发影响，不会出现脱模剂积聚。现场施工时要求该工序的施工人员涂抹时薄而

匀的涂刷，涂刷后钢模内无集油和流淌现象，尤其注意模板下部边角处无集油，同时不能漏涂。涂刷完后由项目部现场施工员对钢模内进行检查，观察有无集油或漏涂。

（2）、管片浇筑过程中的收光控制。管片收光分三次收光，目前我项目部管片预制厂分两次收光，足够满足质量要求。初次收光（见图二）是在管片浇筑好之后立即进行初次收光，收光时严禁对表面进行洒水，根据现场情况来看，洒水后出模管片外弧面极有可能出现起皮现象，对管片质量有一定的影响。初次收光要求对管片外弧面进行压实和抹平，目前抹平和压实采用钢刮尺和木抹子、钢抹子，混凝土浇筑以后首先进行钢刮尺进行粗抹平并将外弧面残留石子压入钢模内，保证收光后不出现外弧面的麻面现象，然后使用木抹子提浆，最后使用铁抹子压光。初次收光后要求外弧面搓平压实、光滑平整，同时钢模内混凝土与钢模齐平。初次收光的同时清除盖板和边沿四周残留的混凝土，防止因混凝土硬化而给拆模后的清理工作带来不便，这项工作可减轻后续工作的劳动强度，增加模板使用寿命。初次收光后静置一段时间，待管片有一定的强度后进行二次收光（见图三），但是混凝土仍未初凝结束，目前由于场地限制和工程需要，管片浇筑流水线相对比较短，管片二次收光时外弧面强度不是太高，导致二次收光后外弧面还是有少量混凝土粘到盖板上，即使盖板涂上脱模剂，使得出模管片外弧面光滑度不理想。为解决该问题，我项目部现用塑料薄膜代替脱模剂，即在盖板与外弧面之间加盖一层平滑的塑料薄膜，同时要求二次收光人员在管

片快要进蒸养房时再把盖板放下，这样避免了因盖板粘混凝土导致出模管片外弧面光滑度不理想的情况。（施工工艺改进后的出模管片外弧面见图四）

图二管片初次收光

图三管片静止后的二次收光

图四工艺改进后平滑的管片外弧面

2.混凝土坍落度控制。混凝土坍落度的大小直接影响管片的外观，过小的坍落度会造成一定的浇筑困难，浇筑后内弧面边角出现蜂窝麻面的几率很大；过大的坍落度虽然能够增加管片浇筑速度，但黏聚性会随着坍落度增大而降低，同时可能出现分层现象，不利于密实成型。我项目部管片厚度为250mm，厚度相对比较小，所以在配筋率上有一定增加，钢筋网片相对比较密实，这给小坍落度混凝土振捣带来一定困难，所以我们的适宜坍落度控制在70mm。由于新疆冬季施工时间长，冬季降雪量大，冬季施工期间砂石料中冰雪含量较大，并且冰雪在砂石料中的分布不均匀，这给混凝土坍落度控制造成一定难度。针对该种情况，我们在骨料料仓内布置了蒸汽管道，同时砂石料仓各分配两个，新进场砂石料在料仓内放置一段时间，待砂石料中冰雪融化，含水率相对稳定后由实验室取料仓上部和下部砂石料测含水率，然后根据砂石含水率微调混凝土配合比，搅拌站再根据实验室下达的混凝土

配料单进行混凝土拌合。施工过程中项目部施工员对铲车上料进行监控，保证进搅拌站料斗的砂石料必须是放置多天含水率均匀的砂石料，同时，搅拌站配备经验丰富的操作人员，要求每次拌合期间操作人员要到搅拌桶内观察混凝土的厚薄度，配合观察搅拌桶电流大小来微调水的加减量。信息反馈同样重要，搅拌站根据浇筑车间混凝土浇筑人员对上一盘混凝土情况的反馈来调整下一盘混凝土的水的加入量。通过以上施工技术控制措施，冬季施工期间混凝土坍落度控制良好，出模管片外弧面平滑度得到一定控制。

3.管片吊运及堆放过程中的破损控制。管片从出模到拼装经过多次的吊运和堆放，所以对该过程的严格监管和控制也是必要的，管片出模时要求强度在20mpa以上才能进行吊运，当出现出模吊运碎裂时立即停止吊运，同时要求现场浇筑人员停止浇筑作业，提高管片蒸养时间，保证出模管片强度。目前我项目部管片主要使用夹具吊运，为防止夹具将管片内外弧面夹碎，现对夹具进行了改进，在夹具两片夹子上安装了很厚的橡胶垫。管片运输使用专用平板车，平板车上放专用小方木，运输过程中要求运输司机平稳行驶，且堆放高度不超过三层。我项目部16T门吊下堆放管片场地为硬化场地，堆场坚实平整，堆场四周有排水设施，防止因雨水聚集导致地基失稳。门吊下堆场管片为立式、两层堆放，下层与地面之间、上下层管片之间均放10cm*10cm*2.7m的长方木，其它应急堆场堆放形式均为平放，堆放高度不超过三层，管片与地面、管片与管片之间均放置小方木，避免管片与管片碰撞、管片与地面碰撞造成的破碎。采用立式放置方式时在管片上