地鐵盾構管片制作的質量控制

邱冬

摘要：目前，盾構法施工技術已經十分普遍的應用到城市軌道交通建設當中。隨著盾構管片數量需求不斷的增多，管片的質量也得到越來越多的關注。盾構管片質量必須滿足產品的使用功能，在此前提下還需要保證其特殊性能。本文主要介紹了管片質量影響因素，及管片制作技術，并對此提出相應質量控制措施，僅供參考。

關鍵詞：盾構法;鋼筋混凝土管片;混凝土;工藝技術;質量控制

Abstract：Atpresent，shieldtunnelingconstructiontechnologyhasbeenwidelyusedinurbanrailtransitconstruction.Withtheincreasingdemandforthenumberofshieldsegments，moreandmoreattentionhasbeenpaidtothequalityofthesegments.Thequalityofshieldtunnelingsegmentsmustmeetthefunctionalrequirementsoftheproduct，anditsspecialperformancemustbeguaranteedonthispremise.Thispapermainlyintroducesthefactorsaffectingthequalityofpipesegmentsandtheproductiontechnologyofpipesegments，andputsforwardthecorrespondingqualitycontrolmeasuresforreferenceonly.

Keywords：shieldmethod;Reinforcedconcretepipesegments;Concrete;Technology;Thequalitycontrol

我國自1950年開始將小型盾構運用于下水道工程，經過60多年的不斷發展，盾構法今已成為我國隧道施工中一種重要的施工工法。在目前地鐵工程建設高速發展的背景下，安全風險控制形勢日趨嚴峻，為保證地鐵使用一百年的質量要求，盾構法施工管片的質量好壞起著關鍵的作用。因此，必須充分發揮監理工程師的監督職能，控制好管片生產制造過程的每一個環節，確保管片質量。

1影響管片質量因素

（1）管片制作中，鋼筋弧度、尺寸控制不嚴格;鋼筋焊接過程中主筋定位不精準，鋼筋之間間距沒有在允許偏差范圍內，個別骨架缺少鋼筋，造成管片鋼筋保護層存在缺陷。

（2）模板下部殘留混凝土清理不徹底;鋼模連接螺桿沒有固定緊，留有縫隙，造成管片尺寸偏差、不合理。

（3）混凝土混合比例不合理;水泥水化熱及混凝土凝結收縮造成表面干縮裂紋;蒸汽養護階段溫度過高或過低;管片拼裝過程由于操作不規范等，導致管片裂紋的產生。

（4）管片模具磨損嚴重，尺寸選擇不合理，沒有定期清理養護;管片制作原材料不合格，不能滿足設計要求;混凝土灌注過程中振搗不密實;管片成型后養護不當，造成管片產生蜂窩麻面病害。

（5）水泥水化熱，混凝土水灰比偏大;脫模劑黏度較大，造成空氣滯留;灌注混凝土分層過厚;漏振或振搗不足等，導致混凝土固化產生氣泡。

（6）管片表面色差過大，在管片施工中還應當注意做好顏色的控制保持一致性。

2管片施工技術

2.1鋼筋骨架制作

鋼筋加工受力鋼筋長度和彎起鋼筋的彎折位置都應控制在±1cm以內;焊接鋼筋骨架位置的主筋間距、箍筋間距、分布鋼筋排距分布鋼筋排距分別為：±1cm、±1cm、±0.5cm，骨架長、寬、高尺寸±0.5cm、±1cm。鋼筋骨架制作成型的時候必須要在靠摸上制作，靠模必須符合設計要求，首先，把骨架安裝到靠模上，然后檢驗測量各項尺寸，然后根據設計好的尺寸開料并彎曲成型。然后焊接鋼筋骨架，選用CO2低溫保護焊機進行焊接，這樣可以有效減少焊接對鋼筋的損傷。焊接是需注意焊口必須牢固，焊接表面不能有氣孔、夾渣或者裂縫。焊接以后必須及時把焊渣清理干凈。

2.2組模

組模之前首先檢查各個零部件組裝口是否干凈、脫膜劑涂抹是否均勻，如有問題及時處理。其次，連接側模板與端模板，將側模板輕輕移動至端模板就位，并旋緊定位螺栓，確保端模板與側模板連接到位。需要格外注意吻合標志是否精準到位，在保證擰緊螺栓的情況下不得用力過猛。然后，固定安裝側模板與底模板，將側模板與底模板螺栓固定好，用專業的工具按照中間位置向兩端的順序擰緊，嚴禁反順序操作以免導致模具變形精度損失。

2.3噴涂脫模油

噴涂脫模油必須由專業的工作人員來操作，先用噴霧器噴灑一層薄模，然后用拖布涂抹均勻，確保模具內外都涂抹均勻。如果模具兩端出現淌流的脫模劑，必須及時用棉紗清理干凈。

2.4骨架入模

首先，在鋼筋籠指定的位置放置好保護墊，然后用專業吊具把鋼筋籠吊放到模里面，注意放入時必須小心輕吊輕放，以免鋼筋籠和模具發生碰撞。其次，檢查鋼筋籠周邊保護層是否勻稱，嚴格控制好保護層厚度。再次，由專業的技術人員按照規定擺放、安裝預埋配件。最后，鋼筋籠入模以后按照要求進行各項檢測并填寫好驗收表。

2.5混凝土攪拌

混凝土調配比例必須嚴格根據試驗結果合格以后的數據進行調配，每次攪拌之前，需鑒定砂石的含水量，根據含水量的變化進行調整。材料調配誤差必須保證在以下范圍以內，水泥±2%;粗細骨料±3%;水和添加劑±2%，隔2分鐘攪拌一次。

2.6混凝土澆筑

混凝土澆筑之前必須嚴格規定對組裝好的模具進行驗收，經驗收合格以后進行澆筑。混凝土澆筑采取分層灌注，保證每層澆筑的混凝土均勻布局，并按照先兩端后中間的灌注順序進行澆筑。

2.7振動成型

振動時采用Ф50振動棒密實然后選用Ф30振動棒補振，需注意振動棒不得碰到模具。底端振動時，振動棒不得碰到模具底部，振動棒應在接近底端的中間部位。底端振動完成以后然后再距離側板20cm處振動，直至少量漿水均勻溢出為止。在模具中段振動時，振動棒先從距離灌漿孔螺栓20cm處開始振動，直到灌漿孔螺栓位置不再冒氣泡、水泡為止。每個振動點時間間隔控制在10～20分鐘以內。

2.8光面及養護

混凝土一般分三次進行抹壓，第一次，一般為粗光面抹壓，用鋁合金壓把多余的砼刮平、并填平凹陷處;第二次，中光面抹壓，等到混凝土收水后使用灰匙進行光面，使管片面平整光滑。經過兩次抹壓以后，每天分幾次澆水養護，以保持混凝土表面濕潤，必要時混凝土表面還需要覆蓋覆蓋塑料薄膜或濕草簾等，養護時間為20天左右;第三次，精光面抹壓，力求使表面光亮無灰匙印。

3管片質量控制

3.1原材料質量控制

鋼筋、水泥、沙石進場以前必須有質量保證書，經驗收合格以后才能入場，材料進場以后必須按種類、規格入庫堆放。鋼筋表面必須保持干凈、無銹皮、油污等，鋼筋調制以后必須順直排放，調直后表面傷痕不應使鋼筋截面積減小，出現問題的鋼筋不得使用。水泥如果因為儲存不當出現問題，在使用前應該復驗，并按照結果合理使用。沙石到場以后需要進一步做篩分檢驗和含泥量檢驗確認合格以后方能使用。

3.2鋼筋骨架成型及焊接質量控制

鋼筋骨架生產以前首先進行試生產，試生產檢驗合格以后，然后再進行大規模的下料焊接以及制作。鋼筋單片成型骨架焊接時必須在符合設計的點焊接，焊接前檢查點焊架的尺寸、定位裝置是否符合公差要求。焊接完成以后必須抽查焊接質量，抽查標準為每十五環抽查3-5件，焊接面需保持平整、干凈，沒有明顯裂痕和缺陷。

3.3鋼模尺寸及組模質量控制

鋼模設計做好以后需要驗收合格才能運送到管片生產工廠進行下一步生產制作。鋼模運到生產廠以后需要再次對尺寸進行校準核實，為了保證質量每生產一百片管片需要進一步詳細的測量鋼模的尺寸，例如：弧長、寬度、內腔高度、對角線以及側模夾角等，確保偏差值在允許值的范圍之內。此外，鋼模在運輸生產的過程中如果出現嚴重的碰撞，必須再次對鋼模進行檢測，如出現變形不合格的必須返廠二次加工，確認符合后才能投入生產。

3.4混凝土成型控制

模板在設定的位置固定好以后開始注入混凝土，注入混凝土的同時要用振動棒輔助使其均勻注入。啟用振動機前必須確認模板上各螺栓與預埋固定件不發生松動，開啟振動臺以后布料機必須對準上蓋板的開口處灌漿，直到混凝土均勻溢出模板邊緣，而且振動還要保持到沒有氣泡或者水泡為止。

混凝土養護取樣至少保留一組標準養護試件，另外，混凝土抗滲試件要在混凝土澆筑地點隨機抽取，抽取數量組數應該根據實際情況確定。混凝土表面養護還需要蓋一層塑料布或者草簾保證濕度，抹面的時候還要注意不要有干水泥以保證表面質量。最后將養護好的管片運輸到管片存放廠進行自然養護，一般需要一個月左右才能運輸到盾構施工現場。

3.5管片成品檢測

首先管片成品完成以后需要檢測混凝土的強度是否符合設計要求;其次，對管片管片的質量、數量、規格等方面進行檢測確保管片質量;再次，管片必須標有廠標、型號、生產日期以及編號;最后取樣抽查，每五十環一抽查，如果連續3次以上結果都達到生產標準，可以改為每一百環一抽查，如果連續3次以上達到標準，改為二百環一抽查，如果都達標表示這批管片質量符合設計要求，如果有一次不達標，則繼續循環抽查按照每五十環一抽查，每一百環一抽查，每二百環一抽查。

4總結

總之，在管片生產中必須對材料、設計、制作、試驗等各個環節嚴格把控，才能確保管片的質量。只有保證了管片的質量，才能提高盾構結構的耐久性，對整個地鐵盾構都有十分重要的作用。

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