合肥地鐵盾構段單圓隧道的管片生產工藝方案

辛學禮XIN Xue-li

（中鐵十二局集團第二工程有限公司，太原030000）

0 引言

如今，越來越多的地鐵隧道施工都使用盾構方法，而盾構施工中需要采用管片，管片生產成為決定盾構施工質量的關鍵，在實際工作中需要根據工程的實際情況，制定合理可行的管片生產工藝方案，并在實際生產中加以嚴格執行。

1 工程概況

合肥地鐵4 號線是合肥地鐵第四條建設的線路，總投資約276.75 億元，全長41.37km，全部為地下線。預計2021年底正式運營，標志色為橙色。合肥地鐵4 號線是一條西至東北方向L 型“骨干線”，線路西側起于侯店路站，北端止于東方大道站，共設31 座車站。

合肥地鐵5 號線是合肥地鐵第5 條建設的線路，預計2021年年底正式開通，標志色為草綠色。合肥地鐵5 號線線路經由濱湖新區、包河區、蜀山區、廬陽區。為一條南北向線路，線路南端起于云南路，北端止于汲橋路，途經云南路、云谷路、上海路、錦繡大道、黃河路、河北路、繁華大道、廬州大道、宿松路、金寨路、蒙城路和太和路，全長約40.2km，全部為地下線，共設33 座車站，平均站間距1.22km。

正線區間以及出入段（場）線盾構段均采用單圓隧道管片厚度為300mm，內徑為5.4m，外徑為6m 的盾構。管片環寬1.5m，采用通用環管片，每環6 塊（3 個標準塊，2 個相鄰塊，一個封頂塊），生產數量以采購人需求為準。

2 管片生產工藝方案

管片生產工藝流程如圖1 所示。

圖1 管片生產工藝流程

2.1 鋼筋工程

2.1.1 鋼筋加工

①經檢驗確認合格后的原材料才能用于鋼筋加工。②鋼筋加工應嚴格按照圖紙進行，在斷料和彎曲成型前要有詳細且準確的放樣，同時還要設計并制作出精準的樣板及校核基模，以此在斷料和彎曲時做到快速檢測。③將鋼筋送入到彎弧機的過程中要保持勻速和平穩，避免平面翹曲，在成型之后，要安排專門的質檢人員對鋼筋表面進行目測，如果發現裂紋或翹曲，則不允許鋼筋進入成型靠模架。④鋼筋的加工需要在專門的加工車間中進行，車間要做好防雨與防污染。將鋼筋加工好，并檢驗確認合格后，需設置標識牌，將其分類存放，等待使用。

2.1.2 鋼筋焊接

①鋼筋骨架焊接。1）利用專門制作而成的鋼筋對靠模焊接管片的鋼筋骨架進行焊接，以保證鋼筋籠焊接完成后的組裝精度達到要求。2）鋼筋焊接工藝以低溫焊接為宜，即為二氧化碳低溫保護焊，全體焊工必須持證上崗。3）鋼筋焊接強度與較小直徑等強。鋼筋骨架中的鋼筋焊接連通。②鋼筋焊接過程中應避免產生夾渣、咬肉和氣孔，在埋件焊接完成后產生的氧化皮與焊渣應安排專人進行清理。③完成焊接的鋼筋骨架應堆放在經批準的指定范圍當中，一般堆放成拱形，層高要控制在5 層以內。④鋼筋骨架的吊裝要用專門的工具進行，以免在吊裝使發生變形。⑤將鋼筋骨架焊接成型后，應安排專門的質檢人員對其質量做全面的檢查和標識，同時按照規格進行整齊的堆放。

2.1.3 鋼筋籠安裝

①對于管片鋼筋，要用強度較高的塑料墊塊作為保護層墊塊。具體的選用標準為：使保護層的厚度、承受力及穩定性都達到要求，同時墊塊的顏色要與混凝土達到一致，經現場監理工程師檢查認可以后才能使用。②隔離器的類型需按照具體部位來選擇，主要有兩種類型，分別為齒輪形與支架形。其中，對于齒輪形，主要在側面與端面使用，則支架形主要在內弧底部使用。隔離器的安裝應達到位置準確和均勻。③根據設計要求做好預埋件的安裝，安裝好的預埋件其位置應準確無誤，且固定牢靠，避免由于受到振動作用而移位。④鋼筋入模具體位置應準確無誤，骨架的任何部分都不能和鋼模及芯模發生接觸。在鋼筋入模之后，應由專門的質檢人員進行檢查，經檢查確認合格后，做好驗收，之后即可開始混凝土施工。

2.2 模板工程

2.2.1 模板驗收

①單塊模板檢驗：對所有需要在生產中使用的鋼模進行逐一檢驗，并做好相應的質量記錄。以此保證模板本身、弦長和弧長都能達到設計要求。②在鋼模合攏之后，要用內徑千分卡對鋼模內腔凈寬予以檢查，利用專門的檢驗樣板對端模合模質量進行檢測，若誤差超過允許的范圍，則要查明原因并重新進行組裝，直到合格。模板組裝質量標準如表1 所示。

表1 模板組裝質量標準

2.2.2 鋼模組裝

①對所有進場的鋼模板及其配件做好編號，以實現配套管理。②在每次澆筑之前都要對鋼模上殘留的混凝土進行清理，而且還要用壓縮空氣進行吹掃，以清除顆粒與灰塵。所有和混凝土接觸的鋼模表面，在進行清理洗刷的過程中禁止用錘敲，以免鋼模的表面被破壞導致混凝土外觀質量不合格。③脫模劑的施工以噴涂工藝為主，完成噴涂后脫模劑應保持均勻。④鋼模合攏之前要對底模和側模相接觸的部位進行認真清理，將灰塵吹干凈以后才可以合模。⑤完成合模以后，要按照從中間到兩端的順序將定位螺栓完成擰緊，最后再將定位銷打入。⑥將鋼筋籠入模以后安裝芯棒。

2.3 混凝土工程

①混凝土布料按照從兩端到中間的順序均勻進行，并進行適當的分層。②在布料完成之后應盡快加蓋蓋板，使蓋板和鋼模之間達到密貼，同時還要用銷子將其銷緊，啟動振動臺開始振搗。③混凝土的振搗應達到以下要求：通過對混凝土的振搗使其出現以下現象時，則說明混凝土已經達到密實：混凝土的表面不再沉落或沉落的不明顯；混凝土的表面不再有氣泡產生或振搗器的周圍無氣泡產生；混凝土的外弧面開始明顯泛漿；混凝土將模板的邊角處完全填滿。④成型后的管片外弧面的混凝土收水間隔時間以管片外弧面混凝土表面已接近初凝狀態來控制。外弧面收水抹平操作時，依下列順序進行：先用鐵尺刮去多余混凝土，并使外弧面沿鋼模弧度平順，達到平整密實的效果。視季節變化，混凝土管片靜置1～3 小時內用泥水鐵板收水抹面2～3 次，管片表面平整密實。鐵尺寬度130mm，厚度20mm。⑤混凝土達到初凝之前要轉動一次芯棒，但要注意不可向外抽動芯棒，在混凝土達到初凝以后應再次轉動芯棒，并根據混凝土的結硬情況將芯棒抽出，避免芯孔由于芯棒抽出過早產生坍塌和變形，具體的抽出時間還要根據天氣和溫度情況確定。⑥管片收水抹面以后，要用塑料薄膜對管片的表面進行覆蓋，以免管片由于失水產生龜裂。

2.4 管片養護

①管片早期采用蒸汽養護的方法，整個養護過程可以分成四個階段，即靜停階段、升溫階段、恒溫階段和降溫階段，其中，靜停的時間要達到2h 以上，升溫速度不能超過15℃/h，最高溫度保持在50～55℃范圍內，降溫速度也不能超過15℃/h。升降溫與恒溫都要在密閉蒸汽養護室內進行。在拆模的過程中，混凝土表面溫度和環境溫度之間的差不能超過20℃。②管片混凝土振搗、蒸汽養護、管片翻轉修整區將均勻布置在封閉式的室內車間，以此防止車間中通過穿堂風，使管片生產環境保持相對穩定，避免管片由于溫濕度變化而產生微裂縫。

3 結語

綜上所述，管片生產對地鐵隧道盾構施工至關重要，決定了盾構施工能否順利進行，也影響到盾構施工的質量與安全。以上提出了合肥地鐵盾構段單圓隧道的管片生產工藝方案，旨在為實際的盾構施工管片生產提供參考指導。