地铁管片生产存在的问题和对策

1、浅谈地铁管片生产中存在的问题及对策和试验方法高海军杭州宏图建材有限公司 浙江省杭州市 311228摘要： 随着时代的发展与进步，城市道路面临着越来越严峻的考验，而地铁的建设与应用在城市交通中起着不可忽视的作用。近年来，全国很多城市都在积极的建设地铁工程，从而改善因交通拥堵给城市带来的诸多不便。因此，地铁管片的生产工艺和成品管片的质量检测也成为了非常重要的部分，总结了地铁管片的生产过程中出现的一些问题和解决方法，并分析了试验检测中成品管片的一些不足之处。关键词：地铁管片、管片质量、试验检测杭州市目前已建成开通了地铁1号线、地铁2号线，地铁4号线、5号线和其他各条线都在紧罗密布的建设当中。目前，杭

2、州地铁共规划8条线路，为钢筋凝土管片的应用提供了广阔的空间。下面就地铁管片生产存在的问题谈谈一些看法。1.外观质量1.1 侧面、端面气孔混凝土为一种不均匀介质或多或少会存在空气，结构中必然存在一定量的气泡，自然构件表面不可避免会出现气孔。国标预制混凝土衬砌管片GB/T22082-2008中对孔洞的定义为：混凝土内孔穴深度和长度均超过保护层厚度。对麻面的定义为：表面呈现的密集微孔。外观质量要求是孔洞不允许出现，麻面小于5%，可以修补。这就说明对管片来说气孔是允许合理存在的。我公司也对外观出现密集气孔的管片进行了钻芯取样，实际发现无论管片外观质量如何，经过振动台整体振捣的管片内部均匀密实。据了解，

3、国外特别是在欧洲国家钢筋混凝土管片制作大多采用整体气振成型，全自动化操作，振动时间自动控制，强调混凝土均匀、密实，不片面追求外观气孔大小和多少。目前杭州地铁的业主及监理对管片外观质量要求十分严格，应避免陷入单纯追求外观的形式主义中，避免对混凝土结构本身可能造成的损害。管片生产企业过于要求外观质量，为了减少气孔不得不增加振动时间，结果很容易导致混凝土内部骨料分层使得混凝土结构更加不均匀，形成浮浆层，增加表面裂缝出现的几率，反而影响管片的性能。1.2 表面裂纹混凝土本身是不均匀体，由于本身化学反应和各组分间性能差异，必然会产生裂纹，完全消除是不可能的。表面细小的干缩裂纹和龟裂纹属无害裂纹，对管片整

4、体性能影响很小，不妨碍管片正常使用。管片设计中对裂纹的要求为其宽度不得大于0.2毫米，应该理解为影响混凝土结构性的裂纹，而非表面较浅的无害干缩裂纹。无害裂纹产生不可避免，可通过技术措施尽量减少产生。对影响结构性的温差裂纹和局部应力裂纹应坚决避免。改变混凝土地铁管片外观质量的具体措施有： 合适的混凝土施工配合比及良好的搅拌质量，主要是控制水灰比、砂率适合的外加剂。砂率的大小调整混凝土的流动性，振捣台振捣宜选取5-7cm的坍落度，振捣棒振捣宜选取6-12cm的坍落度。后续的抹面工作的时间控制要选用合适的外加剂，既要保证10-20分钟的坍落度经时损失，又要保证混凝土在浇注完毕后强度的尽快增长； 管片

5、成型后合理的压面措施；管片振捣后外弧面多少会有一些浮浆，水泥含量较大，硬化后收缩比较大。如果控制不好表面会出现不规则的龟裂。一定要压实之后才能进行蒸养。 脱模前合适合理的养护，特别须注意蒸养温度控制，避免温差裂纹产生；北方天气与南方不同，四季交替明显。近几年的实验摸索，蒸养温度可以比室内温度提高25，例如冬季施工时，环境温度10度可以选用40-45之间进行蒸养，夏季室温30左右时可以选用50-55之间进行蒸养。只有达到拆模强度，才能脱模起吊。恒温温度不宜超过60。 脱模后及时进行水养护，保证至少7天的润湿养护，避免表面失水干缩； 吊运过程注意成品保护，避免碰撞造成局部应力集中产生结构性裂纹。2

6、. 成品试验检验 2.1 三环水平拼装试验（5.4.2直径环向测点位置示意图）目前我国的预制管片行业标准盾构隧道管片质量检测技术标准(CJJ/T164-2011)备案号J1194-2011的要求，试验频率为每生产200环进行1次三环水平拼装试验。监理和业主在正常生产中加强成品管片的外观尺寸检查，严格控制影响拼装精度的管片宽度、弧长及曲度指标，定期进行管模精度检查调整，即可满足管片拼装要求，确保水平拼装检验有效安全进行。 2.2 管片检漏试验（5.5.1、5.5.2检漏试验示意图）单体管片抗渗试验是模拟盾构隧道中成环管片所受外界地层水压渗透状态进行的。国标中对混凝土的抗渗性能是以抗渗试块的检验为

7、准的，是否进行实体检验应以构件形态来定，不能一概而论。杭州地铁管片要求C50 P10的混凝土管片，做检漏试验必须在达到设计试验压力1.0MPa后，在恒压2小时，不得出现漏水现象，渗水深度不超过50mm，才算合格。 2.3 抗弯性能试验（5.6.1抗弯性能试验示意图） 根据管片的型号：浅埋、中埋、深埋、超深埋，和自重量制定不同的试验方案。2.3.1 将管片平稳安放在试验架上，在加载点上垫上厚度不小于20mm的橡胶垫。2.3.2 采用千斤顶分配梁系统加荷，加荷点标距1000mm，支撑管片两端的小车可沿地面轨道滑动。2.3.3 荷载分级和持续时间采用分级荷载法：分七个等级加载，一级20%，二级20%

8、，三级20%，四级20%，五级10%，六级5%，七级5%。每级恒载时间不应少于5分钟，应记录每级荷载作用下的各测点位移，并施加下一级。2.3.4 裂缝荷载当混凝土管片出现裂缝后，应持续荷载10分钟，观察裂缝的开展，并取本级荷载值为开裂荷载实测值。当加载至设计荷载时，应持续荷载30分钟，观察管片裂缝开展，记录最大裂缝宽度，长度，裂缝宽度不大于0.2mm，才能判定该检验批管片抗弯性能符合设计要求。 2.4抗拔性能试验（图5.7.1抗拔性能试验示意图）2.4.1 将管片平稳安放在试验架上，拉力螺栓杆旋入灌浆孔中。 2.4.2 将拉力螺栓杆用钢绞线与千斤顶连接。2.4.3 安装测力传感器，开始加载测试

9、。2.4.4 荷载分级和持续时间采用分级加荷方式：当荷载小于正常使用短期荷载检验值时，每级荷载为该荷载值得20%；当荷载大于短期荷载值时，每级荷载为该荷载值得10%；当荷载接近承载力荷载检验值时，每级荷载为承载力检验荷载值的5%，每级恒载时间不低于5分钟，应记录每级荷载作用下螺栓的位移量。当抗拔性能检验加载达到设计荷载时，应持续荷载30分钟，每5分钟测量一次位移，记录荷载和位移，终止试验并观察混凝土管片裂缝开展情况。伴随着盾构技术的日渐成熟，目前钢筋混凝土管片是盾构使用的主力军。对我国的现状来说，管片生产制作仍处不断摸索、不断完善的阶段。我们认为，应该出台管片标准化图集，统一不同型号的配筋，形成管片工厂化、产