地铁管片生产质量控制

地铁管片生产质量控制摘要：根据目前前地铁管片生生产工，分析析了地铁管片片生产的各个个环节，以及及质量控制要要点，并就目目前地铁管片片生产粗旷，效效率低下的现现象，提出了了改进的途径径和建议。关键词：二氧化化碳气体保护护焊；混凝土土浇筑；蒸养养，管片吊运运，真空吸盘盘脱模前言盾构隧道一般采采用混凝土管管片衬砌作为为永久支护结结构，作为永永久支护的管管片制造技术术，是地铁隧隧道建设的关关键技术之一一。地铁管片片作为一种混混凝土预制衬衬砌，在隧道道开挖过程中中，主要起到到支撑和防水水作用。管片生产工艺复复杂，流程多多，求要精度度高；而目前前的管片生产产中普遍存在在粗旷，生产产质量低下，管管片损伤量大大的问题；本本文就上述矛矛盾，从管片片生产的流程程入手，以提提高生产质量量和生产效率率为目的，提提出对地铁管管片生产质量量控制的一些些建议。管片预制生产工工艺技术主要要包括混凝土土配制、钢筋筋骨架及其成成型技术、振振捣成型，管管片脱模、混混凝土养护及及反转运输技技术等。一、混凝土配制制混凝土配制技术术是管片制作作关键技术之之一。管片混混凝土具有高高强度、高抗抗渗要求；同同时由于施工工需要，它又又要求低流动动性、早期强强度高等特点点；同时预制制施工可能经经历冬夏。选选择合理的混混凝土配制方方案对保证混混凝土良好的的工作性能,,结构强度,防止结构有有害裂纹的产产生,提高混凝土土的抗渗性有有着重要的意意义。针对以上要求，结结合国内外相相关工程盾构构管片混凝土土的施工经验验和相关领域域的领先技术术，混凝土的的配制采用优优质、早强、低热热水泥，水泥泥等级不低于于42.5级；级配良良好的粗，细细集料；优质质粉煤灰(矿粉)；缓凝型高高效减水剂；；抗渗剂等组组份；配制时时考虑低水灰灰比，小坍落落度控制；同同时，根据季季节特征配制制不同性质混混凝土。根据国内外的施施工经验，用用于盾构管片片的高性能混混凝土应满足足如下基本要要求：⑴水胶比不大于于0.35,,混凝土坍落落度小于600mm易于于浇注和振捣捣；⑵抗压强度等级级大于C500；⑶为满足12小小时模具周转转，要求混凝凝土浇注后110小时即即达脱模强度度，20MPPa以上；⑷具有高抗渗性性，抗渗等级级大于S8直至S12。二.钢筋笼制作作钢筋笼制作主要要把握好钢筋筋原材进厂，下下料，焊接等等几个方面。2.1钢筋的采采购（1）根据采购购程序对钢筋筋供应商给予予严格评审，选选择信誉好、质质量优、价格格合理的钢筋筋供应商，并并提交工程师师审核认可后后，再正式确确定供应商。（2）每批钢筋筋进厂要有该该批钢筋的质质量保证书，且且必须是相同同钢筋等级、相相同直径，相相同铸造号码码、相同批号号。（3）钢筋原材材料复试检测测频率以每220t为一个个单位，样本本从不同批、按按检验要求取取相应的尺寸寸和数量，按按国家规定项项目和要求进进行测试。（4）测试单位位由业主指定定的有资质的的第三方进行行测试。并出出有效的测试试报告。经监监理工程师确确认后，该批批钢筋挂牌标标识进入待用用状态。2.2钢筋笼的的加工（1）钢筋除锈锈：采用室温温钢筋喷砂设设备对使用的的钢筋进行除除锈处理。（2）焊接程序序：eq\o\ac(○,1)按照先先成型钢筋小小粱后成型整整体骨架的顺顺序完成管片片钢筋骨架制制作。eq\o\ac(○,2)为保证证钢筋小粱的的成型精确度度，防止焊接接过程中的钢钢筋变形，设设计并制作了了专用胎具，胎胎具上设箍筋筋定位卡槽，卡卡槽位置根据据设计位置预预先确定，胎胎具弧型顶线线设定位挡板板以保证成型型钢筋弧度一一致、保证线线头整齐，从从而保证钢筋筋小粱尺寸误误差符合要求求。eq\o\ac(○,3)骨架整整体成型的胎胎具上设置弯弯螺栓孔位置置、骨架宽度度和骨架长度度定位点，采采用跳点法焊焊接工艺一次次成型；（3）焊接要点点：eq\o\ac(○,1)钢筋除除锈后，将锻锻制好的钢筋筋焊接成网，并并在钢筋弯制制设备上焊接接组装成管片片钢筋笼。eq\o\ac(○○,2)钢筋笼笼采用二氧化化碳气体保护护焊。焊点不不得有损伤主主筋的现象。除除节点外，任任何钢筋的长长度方向均不不得采用焊接接。eq\o\ac(○,3)钢筋笼笼应按先成片片，后成笼的的生产顺序流流水作业。钢钢筋笼网片圆圆弧方向的定定位精度控制制在1mm以以内；焊接台台的限位控制制板严格按钢钢模板尺寸制制作；钢筋笼笼的整体制作作精度控制在在2mm以内内，整个生产产过程中，钢钢筋笼不得占占有任何油渍渍。三、混凝土的搅搅拌及振捣成成型技术混凝土的搅拌国国内外基本均均采用微电脑脑控制,电子计量,强制式搅拌拌生产的技术术。混凝土的的振捣成型技技术,目前国内外外基本有两种种方式：整体体成型技术和和人工振捣成成型技术。3.1振捣成成型（1）入模温度度测量在混凝土浇筑前前对入模温度度进行测量（由由专职人员进进行，并做好好相关的记录录）：混凝土土入模温度不不得低于5℃..(2)混凝土的的浇筑a．测量后应应尽快浇筑，减减少热量损失失。b．每个模具分分三层下料，每每层之间隔440秒左右，保保证管片的密密实度、减少少气泡、砂眼眼等外观缺陷陷。c．做好浇筑筑前的各种应应急措施。3.2收面面管片混凝土浇注注完成后，在在上表面要进进行精心的收收面光面工作作，使成型后后的管片外表表面光滑，平平整，密实：：⑴粗光面：使用用刮尺将模具具内多余的混混凝土刮去（多多刮少补）并并磨平。⑵中光面：在混混凝土收水后后，利用抹刀刀将混凝土表表面抹平，压压光。⑶精光面：在混混凝土初凝时时，使用长匙匙精工抹面，力力求表面平滑滑，无收面匙匙印。四、混凝土的养养护技术由于管片的生产产必须适应盾盾构快速掘进进衬砌的要求求，因此要求求生产的混凝凝土管片快速速达到脱模强强度和尽快达达到设计强度度。这样混凝凝土的养护技技术就显得十十分关键，同同时混凝土的的养护技术对对混凝土凝结结硬化过程中中防止有害裂裂缝发生提高高管片抗渗性性方面也十分分关键。为保保证混凝土早早期强度快速速提高，满足足加快模具周周转频率的要要求，同时为为防止混凝土土凝结硬化过过程中产生有有害裂纹，合合理选择混凝凝土的养生工工艺由为重要要。国内外大大量工程实践践表明静养，蒸蒸养，湿养相相结合的混凝凝土养护工艺艺，对提高混混凝土早期强强度，加快模模具脱模周期期，提高模具具使用率，有有效防止混凝凝土凝结硬化化过程中自缩缩，干缩，温温度裂纹，提提高混凝土抗抗渗性能有十十分重要的意意义。在混凝凝土的养护技技术上,有关研究成成果是十分丰丰富的。4.1养护时时间及温度控控制一般而言,混混凝土管片养养护可分为脱脱模前养护和和脱模后养护护。脱模前养养护有的采取取自然养护方方式，有的则则采取蒸汽养养护方式，后后者的优点是是能加快钢模模的周转速度度，但必须对对蒸养最高温温度、内外温温差、升温和和降温梯度给给以严格控制制。目前国内管片生生产的经验表表明，蒸养时时间以控制在在8∽10小时为为宜，恒温阶阶段最高温度度不宜超过660℃，内外温差差宜小于200℃，升温和降降温梯度宜小小于20℃/h。脱模后后的养护常见见有喷淋养护护和蓄水养护护，养护周期期为7天。4.2在地质质特性、管片片配筋、混凝凝土配合比和和施工参数相相类同的情况况下，当总推推力达到122000-150000kN时，喷喷淋养护的部部分管片开始始出现裂缝，而而蓄水养护的的管片则是完完好无损，后后者甚至在228000kN时仍未未发现裂缝。上上述的实例表表明，国内目目前水泥含量量大，多超过过400kgg/m3的的C50混凝凝土管片，似似乎只有通过过7天以上的的蓄水养护，水水化作用才进进行得充分，才才能增强混凝凝土的密实度度，从而更有有效地从源头头防止开裂。4.3养护工工艺关于管片混凝土土的养护技术术一般的做法法是：采用静静养，蒸养，湿湿养相结合的的混凝土养护护工艺：⑴静养：混凝土土浇注成型后后，置于自然然环境中2～4h自然养养护。⑵蒸养：静养结结束后，盖上上养护罩，开开始缓慢均匀匀通入蒸汽升升温，通过专专用的温度测测量计不定时时测量升温情情况和温度值值，作好详细细的养护记录录，保证温升升不超过155～20℃/h，最高温温度不超过660℃；当罩内温温度均匀升高高到50℃～60℃时，恒温养养护3～4h。再均匀匀缓慢降温，温温降速度不超超过20℃/h。与外界界同温后即可可拆去养护罩罩。⑶湿养：通过蒸蒸养的管片，强强度均可达到到拆模起吊的的要求。将管管片起吊放入入养护水池中中，养护约77天后混凝凝土在强度的的发展和有害害裂缝防止方方面均可达到到满意的程度度，即可吊放放到堆场堆存存，以备安装装使用。在蒸养技术的发发展上，以往往一般都是靠靠人工操作来来完成。由于于普通仪表精精度低，手动动开关阀门不不精确，依靠靠人工测温、帆帆布覆盖、大大养护池的养养护方法温度度控制误差较较大，盾构管管片的高质量量要求很难保保证。因此开开发计算机自自动控制蒸养养系统是十分分必要的。随随着蒸养技术术研究的不断断深入,目前在这些些方面均有较较大的改进,,蒸养技术术的发展日趋趋成熟。五.管片脱模吊吊运技术蒸养结束混凝土土达到足够的的强度（脱模模强度由实验验室测定）后后，即可拆除除管片的模具具。5.1拆模时时应注意以下下几点：①拆模前应清除除干净混凝土土残积物，且且整个清除过过程及拆模过过程中均不得得有锤打、敲敲击等野蛮操操作行为。②拆模顺序为：：先拆卸系杆杆螺栓，再拆拆卸旁模与底底模固定螺栓栓，后拆卸侧侧模与端模连连接螺栓，顺顺序依次拆除除盖模，旁模模，端模。所所有螺栓及模模板拆下后，均均必须清抹干干净，涂刷养养护油或养护护剂并在指定定位置堆放整整齐。③脱底模时，为为防止起吊时时管片产生有有害裂缝，脱脱模吊具选用用4个真空吸吸盘吸附管片片上表面。由由于管片最大大单片重约111t,因此此每个吸盘的的吸附力应不不小于5t。5.2缺陷的的修复①管片表面一般般的缺陷（水水泡，气泡），在在征得监理工工程师的同意意后，方可进进行修补。修补时，先用海海棉蘸浆涂沫沫，再用修补补剂填补，用用灰匙抹平。②对于深度＞22mm，直径径＞3mm的缺陷，采采用二次填补补方式，一次次填补的材料料干缩后，再再二次填补抹抹平。③管片修补剂采采用丁二烯和和苯乙烯共聚聚物乳液与水水泥混物搅拌拌成粘结水泥泥浆，其与瞬瞬凝水泥共同同制成管片修修补剂。施工工前使基面潮潮湿，水泥浆浆施工厚度不不超过2mmm，然后再将将瞬凝水泥涂涂于水泥浆上上即可。（乳乳液属性可参参照以下：比比重1.011，PH值10.5，无无毒，乳液与与水泥按1：2重量比拌拌至均质，粘粘稠状态。）5.3管片吊吊运从郑州地铁铁的管片生产产状况来看转转运，转运过过程中对管片片的损伤极大大，特别是对对外观质量造造成了很大的的缺陷，主要要为缺棱少角角，嵌缝槽破破损，外表面面掉皮等外观观缺陷。经分分析，主要原原因为在管片片转运过程中中吊装方法不不当，吊钩、叉叉车撞击损伤伤。不适当的起吊方方法会引起早早期强度偏低低的管片开裂裂。图5-11所示为河南南康辉管片厂厂采用的管片片起吊方式。每每块管片(标准块)近四吨重，由由受力分析可可知吊点处有有相当大的应应力集中，单单点起吊应力力集中尤为严严重，再加上上手孔、吊装装孔处钢筋密密集，混凝土土可能不密实实。抗渗试验验也显示，吊吊装孔处的裂裂纹要比手孔孔处的多而密密。图图5-1管管片起吊受力力示意图在管片起吊技术术的改进上,,目前欧洲采采用真空吸盘盘脱模技术，我我国部分管片片生产厂家也也运用了此技技术。在我国国管片的脱模模起吊技术也也采用多点吊吊,使用软吊带带的较多,这可在一定定程度上降低低应力集中，对对吊装裂缝的的预防效果十十分好。该技技术具有以下下优点：当混凝土强度达达到C18(约为设计强强度的36%%)时，即可可脱模；②操作简单、迅迅速、劳动强强度低；③利用真空吸附附管片，对