北京市地铁15号线工程07标段管片试验、检验方案

G中铁隧道集团有限公司

中国中铁CHINARAILWAYTUNNELGROUPCO.,LTD

北京市地铁15号线工程07标段

管片试验、检验方案

中国中铁

编制:2010年4月

复核:2010年4月

审核:2010年4月

中铁隧道集团有限公司北京市地铁15号线07标段项目经理部

2010年4月

目录

第一章编制依据..........................................................

编制依据..............................................................

编制原则..............................................................

第二章工程概况..........................................................

工程位置及概况.......................................................

主要试验、检验项目及合格标准........................................

第三章主要试验项目及方法................................................

管片检漏试验.........................................................

管片三环水平拼装试验.................................................

管片吊装预埋件抗拔试验...............................................

管片抗弯试验.........................................................

管片侧向局部承压试验.................................................

第四章主要检验项目及方法................................................

外观质量检验.........................................................

尺寸偏差检验.........................................................

第一章编制依据

编制依据

1.1.1设计施工图纸

序

图纸名称图纸编号出图日期

号

石门站-傣伯站地下区间（309）

BJM15I-309-SS

1第一册区间结构2009年06月

（北京市市政工程设计研究总院）

第二分册盾构区间（上）

石门站-俸伯站地下区间（309）

BJM15I-309-SS

2第一册区间结构2009年11月

（北京市市政工程设计研究总院）

第二分册盾构区间（下）

《北京地铁15号线一期工程顺

2009勘察015-38

3西路站〜府前街站区间岩土工2009年03月

（北京城建勘察设计讲究院有限责任公司）

程勘察报告》

《北京地铁15号线一期工程府

2009勘察015-0407

4前街站〜河东站区间（一）岩土2009年04月

（北京城建勘察设计钳究院有限责任公司）

工程勘察报告》

《北京地铁15号线一期工程顺

2009勘察015-040-3

5义站〜俸伯站区间（二）岩土工2009年06月

（北京城建勘察设计侪究院有限责任公司）

程勘察报告》

1.1.2施工组织设计

（1）北京市地铁15号线工程07标段施工组织总设计

⑵北京市地铁15号线工程07标段盾构区间工程施工组织设计

1.1.3有关规范、规程

序号类别规范'规程名称编号

GB50299-1999

1国家地下铁道工程施工及验收规范

2003年版

2国家盾构法隧道施工与物收规范GB50446-2008

3国家地下工程防水技术规范GB50108-2008

4国家地下防水工程质量驹收规范GB50208-2002

5地方轨道交通地下工程防水技术规程DB11/581-2008

6企业轨道交通工程资料管理规程（土建篇）0GD-001-2008

1.1.4有关标准、规定

序号类别标准、规定名称编号

1国家预制混凝土衬砌管片GB/T22082-2008

2企业轨道交通预制钢筋混凝土盾构管片质量验收标准QGD-003-2004

3企业轨道交通单位工程分部工程和分项工程划分标准QGD-004-2005

4企业轨道交通土建工程施工质量验收标准QGD-005-2005

5企业轨道交通盾构隧道工程施工质量验收标准QGD-008-2005

6企业轨道交通防水工程施工质量验收标准QGD-012-2005

编制原则

⑴技术先进、科学合理的原则

为保证管片质量，试验方案的编制坚持技术先进性和科学合理性，结合设计图纸和有

关规范的要求，采用先进的试验设备、科学的试验技术，力求使方案具有极强的针对性和

可操作性。

⑵经济实用、节约成本的原则

结合工程实际情况和业主、设计、监理等相关单位的要求，力求采用经济实用、节约

成本的试验方案满足试验要求。

⑶安全可靠的原则

坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全方针，突出“以人为本、安全为天”

的指导思想，确保试验方案的安全可靠。

⑷健康环保的原则

贯彻执行职业健康、环境保护等有关文件精神，确保试验方案既有利于减轻职业健康

危害，又有利于减少环境污染。

第二章工程概况

工程位置及概况

2.1.1工程位置

本工程位于北京市顺义区，北京地铁15号线07合同段石门站〜顺义站、顺义站〜俸

伯站盾构区间施工现场。区间线路走向自西向东，沿府前西街、府前街、府前东街、顺平

辅路敷设。

2.1.2工程概况

本工程包括两段盾构区间，按设计线路走向（小里程至大里程）自西向东分别为石门

站〜顺义站盾构区间和顺义站〜俸伯站盾构区间。区间线路最大圆曲线半径为5000m,最

小为800m,区间覆土厚度〜22.5叫区间总长约3300m,线间距15m。盾构区间主体结构设

计为双线单洞圆型隧道，隧道衬砌为预制装配式钢筋碎平板形管片，单层衬砌，管片采用

3+2+1模式组合，错缝拼装，螺栓连接。本工程总共需要管片约5500年，负坏管片20坏，

全部由北京港创瑞博混凝土有限公司供货，管片预制场位于北京市昌平区，管片试验均在

预制场内进行。

2.1.3管片设计概况及参数

⑴管片材料

混凝土强度等级为C50,抗渗等级P10;钢筋采用HPB235、HRB335级钢筋；管片连接

螺栓采用强度等级为级、性能等级为B级钢材。

⑵几何参数

衬砌环外径为6000加，内径为5400mm,管片宽度1200mm,管片厚度300mm。

⑶分块及组合

衬砌环由1个封顶块（C型）、2个邻接块（B型）、3个标准块（A型）组成。衬砌

环向分6块，即3块标准块（中心角。），2块邻接块（中心角。），1块封顶块（中心

角。）。为了满足曲线模拟和施工纠偏的需要，设计了左、右转弯楔形环，通过其与标准

块的各种组合来拟合不同的曲线。衬砌环分块及管片编号见下表：

管片

封顶块邻接块标准块

衬砌环

标准环CB1B2AAA

左转驾环LCLB1LB2LALALA

右转若坏RCRB1RB2RARARA

⑷端面构造

管片端面采用平面式，环、纵缝接触面皆不设樟槽，仅设置密封垫处留有沟槽。衬砌

环的环缝、纵缝均采用弯螺栓连接，其中每环纵缝采用12根螺栓，环缝采用16根螺栓。

⑸楔形环

楔形环为双面楔形，水平楔形量是按R=300m的曲线半径上口二1：1布置楔形环和标准

环计算，楔形量为△=48.0mm,楔形角B=。，楔形量平分为两部分，对称设置于楔形环的

两侧环面。

⑹型号分类

因为地质条件及覆土厚度的不同，本工程管片又分为I型和II型两种型号，I型为普

通型，II型为加强型。I型管片适用于区间右K41+〜右K42+和右K42+〜右K42+900；II

型管片适用于右K42+900〜K44+和各联络通道处。两种型号管片的参数完全一样，仅是配

筋不一样而已，I型管片含钢量为935.43Kg/环，II型管片含钢量为1071.71Kg/环。

主要试验、检验项目及合格标准

2.2.1主要试验项目及合格标准

⑴管片检漏试验

受检样品合格，则判定该批产品检漏试验合格。

⑵管片三环水平拼装试验

受检样品中：超差点不超过检查点的80%为该项合格，则判定该批产品的三环水平拼

装合格。

⑶管片吊装预埋件抗拔试睑

受检样品合格，则判定该批产品的抗拔性能合格。

⑷管片抗弯试验

受检样品合格，则判定该批产品的抗弯性能合格。

⑸管片侧向局部承压试验

受检样品合格，则判定该批产品的侧向承压性能合格。

⑹混凝土抗压强度与抗渗试验

管片的混凝土强度与抗渗等级必须符合设计要求，按《混凝土结构工程施工质量验收

规范(GB50204-2002)和《混凝土强度检睑评定标准》(GBJ1077987)进行检验评定，

按月评定，检查同条件混凝土试件的强度和抗渗报告，符合设计要求为合格。本方案主要

针对成品管片的试验，所以不再详述。

2.2.2主要检验项目及合格标准

⑴外观质量

受检样品中：

a）A类项目的所有检查点必须全部合格、B类项目每项的超差点不超过检查点的80%

为该项合格。

b）当A类项目全部合格，B类项目的不合格项不超过2项，则判定该批产品的外观质

量合格。

⑵尺寸偏差

受检样品中：

a）A类项目的所有检查点必须全部合格、B类项目每项的超差点不超过检查点的80%

为该项合格。

b）当A类项目全部合格，B类项目的不合格项不超过2项，则判定该批产品的尺寸偏

差合格。

⑶主筋保护层厚度

管片生产前，通过对钢筋（包括：主筋间距、箍筋间距、分布筋间距、骨架的长宽高、

环纵向的螺栓孔、钢筋骨架中钢筋焊接的数量等数据）和管片模具的尺寸、精度进行验收,

从而达到控制主筋保护层厚度的目的，检验结果符合设计要求为合格。本方案主要针对成

品管片的检验，所以不再详述。

2.2.3管片合格标准

管片试睑结果和检睑结果均合格并符合设计和规范要求时，则判定该批管片为合格。

第三章主要试验项目及方法

管片检漏试验

3.1.1试验目的

管片检漏试验是指对应用于实际工程的盾构管片进行抗渗检验，模拟检验管片抗地下

水渗透能力。管片检漏试验不同于抗渗试块试验，应在特制的水压抗渗试验台上进行。在

设计抗渗压力下恒压2h,渗水深度不超过管片厚度的五分之一为合格。

3.1.2试验范围

应用于隧道盾构法施工的盾构管片。

3.1.3试验频率

管片正式生产后，每生产50环应抽查一块管片做检漏测试，连续三次达到检测标准,

则改为每生产100环抽查一块管片，再连续三次达到检测标准，最终检测频率为200环抽

查一块管片做检漏测试。如出现一次不达标，则恢复每50环抽查一块管片的最初检测频

率，再按上述要求进行抽检。管片需达到28天龄期方可进行检漏试验。

3.1.4试验仪器设备

1、检漏试验架

检漏试验架用于固定试件的支承座，应采用刚性支座，紧固螺杆及试验架钢板应具有

足够的强度、刚度和稳定性。密封面与管片应紧密接触，结合处橡胶密封垫密封，进水口

应均匀分布在承水压面的轴线上。

检漏试验架如下图：

图3-01检漏试验架示意图

密封面积为管片外弧面中部三分之一面积区域，如下图:

图3-02管片检漏密封示意图

2\手动加压泵

3、压力表：按规定期限进行检定

4、电子秒表

5、直钢尺：按规定期限进行检定

3.1.5试验仪器技术要求

技术指标

仪器名称单位

里不王分度值精度

压力表MPa级

电子秒表min>2h一级

直钢尺mm0—300mm一级

加压泵能保证均匀加压

3.1.6试验方法

1、将管片内弧面向上，平稳吊放在检漏试验架上，同时保证管片与试验架中心吻合,

两端、两侧均匀对称。检查密封橡胶条与管片外弧面的密贴程度。

2、在管片内弧面沿弧长方向轴线上放置橡胶支垫，共三条（中轴线一条，两边沿各

一条），管片密封垫距管片边缘的距离为50mm,保证螺栓紧固时管片受力均匀，防止压杠

损坏管片。

3、在管片内弧面宽度方向放置上横梁，用螺栓与支承座下方的横梁进行连接，紧固

螺母时从中间向两边分步且均匀的紧固。

4、打开出水阀，然后接通进水阀，利用手动加压泵开始注水，当两端出水阀有水排

出时，将出水阀关闭，开始加压。

5、在加压时按MPa/min加压速度，加压至时，恒压10min,检查管片是否有漏水

现象，观察管片侧面渗透高度，做好记录。

6、然后继续加压到、MPa、MPa……,每级恒压时间直至加压到设计抗渗

压力，恒压2小时，检查管片是否有渗水现象，观察侧面渗透高度，作好记录,

3.1.7试验要求

试验结果必须符合以下两点：

1、构件各端面均不能出现渗水现象。

2、渗水深度不大于管片厚度的五分之一。

3.1.8试验数据整理

试验过程中形成记录，要真实、清晰。试验完成合格后填好相应的报告。

管片三环水平拼装试验

3.2.1试验目的

管片三环水平拼装试验是指对盾构管片组成环精度进行的检验，同时通过测量管片水

平组装两环或三环后的尺寸精度和形位偏差，对管片和模具进行的检验。三环水平拼装一

般在管片生产厂进行试验，该检验应随机抽取不同模具生产的三环管片在水平拼装检验台

上进行混合拼装，检验其内、外直径以及环缝和纵缝宽度是否符合设计要求。

3.2.2试验范围

应用于隧道盾构法施工的盾构管片。

3.2.3试验频率

在管片正式生产之前，制作三环完整的预制混凝土管片，包括螺帽、螺栓和其他附件,

提供检测报告供监理工程师审批，以明确预制混凝土管片结构在给定公差范围之内。保留

示范衬砌直到检验完毕衬砌公差和工程师同意拆卸为止。拆卸后的管片，经同意后，可用

作永久隧道衬砌。

管片投入正式生产后，对每套钢模生产的管片按如下规定进行三环水平拼装试验：

⑴管片开始生产50环后，应进行水平拼装一次；

⑵开始生产100环后，再经一次水平拼装检验合格后，可定为每套模具每生产100环

做一次水平拼装检验。

3.2.4试验仪器设备

1、三环拼装可调节的支承台

三环拼装可调节的支承台是固定可调节螺栓高度的支承座，应采用刚性支座，紧固螺

杆、螺栓、钢板应具有足够的强度、刚度和稳定性。具体如下图所示：

三环拼装可调节支承台结构示意图

2、钢卷尺：按规定期限进行检定。

3、直钢尺：直钢尺应按规定期限进行检定。

4、塞尺和水平尺

5、千斤顶

3.2.5试验仪器技术要求

技术指标

仪器名称单位

里柱分度值精度

钢卷尺mm15000一级

直钢尺mm0~300mm一级

塞尺mm~1.00mm/一级

水平尺////

千斤顶能保证均匀加力

3.2.6试验方法

1、试验场地应平整坚实，按外径R=3000,内径R=2700画一圆，顺圆周均匀放上11

个可调节的支承台，用水平仪校正支承台水平高度，保持高度一至。

2、三环拼装采用错缝拼装。在拼装时用水平尺检测管片的水平和角度，调节支承台

螺栓校正管片水平、角度位置。同时用千斤顶校正管片的内、外径。

3、支承台固定后，先就位底环管片：按A型3片、B型2块、顺序排放，最后纵向插

入C型封顶块。环与环相邻两块管片间环向连接设2个螺栓，每环共设12个环向螺栓；

然后拉紧环向螺栓，测量其内径、外径、和纵缝尺寸。

4、检验合格后拼装第二环，拼装第二环时的管片与第一环相对应管片按顺时针方向

错位45度，同样按以上版序排放管片，最后纵向插入C型封顶块。环与环之间设16个纵

向连接螺栓和12个环向螺栓，然后拉紧环向和纵向连接螺栓。测量其内径、外径和纵缝、

环缝尺寸。

5、检验合格后继续拼装，拼装第三环时的管片与第二环相对应管片按逆时针方向错

位45度。各管片型号与第一环位置保持一直。同样按以上顺序排放管片，最后纵向插入C

型封顶块。环与环之间设16个纵向连接螺栓和12个环向螺栓，然后拉紧环向和纵向连接

螺栓。测量其内径、外径和纵缝、环缝尺寸。

6、每拼装完一环后按要求做好相应的记录。

三环拼装完成后如下图：

三环拼装立面示意图

3.2.7试验要求

允许偏差

序号项目检验频率检验方法

（mm）

1环向缝间隙2每环测6点（不放衬垫）插片

2纵向缝间隙2每条摩测3点（不放衬垫）插片

3成环后内径土测4条（不放衬垫）用钢卷尺

4成环后外径+6、-2测4条（不放衬垫）用钢卷尺

5纵环向螺栓穿进±全部螺栓插丝

3.2.8试验数据整理

试验过程中形成记录，要真实、清晰。试验完成合格后填好相应的报告。

管片吊装预埋件抗拔试验

3.3.1试验目的

管片抗拨试验是指对管片中心灌浆孔的预埋构件进行破坏性拉拨试验，以检测其在外

力作用下吊装孔螺栓承受的最大抗拨力是否符合设计要求，从而验证管片起吊、安装时的

安全性。

3.3.2试验范围

应用于隧道盾构法施工的盾构管片。

3.3.3试验频率

管片正式生产后，按出厂检验或型式检验的规定随机抽样进行拉拨试验。

3.3.4试验仪器设备

1、试验反力架

用于固定试件的反力试验架最大承载能力应符合设计要求。试验反力钢架应具有足够

的强度、刚度和稳定性。

试验反力架如下图所示：

千斤顶

中"

I/

2、荷载测试仪

3、读数显微镜

4、电子秒表

5、加压千斤顶

3.3.5试验仪器技术要求

技术指标

仪器名称单位

^.10

里也分度值精度

荷载测试仪KN5001级

读数显微镜mm10

电子秒表min>2h1s一级

加压泵500KN能保证均匀加压

3.3.6试验方法

1、试验场地应平整坚实，将试验管片内弧面向上下垫支撑放置平稳,,然后将抓举头

旋入中心注浆孔中。

2、将抓举头用试验钢销、钢绞线与千斤顶连接c

3、安装测力传感器，开始加载测试。

4、荷载分级和持续时间：

采用分级加荷方式c当荷载小于正常使用短期荷载检验值时，每组荷载为该荷载值

的20%；当荷载大于该短期荷载值时，每组荷载为该荷载值的10%；当荷载接近承载力荷

载检验值时，每组荷载为承载力检验荷载设计值的5孔每级恒载时间不低于3min。

5、记录在不同抗拨力下灌浆孔螺栓的位移置。当位移突然增大传感器读数不再增加，

螺栓周围混凝土破坏时的荷载即为最大抗拨力。

3.3.7试验要求

承载力荷载检验值必须符合设计和规范要求

3.3.8试验数据整理

试验过程中形成记录，要真实、清晰。试验完成合格后填好相应的报告。

管片抗弯试验

3.4.1试验目的

管片抗弯试验是指对管片进行径向破坏性压弯试验，以检测其在外力作用管片外表面

径向承受的最大荷载是否符合设计要求。

3.4.2试验范围

应用于隧道盾构法施工的盾构管片。

3.4.3试验频率

管片正式生产后，按出厂检验或型式检验的规定随机抽样进行抗弯试验。

3.4.4试验仪器设备

1、试验反力架

用于固定试件的反力试验架最大承载能力应符合设计要求。试验反力钢架应具有足够

的强度、刚度和稳定性。

试验反力架如下图所示:

2、荷载测试仪

3、读数显微镜

4、电子秒表

5、50t千斤顶

3.4.5试验仪器技术要求

技术指标

仪器名称单位

量程分度值精度

荷载测试仪KN5001级

读数显微镜mm10

电子秒表min>2h1s一级

加压泵500KN能保证均匀加压

3.4.6试验方法

管片抗弯性能试验采用50t千斤顶分配梁加荷法。管片两端支座为滚动钱支座，两加

荷点在1/4跨度处，采用分级加荷。当荷载小于正常使用短期荷载检验值时，每级荷载为

该荷载值的20%；当荷载大于该荷载值时，每级荷载为该荷载值的10%；当荷载接近抗裂

荷载检验值时，每级荷载为该荷载值的5%；当荷载接近承载力荷载检验值时，每级荷载为

承载力检验荷载设计值的5%。作用在管片上的试验设备重量和管片自重应作为荷载的组成

部分。每级持荷时间为10min；正常使用短期荷载检验值下宜持续30mino采用荷载测试

仪测定试验荷载，用电子秒表测定挠度，裂缝宽度用读数显微镜测量。

3.4.7试验要求

管片应在0℃以上的温度中进行试验且为随机抽取的合格品，蒸汽养护后的管片应在

冷却至常温后进行试验。管片在试验前应测量其实际尺寸并仔细检查管片的表面，所有的

缺陷和裂缝应在管片上标出。试验用的加荷设备及仪表应先进行标定或校准，承载力荷载

检验值必须符合设计和规范要求

3.4.8试验数据整理

试验过程中形成记录，要真实、清晰。试验完成合格后填好相应的报告。

管片侧向局部承压试验

3.5.1试验目的

管片侧向局部承压试验是指对管片进行侧向破坏性压力试验，以检测其在外力作用管

片侧向承受的最大荷载是否符合设计要求。

3.5.2试验范围

应用于隧道盾构法施工的盾构管片。

3.5.3试验频率

管片正式生产后，按出厂检验或型式检验的规定随机抽样进行侧向局部承压试验。

3.5.4试验仪器设备

1、试验反力架

用于固定试件的反力试验架最大承载能力应符合设计要求。试验反力钢架应具有足够

的强度、刚度和稳定性。

试验反力架如下图所示：

K2去片向后部寻住54

2、荷载测试仪

3、读数显微镜

4、电子秒表

5、200t千斤顶

3.5.5试验仪器技术要求

技术指标

仪器名称单位

里也分度值精度

荷载测试仪KN5001级

读数显微镜mm10

电子秒表min>2h1s一级

加压泵500KN能保证均匀加压

3.5.6试验方法

采用200t千斤顶分配梁加载法。试验承压板的面积与盾构机顶推靴的面积相同，采

用分级加荷。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的20%；当荷

载大于该荷载值时，每级荷载为该荷载值的10%；当荷载接近抗裂荷载检验值时，每级荷

载为该荷载值的5%；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设计值

的5队作用在管片上的试睑设备重量和管片自重应作为荷载的组成部分。每级持荷时间为

3min；正常使用短期荷载检验值下宜持续10min。采用荷载测试仪测定试验荷载，用电子

秒表测定挠度，裂缝宽度用读数显微镜测量。

3.5.7试验要求

管片应在00C以上的温度中进行试验且为随机抽取的合格品，蒸汽养护后的管片应在

冷却至常温后进行试验。管片在试验前应测量其实际尺寸并仔细检查管片的表面，所有的

缺陷和裂缝应在管片上标出。试验用的加荷设备及仪表应先进行标定或校准，承载力荷载

检验值必须符合设计和规范要求

3.5.8试验数据整理

试验过程中形成记录，要真实、清晰。试验完成合格后填好相应的报告。

第四章主要检验项目及方法

外观质量检验

4.1.1检验目的