盾構(gòu)管片水氣泡成因及防治

1、_盾構(gòu)管片水氣泡成因及防治中鐵十三局廣州地鐵項目經(jīng)理部張秀華李永生張延華 劉曉輝【內(nèi)容提要 】本文主要通過在廣州地鐵四號線侖大盾構(gòu)區(qū)間盾構(gòu)管片生產(chǎn)實踐中常見氣泡問題進行探討分析，研針對具體情況提出了盾構(gòu)管片水氣泡相應預防措施?！娟P(guān) 鍵 詞】盾構(gòu)管片水氣泡成因防治一、前言水氣泡是盾構(gòu)管片常見的病害之一。尤其在管片脫模后，管片表面往往會出現(xiàn)一些大小不一的水氣泡，水氣泡聚積的地方會形成蜂窩麻面，它的大量存在削弱了管片局部保護層的厚度，降低了管片構(gòu)件的抗?jié)B等級要求。在經(jīng)過大量的檢漏試驗證明，管片在水壓力增大時就會沿水氣泡密集的部位出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，在使用到隧道時就會影響到管片的防水效果。要想有效的控制管片

2、氣泡的產(chǎn)生，還需從其氣泡成因入手。二、管片構(gòu)件水氣泡的形成原因中鐵十三局廣州公司在廣州地鐵四號線生產(chǎn)過程中根據(jù)管片模具自身結(jié)構(gòu)采用不同的坍落度、不同振搗時間、不同的脫模劑濃度、不同的下料方式等多方面進行對比試生產(chǎn)，得出結(jié)論如下：1 、管片鋼模板自身結(jié)構(gòu)的影響。本工程襯砌采用6 塊管片拼裝而成的圓形襯砌，制作管片所用的鋼模具精度要求非常高，其精確度為 0.25mm ，密封性高。而且管片為貼防水材料止水條特別設置了深約15mm 的凹槽，相對應管片模具就設置出了高 15mm 的凸起部位。如圖 1 所示。由于管片模具凸起部位的阻擋混凝土在振搗時所排出的空氣及水分不易排出，從而在管片的側(cè)面形成水氣泡。_

3、圖 1 管片 K 件模具圖片2 、混凝土坍落度影響根據(jù)管片成型要求， 我公司對混凝土坍落度進行了從40-100mm等不同級別的試驗， 詳見表1、表 2管片外觀質(zhì)量檢查表。模具坍落振搗時外觀檢查效果備注編號度間（ min ）A1P2403610 ×5 ×5 左右氣泡達12 個差脫模劑濃度2 ：1A2P2402610 ×5 ×5 左右氣泡達10 個差脫模劑濃度1 ：2A1P26021氣泡較多，但無大于7mm 以上氣泡較差A3P26025氣泡較少， 5mm 左右氣泡為 4 個較好A2P2651410 ×5 ×5 左右氣泡達7 個較差A1P2

4、651910 ×5 ×5 左右氣泡達8 個較差BP26525小氣泡多，均未大于5mm 以上較好A1P26530氣泡較少， 5mm 左右氣泡為 6 個較好KR1705氣泡較多，8×5 ×5mm 以上氣泡有3 個較差KP2709氣泡較少， 5mm 以上氣泡3 個較好分層下料BP27022氣泡較少， 5mm 以上氣泡2 個較好分層下料CP27024氣泡較多，大于 5mm 氣泡達 10個較差A2P27032氣泡多且大，最大達 20×9 ×5mm差中磊外加劑A1P27519氣泡較少， 5mm 左右氣泡6 個較好分層下料A3P27524氣泡較少，

5、 5mm 以上氣泡4 個較好分層下料BR1806氣泡較少，無較大氣泡較好分層下料A3P2801810 ×5 ×5mm 左右氣泡達7 個較差CR18012大于 5mm 氣泡 26個最大10×6×5 有 2 個差KP2856氣泡較少，無較大氣泡較好作二次補振CP38519氣泡較多，最大 5×10 ×5mm 有 1 個較差KP2907氣泡較少，10×5 ×5mm 為 2 個較好A3P39019氣泡較多，8×5 ×5mm 氣泡 8 個較差A3P29023氣泡較少，無較大氣泡較好作二次補振KP2954氣泡

6、偏多，10×5 ×5mm 氣泡 3 個較差CP29522氣泡較少，10×5 ×5mm 氣泡 3 個較好作二次補振A1P210015氣泡較多且大，最大達 17 ×15 ×7mm差CR110019氣泡較多，但無較大氣泡較好中磊減水劑A1P210019氣泡較多且偏大較差精品資料_表1管片外觀檢查表從表 1 試驗結(jié)果可以看出坍落度在60-90mm范圍內(nèi)效果較好，氣泡相對較少。根據(jù)現(xiàn)場操作觀察，坍落度控制在70-85mm既方便施工成型效果也較好，氣泡又相對較少。3 、外加劑的影響。混凝土外加劑的選用很重要，許多混凝土用減水劑都含有引氣的作用。加

7、大了混凝土振搗時的排氣量，這樣也增大了混凝土表面氣泡的形成。4 、人工振搗的影響由于受鋼筋籠和模具的限制，工人在振搗時不容易控制振搗的均勻性，加上人工操作的不穩(wěn)定因素和工人操作的技術(shù)熟練程度的不同，容易使水氣泡集中于局部而形成較大的空洞。5 、振搗時間的影響因坍落度不同，振搗時間也不相同，從表1 及表 2 管片外觀檢查表可以看出，我們振搗時間大致在12-30 分鐘之間， K 件振搗時間在4-9 分鐘， 但從成型效果上看，振動時間在15-25 分鐘范圍內(nèi)氣泡相對較少。6 、脫模劑濃度影響本標段采用麗石50 脫模劑，標準配比為原液：水1：4 ，使用時間為24 小時，對脫模劑配比試調(diào)為原液：水 1

8、： 2 和原液：水2： 1，現(xiàn)配現(xiàn)用，對一環(huán)管片進行試驗，但從外觀效果看調(diào)整脫模劑濃度對水氣泡的產(chǎn)生無明顯效果。三、盾構(gòu)管片水氣泡產(chǎn)生預防措施本公司通過對管片水氣泡形成的原因進行分析，采取了相應的解決措施，從管片成型效果看水氣泡得到了有效的控制，效果比較明顯。措施如下：1）根據(jù)管片模具自身結(jié)構(gòu)特點，對模具實行分層下料。第一層料落平模具的上中部的止水膠圈，等振搗密實后再落止水膠圈上面部分，這樣有利于克服模具止水膠圈的構(gòu)造問題，分兩層將氣泡排出。通精品資料_過實際生產(chǎn)證明分層下料管片氣泡明顯減少；2）管片振搗成型約10 分鐘左右后，在管片上中部的兩邊作再次補振處理，將凝聚在模板旁邊的水氣泡排出。通

9、過對比觀察效果相對較好，氣泡減少明顯，但在操作時必須注意操作方法，振動棒必須快插慢提，靠模板邊15cm 距離較好，每處時間控制在15-20 秒內(nèi)，以無氣泡溢出為度；3）由于鋼模本身的結(jié)構(gòu)是難以改變的，如果是由于生產(chǎn)管片的鋼模凸起部位阻擋了水氣泡的排放，還可在混凝土振搗完成后，用薄鐵片沿管模側(cè)面進行插搗以排引出水氣泡；4）合理選擇振搗器的震動能量，確定合適的振搗次數(shù)及振搗時間，培訓工人的振動操作水平，提高其技術(shù)熟練程度，制定科學的振動操作規(guī)程并嚴格實施；5）坍落度盡量控制在70-85mm范圍內(nèi)，振搗時間以15-20 分鐘為佳，封頂塊為6-7 分鐘較妥，控制氣泡效果較好；6）根據(jù)施工需要，反復試驗選擇合適的減水劑，避免使用具有引氣作用的外加劑；四、結(jié)束語盾構(gòu)管片水氣泡的產(chǎn)生不但會削弱管片鋼筋的局部保護層厚度，而且會降低管片構(gòu)件的抗?jié)B能力，影響盾構(gòu)隧道的防水效果，對于管片水氣泡的防治措施還有待于進一部的