盾構(gòu)隧道混凝土管片制作施工工法

盾構(gòu)地道混凝土管片制作施工工法盾構(gòu)地道混凝土管片制作施工工法盾構(gòu)地道混凝土管片制作施工工法盾構(gòu)地道混凝土管片制作施工工法中鐵十六局企業(yè)盾構(gòu)工程工程經(jīng)理部一、前言目前國內(nèi)城市地鐵建設(shè)開始高速睜開，而在城市內(nèi)進(jìn)行地鐵施工，對文明施工、地面沉降控制、建筑物保護(hù)等要求都比較高，所以明挖法和傳統(tǒng)的礦山法地道施工已逐漸被造價(jià)低、機(jī)械化程度高、施工安全系數(shù)高的盾構(gòu)法地道施工所取代。而管片襯砌的質(zhì)量最后決定了盾構(gòu)地道的施工質(zhì)量，我局于2001年3月首次擔(dān)當(dāng)了深圳地鐵盾構(gòu)地道的施工，為爭創(chuàng)優(yōu)良工程，第一在管片生產(chǎn)上下手，大力睜開科技攻關(guān)，不停完美施工工藝，經(jīng)過采納風(fēng)動(dòng)振搗和蒸氣保養(yǎng)工藝，在短短的7個(gè)月時(shí)間里順利圓滿達(dá)成了2900環(huán)、17400塊管片的生產(chǎn)任務(wù)，解決了管片外側(cè)浮漿較厚、簡單出現(xiàn)大面積氣泡、脫模過程中崩角、掉塊等一系列難題，在總結(jié)這些施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上形本錢工法。二、工法特色1）采納高精度鋼模，低坍落度混凝土，風(fēng)動(dòng)振搗，蒸汽保養(yǎng)技術(shù)，快速生產(chǎn)高精度、高強(qiáng)度、高質(zhì)量的管片。2）施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、程序化、標(biāo)準(zhǔn)化。三、適用范圍本工法適用于各種盾構(gòu)地道管片制作，對于制作精度要求比較高的高強(qiáng)度混凝土預(yù)制件也有必定的指導(dǎo)作用。四、施工工藝（1）工藝流程見圖〔一〕上脫模油、組模模具檢驗(yàn)準(zhǔn)備模具鋼筋籠及預(yù)埋件安裝鋼筋籠檢驗(yàn)鋼筋籠制作砼澆注搗固砼拌和砼試配砼檢驗(yàn)?zāi)妗⒄羝ｐB(yǎng)荒棄混凝土脫模并標(biāo)志管片水池保養(yǎng)噴淋保養(yǎng)運(yùn)輸至工地（2）操作重點(diǎn)澆注混凝土前的準(zhǔn)備工作：①?zèng)_洗模具：組模前要對鋼模進(jìn)行完全沖洗，混凝土殘?jiān)欢ㄋ戌P除，內(nèi)外表使用膠片配合清理，并用高壓水沖洗干凈。②噴涂脫模油：使用霧狀噴霧器噴涂，而后抹布均勻抹，使模具內(nèi)表面均布薄層脫模油，如出現(xiàn)脫模油流淌，用棉紗清理干凈。③組模：模具的質(zhì)量，特別是尺寸精度，對生產(chǎn)出合格的管片，拼裝成尺寸準(zhǔn)確的襯砌環(huán)是極其重要的，所以要嚴(yán)格控制組模質(zhì)量。④模具檢查：模具組裝達(dá)成后，由專職質(zhì)檢員用內(nèi)徑千分尺在模具指定地址進(jìn)行寬度檢測，同時(shí)對模具的內(nèi)弧面平坦無翹曲。⑤鋼筋籠骨架入模：鋼筋籠在靠模上制作達(dá)成，用龍門吊配合專用吊具按各種規(guī)格將鋼筋籠放入模具內(nèi)，鋼筋籠型號與模具型號要般配，保護(hù)墊塊地址正確。模具準(zhǔn)備混凝土澆注①混凝土配合比一定進(jìn)行試配，并進(jìn)行試驗(yàn)以獲取正確的保養(yǎng)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度。并吻合以下要求：混凝土立方體強(qiáng)度及抗?jié)B試驗(yàn)；檢驗(yàn)混凝土配合比能否滿足抗?jié)B和設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求；管片吊裝孔抗拔試驗(yàn)，檢驗(yàn)吊裝孔最大抗拔能力以保證管片安裝時(shí)的安全。②混凝土澆注前的準(zhǔn)備工作達(dá)成后開始混凝土澆注，用龍門吊將裝滿坍落度70±10mm、強(qiáng)度C50、抗?jié)BS10的防水混凝土的混凝土斗吊至模具上方，而后先模具兩端后中間進(jìn)行放料。開動(dòng)模具上的附著式風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器振搗，振動(dòng)時(shí)間長短的鑒識是觀察混凝土與側(cè)板接觸處，如不再有發(fā)射狀氣、水泡并能均勻起伏為合適時(shí)間，一般控制在4～6分鐘，不得超出8分鐘，振搗采納混凝土分批放料，從而實(shí)現(xiàn)分層振搗。④為減少管片成型后的氣泡、水眼，待風(fēng)動(dòng)式振動(dòng)器振搗完今后，加以振動(dòng)棒振搗密實(shí)，振搗時(shí)禁止碰撞鋼模和預(yù)埋件，做到先中間，后兩邊，每個(gè)振動(dòng)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間控制在10～20秒內(nèi)，振動(dòng)達(dá)成后緩慢拔出振動(dòng)棒。⑤所有振搗成型后，視氣溫及混凝土凝結(jié)狀況，大體10分鐘后撤掉壓板，進(jìn)行光面。光面分粗、中、細(xì)三個(gè)工序，粗光面：使用鋁合金壓尺，刮平去掉剩余混凝土，并進(jìn)行粗磨。中光面：待混凝土收水后用灰匙進(jìn)行光面，使管片平坦、圓滑。精光面：使用長匙精工抹平，力求表面光明無灰匙印，管片外弧面平坦度的偏差差值不大于±5mm。檢查鋼筋籠澆注混凝土保養(yǎng)①蒸汽保養(yǎng)：混凝土振動(dòng)成型并光面2小時(shí)后，混凝土表面用手壓有稍微的壓痕時(shí)，在管片外弧面上蓋上濕潤的保養(yǎng)布，將用于蒸汽的帆布套在模具上，下部同地面接觸的地方用木方壓實(shí)，在帆布套上預(yù)留的小孔中插入溫度計(jì)，檢查無誤后通入蒸汽，部署于模具底部的蒸汽管充滿小孔，蒸養(yǎng)時(shí)蒸汽會從每個(gè)小孔中均勻的噴出來，使整個(gè)模具均勻的升溫，升溫時(shí)速度在每小時(shí)15～20℃，防范升溫太快管片出現(xiàn)縮短裂紋，最高保養(yǎng)溫度50～60℃，恒溫3～4小時(shí)，降溫速度在每小時(shí)15～20℃，并保證蒸養(yǎng)后的管片溫度與外界溫度差不大于20℃。在整個(gè)過程中要每半小時(shí)查察溫度計(jì)上的讀數(shù)，發(fā)現(xiàn)問題用調(diào)整蒸汽通入量的大小來調(diào)理溫度。蒸汽保養(yǎng)水保養(yǎng)②脫模后的保養(yǎng)：管片脫模后吊入水池內(nèi)進(jìn)行保養(yǎng)，保證管片完整浸泡在水里，管片入池時(shí)管片與池中水的溫度差不得大于20℃，保養(yǎng)周期為7天，而后進(jìn)行淋水保養(yǎng)，保持管片外面濕潤，噴淋保養(yǎng)到達(dá)28天齡期。脫模管片經(jīng)過蒸汽保養(yǎng)足夠時(shí)間后，測試混凝土試塊強(qiáng)度，當(dāng)強(qiáng)度到達(dá)15Mpa以上時(shí)，開始組織脫模。②拆模序次：疊齊保養(yǎng)布；拆卸手桿螺栓，去除混凝土殘積物；拆卸旁模與底模固定螺栓；拆卸側(cè)模與端模連接螺栓，雙側(cè)和端模打開后，使用專用水平起吊吊具，用龍門吊將管片吊出到管片翻身機(jī)上。③拆模中禁止錘打，敲擊模具等野蠻操作，管片起吊時(shí)，地面操作要由多人配合進(jìn)行，保證管片垂直出模，省得損壞管片。管片脫模三環(huán)試拼裝管片正式生產(chǎn)前和每生產(chǎn)100環(huán)管片后，因?yàn)楣苣？赡艹叽绮粔蚓_或生產(chǎn)過程中震動(dòng)變形，所以需要進(jìn)行三環(huán)試拼裝以檢查管片幾何尺寸和模具能否吻合要求。②為保證拼裝質(zhì)量，需制作一個(gè)鋼筋混凝土平臺，平臺保證水平，偏差控制在2mm之內(nèi)。③制作12個(gè)拼裝支架，支架可以在高度長進(jìn)行微調(diào)，以便更正管片拼裝后的水平。④拼裝序次：第一在平臺上畫直徑為管片內(nèi)徑和外徑的兩個(gè)圓，作為拼裝時(shí)的參照線；先擱置標(biāo)準(zhǔn)塊，再毗鄰塊，最后放入封頂塊；一環(huán)拼裝完后，錯(cuò)縫拼裝另兩環(huán)。⑤檢測：管片拼裝完后利用不一樣型號的插片對管片之間的縱縫、環(huán)縫進(jìn)行丈量，以檢測各管片之間的縫隙能否吻合要求；再用水平儀分別丈量各接縫的幾個(gè)點(diǎn)，而后計(jì)算這幾個(gè)點(diǎn)能否在同一水平面上。三環(huán)試拼裝檢驗(yàn)管片維修在管片脫模和搬運(yùn)過程中不行防范的會發(fā)生管片掉角、崩塊現(xiàn)象，需要進(jìn)行維修。②管片外表面的氣泡,蜂窩或漏漿:深度＜5mm時(shí),用西卡膠皇拌和水泥逐一填平;深度＞5mm時(shí),先用錘子或鑿子刮去表面微細(xì)裂痕,用水沖洗基層,去除所有的浮漿,油跡,粉塵等雜物,而后裝上木模板,用西卡膠皇維修拌和水泥進(jìn)行曲維修填平,干后再涂一層混雜漿液,干透后(24小時(shí))再打磨。③管片露筋:基層辦理,用刀刮去鋼筋表面的污垢,再用高純度酒精沖洗鋼筋。待干透后，使用小灰鏟進(jìn)行維修，維修分二次進(jìn)行。第一，初步維修，管片周邊裝好木模后，涂基層漿液，再用維修劑混雜水泥將維修部位填平，第二，表面涂一層混雜漿液待干透后，用砂紙進(jìn)行磨平修整。④邊角崩塊：基層辦理，用錘子或鑿子刮去表面微裂痕，去除油跡和灰塵，維修辦理分二步進(jìn)行，第一，裝好木模，填平該維修的部位。第二，表面涂一層混雜漿液，干后用砂紙磨平修整?！?〕本卷須知禁止使用鐵器進(jìn)行內(nèi)表面清模。放入鋼筋籠從前一定對鋼模內(nèi)弧面寬度進(jìn)行檢測，裝置好模具后一定對鋼模外弧面進(jìn)行檢測。拆模中禁止捶打，敲擊模具等野蠻操作，管片起吊時(shí),地面操作由四人配合進(jìn)行，保證管片垂直出模,省得損壞管片。撤掉墊圈時(shí)不可以硬撬，硬敲，省得損壞墊圈和管片。五、機(jī)具設(shè)備〔主要機(jī)具設(shè)備見表1〕序號設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)目備注1管模8套可依據(jù)施工進(jìn)度確立數(shù)目2龍門吊16噸跨度22米3可依據(jù)地道施工進(jìn)度和現(xiàn)3龍門吊10噸跨度17米2場場所大小確立4鍋爐SHF-106設(shè)計(jì)壓力10Kg/cm21供給蒸氣5空氣壓縮機(jī)2風(fēng)動(dòng)振搗6翻片機(jī)額定荷載5噸3管片翻身7試塊制作用具抗壓、抗?jié)B6套8水平起吊吊具5噸2可自制9垂直起吊吊具5噸2可自制10混凝土下料斗332可自制，1m11內(nèi)徑千分尺100～112游標(biāo)卡尺0～213混凝土攪拌站31ELBA45M/h14叉車10噸415保養(yǎng)設(shè)備蒸汽罩48套16塞尺各種型號規(guī)格2把17鋼筋加工設(shè)備2套包含曲折機(jī)、切斷機(jī)、電焊機(jī)等六、勞動(dòng)組織〔見表2〕序號工序工種每班數(shù)目工作內(nèi)容1鋼筋籠制作鋼筋工16依據(jù)圖紙曲折下料電焊工6氣體保護(hù)焊2模具組模工10組裝模具模具檢測工33混凝土混凝土拌合10混凝土工8光面4保養(yǎng)4試驗(yàn)及修飾84其他門吊司機(jī)4保全4靈巧1鏟車司機(jī)2監(jiān)控1七、質(zhì)量控制1、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（1）管模檢測標(biāo)準(zhǔn)名稱偏差范圍(mm)(mm)內(nèi)弧弦長度+1-1厚度+1-1寬度螺栓孔一尺寸和地址+1-1（2）管片成品標(biāo)準(zhǔn)序號檢測內(nèi)容要求方法同意偏差1內(nèi)弧弦長度檢測率100%游標(biāo)卡尺±1mm2厚度檢測率100%游標(biāo)卡尺+3，-1mm3寬度檢測率100%游標(biāo)卡尺±4螺栓孔尺寸地址檢測率100%游標(biāo)卡尺±5mm5嵌槽與密封槽檢測率100%游標(biāo)卡尺±5mm〔3〕三環(huán)試拼裝標(biāo)準(zhǔn)序號內(nèi)容檢測要求檢測方法同意偏差1環(huán)縫縫隙每環(huán)測六點(diǎn)插片1mm2縱縫縫隙每條縫測六點(diǎn)插片2mm3成環(huán)管片外徑各測六點(diǎn)用鋼卷尺≤2mm4成環(huán)后內(nèi)徑測六點(diǎn)卷尺≤1mm5螺栓孔中心圓測六點(diǎn)卷尺±2mm〔4〕抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有10%的管片進(jìn)行檢漏測試，其檢測抗?jié)B壓力為，恒壓時(shí)間為浸透深度＜1/5管片高度為合格。2、質(zhì)量保證措施

2小時(shí)，以（1）建立質(zhì)量保證系統(tǒng)，睜開全面質(zhì)量管理活動(dòng)，各工序指派專人負(fù)責(zé)，技術(shù)人員隨從作業(yè)。（2）增強(qiáng)對原資料質(zhì)量檢驗(yàn)，資料質(zhì)量一定吻合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。做好臺帳登記，同時(shí)通知試驗(yàn)部門取樣試驗(yàn)。（3）管片一定按設(shè)計(jì)要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行查收，查收合格的鋼模方能投入生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中，質(zhì)檢人員每天對鋼模的主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)測實(shí)量，不停更正管模尺寸。（4）鋼筋籠入模后，按標(biāo)準(zhǔn)要求對每個(gè)鋼筋籠進(jìn)行校訂。對環(huán)、縱向螺栓孔地址、保護(hù)層厚度進(jìn)行校訂實(shí)測，合格前面可進(jìn)行混凝土澆注。（5）混凝土攪拌站要常常對各種衡器進(jìn)行檢驗(yàn)，使用過程中增強(qiáng)保護(hù)保養(yǎng)，使稱量系統(tǒng)一直保持優(yōu)異的工作狀態(tài)。（6）混凝土振搗時(shí)要嚴(yán)格控制風(fēng)動(dòng)頻率和時(shí)間，防范過振和漏振產(chǎn)生氣泡或浮漿。（7）管片到達(dá)16Mpa強(qiáng)度前面可脫模，并在管片上印刷生產(chǎn)日期、型號、編號。八、安全措施1、對管片生產(chǎn)的全體操作人員進(jìn)行安全、技術(shù)交底，并進(jìn)行崗位責(zé)任制和各項(xiàng)操作規(guī)程學(xué)習(xí)。2、車間人員進(jìn)廠后一定帶好安全帽，不得在起吊物下站立或行走。3、門吊司機(jī)一定經(jīng)培訓(xùn)核查后才能進(jìn)行單獨(dú)操作，工作時(shí)一定集中注意力，遵從起重工的指揮。4、車間內(nèi)全部機(jī)械設(shè)備嚴(yán)格按有關(guān)操作規(guī)程操作，做好常常性的檢查保養(yǎng)工作，非操作人員必定不得擅自使用。5、各種吊運(yùn)鋼絲繩、夾具、銷軸等物品使用從前一定檢查，并及時(shí)修復(fù)更新。6、管片堆放不得超高，要堆放平坦，防范顛覆。九、效益解析1、與礦山法地道襯砌對比，管片襯砌屬工廠預(yù)制，質(zhì)量有保證，并且生產(chǎn)速度快、精度高。2、在盾構(gòu)法地道施工開始在我國大面積普及的今日，管片的制造生產(chǎn)有著廣闊的睜開遠(yuǎn)景。十、工程實(shí)例我局擔(dān)當(dāng)?shù)纳钲诘罔F一期工程華強(qiáng)路～崗廈區(qū)間采納盾構(gòu)法施工，地道全長3471.6m。管片襯砌外徑6000mm，內(nèi)徑5400mm，每環(huán)均勻?qū)?.2m，厚300mm，為楔形量51mm的單層通用管片，鋼筋混凝土管片強(qiáng)度等級C50，抗