盾構(gòu)管片預(yù)制施工方案及質(zhì)量控制

盾構(gòu)管片預(yù)制施工方案及質(zhì)量控制方案概述盾構(gòu)管片預(yù)制施工工藝按其流水特點，分為固定模具法和自動流水線兩種方式。固定模具法以模具為中心，模具在生產(chǎn)車間內(nèi)按環(huán)成排固定擺放，每個模具下面都有附著試振動器（多為氣動）；模具旁邊設(shè)蒸汽管路，用來管片成型后的蒸汽養(yǎng)護。自動流水線指模具在生產(chǎn)線上有規(guī)律的按著一定節(jié)拍行走，操作工人站在固定的工位上完成本工序的操作，完成一個等待下一個。振動臺采用整體式的，固定在生產(chǎn)線的某個位置上；振動臺的上方是混凝土料斗，攪拌好的混凝土直接輸送至料斗中，等待澆筑；管片澆筑成型抹面后，進入養(yǎng)護房蒸養(yǎng)。適用范圍盾構(gòu)管片預(yù)制適用于不同土層的盾構(gòu)隧道的襯砌預(yù)制。作業(yè)內(nèi)容本工藝主要作業(yè)內(nèi)容為：（1）管片廠施工：場地平整、廠房基礎(chǔ)施工、攪拌站基礎(chǔ)施工、廠房結(jié)構(gòu)施工、鍋爐供暖施工（北方地區(qū)）、室內(nèi)料倉施工、鋼模加工、管片生產(chǎn)場地布置。（2）管片生產(chǎn)包括：鋼筋制作、鋼筋骨架制作、鋼模準備、預(yù)埋件安裝、混凝土澆筑、管片混凝土蒸養(yǎng)、脫模、管片混凝土養(yǎng)護、儲存。質(zhì)量標準及檢驗依據(jù)《預(yù)拌混凝土》(GB14902-2012)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2015)《預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢驗評定標準》(GBJ321-90)《預(yù)制混凝土襯砌管片生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)程》(JC/T2030-2010)《預(yù)制混凝土襯砌管片》(GB/T22082-2017)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2017)施工工藝流程圖工藝流程詳見圖5-1盾構(gòu)管片預(yù)制施工工藝流程圖。生產(chǎn)廠準備另做處理存放圖5-1盾構(gòu)管片預(yù)制施工工藝流程圖生產(chǎn)廠準備另做處理存放施工步驟及質(zhì)量控制6.1生產(chǎn)前準備名稱內(nèi)容技術(shù)準備⑴會同設(shè)計、監(jiān)理完成管片預(yù)制廠生產(chǎn)流程交底、施工技術(shù)交底、安全技術(shù)交底、對施工人員進行專項培訓(xùn)等工作。⑵熟悉盾構(gòu)管片設(shè)計圖紙并編制盾構(gòu)管片預(yù)制單項施工組織設(shè)計，向作業(yè)隊施工人員進行技術(shù)、安全、質(zhì)量、環(huán)保交底，確保施工過程中的工程質(zhì)量和人身安全。⑶按照混凝土強度的設(shè)計要求，做預(yù)制混凝土配合比、施工配合比，滿足盾構(gòu)預(yù)制管片混凝土的要求。場地準備⑴管片廠驗收：管片預(yù)制廠場地布置滿足連續(xù)生產(chǎn)要求、混凝土拌和區(qū)、鋼筋加工及堆放區(qū)、鋼筋籠存放區(qū)、管片固定模具生產(chǎn)區(qū)、管片蒸養(yǎng)設(shè)備布置、管片養(yǎng)護區(qū)、管片存放區(qū)等區(qū)域驗收。⑵管片廠區(qū)道路通暢且滿足大型設(shè)備行走要求，龍門吊、鋼筋加工等特種設(shè)備檢驗合格。材料準備管片混凝土所用的鋼筋、水泥、砂石料、水、外加劑等原材料已進場并按規(guī)定頻率進行檢驗合格。6.2管片預(yù)制廠場地布置管片廠建設(shè)主要分為混凝土拌合區(qū)、管片生產(chǎn)廠房區(qū)、管片堆放區(qū)、附屬配套設(shè)施區(qū)。（1）混凝土拌和區(qū)（包含室內(nèi)外料倉）該區(qū)域共有3個部分：混凝土拌和站、砂石料待檢堆放區(qū)、砂石料已檢堆放區(qū)?；炷涟韬驼镜奈恢眯枰紤]混凝土原材料的堆放位置、原材料運輸、混凝土運輸?shù)?。砂石料堆放區(qū)靠近混凝土拌和站設(shè)置，砂

石料堆放區(qū)分為已檢堆放區(qū)和待檢堆放區(qū)。各個區(qū)間砂石骨料圍墻隔斷。其中，已檢堆放區(qū)考慮存放不少于14d的砂石料，待檢堆放區(qū)需要考慮存放28d的砂石?；炷涟韬驼鞠铝峡谙路?，布置地面水平有軌運輸通道，將砼運輸至管片生產(chǎn)區(qū)。776.2-1管片預(yù)制場地平面示意運輸至管片生產(chǎn)區(qū)。77（2）管片生產(chǎn)廠房區(qū)管片生產(chǎn)廠房內(nèi)共分四個區(qū)域：管片生產(chǎn)區(qū)、鋼筋堆放加工區(qū)、管片鋼筋籠存放區(qū)、管片養(yǎng)護存放區(qū)。管片生產(chǎn)區(qū)管片生產(chǎn)區(qū)內(nèi)需完成管片澆筑、靜養(yǎng)、蒸養(yǎng)、降溫及脫模等作業(yè)工序。管片生產(chǎn)區(qū)考慮到管片出模的吊運設(shè)備（真空吸盤）及水平運輸通道、管片翻轉(zhuǎn)機具、混凝土運輸通道等進行合理布局。鋼筋堆放加工區(qū)鋼筋堆放加工區(qū)主要進行鋼筋卸車、存放、放樣、下料，鋼筋籠綁扎、焊接，等工序。因此，鋼筋加工區(qū)須考慮原材料的堆放、螺紋鋼半成品加工區(qū)及堆放區(qū)、圓鋼半成品加工區(qū)及堆放區(qū)等所需要的空間和設(shè)備擺放空間。管片鋼筋籠存放區(qū)管片鋼筋籠存放區(qū)主要進行成品鋼筋籠碼放。管片養(yǎng)護存放區(qū)管片養(yǎng)護區(qū)滿足同時養(yǎng)護一定環(huán)數(shù)的管片。管片達到預(yù)定強度后脫模，進行管片噴涂養(yǎng)護液養(yǎng)護，將預(yù)制混凝土管片均勻噴涂養(yǎng)護液，養(yǎng)護的周期為14d。（3）管片堆放區(qū)管片廠廠房下方設(shè)有管片存放區(qū)，約能存放一定環(huán)數(shù)的管片。管片經(jīng)過養(yǎng)護液養(yǎng)護14天后，運至存放區(qū)，并進行14天自然養(yǎng)護，補強。試驗檢測區(qū)試驗檢測區(qū)主要進行管片三環(huán)拼裝、抗?jié)B、抗彎及拉拔實驗。（4）附屬配套設(shè)施區(qū)附屬配套設(shè)施區(qū)主要包括辦公區(qū)、生活區(qū)（描述標注）、實驗室、材料倉庫、變電站、鍋爐房、稱量系統(tǒng)、停車場、燃料存放區(qū)等。生產(chǎn)附屬配套設(shè)施計劃布置在廠房的周邊，并與主要功能設(shè)施區(qū)對應(yīng)布置，方便施工生產(chǎn)銜接。6.3模具準備（1）鋼模選擇結(jié)合各項技術(shù)條款、管片結(jié)構(gòu)圖，基于對混凝土的塌落度要求為70~90mm，止水槽深度22mm，采用專業(yè)廠家制造的重型模具，工藝采用固定模具形式進行管片生產(chǎn)，，附著式振搗器振搗，人工配合振搗成型。管片模具如下圖。圖6.3-1管片模具示意圖（2）鋼模的精度及保證措施管片鋼模制作的精度允許精度偏差見下表。表6.3-1管片模具加工精度允許誤差表項目允許誤差項目允許誤差寬度±0.4mm縱縫接觸面平整度±0.5mm弧長±1.0mm內(nèi)腔高度+1mm-0mm螺栓孔直徑±0.5mm底模、端模、側(cè)模間隙<0.20mm環(huán)縫接觸面平整度±0.5mm（3）鋼模制造工程施作管片的鋼模委托具有豐富設(shè)計制造經(jīng)驗的專業(yè)公司進行設(shè)計制造，并提供相應(yīng)的技術(shù)保證，每塊鋼模設(shè)計壽命達到1000塊，滿足生產(chǎn)的使用要求。（4）鋼模的運輸鋼模作為精密部件，運輸時保持水平和無壓力狀態(tài)，保證加固的正確性與穩(wěn)定性，防止運輸過程中造成碰撞而變形。（5）鋼模吊裝正確的吊裝方法是確保鋼模安裝質(zhì)量的重要因素。吊裝前認真檢查起吊設(shè)備、鋼絲繩、吊扣，確認完好后進行吊裝作業(yè)。在吊裝過程中，對鋼模的重要部位不能讓其受力。鉸接位置的受力將會造成整個鋼模的變形，起吊裝置與鋼模接觸的部位是不影響鋼模精度的位置。（6）鋼模安裝、調(diào)試鋼模安裝鋼模下部是四個減震塊，這四個減震橡膠塊直接支撐于地平面上，它的作用是保證鋼模在震動成形時有足夠的自由度。支撐面的平整度為安裝時的一個重要的控制參數(shù)，其不平整度控制在±1.0mm公差要求的范圍內(nèi)。鋼模清潔鋼模第一次打開使用時用柴油或汽油除掉保護層。用棉紗清理模具表面。用塑料刮刀清理積垢。用壓縮空氣吹凈模具。模具外表面、調(diào)節(jié)螺栓應(yīng)始終保持干凈，不允許有積垢。鋼模調(diào)試在調(diào)試過程中，仔細進行蓋子、側(cè)模、端模的開合，嚴格按操作規(guī)程和要求擰緊力矩固緊螺栓，其安裝程序如下。打開、關(guān)閉頂蓋：松開螺栓，向上打開頂蓋一插上保險銷，固定頂蓋；拔出保險銷，拉下頂蓋一擰緊螺栓，關(guān)閉頂蓋。打開和關(guān)閉鋼模：先打開側(cè)模，后打開端模；先關(guān)閉端模，后閉側(cè)模，關(guān)模時要注意力矩的設(shè)定。鋼模檢測、驗收鋼模分工廠驗收和工地驗收二個階段。A、工廠驗收在設(shè)計聯(lián)絡(luò)完成后三個月在鋼模制造工廠進行，主要工作：進度驗收：檢查廠家是否按照合同進度的要求制造鋼模。技術(shù)文件驗收：按照合同中鋼模制造的要求，進行材料、工藝、使用和維護等文件的驗收。進行檢測：對鋼模進行部分抽檢。檢測的量具有樣規(guī)、內(nèi)徑行分尺、鋼卷尺、角尺。按照合同及精度要求進行檢測。B、雙方確定鋼模從廠家啟運、裝車及到施工工地安裝調(diào)試時間。頃工廠驗收不作為最終驗收，工地驗收作為鋼模的最終驗收。D、生產(chǎn)出來的管片進行三環(huán)水平拼裝，數(shù)據(jù)合格則通過管片模具的最終驗收。6.4鋼筋骨架制作（1）斷料和彎曲鋼筋班根據(jù)生產(chǎn)工程師下達的任務(wù)進行工作；鋼筋制作嚴格按鋼筋加工大樣圖進行斷料和彎曲成型；鋼筋進入彎弧機時應(yīng)保持平衡，防止平面翹曲，成型后表面不允許有裂縫。圖6.4-1盾構(gòu)管片預(yù)制鋼筋骨架制作（2）骨架焊接鋼筋骨架焊接在符合設(shè)計要求的靠模內(nèi)進行。骨架首先安裝在模具上，經(jīng)測量調(diào)整和檢驗各項尺寸都符合要求，才可作為定型尺寸開料和彎曲成型；鋼筋與鋼筋之間及與鄰近的金屬預(yù)埋件之間凈距離不少于25mm；鋼筋骨架焊接成型時焊接位置要準確，嚴格掌握好鋼筋骨架的焊接質(zhì)量。鋼筋焊接以使用CO2低溫保護焊機為主，不允許燒傷鋼筋；焊口牢固，焊縫表面不允許有氣孔及夾渣；焊接后氣化皮及焊渣及時清除干凈。成型的鋼筋籠進行檢驗狀態(tài)標識。（3）焊條型號骨架焊接方式為點焊，焊條型號為CO2焊條（EBJ422）。（4）加工鋼筋的允許偏差（GB50204-2015）受力鋼筋長度：±10mm；彎起鋼筋的彎折位置：±20mm（5）焊接鋼筋骨架位置的允許偏差（GB50299-1999）（2003版）；主筋間距：±10mm；箍筋間距：±10mm；分布鋼筋排距：±5mm；骨架長、寬、高尺寸：+5mm,-10mm；環(huán)縱向螺栓孔：暢通、內(nèi)圓面平整。（6）保護層主筋保護層：按照設(shè)計控制。6.5模具清理及組模（1）鋼模維護管片脫模后，及時對模具進行噴涂脫模油維護。噴涂脫模油由專人負責。噴涂脫模油前先檢查模具內(nèi)表面是否留有混凝土殘積物，如有混凝土殘積物通知清模人員返工清潔。先使用霧狀噴霧器薄涂，然后用拖布均勻抹，使模具內(nèi)表面全部均布薄層脫模劑，如兩端底部有淌流的脫模劑積聚，用棉紗清理干凈。（2）組模組模前檢查模具各部件，部位是否潔凈，脫模劑噴涂是否均勻，不足的地方要清抹，補漏。檢查側(cè)模板與模底板的連接縫不粘膠布有否移位或脫落，如有此現(xiàn)象，及時修正。將側(cè)模板向內(nèi)輕輕推進就位，用手旋緊定位螺栓，使用模端的推上螺栓，將模推至吻合標志，把端模板與側(cè)模板連結(jié)螺栓裝上，用手初步擰緊后用專用工具均衡用力擰至牢固，嚴格使吻合標志完全對正位，并擰緊螺栓，不允許用力過猛。把側(cè)模板與底模板的固定螺栓裝上，用手擰緊后再用專用工具由中間位置向兩端順序擰緊，嚴禁反順序操作導(dǎo)致模具變形精度損失。鋼模組合好后核對吻合標志，由專人負責對模具進行測量。經(jīng)檢驗不合格的模具，重新進行組合，檢驗結(jié)果要報告監(jiān)理人員認可，方可進行下一步的工序。6.6鋼筋骨架入模及預(yù)埋件安裝（1）在鋼筋籠上指定位置裝上保護層墊塊后由橋吊配合專用吊具按規(guī)格把鋼筋籠吊放入模具，操作時橋吊司機與地面操作密切配合，兩端由操作手扶牢，以明確手勢指揮，對準位置輕吊、輕放，不允許鋼筋籠與模具發(fā)生碰撞。（2）鋼筋籠放入模具后檢查周側(cè)、底部保護層是否勻稱，任何令保護層大于規(guī)定公差、或嚴重扭曲的鋼筋籠都不允許使用，吊離模具運走。注意采用保護層墊塊以保證保護層的厚度。（3）專人排放鋼筋部件，由專人按規(guī)定安裝預(yù)埋配件。（4）筋籠入模后，按標準要求對每只鋼筋籠一一進行校正。對環(huán)、縱向的螺栓孔位置、保護層等進行校正、實測，并填寫好驗收表格，經(jīng)質(zhì)檢工程師及駐地監(jiān)理認可后，進行管片混凝土的澆搗。（5）預(yù)埋件安裝管片每環(huán)內(nèi)弧面固定位置設(shè)有預(yù)埋鋼板，預(yù)埋鋼板用錨筋深入管片內(nèi)部，根據(jù)現(xiàn)場施工情況，管片錨筋與鋼板采用絲扣機械連接方式進行連接，錨筋之間加設(shè)鋼筋連接，連接采用焊接成型，并于鋼筋籠子連接。將以打好絲扣鋼板按照設(shè)計位置進行放置模具；然后將成品鋼筋籠子入模；調(diào)整好鋼筋籠子后，擰緊錨栓，將錨栓的連接筋與錨筋進行連接，并借進行焊接。6.7盾構(gòu)預(yù)制管片混凝土施工（1）混凝土澆筑混凝土拌和：A、上料系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)按規(guī)定定期檢驗。稱量系統(tǒng)嚴格按規(guī)程要求進行操作，并按規(guī)定定期校驗電子稱量系統(tǒng)的精確度。B、混凝土配合比經(jīng)過試配，澆制兩組試塊按規(guī)范進行試驗，試驗結(jié)果經(jīng)監(jiān)理審批確認合格后使用；C、每次攪拌前，測定砂石含水率，并根據(jù)含水量的變化進行調(diào)整，不允許隨意更改配合比。混凝土的澆筑A、混凝土從攪拌機卸入料斗，料斗由水平有軌運輸通道運送至生產(chǎn)車間，橋式起重機吊運進行澆注。B、澆筑前按規(guī)定對組裝好的模具進行驗收，發(fā)現(xiàn)任何不合格項目應(yīng)通知上道工序返工，經(jīng)驗收合格后取走掛在鋼筋籠上的標志牌表示可以澆筑。C、坍落度在70?90mm范圍內(nèi)、溫度在30°C以下、含氣量在4%以內(nèi)的混凝土才可使用，否則要廢棄。D、混凝土分層次灌注，使混凝土在模具內(nèi)勻布?；炷恋恼駬v管片混凝土采用附著式風動振搗器振搗成型，同時采用插入式振搗器配合振搗工作。A、模具上一次性均勻分布足夠量的混凝土才振動。振動時間長短的判別是觀察混凝土在模具中的翻動情況及與側(cè)板接觸處是否仍有噴射狀氣水泡冒出，并均勻起伏為適當時間。B、從蓋板中間空檔位檢查浮漿狀況，如浮漿過厚，打開蓋板清理浮漿，并重新補料，重新合緊蓋板，把振動器開至中檔，振動約1分鐘。C、全部振動成型完成后，應(yīng)抹平中間處混凝土，然后用土工布蓋好。D、振動成型后，在初凝時轉(zhuǎn)動模蕊棒，初凝后再次轉(zhuǎn)動。（2）光（拾）面拆卸面板的時間隨氣溫及混凝土凝結(jié)情況而決定，一般在澆筑完成后十分鐘，以掀開中間的薄塑布用手按微平凹痕為準，此時可以打開蓋板。打開蓋板后插上固定銷，防止蓋板砸下出現(xiàn)事故。光面分粗、中、精三個工序：粗光面：使用鋁合金壓尺，刮平去掉多余混凝土（或填補所凹陷處），并進行粗磨。中光面：待混凝土收水后使用灰匙進行光面，使管片面平整光滑。精光面：使用長匙精工抹平，力求使表面光亮無灰匙印。管片脫模前養(yǎng)護光面后蓋上密封的蒸養(yǎng)罩，進行蒸汽養(yǎng)護。為保證管片的強度和抗?jié)B性，防止出現(xiàn)微裂紋，需要嚴格控制蒸養(yǎng)時間、升溫及降溫速率、恒溫時間和濕度等，管片蒸養(yǎng)要滿足如下規(guī)定控制：混凝土澆筑結(jié)束靜停4小時開始蒸養(yǎng)。將管片放入具備防止水分、熱量揮發(fā)的氣密裝置的養(yǎng)護罩內(nèi)，引入飽和蒸汽，每小時溫度變化率不超過15°C，最高升溫至60^，恒溫四小時，在恒溫時相對濕度不小于90%，直至達到養(yǎng)護強度。要注意蒸汽管出口位置，不造成管片局部溫度過高，使整塊管片溫度均勻上升。脫模及修整①管片脫模在管片強度達到要求后拆模，脫模強度由試驗室在脫模前提供試驗報告。A、拆模順序為：拆卸舉重臂螺栓的固定螺栓，清抹干凈，放在指定位置；先拆卸旁模與底模固定螺栓，后拆卸側(cè)模與端模連結(jié)螺栓，收集齊全，清理干凈放在專用的箱子內(nèi)；用專用工具將側(cè)模的定位螺栓及端模的推進螺栓拆松，退位至原定位置后，用手均衡用力，順著旁?；瑮U，分別把兩側(cè)模拉開至特設(shè)安全保險定位位置。B、注意事項拆模中嚴禁錘打、敲擊等野蠻操作。脫模使用專用吊具，地面操作四人配合進行，一人站在側(cè)模正對注漿孔位置，一人站在端模正對注漿孔位置，由專人向橋吊司機發(fā)出起吊訊號進行脫模。管片起吊后立即拆下各類墊圈，清理干凈放回指定位置。在專用臺架上拆除注漿孔螺栓底座，并清潔干凈。②管片修整管片外表面的氣泡，水泡采用膠皇液拌合的水泥砂漿填補，修補時先使用厚泡沫海綿塊醮漿涂抹，再用灰匙抹平。對于深度＞2mm，直徑〉^3mm的缺陷采用二次填補方式，一次填補的材料干縮，再第二次填料抹平。特別要注意止水帶上下3cm處缺陷的修整。（5）管片脫模后養(yǎng)護根據(jù)施工區(qū)特點和混凝土養(yǎng)護劑養(yǎng)護特性、特點，管片脫模后橋式起重機吊運至廠房室內(nèi)存放區(qū)內(nèi)進行噴涂養(yǎng)護液；噴涂時要均勻，管片表面無遺漏，噴涂厚度根據(jù)養(yǎng)護液特性確定，噴涂后放置于室內(nèi)存放區(qū)進行禁止養(yǎng)護。（6）管片精度及外觀檢查①管片精度管片的幾何尺寸在拼裝成型及斜井的防水等方面具有非常重要的作用，其精度要求如下表。表6.7-1管片外形尺寸允許偏差項目允許偏差（mm）備注管片寬度±0.5每塊測點弧長、弦長±1.0每塊測點厚度-0?+2每塊測點環(huán)、縱向螺栓孔W1.0每塊檢驗②管片的外觀質(zhì)量管片表面光潔平整、無蜂窩、露筋、無裂紋、缺角、無氣泡水泡;止水帶附近不允許有缺陷；注漿孔完整、PVC管內(nèi)無水泥漿等雜物。6.8管片存儲與運輸（1）管片堆放管片養(yǎng)護完畢后，運至管片存放區(qū)進行堆放，放置時做好統(tǒng)籌安排，確保同期出廠、同一環(huán)的管片堆放在一處，便于后期運輸。管片在存放區(qū)最高按三層側(cè)立放置，每層間用方木支墊。方木墊條厚度一致，方木墊條截面不小于10cmX10cm；質(zhì)硬；無腐爛。使