盾構(gòu)隧道混凝土管片制作施工工法

盾構(gòu)隧道混凝土管片制作施工工法中鐵十六局集團團盾構(gòu)工程項項目經(jīng)理部前言目前國內(nèi)城市地地鐵建設(shè)開始始高速發(fā)展，而而在城市內(nèi)進進行地鐵施工工，對文明施施工、地面沉沉降控制、建建筑物保護等等要求都比較較高，因此明明挖法和傳統(tǒng)統(tǒng)的礦山法隧隧道施工已逐逐漸被造價低低、機械化程程度高、施工工安全系數(shù)高高的盾構(gòu)法隧隧道施工所取取代。而管片片襯砌的質(zhì)量量最終決定了了盾構(gòu)隧道的的施工質(zhì)量，我我局于2001年3月首次承擔(dān)擔(dān)了深圳地鐵鐵盾構(gòu)隧道的的施工，為爭爭創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程程，首先在管管片生產(chǎn)上入入手，大力開開展科技攻關(guān)關(guān)，不斷完善善施工工藝，通通過采用風(fēng)動動振搗和蒸氣氣養(yǎng)護工藝，在在短短的7個月時間里里順利圓滿完完成了2900環(huán)、17400塊管片的生生產(chǎn)任務(wù)，解解決了管片外外側(cè)浮漿較厚厚、容易出現(xiàn)現(xiàn)大面積氣泡泡、脫模過程程中崩角、掉掉塊等一系列列難題，在總總結(jié)這些施工工經(jīng)驗的基礎(chǔ)礎(chǔ)上形成本工工法。工法特點采用高精度鋼模模，低坍落度度混凝土，風(fēng)風(fēng)動振搗，蒸蒸汽養(yǎng)護技術(shù)術(shù)，快速生產(chǎn)產(chǎn)高精度、高高強度、高質(zhì)質(zhì)量的管片。施工作業(yè)規(guī)范化化、程序化、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。適用范圍本工法適用于各各種盾構(gòu)隧道道管片制作，對對于制作精度度要求比較高高的高強度混混凝土預(yù)制件件也有一定的的指導(dǎo)作用。施工工藝工藝流程見圖（一一）上脫模油、組模上脫模油、組模模具檢驗準(zhǔn)備模具鋼筋籠及預(yù)埋件安裝鋼筋籠檢驗鋼筋籠制作砼澆注搗固砼檢驗砼拌和砼試配抹面、蒸汽養(yǎng)護廢棄混凝土脫模并標(biāo)記管片運輸至工地水池養(yǎng)護噴淋養(yǎng)護操作要點澆注混凝土前的的準(zhǔn)備工作：：清洗模具：組模模前要對鋼模模進行徹底清清洗，混凝土土殘渣必須全全部鏟除，內(nèi)內(nèi)表面使用膠膠片配合清理理，并用高壓壓水沖洗干凈凈。噴涂脫模油：使使用霧狀噴霧霧器噴涂，然然后抹布均勻勻抹，使模具具內(nèi)表面均布布薄層脫模油油，如出現(xiàn)脫脫模油流淌，用用棉紗清理干干凈。組模：模具的質(zhì)質(zhì)量，特別是是尺寸精度，對對生產(chǎn)出合格格的管片，拼拼裝成尺寸準(zhǔn)準(zhǔn)確的襯砌環(huán)環(huán)是極其重要要的，因此要要嚴格控制組組模質(zhì)量。模具檢查：模具具組裝完畢后后，由專職質(zhì)質(zhì)檢員用內(nèi)徑徑千分尺在模模具指定位置置進行寬度檢檢測，同時對對模具的內(nèi)弧弧面平整無翹翹曲。鋼筋籠骨架入模模：鋼筋籠在在靠模上制作作完畢，用龍龍門吊配合專專用吊具按各各種規(guī)格將鋼鋼筋籠放入模模具內(nèi)，鋼筋筋籠型號與模模具型號要匹匹配，保護墊墊塊位置準(zhǔn)確確。模具準(zhǔn)備混凝土澆注混凝土配合比必必須進行試配配，并進行試試驗以獲取正正確的養(yǎng)護時時間和抗壓強強度。并符合合如下要求：：混凝土立方方體強度及抗抗?jié)B試驗；檢檢驗混凝土配配合比能否滿滿足抗?jié)B和設(shè)設(shè)計強度的要要求；管片吊吊裝孔抗拔試試驗，檢驗吊吊裝孔最大抗抗拔能力以確確保管片安裝裝時的安全。混凝土澆注前的的準(zhǔn)備工作完完成后開始混混凝土澆注，用用龍門吊將裝裝滿坍落度70±100mm、強度C50、抗?jié)BS10的防水混凝凝土的混凝土土斗吊至模具具上方，然后后先模具兩端端后中間進行行放料。開動模具上的附附著式風(fēng)動振振動器振搗，振振動時間長短短的判別是觀觀察混凝土與與側(cè)板接觸處處，如不再有有噴射狀氣、水水泡并能均勻勻起伏為適當(dāng)當(dāng)時間，一般般控制在4～6分鐘，不得得超過8分鐘，振搗搗采用混凝土土分批放料，從從而實現(xiàn)分層層振搗。為減少管片成型型后的氣泡、水水眼，待風(fēng)動動式振動器振振搗完以后，加加以振動棒振振搗密實，振振搗時不準(zhǔn)碰碰撞鋼模和預(yù)預(yù)埋件，做到到先中間，后后兩邊，每個個振動點振動動時間控制在在10～20秒內(nèi)，振動動完成后緩慢慢拔出振動棒棒。全部振搗成型后后，視氣溫及及混凝土凝結(jié)結(jié)情況，大約約10分鐘后拆除除壓板，進行行光面。光面面分粗、中、細細三個工序，粗粗光面：使用用鋁合金壓尺尺，刮平去掉掉多余混凝土土，并進行粗粗磨。中光面面：待混凝土土收水后用灰灰匙進行光面面，使管片平平整、光滑。精精光面：使用用長匙精工抹抹平，力求表表面光亮無灰灰匙印，管片片外弧面平整整度的誤差差差值不大于±5mm。檢查鋼筋籠澆注混凝土土養(yǎng)護蒸汽養(yǎng)護：混凝凝土振動成型型并光面2小時后，混混凝土表面用用手壓有輕微微的壓痕時，在在管片外弧面面上蓋上濕潤潤的養(yǎng)護布，將將用于蒸汽的的帆布套在模模具上，下部部同地面接觸觸的地方用木木方壓實，在在帆布套上預(yù)預(yù)留的小孔中中插入溫度計計，檢查無誤誤后通入蒸汽汽，布置于模模具底部的蒸蒸汽管布滿小小孔，蒸養(yǎng)時時蒸汽會從每每個小孔中均均勻的噴出來來，使整個模模具均勻的升升溫，升溫時時速度在每小小時15～20℃，防止升溫溫太快管片出出現(xiàn)收縮裂紋紋，最高養(yǎng)護護溫度50～60℃，恒溫3～4小時，降溫溫速度在每小小時15～20℃，并保證蒸蒸養(yǎng)后的管片片溫度與外界界溫度差不大大于20℃。在整個過過程中要每半半小時查看溫溫度計上的讀讀數(shù)，發(fā)現(xiàn)問問題用調(diào)整蒸蒸汽通入量的的大小來調(diào)節(jié)節(jié)溫度。蒸汽養(yǎng)護水養(yǎng)護脫模后的養(yǎng)護：：管片脫模后后吊入水池內(nèi)內(nèi)進行養(yǎng)護，確確保管片完全全浸泡在水里里，管片入池池時管片與池池中水的溫度度差不得大于于20℃，養(yǎng)護周期期為7天，然后進進行淋水養(yǎng)護護，保持管片片外面濕潤，噴噴淋養(yǎng)護達到到28天齡期。脫模管片通過蒸汽養(yǎng)養(yǎng)護足夠時間間后，測試混混凝土試塊強強度，當(dāng)強度度達到15Mpa以上時，開開始組織脫模模。拆模順序：疊齊齊養(yǎng)護布；拆拆卸手桿螺栓栓，清除混凝凝土殘積物；；拆卸旁模與與底模固定螺螺栓；拆卸側(cè)側(cè)模與端模連連接螺栓，兩兩側(cè)和端模拆拆開后，使用用專用水平起起吊吊具，用用龍門吊將管管片吊出到管管片翻身機上上。拆模中嚴禁錘打打，敲擊模具具等野蠻操作作，管片起吊吊時，地面操操作要由多人人配合進行，確確保管片垂直直出模，以免免損壞管片。管片脫模管片脫模三環(huán)試拼裝管片正式生產(chǎn)前前和每生產(chǎn)100環(huán)管片后，由由于管?？赡苣艹叽绮粔蚓_或生產(chǎn)過過程中震動變變形，因此需需要進行三環(huán)環(huán)試拼裝以檢檢查管片幾何何尺寸和模具具是否符合要要求。為保證拼裝質(zhì)量量，需制作一一個鋼筋混凝凝土平臺，平平臺確保水平平，誤差控制制在2mm以內(nèi)。制作12個拼裝裝支架，支架架能夠在高度度上進行微調(diào)調(diào)，以便矯正正管片拼裝后后的水平。拼裝順序：首先先在平臺上畫畫直徑為管片片內(nèi)徑和外徑徑的兩個圓，作作為拼裝時的的參考線；先先放置標(biāo)準(zhǔn)塊塊，再鄰接塊塊，最后放入入封頂塊；一一環(huán)拼裝完后后，錯縫拼裝裝另兩環(huán)。檢測：管片拼裝裝完后利用不不同型號的插插片對管片之之間的縱縫、環(huán)環(huán)縫進行測量量，以檢測各各管片之間的的縫隙是否符符合要求；再再用水準(zhǔn)儀分分別測量各接接縫的幾個點點，然后計算算這幾個點是是否在同一水水平面上。三環(huán)試拼裝檢驗三環(huán)試拼裝檢驗管片修補在管片脫模和搬搬運過程中不不可避免的會會發(fā)生管片掉掉角、崩塊現(xiàn)現(xiàn)象，需要進進行修補。管片外表面的氣氣泡,蜂窩或漏漿:深度＜5mm時,用西卡膠皇皇拌和水泥逐逐個填平;深度＞5mm時,先用錘子或或鑿子刮去表表面微細裂痕痕,用水清洗基基層,清除所有的的浮漿,油跡,粉塵等雜物,然后裝上木木模板,用西卡膠皇皇修補拌和水水泥進行曲修修補填平,干后再涂一一層混合漿液液,干透后(24小時)再打磨。管片露筋:基層層處理,用刀刮去鋼鋼筋表面的污污垢,再用高純度度酒精清洗鋼鋼筋。待干透透后，使用小小灰鏟進行修修補，修補分分二次進行。第第一，初步修修補，管片周周邊裝好木模模后，涂底層層漿液，再用用修補劑混合合水泥將修補補部位填平，第第二，表面涂涂一層混合漿漿液待干透后后，用砂紙進進行磨平修整整。邊角崩塊：基層層處理，用錘錘子或鑿子刮刮去表面微裂裂痕，去除油油跡和灰塵，修修補處理分二二步進行，第第一，裝好木木模，填平該該修補的部位位。第二，表表面涂一層混混合漿液，干干后用砂紙磨磨平修整。（3）注意事項項嚴禁使用鐵器進進行內(nèi)表面清清模。放入鋼筋籠之前前必須對鋼模模內(nèi)弧面寬度度進行檢測，裝裝配好模具后后必須對鋼模模外弧面進行行檢測。拆模中嚴禁捶打打，敲擊模具具等野蠻操作作，管片起吊吊時,地面操作由由四人配合進進行，確保管管片垂直出模模,以免損壞管管片。拆除墊圈時不能能硬撬，硬敲敲，以免損壞壞墊圈和管片片。機具設(shè)備（主要要機具設(shè)備見見表1）序號設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注1管模寬度1.2米8套可根據(jù)施工進度度確定數(shù)量2龍門吊16噸跨度222米3可根據(jù)隧道施工工進度和現(xiàn)場場場地大小確確定3龍門吊10噸跨度177米24鍋爐SHF-1066設(shè)計壓力10Kg//cm21提供蒸氣5空氣壓縮機排氣壓0.7MMPa2風(fēng)動振搗6翻片機額定荷載5噸3管片翻身7試塊制作器具抗壓、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1.5m3，11m32可自制11內(nèi)徑千分尺100～2000mm/0..01mm112游標(biāo)卡尺0～2000mmm/0.005mm213混凝土攪拌站ELBA45MM3/h114叉車10噸415養(yǎng)護設(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套包括彎曲機、切切斷機、電焊焊機等勞動組織（見表表2）序號工序工種每班數(shù)量工作內(nèi)容1鋼筋籠制作鋼筋工16根據(jù)圖紙彎曲下下料電焊工6氣體保護焊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養(yǎng)護4試驗及修飾84其它門吊司機4保全4機動1鏟車司機2監(jiān)控1質(zhì)量控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管模檢測標(biāo)準(zhǔn)名稱誤差范圍(mm)(mm)內(nèi)弧弦長度+1-1厚度+1-1寬度+0.5-0.5螺栓孔一尺寸和和位置+1-1管片成品標(biāo)準(zhǔn)序號檢測內(nèi)容要求方法允許誤差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，-1mmm3寬度檢測率100%%游標(biāo)卡尺±0.5mm4螺栓孔尺寸位置置檢測率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)試拼拼裝標(biāo)準(zhǔn)序號內(nèi)容檢測要求檢測方法允許誤差1環(huán)縫間隙每環(huán)測六點插片1mm2縱縫間隙每條縫測六點插片2mm3成環(huán)管片外徑各測六點用鋼卷尺≤2mm4成環(huán)后內(nèi)徑測六點卷尺≤1mm5螺栓孔中心圓測六點卷尺±2mm（4）抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)應(yīng)有10%的管管片進行檢漏漏測試，其檢檢測抗?jié)B壓力力為0.8MMpa，恒壓壓時間為2小時，以滲滲透深度＜1/5管片高度為為合格。質(zhì)量保證措施建立質(zhì)量保證體體系，開展全全面質(zhì)量管理理活動，各工工序指派專人人負責(zé)，技術(shù)術(shù)人員跟班作作業(yè)。加強對原材料質(zhì)質(zhì)量檢驗，材材料質(zhì)量必須須符合國家現(xiàn)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。做做好臺帳登記記，同時通知知試驗部門取取樣試驗。管片必須按設(shè)計計要求及質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)進行驗驗收，驗收合合格的鋼模方方能投入生產(chǎn)產(chǎn)。在生產(chǎn)過過程中，質(zhì)檢檢人員每天對對鋼模的主要要技術(shù)指標(biāo)進進行實測實量量，不斷矯正正管模尺寸。鋼筋籠入模后，按按標(biāo)準(zhǔn)要求對對每個鋼筋籠籠進行校正。對對環(huán)、縱向螺螺栓孔位置、保保護層厚度進進行校正實測測，合格后方方可進行混凝凝土澆注?；炷翑嚢枵疽?jīng)常對各類類衡器進行檢檢驗，使用過過程中加強維維護保養(yǎng)，使使稱量系統(tǒng)始始終保持良好好的工作狀態(tài)態(tài)。混凝土振搗時要要嚴格控制風(fēng)風(fēng)動頻率和時時間，避免過過振和漏振產(chǎn)產(chǎn)生氣泡或浮浮漿。管片達到16MMpa強度后方可可脫模，并在在管片上印刷刷生產(chǎn)日期、型型號、編號。安全措施對管片生產(chǎn)的全全體操作人員員進行安全、技技術(shù)交底，并并進行崗位責(zé)責(zé)任制和各項項操作規(guī)程學(xué)學(xué)習(xí)。車間人員進廠后后必須帶好安安全帽，不得得在起吊物下下站立或行走走。門吊司機必須經(jīng)經(jīng)培訓(xùn)考核后后才能進行單單獨操作，工工作時必須集集中注意力，聽聽從起重工的的指揮。車間內(nèi)一切機械械設(shè)備嚴格按按有關(guān)操作規(guī)規(guī)程操作，做做好經(jīng)常性的的檢查保養(yǎng)工工作，非操作作人員一定不不得擅自使用用。各種吊運鋼絲繩繩、夾具、銷銷軸等物件使使用之前必須須檢查，并及及時修復(fù)更新新。管片堆放不得超超高，要堆放放平整，避免免傾覆。效益分析與礦山法隧道襯襯砌相比，管管片襯砌屬工工廠預(yù)制，質(zhì)質(zhì)量有保證，而而且生產(chǎn)速度度快、精度高高。在盾構(gòu)法隧道施施工開始在我我國大面積普普及的今天，管管片的制造生生產(chǎn)有著廣闊闊的發(fā)展前景景。工程實例我局承擔(dān)的深圳圳地鐵一期工工程華強路～～崗廈區(qū)間采采用盾構(gòu)法施施工，隧道全全長3471..6m。管片襯砌砌外徑6000mmm，內(nèi)徑5400mmm，每環(huán)平均均寬1.2m，厚300mm，為楔形量51mm的單層通用用管片，鋼筋筋混凝土管片片強度等級C50，抗