地铁盾构管片制作的质量控制

邱冬

摘要：目前，盾构法施工技术已经十分普遍的应用到城市轨道交通建设当中。随着盾构管片数量需求不断的增多，管片的质量也得到越来越多的关注。盾构管片质量必须满足产品的使用功能，在此前提下还需要保证其特殊性能。本文主要介绍了管片质量影响因素，及管片制作技术，并对此提出相应质量控制措施，仅供参考。

关键词：盾构法;钢筋混凝土管片;混凝土;工艺技术;质量控制

Abstract：Atpresent，shieldtunnelingconstructiontechnologyhasbeenwidelyusedinurbanrailtransitconstruction.Withtheincreasingdemandforthenumberofshieldsegments，moreandmoreattentionhasbeenpaidtothequalityofthesegments.Thequalityofshieldtunnelingsegmentsmustmeetthefunctionalrequirementsoftheproduct，anditsspecialperformancemustbeguaranteedonthispremise.Thispapermainlyintroducesthefactorsaffectingthequalityofpipesegmentsandtheproductiontechnologyofpipesegments，andputsforwardthecorrespondingqualitycontrolmeasuresforreferenceonly.

Keywords：shieldmethod;Reinforcedconcretepipesegments;Concrete;Technology;Thequalitycontrol

我国自1950年开始将小型盾构运用于下水道工程，经过60多年的不断发展，盾构法今已成为我国隧道施工中一种重要的施工工法。在目前地铁工程建设高速发展的背景下，安全风险控制形势日趋严峻，为保证地铁使用一百年的质量要求，盾构法施工管片的质量好坏起着关键的作用。因此，必须充分发挥监理工程师的监督职能，控制好管片生产制造过程的每一个环节，确保管片质量。

1影响管片质量因素

（1）管片制作中，钢筋弧度、尺寸控制不严格;钢筋焊接过程中主筋定位不精准，钢筋之间间距没有在允许偏差范围内，个别骨架缺少钢筋，造成管片钢筋保护层存在缺陷。

（2）模板下部残留混凝土清理不彻底;钢模连接螺杆没有固定紧，留有缝隙，造成管片尺寸偏差、不合理。

（3）混凝土混合比例不合理;水泥水化热及混凝土凝结收缩造成表面干缩裂纹;蒸汽养护阶段温度过高或过低;管片拼装过程由于操作不规范等，导致管片裂纹的产生。

（4）管片模具磨损严重，尺寸选择不合理，没有定期清理养护;管片制作原材料不合格，不能满足设计要求;混凝土灌注过程中振捣不密实;管片成型后养护不当，造成管片产生蜂窝麻面病害。

（5）水泥水化熱，混凝土水灰比偏大;脱模剂黏度较大，造成空气滞留;灌注混凝土分层过厚;漏振或振捣不足等，导致混凝土固化产生气泡。

（6）管片表面色差过大，在管片施工中还应当注意做好颜色的控制保持一致性。

2管片施工技术

2.1钢筋骨架制作

钢筋加工受力钢筋长度和弯起钢筋的弯折位置都应控制在±1cm以内;焊接钢筋骨架位置的主筋间距、箍筋间距、分布钢筋排距分布钢筋排距分别为：±1cm、±1cm、±0.5cm，骨架长、宽、高尺寸±0.5cm、±1cm。钢筋骨架制作成型的时候必须要在靠摸上制作，靠模必须符合设计要求，首先，把骨架安装到靠模上，然后检验测量各项尺寸，然后根据设计好的尺寸开料并弯曲成型。然后焊接钢筋骨架，选用CO2低温保护焊机进行焊接，这样可以有效减少焊接对钢筋的损伤。焊接是需注意焊口必须牢固，焊接表面不能有气孔、夹渣或者裂缝。焊接以后必须及时把焊渣清理干净。

2.2组模

组模之前首先检查各个零部件组装口是否干净、脱膜剂涂抹是否均匀，如有问题及时处理。其次，连接侧模板与端模板，将侧模板轻轻移动至端模板就位，并旋紧定位螺栓，确保端模板与侧模板连接到位。需要格外注意吻合标志是否精准到位，在保证拧紧螺栓的情况下不得用力过猛。然后，固定安装侧模板与底模板，将侧模板与底模板螺栓固定好，用专业的工具按照中间位置向两端的顺序拧紧，严禁反顺序操作以免导致模具变形精度损失。

2.3喷涂脱模油

喷涂脱模油必须由专业的工作人员来操作，先用喷雾器喷洒一层薄模，然后用拖布涂抹均匀，确保模具内外都涂抹均匀。如果模具两端出现淌流的脱模剂，必须及时用棉纱清理干净。

2.4骨架入模

首先，在钢筋笼指定的位置放置好保护垫，然后用专业吊具把钢筋笼吊放到模里面，注意放入时必须小心轻吊轻放，以免钢筋笼和模具发生碰撞。其次，检查钢筋笼周边保护层是否匀称，严格控制好保护层厚度。再次，由专业的技术人员按照规定摆放、安装预埋配件。最后，钢筋笼入模以后按照要求进行各项检测并填写好验收表。

2.5混凝土搅拌

混凝土调配比例必须严格根据试验结果合格以后的数据进行调配，每次搅拌之前，需鉴定砂石的含水量，根据含水量的变化进行调整。材料调配误差必须保证在以下范围以内，水泥±2%;粗细骨料±3%;水和添加剂±2%，隔2分钟搅拌一次。

2.6混凝土浇筑

混凝土浇筑之前必须严格规定对组装好的模具进行验收，经验收合格以后进行浇筑。混凝土浇筑采取分层灌注，保证每层浇筑的混凝土均匀布局，并按照先两端后中间的灌注顺序进行浇筑。

2.7振动成型

振动时采用Ф50振动棒密实然后选用Ф30振动棒补振，需注意振动棒不得碰到模具。底端振动时，振动棒不得碰到模具底部，振动棒应在接近底端的中间部位。底端振动完成以后然后再距离侧板20cm处振动，直至少量浆水均匀溢出为止。在模具中段振动时，振动棒先从距离灌浆孔螺栓20cm处开始振动，直到灌浆孔螺栓位置不再冒气泡、水泡为止。每个振动点时间间隔控制在10～20分钟以内。

2.8光面及养护

混凝土一般分三次进行抹压，第一次，一般为粗光面抹压，用铝合金压把多余的砼刮平、并填平凹陷处;第二次，中光面抹压，等到混凝土收水后使用灰匙进行光面，使管片面平整光滑。经过两次抹压以后，每天分几次浇水养护，以保持混凝土表面湿润，必要时混凝土表面还需要覆盖覆盖塑料薄膜或湿草帘等，养护时间为20天左右;第三次，精光面抹压，力求使表面光亮无灰匙印。

3管片质量控制

3.1原材料质量控制

钢筋、水泥、沙石进场以前必须有质量保证书，经验收合格以后才能入场，材料进场以后必须按种类、规格入库堆放。钢筋表面必须保持干凈、无锈皮、油污等，钢筋调制以后必须顺直排放，调直后表面伤痕不应使钢筋截面积减小，出现问题的钢筋不得使用。水泥如果因为储存不当出现问题，在使用前应该复验，并按照结果合理使用。沙石到场以后需要进一步做筛分检验和含泥量检验确认合格以后方能使用。

3.2钢筋骨架成型及焊接质量控制

钢筋骨架生产以前首先进行试生产，试生产检验合格以后，然后再进行大规模的下料焊接以及制作。钢筋单片成型骨架焊接时必须在符合设计的点焊接，焊接前检查点焊架的尺寸、定位装置是否符合公差要求。焊接完成以后必须抽查焊接质量，抽查标准为每十五环抽查3-5件，焊接面需保持平整、干净，没有明显裂痕和缺陷。

3.3钢模尺寸及组模质量控制

钢模设计做好以后需要验收合格才能运送到管片生产工厂进行下一步生产制作。钢模运到生产厂以后需要再次对尺寸进行校准核实，为了保证质量每生产一百片管片需要进一步详细的测量钢模的尺寸，例如：弧长、宽度、内腔高度、对角线以及侧模夹角等，确保偏差值在允许值的范围之内。此外，钢模在运输生产的过程中如果出现严重的碰撞，必须再次对钢模进行检测，如出现变形不合格的必须返厂二次加工，确认符合后才能投入生产。

3.4混凝土成型控制

模板在设定的位置固定好以后开始注入混凝土，注入混凝土的同时要用振动棒辅助使其均匀注入。启用振动机前必须确认模板上各螺栓与预埋固定件不发生松动，开启振动台以后布料机必须对准上盖板的开口处灌浆，直到混凝土均匀溢出模板边缘，而且振动还要保持到没有气泡或者水泡为止。

混凝土养护取样至少保留一组标准养护试件，另外，混凝土抗渗试件要在混凝土浇筑地点随机抽取，抽取数量组数应该根据实际情况确定。混凝土表面养护还需要盖一层塑料布或者草帘保证湿度，抹面的时候还要注意不要有干水泥以保证表面质量。最后将养护好的管片运输到管片存放厂进行自然养护，一般需要一个月左右才能运输到盾构施工现场。

3.5管片成品检测

首先管片成品完成以后需要检测混凝土的强度是否符合设计要求;其次，对管片管片的质量、数量、规格等方面进行检测确保管片质量;再次，管片必须标有厂标、型号、生产日期以及编号;最后取样抽查，每五十环一抽查，如果连续3次以上结果都达到生产标准，可以改为每一百环一抽查，如果连续3次以上达到标准，改为二百环一抽查，如果都达标表示这批管片质量符合设计要求，如果有一次不达标，则继续循环抽查按照每五十环一抽查，每一百环一抽查，每二百环一抽查。

4总结

总之，在管片生产中必须对材料、设计、制作、试验等各个环节严格把控，才能确保管片的质量。只有保证了管片的质量，才能提高盾构结构的耐久性，对整个地铁盾构都有十分重要的作用。

参考文献：

[1]李斐，陈怀伟，王毅，朱燕琴，马长涛.地铁盾构隧道管片结构性试验标准探讨[J].都市快轨交通，2011（03）.

[2]曹长柱，李松，啜志强，李大为，荣振山.地铁盾构管片制作的质量控制[J].都市快轨交通，2008（06）.

[3]靳世鹤，孙红斌，曲明玉，严松宏.地铁盾构管片预埋槽道防腐技术研究[J].铁道标准设计，2017（08）.

[4]刘奇.地铁盾构管片预埋槽道质量及性能研究[J].中国铁路，2016（06）.