盾構(gòu)隧道混凝土管片制作施工工法

盾構(gòu)隧道混凝土土管片制作作施工工法法中鐵十六局集團(tuán)團(tuán)團(tuán)盾構(gòu)工工程項項目經(jīng)理理部前言目前國內(nèi)城市地地地鐵建設(shè)設(shè)開始始高速發(fā)發(fā)展，而而在城市市內(nèi)進(jìn)進(jìn)行地鐵鐵施工工，對文文明施施工、地地面沉沉降控制制、建建筑物保保護(hù)等等要求都都比較較高，因因此明明挖法和和傳統(tǒng)統(tǒng)的礦山山法隧隧道施工工已逐逐漸被造造價低低、機(jī)械械化程程度高、施施工工安全系系數(shù)高高的盾構(gòu)構(gòu)法隧隧道施工工所取取代。而而管片片襯砌的的質(zhì)量量最終決決定了了盾構(gòu)隧隧道的的施工質(zhì)質(zhì)量，我我局于2001年3月首次承承擔(dān)擔(dān)了深圳圳地鐵鐵盾構(gòu)隧隧道的的施工，為為爭爭創(chuàng)優(yōu)質(zhì)質(zhì)工程程，首先先在管管片生產(chǎn)產(chǎn)上入入手，大大力開開展科技技攻關(guān)關(guān)，不斷斷完善善施工工工藝，通通過采用用風(fēng)動動振搗和和蒸氣氣養(yǎng)護(hù)工工藝，在在短短的7個月時間間里里順利圓圓滿完完成了2900環(huán)、174000塊管片的的生生產(chǎn)任務(wù)務(wù)，解解決了管管片外外側(cè)浮漿漿較厚厚、容易易出現(xiàn)現(xiàn)大面積積氣泡泡、脫模模過程程中崩角角、掉掉塊等一一系列列難題，在在總總結(jié)這些些施工工經(jīng)驗的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上形成成本工工法。工法特點采用高精度鋼模模模，低坍坍落度度混凝土土，風(fēng)風(fēng)動振搗搗，蒸蒸汽養(yǎng)護(hù)護(hù)技術(shù)術(shù)，快速速生產(chǎn)產(chǎn)高精度度、高高強(qiáng)度、高高質(zhì)質(zhì)量的管管片。施工作業(yè)規(guī)范化化化、程序序化、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。適用范圍本工法適用于各各各種盾構(gòu)構(gòu)隧道道管片制制作，對對于制作作精度度要求比比較高高的高強(qiáng)強(qiáng)度混混凝土預(yù)預(yù)制件件也有一一定的的指導(dǎo)作作用。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(hù)廢棄混凝土脫模并標(biāo)記管片運輸至工地水池養(yǎng)護(hù)噴淋養(yǎng)護(hù)操作要點澆注混凝土前的的的準(zhǔn)備工工作：：清洗模具：組模模模前要對對鋼模模進(jìn)行徹徹底清清洗，混混凝土土殘渣必必須全全部鏟除除，內(nèi)內(nèi)表面使使用膠膠片配合合清理理，并用用高壓壓水沖洗洗干凈凈。噴涂脫模油：使使使用霧狀狀噴霧霧器噴涂涂，然然后抹布布均勻勻抹，使使模具具內(nèi)表面面均布布薄層脫脫模油油，如出出現(xiàn)脫脫模油流流淌，用用棉紗清清理干干凈。組模：模具的質(zhì)質(zhì)質(zhì)量，特特別是是尺寸精精度，對對生產(chǎn)出出合格格的管片片，拼拼裝成尺尺寸準(zhǔn)準(zhǔn)確的襯襯砌環(huán)環(huán)是極其其重要要的，因因此要要嚴(yán)格控控制組組模質(zhì)量量。模具檢查：模具具具組裝完完畢后后，由專專職質(zhì)質(zhì)檢員用用內(nèi)徑徑千分尺尺在模模具指定定位置置進(jìn)行寬寬度檢檢測，同同時對對模具的的內(nèi)弧弧面平整整無翹翹曲。鋼筋籠骨架入模模模：鋼筋筋籠在在靠模上上制作作完畢，用用龍龍門吊配配合專專用吊具具按各各種規(guī)格格將鋼鋼筋籠放放入模模具內(nèi)，鋼鋼筋筋籠型號號與模模具型號號要匹匹配，保保護(hù)墊墊塊位置置準(zhǔn)確確。模具準(zhǔn)備備混凝土澆注混凝土配合比必必必須進(jìn)行行試配配，并進(jìn)進(jìn)行試試驗以獲獲取正正確的養(yǎng)養(yǎng)護(hù)時時間和抗抗壓強(qiáng)強(qiáng)度。并并符合合如下要要求：：混凝土土立方方體強(qiáng)度度及抗抗?jié)B試驗驗；檢檢驗混凝凝土配配合比能能否滿滿足抗?jié)B滲和設(shè)設(shè)計強(qiáng)度度的要要求；管管片吊吊裝孔抗抗拔試試驗，檢檢驗吊吊裝孔最最大抗抗拔能力力以確確保管片片安裝裝時的安安全?；炷翝沧⑶暗牡牡臏?zhǔn)備工工作完完成后開開始混混凝土澆澆注，用用龍門吊吊將裝裝滿坍落落度70±1100mm、強(qiáng)度C50、抗?jié)BS10的防水混混凝凝土的混混凝土土斗吊至至模具具上方，然然后后先模具具兩端端后中間間進(jìn)行行放料。開動模具上的附附附著式風(fēng)風(fēng)動振振動器振振搗，振振動時間間長短短的判別別是觀觀察混凝凝土與與側(cè)板接接觸處處，如不不再有有噴射狀狀氣、水水泡并能能均勻勻起伏為為適當(dāng)當(dāng)時間，一一般般控制在4～6分鐘，不不得得超過8分鐘，振振搗搗采用混混凝土土分批放放料，從從而實現(xiàn)現(xiàn)分層層振搗。為減少管片成型型型后的氣氣泡、水水眼，待待風(fēng)動動式振動動器振振搗完以以后，加加以振動動棒振振搗密實實，振振搗時不不準(zhǔn)碰碰撞鋼模模和預(yù)預(yù)埋件，做做到到先中間間，后后兩邊，每每個個振動點點振動動時間控控制在在10～20秒內(nèi)，振振動動完成后后緩慢慢拔出振振動棒棒。全部振搗成型后后后，視氣氣溫及及混凝土土凝結(jié)結(jié)情況，大大約約10分鐘后拆拆除除壓板，進(jìn)進(jìn)行行光面。光光面面分粗、中中、細(xì)細(xì)三個工工序，粗粗光面：：使用用鋁合金金壓尺尺，刮平平去掉掉多余混混凝土土，并進(jìn)進(jìn)行粗粗磨。中中光面面：待混混凝土土收水后后用灰灰匙進(jìn)行行光面面，使管管片平平整、光光滑。精精光面：：使用用長匙精精工抹抹平，力力求表表面光亮亮無灰灰匙印，管管片片外弧面面平整整度的誤誤差差差值不大大于±5mm。檢查鋼筋籠澆注混凝凝土土養(yǎng)護(hù)蒸汽養(yǎng)護(hù)：混凝凝凝土振動動成型型并光面2小時后，混混混凝土表表面用用手壓有有輕微微的壓痕痕時，在在管片外外弧面面上蓋上上濕潤潤的養(yǎng)護(hù)護(hù)布，將將用于蒸蒸汽的的帆布套套在模模具上，下下部部同地面面接觸觸的地方方用木木方壓實實，在在帆布套套上預(yù)預(yù)留的小小孔中中插入溫溫度計計，檢查查無誤誤后通入入蒸汽汽，布置置于模模具底部部的蒸蒸汽管布布滿小小孔，蒸蒸養(yǎng)時時蒸汽會會從每每個小孔孔中均均勻的噴噴出來來，使整整個模模具均勻勻的升升溫，升升溫時時速度在在每小小時15～20℃，防止升升溫溫太快管管片出出現(xiàn)收縮縮裂紋紋，最高高養(yǎng)護(hù)護(hù)溫度50～60℃，恒溫3～4小時，降降溫溫速度在在每小小時15～20℃，并保證證蒸蒸養(yǎng)后的的管片片溫度與與外界界溫度差差不大大于20℃。在整個個過過程中要要每半半小時查查看溫溫度計上上的讀讀數(shù)，發(fā)發(fā)現(xiàn)問問題用調(diào)調(diào)整蒸蒸汽通入入量的的大小來來調(diào)節(jié)節(jié)溫度。蒸汽養(yǎng)護(hù)水養(yǎng)護(hù)脫模后的養(yǎng)護(hù)：：：管片脫脫模后后吊入水水池內(nèi)內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，確確保管片片完全全浸泡在在水里里，管片片入池池時管片片與池池中水的的溫度度差不得得大于于20℃，養(yǎng)護(hù)周周期期為7天，然后后進(jìn)進(jìn)行淋水水養(yǎng)護(hù)護(hù)，保持持管片片外面濕濕潤，噴噴淋養(yǎng)護(hù)護(hù)達(dá)到到28天齡期。脫模管片通過蒸汽養(yǎng)養(yǎng)養(yǎng)護(hù)足夠夠時間間后，測測試混混凝土試試塊強(qiáng)強(qiáng)度，當(dāng)當(dāng)強(qiáng)度度達(dá)到15Mppa以上時，開開開始組織織脫模模。拆模順序：疊齊齊齊養(yǎng)護(hù)布布；拆拆卸手桿桿螺栓栓，清除除混凝凝土殘積積物；；拆卸旁旁模與與底模固固定螺螺栓；拆拆卸側(cè)側(cè)模與端端模連連接螺栓栓，兩兩側(cè)和端端模拆拆開后，使使用用專用水水平起起吊吊具具，用用龍門吊吊將管管片吊出出到管管片翻身身機(jī)上上。拆模中嚴(yán)禁錘打打打，敲擊擊模具具等野蠻蠻操作作，管片片起吊吊時，地地面操操作要由由多人人配合進(jìn)進(jìn)行，確確保管片片垂直直出模，以以免免損壞管管片。管片脫模管片脫模三環(huán)試拼裝管片正式生產(chǎn)前前前和每生生產(chǎn)100環(huán)管片后后，由由于管模?？赡苣艹叽绮徊粔蚓_或生生產(chǎn)過過程中震震動變變形，因因此需需要進(jìn)行行三環(huán)環(huán)試拼裝裝以檢檢查管片片幾何何尺寸和和模具具是否符符合要要求。為保證拼裝質(zhì)量量量，需制制作一一個鋼筋筋混凝凝土平臺臺，平平臺確保保水平平，誤差差控制制在2mm以內(nèi)。制作12個拼裝裝支架，支支架架能夠在在高度度上進(jìn)行行微調(diào)調(diào)，以便便矯正正管片拼拼裝后后的水平平。拼裝順序：首先先先在平臺臺上畫畫直徑為為管片片內(nèi)徑和和外徑徑的兩個個圓，作作為拼裝裝時的的參考線線；先先放置標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)塊塊，再鄰鄰接塊塊，最后后放入入封頂塊塊；一一環(huán)拼裝裝完后后，錯縫縫拼裝裝另兩環(huán)環(huán)。檢測：管片拼裝裝裝完后利利用不不同型號號的插插片對管管片之之間的縱縱縫、環(huán)環(huán)縫進(jìn)行行測量量，以檢檢測各各管片之之間的的縫隙是是否符符合要求求；再再用水準(zhǔn)準(zhǔn)儀分分別測量量各接接縫的幾幾個點點，然后后計算算這幾個個點是是否在同同一水水平面上上。三環(huán)試拼裝檢驗三環(huán)試拼裝檢驗管片修補(bǔ)在管片脫模和搬搬搬運過程程中不不可避免免的會會發(fā)生管管片掉掉角、崩崩塊現(xiàn)現(xiàn)象，需需要進(jìn)進(jìn)行修補(bǔ)補(bǔ)。管片外表面的氣氣氣泡,蜂窩或漏漏漿:深度＜5mm時,用西卡膠膠皇皇拌和水水泥逐逐個填平;深度＞5mm時,先用錘子子或或鑿子刮刮去表表面微細(xì)細(xì)裂痕痕,用水清洗洗基基層,清除所有有的的浮漿,油跡,粉塵等雜雜物,然后裝上上木木模板,用西卡膠膠皇皇修補(bǔ)拌拌和水水泥進(jìn)行行曲修修補(bǔ)填平,干后再涂涂一一層混合合漿液液,干透后(24小時)再打磨。管片露筋:基層層層處理,用刀刮去去鋼鋼筋表面面的污污垢,再用高純純度度酒精清清洗鋼鋼筋。待待干透透后，使使用小小灰鏟進(jìn)進(jìn)行修修補(bǔ)，修修補(bǔ)分分二次進(jìn)進(jìn)行。第第一，初初步修修補(bǔ)，管管片周周邊裝好好木模模后，涂涂底層層漿液，再再用用修補(bǔ)劑劑混合合水泥將將修補(bǔ)補(bǔ)部位填填平，第第二，表表面涂涂一層混混合漿漿液待干干透后后，用砂砂紙進(jìn)進(jìn)行磨平平修整整。邊角崩塊：基層層層處理，用用錘錘子或鑿鑿子刮刮去表面面微裂裂痕，去去除油油跡和灰灰塵，修修補(bǔ)處理理分二二步進(jìn)行行，第第一，裝裝好木木模，填填平該該修補(bǔ)的的部位位。第二二，表表面涂一一層混混合漿液液，干干后用砂砂紙磨磨平修整整。（3）注意事項項嚴(yán)禁使用鐵器進(jìn)進(jìn)進(jìn)行內(nèi)表表面清清模。放入鋼筋籠之前前前必須對對鋼模模內(nèi)弧面面寬度度進(jìn)行檢檢測，裝裝配好模模具后后必須對對鋼模模外弧面面進(jìn)行行檢測。拆模中嚴(yán)禁捶打打打，敲擊擊模具具等野蠻蠻操作作，管片片起吊吊時,地面操作作由由四人配配合進(jìn)進(jìn)行，確確保管管片垂直直出模模,以免損壞壞管管片。拆除墊圈時不能能能硬撬，硬硬敲敲，以免免損壞壞墊圈和和管片片。機(jī)具設(shè)備（主要要要機(jī)具設(shè)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(jìn)度度度確定數(shù)數(shù)量2龍門吊16噸跨度222米米3可根據(jù)隧道施工工工進(jìn)度和和現(xiàn)場場場地大大小確確定3龍門吊10噸跨度177米米24鍋爐SHF-10666設(shè)計壓力10Kgg//cm21提供蒸氣5空氣壓縮機(jī)排氣壓0.7MMMPa2風(fēng)動振搗6翻片機(jī)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1.5m3，111m32可自制11內(nèi)徑千分尺100～20000mm//0..01mmm112游標(biāo)卡尺0～2000mmmm/0.0005mmm213混凝土攪拌站ELBA45MMM3/h114叉車10噸415養(yǎng)護(hù)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(jī)、切切切斷機(jī)、電電焊焊機(jī)等勞動組織（見表表表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養(yǎng)護(hù)4試驗及修飾84其它門吊司機(jī)4保全4機(jī)動1鏟車司機(jī)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%的管管片片進(jìn)行檢漏漏漏測試，其其檢檢測抗?jié)B滲壓力力為0.88MMpa，恒恒壓壓時間為2小時，以以滲滲透深度度＜1/5管片高度度為為合格。質(zhì)量保證措施建立質(zhì)量保證體體體系，開開展全全面質(zhì)量量管理理活動，各各工工序指派派專人人負(fù)責(zé)，技技術(shù)術(shù)人員跟跟班作作業(yè)。加強(qiáng)對原材料質(zhì)質(zhì)質(zhì)量檢驗驗，材材料質(zhì)量量必須須符合國國家現(xiàn)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。做做好臺帳帳登記記，同時時通知知試驗部部門取取樣試驗驗。管片必須按設(shè)計計計要求及及質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)進(jìn)行驗驗收，驗驗收合合格的鋼鋼模方方能投入入生產(chǎn)產(chǎn)。在生生產(chǎn)過過程中，質(zhì)質(zhì)檢檢人員每每天對對鋼模的的主要要技術(shù)指指標(biāo)進(jìn)進(jìn)行實測測實量量，不斷斷矯正正管模尺尺寸。鋼筋籠入模后，按按標(biāo)準(zhǔn)要求對對每個鋼筋籠籠進(jìn)行校正。對對環(huán)、縱向螺螺栓孔位置、保保護(hù)層厚度進(jìn)進(jìn)行校正實測測，合格后方方可進(jìn)行混凝凝土澆注?；炷翑嚢枵疽?jīng)常對對各類類衡器進(jìn)進(jìn)行檢檢驗，使使用過過程中加加強(qiáng)維維護(hù)保養(yǎng)養(yǎng)，使使稱量系系統(tǒng)始始終保持持良好好的工作作狀態(tài)態(tài)?；炷琳駬v時要要要嚴(yán)格控控制風(fēng)風(fēng)動頻率率和時時間，避避免過過振和漏漏振產(chǎn)產(chǎn)生氣泡泡或浮浮漿。管片達(dá)到16MMMpa強(qiáng)度后方方可可脫模，并并在在管片上上印刷刷生產(chǎn)日日期、型型號、編編號。安全措施對管片生產(chǎn)的全全全體操作作人員員進(jìn)行安安全、技技術(shù)交底底，并并進(jìn)行崗崗位責(zé)責(zé)任制和和各項項操作規(guī)規(guī)程學(xué)學(xué)習(xí)。車間人員進(jìn)廠后后后必須帶帶好安安全帽，不不得得在起吊吊物下下站立或或行走走。門吊司機(jī)必須經(jīng)經(jīng)經(jīng)培訓(xùn)考考核后后才能進(jìn)進(jìn)行單單獨操作作，工工作時必必須集集中注意意力，聽聽從起重重工的的指揮。車間內(nèi)一切機(jī)械械械設(shè)備嚴(yán)嚴(yán)格按按有關(guān)操操作規(guī)規(guī)程操作作，做做好經(jīng)常常性的的檢查保保養(yǎng)工工作，非非操作作人員一一定不不得擅自自使用用。各種吊運鋼絲繩繩繩、夾具具、銷銷軸等物物件使使用之前前必須須檢查，并并及及時修復(fù)復(fù)更新