盾構(gòu)施工管片質(zhì)量管理的幾個環(huán)節(jié)問題與整改措施

盾構(gòu)施工管片質(zhì)量管理的幾個環(huán)節(jié)問題與整改措施摘要：地鐵隧道混凝土管片是地鐵盾構(gòu)隧道采用管片作為永久性支護結(jié)構(gòu)，混凝土管片是盾構(gòu)機掘進(jìn)開挖隧道完成后的主要裝配構(gòu)件，是隧道的最外層混凝土結(jié)構(gòu)屏障，承擔(dān)著支承土層壓力、地下水壓力等一系列特殊荷載的作用。盾構(gòu)管片質(zhì)量直接關(guān)系到盾構(gòu)隧道的整體質(zhì)量和安全，影響隧道的防水性能和耐久性能。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)施工；管片質(zhì)量管理問題；整改措施

前言

盾構(gòu)管片是在管片廠經(jīng)過混凝土攪拌、混凝土澆搗、蒸汽養(yǎng)護、脫模起吊、管片翻身、管片水養(yǎng)護、堆放、等工序制成。還需要經(jīng)過裝載、運輸、卸車、吊運、電瓶車運輸、管片安裝機安裝等一系列工序后最終在隧道被安裝到位。

施工過程中發(fā)現(xiàn)在設(shè)計、制作、運輸、安裝等環(huán)節(jié)中還存在著許多的處理不當(dāng)?shù)膯栴}、嚴(yán)重影響著最終形成的隧道質(zhì)量，必須在施工過程中及時整改與改進(jìn)，才能保證隧道的整體質(zhì)量，下面就是具體的例子：

一、管片裝載、運輸、卸車過程管理缺失造成管片碰撞損壞：

在某工程盾構(gòu)機始發(fā)階段，發(fā)現(xiàn)有一定數(shù)量的現(xiàn)場對方待安裝的管片邊角被碰裂、吊角現(xiàn)象嚴(yán)重（見下圖）：

經(jīng)分析氣泡多可能是由于以下原因引起：

1、人、設(shè)備、材料、方法的影響因素：

a.級配不合理、粗級料過多、細(xì)級料偏少；

b.水泥用量相對較少；

c.外加劑過多；

d.油性脫模劑（建議使用水性脫模劑）；

e.塌落度較大或較??；

f.用水量較大、水灰比較高；

g.混凝土攪拌不均；

h.振搗操作不充分、不均勻（應(yīng)該在操作過程中注意快插慢拔操作要點、分層澆筑混凝土，加強振搗）；

經(jīng)過監(jiān)理專題會議、監(jiān)理通知書的形式敦促承包商應(yīng)經(jīng)過對比性試驗，找出導(dǎo)致氣泡多的真正原因，采取有效整改措施。經(jīng)過對現(xiàn)場施工全過程的排查中最終確定是由于混凝土坍落度控制不均（常溫下依據(jù)冷熱情況坍落度一般為30-50mm為宜）、振搗不均、不充分為主要原因引起，經(jīng)過改進(jìn)這兩項工作之后，氣泡數(shù)量和氣泡大小都得到了良好的改善和提高。

三、在某工程盾構(gòu)機始發(fā)掘進(jìn)500環(huán)范圍內(nèi)，期間接連發(fā)生6次管片吊裝過程中吊裝螺栓連同管片吊裝孔螺紋套管一起拔出的事故，見下圖：

經(jīng)過對出事管片的詳細(xì)了解、觀察并到管片廠現(xiàn)場調(diào)查、檢查生產(chǎn)過程以及通過召開專門專題會員討論，得出如下基本結(jié)論：

1、人、材料、操作方法方面的原因：

a.混凝土振搗嚴(yán)重不足；

b.施工人員可能存在趕工或不熟悉操作等問題；

c.振搗設(shè)備可能存在問題；

d.混凝土配合比可能有問題、或砂、石料、水泥有問題；

e.螺紋模具用材問題、導(dǎo)致強度不高、壁厚增加帶來裹漿空間減??；

2、設(shè)計方面的影響因素：

螺紋管模具僅僅是底部橡膠底座固定（見下圖右圖），而其頂端懸空無任何規(guī)定措施，加上因為工廠有嚴(yán)格的管片廢品處罰制度，直接造成振搗工擔(dān)心、恐懼吊裝孔塑料管被振歪而不敢靠近螺紋管進(jìn)行振搗操作，導(dǎo)致螺紋管周圍振搗嚴(yán)重不足、進(jìn)而水泥漿液對螺紋管的包裹不足或無包裹，最終導(dǎo)致螺紋管形同虛設(shè)、一拔即脫的事故；

而另一方面：由于螺紋管僅僅是底部單端固定，如果靠近振搗便會使得螺紋管立即發(fā)生上端偏移，造成螺紋管歪斜、管片吊裝時無法旋入吊裝螺栓，最終導(dǎo)致管片無法吊裝并報廢的后果。見下圖

3、經(jīng)與承包商共同研究的針對性整改方法為：

a.針對《螺紋模具用材問題、導(dǎo)致強度不高、壁厚增加、裹漿空間減小》的問題，送檢檢查舊型號螺紋吊裝塑料管用材的質(zhì)量是否符合設(shè)計要求；同時同意立即啟用新設(shè)計的管片吊裝螺紋塑料管。

b.處理管片吊裝螺紋孔塑料管固定不良的問題

協(xié)助管片廠在管片的后續(xù)生產(chǎn)過程中，在管片鋼筋網(wǎng)吊裝螺紋塑料管的上端加裝鋼筋圓環(huán)固定架，設(shè)計了四釘（或三釘）圓環(huán)固定器（見下圖），圓環(huán)鋼筋固定器的內(nèi)徑控制在塑料螺紋孔頂端外徑尺寸加大1－2mm的尺寸范圍內(nèi),將四釘或三釘與鋼筋籠點焊或捆扎方式與管片鋼筋網(wǎng)進(jìn)行牢固定位固定，徹底消除解決螺紋塑料管單端固定、隨著振搗而不定向搖擺的設(shè)計失誤，同時消除因振搗不足而產(chǎn)生的混凝土包裹不足、最終導(dǎo)致吊裝塑料管與管片連接強度不足的老問題；

4、其它多管齊下的輔助性措施：

a.針對《混凝土振搗嚴(yán)重不足》問題加強振搗操作管理，實行嚴(yán)格的培訓(xùn)與檢驗制度；

b.針對《振搗設(shè)備可能存在問題》，采取措施檢查振搗設(shè)備，對于過于陳舊的設(shè)備應(yīng)立即淘

汰，更換新品；

c.針對《混凝土配合比可能有問題、或砂、石料、水泥有問題》，檢查進(jìn)場原材料，進(jìn)行抽樣送檢、發(fā)現(xiàn)問題立即整改；

d.針對《施工人員可能存在趕工或不熟悉操作等問題》，加強質(zhì)量檢驗、加強對質(zhì)量控制過程的管理、加強對操作人員的培訓(xùn)、培訓(xùn)合格準(zhǔn)予上崗；

e.承包商就管片生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序應(yīng)作出詳細(xì)的操作規(guī)程并應(yīng)用于生產(chǎn)過程中，其中的《管片振搗操作規(guī)程》要報監(jiān)理部審查修改后執(zhí)行。

5、結(jié)論：經(jīng)過一系列的管片制作改良措施之后的管片沒有再次發(fā)生吊裝螺紋孔被拔出的事件。

四、糾正管片拼裝錯誤導(dǎo)致的隧道管片拼裝后的大面積漏水問題：

在某工程管片拼裝完成500多環(huán)的范圍內(nèi)，左右線質(zhì)量與安全巡視檢查情況時發(fā)現(xiàn)左線隧道頂部出現(xiàn)大范圍的管片有規(guī)律的漏水情況，有一個及其鮮明的特點：那就是漏水點基本都集中在管片K塊周圍，見下圖：

管片拼裝質(zhì)量問題原因分析：

發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)、主要是左線為多，如228、205、217、191、192、180、189、202環(huán)等處滲漏水嚴(yán)重，經(jīng)過專題會議和現(xiàn)場勘察、拼裝過程檢查、反復(fù)試拼裝后，總結(jié)發(fā)現(xiàn)其原因是：

在進(jìn)行管片拼裝時，管片周向通過管片拼裝機施加的壓縮止水條環(huán)向壓力不夠，沒有有效壓縮止水密封條，進(jìn)而造成K塊拼裝位置空間變窄，在這種情況下拼裝人員操作管片安裝機進(jìn)行強力推擠方法拼裝K塊，其結(jié)果是造成K塊止水條被擠出、拉斷等不良后果，直接造成了K塊周邊漏水孔隙增多，導(dǎo)致K寬周邊有規(guī)律地漏水不止的嚴(yán)重后果，見下圖：

經(jīng)過與承包商共同總結(jié)研究的處理解決辦法為：

a.利用海瑞克管片拼裝機的扭矩對拼裝的管片進(jìn)行周向施壓，使得相鄰管片的隧道環(huán)向止水條充分壓縮到位，最終給K塊留下足夠的安裝空間；

b.給K塊和相鄰管片環(huán)向兩側(cè)止水條涂抹非腐蝕性的肥皂膏，增加管片止水條之間的潤滑條件。

c.經(jīng)過整改后的復(fù)查，管片拼裝情況得到了極大的改善，該問題沒有繼續(xù)重復(fù)出現(xiàn)。

工作方法概括性總結(jié)

盾構(gòu)機掘進(jìn)施工隧道的管片從制作、運輸?shù)桨惭b是一個復(fù)雜的鏈條過程，環(huán)環(huán)緊扣，互相牽連影響，有時小問題得不到及時處理解決往往會引發(fā)、轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟮馁|(zhì)量事故、或風(fēng)險事件，所以，面對任何的工作都需要以科學(xué)的工作方式方法去面對，樹立和掌握以問題為導(dǎo)向的觀念與管理模式是非常重要的，以問題為導(dǎo)向的管理模式可以總結(jié)為：

（1）依據(jù)“發(fā)現(xiàn)問題才能解決問題”的觀念用懷疑的眼光看世界，凡是問一個為什么？隨時識別鑒定任何不正常的信息；

（2）透過現(xiàn)象看本質(zhì)，通過分析問題的外在表象與表現(xiàn)，初步歸納總結(jié)引發(fā)問題的原因種類；

（3）通過類比人、機、料、法、環(huán)、測、設(shè)七大影響因素分析法、準(zhǔn)確定位、深挖問題的深層原因；

（4）評估問題后續(xù)發(fā)展的風(fēng)險后果；

（5）針對引發(fā)問題的原因機理，制定有效的、可操作的、最低成本的針對性措施；

（6）監(jiān)督、監(jiān)控措施的實施，隨時針對新的問題尋找新的原因，始終遵循：《識別問題信息——分析原因——制訂措施——問題信息再識別》的問題導(dǎo)向循環(huán)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳際洲,曹春榮,趙鐵軍.地鐵混凝土管片質(zhì)量通病研究[