盾构隧道混凝土管片预制工艺及质量控制措施

盾构隧道混凝土管片预制工艺及质量控制措施

张国强

中交一公局第九工程有限公司  广东省广州市

摘要：混凝土管片是一种质量要求极为严格的预制构件，在盾构隧道工程中有着重要作用。本文结合实际，运用文献法、调查法等对盾构隧道混凝土管片预制工艺及质量控制措施展开探究论述，以供借鉴参考。

关键词：混凝土管片；预制工艺；质控措施

盾构隧道混凝土管片预制有一定难度，施工单位与人员需根据国家相关标准与要求，结合工程具体情况科学设计预制方案，合理运用预制工艺，并加强对预制过程与质量的管理，确保预制的管片符合施工要求。下面结合实际，对盾构隧道混凝土管片预制工艺做具体分析。

1盾构隧道混凝土管片预制工艺

盾构隧道混凝土预支管片的施工按照以下顺序进行：钢筋加工、骨架成型、混凝土拌制、试件留置、模板准备与安装、钢筋骨架入模、混凝土浇筑、成型、前期养护、拆模、吊装码放储存、储存期养护、粘贴密封垫缓冲垫【1】。

1.1模板准备与安装

施工期间，根据工程工期、任务量、管片规格型号等确定模板的制作时间、制作数量及尺寸大小等。制作模板时，对模板制作原材料做详细检查，模板应用钢材制作，钢材的强度、刚度等都要达到要求，这样制作出的模板才不会出现弯曲变形情况。模板的密封性要达标，在使用过程中不会出现漏浆现象。模板要能于地基可靠连接，地脚螺栓、模板支腿螺栓等必须紧固。制作前，先对模板进行检查与清理，将模板需要涂油脂的部位进行涂油处理。为方便后续脱模成型，还要在模板上均匀涂抹一层脱模剂，脱模剂不能出现积聚、流淌现象。另外工作人员要对模板夹角处也仔细、均匀涂抹。对每套模板及配件进行编号，组装时根据编号组装，防止混淆。在模板侧边上定位、锁紧螺栓时要注意不能超过限位【2】。

1.2钢筋加工与骨架人模

1.2.1钢筋加工

钢筋加工工序主要有切断、弯曲、定位、焊接等。加工钢筋时，根据钢筋料表将钢筋进行切断与弯曲处理，并在相应的胎具中对钢筋进行定位与焊接。处理钢筋时，将钢筋平稳、匀速放入万弯弧机，防止平面翘曲，成型后钢筋表面不能出现裂纹，对有严重裂纹的钢筋，不能将其运用于工程【3】。

1.2.2骨架成型

在专用胎具上完成钢筋骨架成型，成型前根据设计图与相关施工方案等，对钢筋几何尺寸进行复核，如果尺寸有偏差就及时调整。焊接钢筋前，先开展试焊工作，通过试焊确定最佳的焊接参数。焊接骨架时，根据料表对钢筋级别、规格、长度、胎具型号及根数等进行核对，对钢筋外观进行检查，应用于盾构隧道工程的钢筋应平直整齐。焊接时按照设计要求设置焊接骨架的焊点，如果没有明确的设计规定，必须将骨架的所有钢筋相交点都进行焊接。焊接前认真检查焊点，如果发现焊点有油渍或水锈，应及时处理。焊点也不能有裂纹、缺口或较大的金属焊瘤。焊接时将保护层垫块绑扎牢固【4】。

1.3混凝土拌制

混凝土随配随用，不能长时间放置，制备混凝土时，水、水泥、外加剂等各材料的添加比例要与试验值一致。将水、水泥等材料按照一定比例添加后，开启制浆机由制浆机均匀拌制，工作人员控制好浆液在机器内的搅拌时间，搅拌时间要超过5分钟。混凝土拌制好后，还要进行过滤处理，将浆液中的砂石、硬块等去除，防止喷浆时喷嘴与管路呗堵住。旋喷过程中要不断搅拌混凝土，以免混凝土沉淀。

1.4混凝土浇筑

混凝土浇筑施工要按照标准的顺序进行。进行混凝土浇筑施工时，重点要控制好浇筑速度与浇筑量，做到匀速浇筑。工作人员要将混凝土均匀的、有顺序地浇筑在模板内，使混凝土能很好的成型，确保混凝土密实性达到设计要求。在浇筑的过程中也要做好振捣工作，边角、钢筋密集处等比较特殊的部位，应边浇筑边振捣，将这些特殊部位振捣密实。为防止出现质量问题，混凝土浇筑不能中断，尤其是较长时间中断，要尽可能做到连续作业。混凝土浇筑与振捣时按照循序渐进的原则，采用分层分段的方法，另外还要根据现场浇筑条件以及结构性质特点等科学确定浇筑时间、振捣力度、浇筑与振捣时长等，以保证最终的、整体的施工效果。浇筑过程中严格控制每层的浇筑厚度，确保每层浇筑厚度不超过振捣器的工作能力与作用范围，能够使新旧两层互相粘结成为一体。浇筑混凝土的过程中不能有扰动预埋件的行为，同时在浇筑过程中安排专人密切观察模板固定螺栓是否出现松动或脱落现象，一旦发现该现象要及时处理。

1.5抹面

混凝土浇筑完毕后开始抹面作业，工作人员使用刮杠沿侧模表面将多余混凝土刮除，然后用木抹子将混凝土表面搓平压实，最后用铁抹子压光。在抹面的过程中不能向混凝土表面撒干灰或洒水。

1.6管片养护

在拆模之前，对管片采用自然养护或蒸汽养护的方式进行养护。采用自然养护时，要注意覆盖保湿，采用蒸汽养护时，要科学设置蒸汽温度。养护过程中做好测温与记录工作。管片养护时间要大于14d【5】。

1.7拆模

同条件养护试块抗压强度达到施工组织设计中规定的强度时可进行拆模，在拆模前先进行降温处理，拆模时，管片表面温度与管径温度之差要小于15摄氏度。拆模时，先将所有螺栓拆除，然后再拆除模板。拆模完成后检查管片外形尺寸与外观质量，并做好信息记录。

2盾构隧道混凝土管片预制质量控制措施

2.1做好人员培训

开展混凝土管片预制工作前，先组织工作人员研读图纸与施工方案，对操作人员进行技术交底与培训，使其了解施工要求，掌握工艺方法及质量要求等。对操作人员进行技术交底与培训后，还要对培训结果进行考核检查，对检查不合格者，不得让其参与施工。

2.2加强材料控制

施工前严格检查各项原材料，保证原材料性能达标、质量合格。混凝土管片预制施工需要用到水泥、减水剂、粉煤灰、砂、石子、磨细矿渣等原材料。要想确保预制管片质量，所用水泥强度等级不能低于42.5，所用水泥质量要符合国家现行标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175）的规定。所用粉煤灰要有合格证明，粉煤灰性能质量要达到国家现行标准。所用减水剂，碱水率不得低于20%，减水剂质量也要符合国家现行标准。减水剂进场后，工作人员需进行取样复实。所用砂与石子，质量要符合国家现行标准，砂尽可能为中砂，含泥量小于3%；石子尽可能采用5mm~25mm连续级配的碎（卵）石，含泥量低于1%。掺合料、外加剂及水泥的集料活性等级及混凝土中的氯化物与碱的总含量应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》（GB50010）等的规定。

2.3做好机具设备检查与管理

盾构隧道混凝土预制管片施工中，需要用到混凝土吊斗、附着式振动器、强制式搅拌机组、钢筋弯曲机、电焊机、切断机、管片翻身架、吊车、管片吊装用吊具等。对这些机具设备，施工前应提前准备，并做好检查与管理。施工期间严格按照要求对各类机具设备进行检查维护，确保各机具设备符合施工要求。

结语

综上所述，盾构隧道混凝土管片预制施工有一定难度，施工时应做好设计与分析，根据国家相关现行标准与规范要求科学选择预制工艺，规范预制过程，并加强对人员、材料、机械设备及环境等要素的检查管理，确保管片预制质量合格。

参考文献

[1]方仙聪.盾构隧道混凝土管片预制工艺及质量控制[J].中国新技术新产品,2020(21):45-47.

[2]张彩亮,张玉芳,孔德顺,骆保林,徐江亭.盾构法隧道预制混凝土管片弯曲试验台的研制与应用[J].科学技术与工程,2020,20(30):12582-12588.

[3]蔡亚宁,黄清杰.盾构隧道钢筋混凝土管片模具相关标准及其质量管理[J].现代隧道技术,2020,57(01):70-75.

[4]王淑丽.盾构隧道混凝土管片预制工艺及质量控制[J].现代商贸工业,2017(18):176-177.

[5]王相东.盾构隧道混凝土管片生产工艺及质量控制措施[J].建设科技,2016(16):170-171.