TBM地铁管片混凝土质量控制研究

TBM地铁管片混凝土质量控制研究

徐婷

武汉市市政建设集团有限公司  湖北省武汉市   430000   

摘要：随着经济和各行各业的快速发展，目前地铁管片主要是在生产车间作为预制构件进行生产，随着地铁项目的增加，地铁管片的需求量也在不断增加，地铁管片的生产质量变得尤为重要。一旦后期管片发生质量问题，不仅影响地铁的正常运转，而且会威胁到乘客及车辆的安全，造成不可估量的损失。所以，地铁管片的生产质量是一项值得高度重视的问题。如果想要更好地控制其生产质量，就必须要从准备工作阶段就开始参与制作，保证其整个生产运输和储存流程都能以科学合理的方式保障其成品质量。

关键词：地铁管片；安全生产单位质量标准；控制的要点和方法

引言

地铁交通快速发展的同时对盾构管片生产质量控制也提出了更高要求，因此应在其原材料与生产工艺各环节等方面加强对管片生产的质量控制，切实保证隧道施工质量。混凝土预制管片是盾构法隧道施工的主要装配构件，是隧道的永久衬砌结构，因此其必须具备高强、高抗渗、高精度和高外观质量。

1地铁管片生产质量控制的必要性

当前地铁盾构隧道施工技术在地铁工程建设中得到广泛应用。对于地铁盾构隧道施工技术而言，地铁管片是否具有较好的防水和支撑作用，非常关键。其主要是由钢筋混凝土制成，属于高质量的钢筋构件，在隧道的开挖和建造中起支撑和防水作用。隧道建设的工艺制作极其复杂，所经过的流程特别多，并且对地铁管片的生产质量的精度要求很高，因此必须加强其质量控制。

2原材料准备

地铁管片原材料是由混凝土制成，这就要求在制作混凝土时，必须严格的质量检测和测量。由于地铁管片的特殊要求，在制作混凝土时，应该充分注意到混凝土的低流动性、高强度性、高抗渗透性等特性，同时，因为施工的时间和季节不同，以及混凝土自身的特性，因此在制作混凝土时，要考虑到施工时间和季节变换问题。应该选择优质、强度高的低热水泥作为材料之一，同时选用的水泥等级不得低于42.5级，在集料的选取中应当注意粗细的配合，选取的粉灰煤应该为矿粉型的粉灰煤，要加入适当比例的减水剂，由于后期要进行灌注，所以应该选取缓凝型、低水灰比例的，根据季节的不同来调配不同的混凝土。

3认真清理模具并喷脱模剂

想要做到认真清理模具，一定要遵循模具的标准清洁顺序，秉承先立板再底板、由内及外的顺序慢慢向周边扩散清洁，保证没有遗漏点。要对模具的一些重要部位诸如侧端板连接处、底部密封部位以及定位机构等容易影响成品质量的位置进行仔细清理，有些时候甚至可以采用特定的小铲子或专用清洁布进行操作，保证生产专用模具清洁工作的专业水平，这样才能在后续的管片生产中进一步保障其生产精度。选用脱模剂的时候要认准其性能以及品牌，这样才能保证不会因为脱模剂的质量而影响生产，然后对模具以专业手法进行脱模剂的均匀涂刷，谨防漏刷和涂刷不均匀的现象发生。在进行正式组模之前还要针对准备工作进行复核，按照施工工艺标准再次检查模具各细节处是否清洁、涂抹后脱模剂是否均匀无死角以及各螺栓位置是否固定牢靠，有不足的地方要及时进行补充处理，确保正式开工之后不会因为模具问题而影响管片的后续生产制作。

4管片模具方面的处理

4.1管片模具的一些清理

在组装模具之前，需要细致清洁金属模，必须用刷子清洁模具的内壁和模腔底部，同时外部设备上的支撑外围框架和锥形工作台也要注意清洁。清洁模具并测试安装的密封件。仔细清洁精密螺丝孔，三个剥离楔子和锥形销，并且不要去除清洁模具内表面的任何部分。剩余的碎屑应通过压缩空气吹掉，不要用锤子与凿子接触钢筋混凝土钢模的表面。为避免损坏钢模板的表面，该模板应位于钢模板上。清洗钢模板后，涂脱模剂时厚薄程度要统一，同时还要保证无渗漏，无积油，无滴油的现象出现。同时脱模剂单位质量要保证其稳定，内部无明显气泡。这种方法适用于喷涂和合模，其特殊效果好，外观的色泽和零件都是相等的，金属模的清洁先后顺序是：首先是内部的，其次是外部的，然后是侧板、端板、底板、刷涂时首先在中间，然后是其余部分。最后是要注意清洁关键部件：底部建筑密封垫止水装置、侧端板、侧端板孔的底部、手孔眼、主螺栓与凹凸定位锥相互之间的交叉连接。

4.2管片成型后进行脱模及吊运操作

当地铁管片浇筑成型后，不可急于脱模操作，而是要观察对应试块在同等条件下的养护情况，检验其具体的抗压强度系数是否符合脱模参数指标，如果达到可脱模性能再进行脱模以及吊运。管片成品出模后要实时监测管片表面温度与所处环境温度的温差值，如果温差数值大于20℃，则应该在车间内采取对应的降温措施确保其不会因为温差过大而发生质量突变。管片的脱模条件根据其脱模方法不同而不同，常见的脱模方法为吸盘脱模和其他方式的脱模，其对应的脱模混凝土强度分别要不低于15MPa和20MPa才可以允许进行脱模，并且在实际脱模过程中严禁硬敲硬撬，保护成品和模具的完整性不遭到破坏。在吊装过程当中也要注意吊装方式是否足够考虑到管片的平衡性，要借助特定的翻身架以及柔性保护材料等辅助工具以确保管片在吊装运输的过程当中不会产生意外事故。

5混凝土质量控制

混凝土浇筑完毕后，模具上端盖板打开，工人将进行粗、细、精三次管片外弧面的抹面过程，整个过程都要特别注意混凝土的保水养生，避免混凝土表面早起裂纹的产生。保水养生可以采取覆盖塑料薄膜、薄布等措施，覆盖时要特别留意整个覆盖膜均要与混凝土表面紧密贴合，否则将会出现表面局部裂缝，影响产品外观或耐久性能。产品自然养护24h后(也可采用蒸养)，待强度达到20MPa，可进行产品拆模。出模产品随即进入养护水池进行水养，水养时间不小于14d，水养池可添加氢氧化钙，使养护水变为饱和氢氧化钙溶液，以保持混凝土的内外碱平衡，防止混凝土内部碱性物质析出，影响产品美观。结合生产工艺特点，管片混凝土塌落度宜为4cm-7cm，必须具有良好的粘聚性、流动性（触变性）、保水性和早强性能，其中触变性直接影响气泡的排出，早强能够提高日产能和减少微裂纹。应严格控制原材质量，保持混凝土工作性能稳定，且混凝土运距尽可能短、避免振动，减小塌落度损失。

结语

混凝土管片属于对性能要求较高的混凝土制品，设计使用寿命100年，因此仅仅满足强度、抗渗以及成品试验要求还远远不足以保证其超长的使用寿命。管片属于地下混凝土构件，一旦发生混凝土耐久性问题，将产生很大的维修费用和社会负效应，应引起足够的重视。目前，涉及管片的几部国家标准在混凝土许多问题上要求并不明确，甚至有相互矛盾的地方。众所周知，国家标准的制定往往滞后于行业发展水平，且为本行业最低的要求，所以在管片生产中要及时开展耐久性试验。目前管片生产已经车间化、流水化生产工艺，工艺已经相对比较程序化，工序也比较清晰，但是在工艺细节和后期管控方面还有可以提升的空间，不可因循守旧，要及时进行技术的改革与创新。只有从各个方面全面着手，才能保证产品从生产到施工使用的整个过程都能做到很好的质量控制。

参考文献：

[1]刘成虎.盾构管片生产中气泡和裂缝的防治措施探讨[J].绿色环保建材,2020(11):10-11.

[2]王磊.盾构管片质量通病成因分析及防控措施[J].国防交通工程与技术,2020,18(S1):49-51.

[3]晓亮,范鹤飞.地铁盾构预制管片混凝土用粗骨料最优级配研究[J].建材世界,2019,40(6):13-18.