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1、管 片 质 量 通 病 及 预 防 措 施一、常见管片质量问题在管片的生产过程中，由于各种原因，导致产品出现多种缺陷，具体见下表：管片质量缺陷表 表 1-1名称 现 象 缺陷等级露筋 管片内钢筋未被混凝土包裹而外露 严重缺陷蜂窝 混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露 严重缺陷孔洞 混凝土内孔穴深度和长度均超过保护层厚度 严重缺陷夹渣 混凝土内夹有杂物且深度超过保护层厚度 严重缺陷疏松 混凝土中局部不密实 严重缺陷裂缝 可见的贯穿裂缝 严重缺陷裂缝 长度超过密封槽且宽度0.1mm 的裂缝 严重缺陷外表 密封槽部位在长度 500mm 的范围内存在直径 5mm 以上的气泡 15 个以上 严重缺陷裂缝
2、 非贯穿性干缩裂缝 一般缺陷外形 棱角磕碰、飞边等 一般缺陷二、管片质量保证措施本工程的施工难点之一就是防水，在高水压情况下需要从管片自防水、管片接缝防水、嵌缝防水、螺栓孔防水和隧道渗漏处理等来综合加强止水效果。盾构隧道衬砌由预制管片拼装而成，本工程要求抗渗达 S12 以上，渗透系数 K10-11cms 。因此管片接缝防水和嵌缝防水是防水的重点位置，而管片质量与防水效果息息相关。1 管片钢模1.1 管片模具的精度管片模具精度是保证管片加工精度的前提条件。根据相关规范中钢模允许偏差见表 1-1：钢模允许偏差值 表 2-1序号 项目 单位 允许偏差 检验频率 检验方法1 宽度 mm 0.4 每块
3、6 个点 左、中、右三个断 面各测一个2 弦长 mm 0.4 每块 2 个点 两侧各测一个3 底模端模夹角 秒 0.6 每块 4 个点 四角各测一个4 螺栓孔中心距 mm 1 mm 每块 2 个点 抽查5 内腔高度 mm -1+2 每块 2 个点 抽查为保证钢模的精度，拟采取如下措施：（1）确保加工精度。管片模具由国内有多年加工经验的杭州铁牛有限公司机械厂生产加工，加工过程进行监造，同时和监理工程师一道进行严格的验收。（2）正确的运输和使用。模具应在一水平、无压力状态下运输。运吊中应注意勿使起吊工具（绳、链、带）损伤模具内表面。任何情况下，起吊绳和物体都不能缠绕在凸出螺栓或钢模板上，管片模具放
4、置地面必须能使模具完全固定，此外，基底应稳固且不受振动干扰。（3）定期进行检查和调整。每个钢模生产出 100 块后进行中检和维修保养，调换易损件。1.2 管片模具数量本工程共需 5204 环管片( 其中负环管片 18 环)。管片外径(直径)9000mm，内径(直径)8100mm，厚 450mm，环宽 1.8m。全环由 8 块组成，即 5 标准块(B1、B2、B3、B4、B5) ， 2 块邻接块(L1、L2) 和 1块封顶块(F) ；管片采用通用楔形环，最大楔形量为 32mm，封顶块可根据需要按照 1/3 标准块角度安装在不同点位；管片混凝土强度等级为 C50, 抗渗等级为 P12。管片环向及纵
5、向均采用 M30 斜螺栓连接。本工程施工管片模具计划在国内采购，以节省相关设计、运输时间。钢模具有较大的刚度，同时根据现有国产模具的寿命（约1000 环）和施工需要计划购买 7 套模具。前期采购模具 5 套，根据盾构工区施工情况，再决定是否购置剩余的两套模具，模具采用附着式振动器振动。2 管片生产管片生产采用自行就近建厂加工，管片按 270 环/月计划生产。管片生产和运输总量均为 5204 环，各规格管片总数量约 41632 片。管片属于技术含量高，工艺和品质要求特别高的钢筋混凝土构件，按严格的技术质量指标生产，要求从原材料的进货，制造到产品的交货全过程有严格的质量控制。我们的目标是产品合格率
6、达到100。管片生产计划 2011 年 6 月上旬试生产，2011 年 7 月 1 日前进行各项投产前的试验，经批准后才正式生产，工期 21 个月。2.1 管片制作的准备（1）管片开始生产前提前一周将混凝土配合比设计、原材料检验合格证书及出厂证明、骨材级配、捣实、养护方法、模具等以管片生产施工组织设计、拼装试验、破坏试验等报监理工程师审核认可。（2）配备本工程所需的检验仪器及设备。备有工作样板、规尺、内径千分尺等供监理工程师检查其精度及容许公差。2.2 工艺技术标准（1）TB107532010 高速铁路隧道工程施工质量验收标准 （2）JGJ 552011普通混凝土配合比设计技术规定（3）JGJ
7、 632006混凝土拌和用水标准（4）GB 502042002混凝土结构工程施工及验收规范（5）JGJ 182012钢筋焊接及验收规范（6）GB/T 501072010混凝土强度检验评定标准（7）GB 501642011混凝土质量控制标准（8）GBJ 32190预制混凝土构件质量检验评定标准（9）CECS 104：99 高强混凝土结构技术规程（10）GB 1752007 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 （11）GB/T 146842011建设用砂（12）GB/T 146852011建设用卵石、碎石 （13）GB8076 2008混凝土外加剂2.3 管片砼原材料管片生产所用的水泥、砂、石子、钢材、外
8、加剂等原材料采购、保存、检验均应符合有关规范和标准，须得到业主和监理工程师的认可和批准，且必须附有生产厂的产品质量保证书。（1）水泥：选用 42.5 强度硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；（2）砂：选用质地坚硬的中粗砂，细度模数为 2.33.0，粉细物质含量不大于 2%，氯离子含量不超过 0.04%，可溶性硫酸盐按重量计不超过 0.4%；（3）碎石：粒径为 520mm，质地坚硬，粉细物质含量不大于 2%，压碎性指标不超过 10%，氯离子含量不超过 0.03%，可溶性硫酸盐按重量计不超过 0.4%；（4）水：采用清洁的不含有害物质的自来水，注意严格控制水灰比，水灰比不得超过 0.45，可适当掺入减水剂
9、来降低砼水灰比；（5）钢筋：钢筋表面应清洁，不得有易脱落的锈皮、油漆等污垢；钢筋必须顺直，调直后表面的伤痕及锈蚀不应使钢筋截面积减少。钢筋笼架接头焊缝高度不小于 0.3d（d 为钢筋直径） ，宽度小于0.7d，搭接长度双面焊应5d，单面焊应 10d。2.4 管片制作工艺管片生产工艺流程如下：图 2-1 管片生产工艺流程图2.4.1 钢筋制作钢筋车间钢筋切断主筋弯曲成型 钢筋部件弯曲成型钢筋笼制作模具拼装钢筋笼及预埋件安装保护层定位 检验 返修钢模宽度检测钢筋笼检查砼浇注、捣固湿润养护拆模并标注管片管片检查废弃管片砼拌和原材料检验砼检查喷淋养护 储存 运至工地（1）钢筋制作应严格按设计图纸要求断
10、料和弯曲成型；（2）钢筋进入弯弧机时应保持平衡，防止平面翘曲，成型后表面不得有裂缝；（3）钢筋骨架焊接成型时必须在符合设计要求的靠模上制作；（4）骨架首先必须先安装在模具上，经测量调整和检验各项尺寸都符合要求，才可作为定型尺寸开料和弯曲成型；（5）钢筋骨架焊接成型时焊接位置要准确，严格掌握好钢筋骨架的焊接质量。钢筋焊接电流应控制在 100140A 之间；焊接不得烧伤钢筋，凡主筋烧伤深度超过 1mm，即作废品处理；焊缝表面不允许有气孔及夹渣，焊接后氧化皮及焊渣必须及时清除干净；（6）正确选用焊条，焊条型号应符合设计图纸的要求，图纸无特殊要求时，应符合相关规范；（7）管片钢筋制作允许误差见表 1-
11、3。钢筋制作允许误差表 表 2-3序号 项目 允许误差（mm）1 网片长、宽尺寸 102 网片间距 103 分布筋长度尺寸 104 分布筋间距 55 骨架长、宽、高尺寸 5 ；106 主筋保护层 5 ； 37 箍筋间距 108 环纵向螺栓孔 畅通、内圆面平整2.4.2 混凝土捣制（1）灌浆孔螺栓等预埋件不能损坏，安装位置要正确；（2）上料系统和搅拌系统必须定期检验，校验电子称量系统的精确度。由持有试验员上岗证的工程师负责监察混凝土的搅拌质量；（3）浇筑前必须先按规定项目对组合的模具进行验收，发现任何不合格项应通知上工序返工；（4）模具经检验合格才可放入钢筋笼，安装预埋件和检查保护层；（5）组装
12、好的模具经检验合格方可准许浇筑混凝土；（6）只有被确认坍落度在 50-70mm 范围内的符合设计要求的混凝土方可用于管片生产；（7）模具上要一次性均匀分布足够量的混凝土才分别启动附着式振动器；振动时间长短的判别是观察混凝土与侧板接触处，如不再有喷射状气、水泡并能均匀起伏为适当时间；（8）竖起面板的时间应随气温及混凝土凝结情况而决定，待混凝土初凝后可进行光面，并按粗、中、精三个工序进行；（9）拆除活动的棒芯及其它附件，光面后盖上密封地帆布罩，并进行蒸汽养护；（10）严格控制蒸养时间、升温及降温速率、恒温时间和湿度等；管片蒸养要满足如下规定控制：混凝土浇注 2 小时后方可进行蒸汽养护。每小时温度增
13、加不可超过 15 度，降温速度不超过每小时 10度。最高温度不得超过 60 度。混凝土强度达到 20MPa 以后，拆模、起吊。起吊出来的管片在翻转台上进行翻转成侧立状态，测量及标识后进行脱模后的水中养护，时间为 7 天。管片养护主要温度曲线见图 1-1。图 2-2 管片养护主要温度曲线2.5 储存和运输（1）管片储存根据生产计划准备 200 环以上的现场储存场地。（2）管片在满足龄期且达到设计强度之后方可运到施工现场，在现场利用 16T 门吊进行卸车，并堆在规划的场地上。管片运输要采取切实有效的保护措施避免边角破坏以及超额应力的发生。管片堆放场地要求坚实平整，堆放高度为三块，垫木要上下对齐。（
14、3）在施工现场一般储存 30 至 50 环的用量，根据施工进度，从管片生产厂随时动态调整储存计划。2.6 进货检验和试验控制及预埋件的加工管理（1）混凝土的原材料使用业主监理认可的材料，未经同意不得温 度 小 时随意变改；（2）砂、石、普通钢材根据 “进货检验通知单”按批量抽检后使用；（3）水泥抽样检验方法按硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(GB175-2007)的规定执行，散装水泥以总量不超过 500 t 为一批，可不定期采集试样进行强度检验；（4）钢筋进场必须附有质量保证书，经复试合格后投入使用，进场时钢筋应按规格分类挂牌堆放，钢筋表面应洁净，不得有油漆、污垢，当钢筋出现颗粒状或片状锈蚀时不准使
15、用；（5）预埋件按设计图纸进行加工生产，供方提供出厂合格证。进仓时进行外观抽检，不合格品要废弃，不能投入生产使用；（6）管片的混凝土强度等级是 C50，抗渗级别 S12，坍落度 50-70cm，脱模强度 20MPa。配合比的试验设计考虑到提高混凝土早期强度， 坍落度以满足施工需要为设计依据。2.7 检验和试验控制（1）检验钢筋骨架的规格、数量和间距是否符合设计要求；（2）焊接后钢筋骨架的刚性，防止钢筋骨架因焊接产生变形出现扭曲;（3）保护层厚度及预埋件安装位置是否正确；（4）模具进行宽度检验，核对吻合标志，没有经检验的模具，严禁捣制混凝土；（5）模具是否清洁，模具内有无杂物，脱模剂是否均匀。经
16、上述检验后，质检员填写记录并通知下一工序浇注混凝土；（6）混凝土搅拌前，测定砂石含水率，并根据含水量的变化进行调整，不准随意更改配合比；搅拌时间为不小于 2 分钟，不超过3 分钟，坍落度为 50-70mm；材料允许误差：水泥和外掺料：1%；粗细骨料： 2%；水和添加剂1% ；（7）混凝土送到施工现场后必须先进行坍落度测试，并目视检查泌水性、和易性、粘聚性，符合设计要求才允许使用。（8）管片的脱模强度是 20MPa，项目部管片厂应在接到中心试验室的“混凝土抗压强度通知单”后才进行脱模吊运工序。2.8 检验测量和试验设备控制（1）所有检测和试验设备必须经国家法定的检测机构检验合格才允许使用, 并贴上合格标识，确保量值能溯源到国家基准。（2）检测仪
