地铁盾构管片制作的质量控制

地铁盾构管片制作的质量控制

苏静

铁正检测科技有限公司山东省济南市250000

摘要：盾构管片是技术含量高、工艺要求高、质量要求高的钢筋凝结物。预制构件加工困难，必须按照严格的技术和质量标准生产，从原料选择到生产过程控制，经过多年的生产和连续改进后形成了较为成熟的生产控制技术。本文就此展开了探讨。

关键词：地铁盾构；管片制作；质量控制

前言

盾构法隧道施工技术是目前世界上先进的隧道施工技术，盾构管片是高质量的钢筋混凝土构件，其质量的好坏直接关系到整个盾构隧道施工的成败。

1施工前的准备工作

极寒条件下的管片需要准备一些预防措施工作，尤其是当气候一连几天都到了零下五度的时候，就不能再使用平时的管片施工技术。具体需要准备的步骤如下：

为了保障锅炉房可以维持正常工作，要将冬季施工所需要的一切材料都准备好，比如机具、设备、能源以及各种工程材料等。要给所有的机械设备在入冬之前进行检修和养护，并且及时更换适合冬季使用的润滑油；更换的防冻液一定要达到在零下四十度的极寒温度都可以正常使用的标准；对一些机械设备没有使用防冻液的要及时在这些机器停止工作时把冷水排放出去，或者可以停进有暖气的仓库里。要做好机械设备的管理工作，相关的保管员一定要认真负责。技术部门要告知具体需要如何实施，要告知需要注意的安全事项，并确保落实到每一个工序，且都进行交底工作。要对混凝土的质量做好检查工作，从最开始的配制到养护的每一项工序都要实施监控，并且要做好车间的保温工作，避免因为温度问题导致管片裂缝产生。

2管片混凝土原材料的优选

2.1试验原料

水泥：P?O42.5。试验编号：D2017-014；砂子：水洗中砂，试验编号：D2017-017，砂为天然水洗砂，细度模数2.7，含泥量0.5%，泥块含量0.4%，砂含水2.0%；石子：5～25mm碎石，试验编号：D2017-019，含泥量0.3%，泥块含量0.3%，压碎指标值9%，针片状含量1.8%；

外加剂：高效减水剂，试验编号：D2017-015；水为饮用水；掺和料为粉煤灰，一级，试验编号：D2017-018。

2.2配合比初步计算

（1）水灰比

计算水灰比：Fcu，0≥fcu，k+1.645ó

式中，fcu，0表示混凝土配制强度（MPa）；Fcu，k表示混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）；ó表示混凝土强度标准差（MPa），此配合比取6.0MPa。所以：

fcu，0=50+1.645×6.0=59.9（MPa）

水灰比：W/C=（αa×fce）/（fcu，0+αa×αb×fce）

式中αa、αb表示回归系数，此配合比取αa=0.46，αb=0.07；fce表示水泥28d抗压强度实测值（MPa），此配合比取44.0MPa。所以W/C=（0.46×44.0）/（59.9+0.46×0.07×44.0）=0.33根据工程要求W/C取0.34、0.33、0.32。

（2）用水量

用水量取143kg/m3。

（3）水泥用量

a：W/C=0.34，总胶结料为420kg/m3，水泥为360kg/m3，矿粉为60kg/m3；

b：W/C=0.33，总胶结料为433kg/m3，水泥为365kg/m3，矿粉为68kg/m3；

c：W/C=0.32，总胶结料为447kg/m3，水泥为370kg/m3，矿粉为77kg/m3；

（4）砂率βs的选择

a：W/C=0.34，βs=37%；

b：W/C=0.33，βs=36%；

c：W/C=0.32，βs=35%。

（5）砂石用量

计算砂石用量（447kg/m3），采用重量法，取每立方米混凝土重量为2450kg。

a：W/C=0.34，砂石总重为2450-143-420=1887（kg）砂子用量：1887×37%=698（kg）石子用量：1887-698=1189（kg）

b：W/C=0.33，砂石总重为2450-143-433=1874（kg）砂子用量：1874×36%=675（kg）石子用量：1874-675=1199（kg）

c：W/C=0.32，砂石总重为2450-143-447=1860（kg）砂子用量：1860×35%=651（kg）石子用量：1860-651=1209（kg）

根据以上各种原材的用量进行试拌，通过观察拌和物的和易性，可以初步确定混凝土的基准配合比，再通过试件的强度就可以基本确定混凝土的配合比，并且确定了各种材料的生产厂家。

3冬季混凝土施工的保障工作

3.1车间保温措施

在冬天施工的时候要每个班检测四次温度情况，详情可参见表1。

表1冬季施工的温度记录表

①项目部要对厂区所有的锅炉进行检修保养工作，同时检查供热管道的情况，要保证车间室内的温度保持在零上十度以上。②在车间室内各个角落放置六支计量温度计，同时在流水线蒸养房放置五支温度计，要安排专项的负责人对温度进行检测工作，每天最少四次并且要将温度记录好，根据气候的变化要随时增加测量的次数。③对车间的门窗管理工作一定要安排好，避免车间温度因为门窗没关严降低。④要将场地上的积雪及时清理干净，避免钢筋粘上，并且要将钢筋及时放进车间保管。

3.2搅拌站的冬施措施

①为了确保混凝土的入模温度，混凝土水胶的比例在冬天配置的时候不要超过零点三五。②为了让拌合料的温度控制在十度以上，要将拌合站放置在车间内。所有进场的材料一定要在使用之前先进行相关的检测，确保合格再使用。③在冬天可以使用锅炉将加热的水放进蓄水池，作为混凝土拌制用水。④在极寒的条件下拌制混凝土的时间要掌握在一百二十秒到一百八十秒之间。⑤需要加强相关频率的检查以求确保混凝土的拌制质量达到标准：外加剂掺量；水温以及搅拌机加入水和骨料之后的温度；从搅拌机中卸出混凝土和进行浇筑时的温度检测。

3.3管片浇筑的冬季措施

①要加强对混凝土从配置到养护的每一个环节的质量控制工作。②浇筑混凝土的时候一定要有连贯性，确保混凝土保持一定的温度，便于管片的拆模工作。③依照不同的天气情况对日常生产量进行调整。

结束语

在冬季生产的管片质量经过全方面检测试验之后都达到了标准要求，所有的管片没有不合格的情况。在华北地区冬天寒冷的条件下对地铁管片预制工作取得的成果，可以给日后的工程施工提供了一个良好的保障，有利于管片市场的推广工作。

参考文献

[1]武凯，唐燕云.地铁盾构管片加工质量控制与检验[J].建筑技术，2017，45（9）：780-782.

[2]叶彬彬.地铁管片生产质量控制要点[J].广东建材，2016（7）：41-42.