浅论地铁隧道管片生产的施工工艺与质量控制

摘要：随着我国交通事业的发展，地铁隧道管片的需求量也逐步增大，本文按照地铁管片正常生产的程序，对生产管片的施工工艺进行了描述和总结，以提高管片成品的质量和加快管片的生产速度。

关键词：地铁隧道管片、生产施工工艺、质量控制。

中图分类号： O213.1 文献标识码： A 文章编号：

所谓管片，是盾构法隧道施工中使用的衬砌结构，用于支护由盾构机挖出的隧道，具有隧道成型、挡土、止水、防止坍塌等功能，是地铁隧道结构的重要部分。每环隧道由6片管片拼装而成。因为具体情况不同，管片重量从1吨多到3吨不等，抗渗等级至少达P10，分为浅埋、中埋、深埋三种类型。

随着我国交通事业的大力发展，地铁隧道管片的需求量也逐步增大。良好的生产工艺与质量控制是每个管片生产厂家竞相追求的发展目标。以下就几个方面浅谈一下管片生产工艺与质量控制的心得体会。

1、管片模具

地铁隧道管片采用高精度钢模制作，钢模拼装合拢后应拼缝严密。钢模进场后按设计要求进行逐项检测，各项检测指标检验合格后方可用于管片制造。

钢模必须清洁，表面必须涂上机油，螺栓的螺纹部分必须刷干净，涂上黄油，经常检查端板上的橡胶密封圈，不允许用硬物铲刮密封条，坏的密封件必须拆除，将槽沟清扫干净，再换用新的密封件。对钢模的主控指标应通过每天管片测量宽度数据来进行跟踪。发现超允许偏差现象应立即进行纠正。

2、模具组装

⑴、组装模具前必须认真清理模具。清理后的模具内表面的任何部位都不得有残留杂物。模具内表面可使用棉丝、海绵块或胶片配合清理，严禁使用铁器清刮；清理模具外表面时，特别要注意清除影响平整度的所有位置的混凝土残积物。

⑵、选用质量稳定、无气泡、适于喷涂、脱模效果好的脱模剂，使构件外观颜色一致，表面光滑。喷涂脱模剂时采用专用的喷雾器进行喷涂，喷涂从模具中间开始，先喷涂侧模板，最后喷涂端模，

⑶、组装模具前应检查模具各部件、部位是否洁净，脱模剂喷涂是否均匀，组装模具时严格按照模具使用说明书的操作进行组装模具，严禁反顺序操作以免导致模具变形精度损失。

3、管片钢筋骨架制作

⑴、下料

① 必须使用复检合格的钢筋。

② 管片弧形主筋下料和成型尺寸必须正确，并在相应的模具中定位、焊接。

③ 切断后的材料必须按规定整齐叠放在标识明显的储存架上，并挂上标识牌。

④ 钢筋的调直或切断等工序应采用相应的专用设备。

⑵、钢筋弯曲

① 钢筋弯曲严格按照设计图纸要求进行弯曲加工。

② 钢筋进入弯弧机时应保持平衡、匀速，防止平面翘曲，成型后表面不得有裂纹。

⑶、骨架成型、焊接

钢筋骨架采用C02保护焊点焊成型，焊接时，先排放箍筋，再在箍筋内圈插入各类主筋，然后焊接上下弧面的主筋，最后焊接各类型的构造筋。

① 管片钢筋必须采用焊接骨架，单片成型骨架必须在符合设计要求的焊接模具上制作。

② 钢筋骨架必须通过试生产，经检验合格后方可批量加工制作。管片钢筋连接必须采用CO2气体保护焊接工艺。

③ 管片钢筋骨架与钢质预埋件连接应满足隧道相应设计要求。

④ 焊接骨架的外观质量检查，每批都要抽查，且按照具体情况应有相应的数据规定，并应符合下列要求：

a）焊点处金属熔化均匀；

b）焊点无裂纹、多孔性缺陷和明显烧伤；

c）骨架不得出现焊点脱落、漏焊；

d）当外观检查不符合上述要求时，则应逐件检查，并剔出不合格品。不合格品经整修后，可再次提交验收；

e）利用钢筋短料时一根结构钢筋不得有两个或两个以上接头。

⑤ 完成组焊工作后,绑上标签堆放。堆放要保证钢筋骨架不变形。

4、钢筋骨架入模

钢筋骨架经检查合格并在钢筋骨架指定位置装上保护层垫块后，用专用吊具按规格把钢筋骨架吊放入模具。

装上顶部注浆管，注浆管要拧紧，防止其在混凝土振捣时出现松动或上浮脱落，模具四周弯曲芯棒安装时要特别注意顺序位置，严禁错序。

装配好所有预埋件、钢筋骨架、保护层（采用飞轮、支架和混凝土垫块）等，并组合好钢模后，由专人负责检验，合格后方可进行下步工序。

5、混凝土搅拌

⑴、采用自拌混凝土时，水泥、水、附加剂要严格控制计量误差，所使用的称料衡器应定期检验校证。

⑵、采用商品混凝土搅拌，要安排专人进行监控。

6、混凝土浇注振捣成型

混凝土浇筑时间不宜过长，坍落度控制在所要求的范围之内； 浇制顺序：

⑴、料斗运至模具上方，料斗开口对准模具中间进行放料；

⑵、采用插入式振捣棒或气压振捣台进行振捣；

⑶、全部振捣完成后即混凝土表面不再冒出大的气泡，才能减弱或停止振动，然后视气温及混凝土凝结情况掀开盖板进行光面。

7、混凝土抹面

管片振动成型后需进行表面抹面，抹面分粗、中、精三个阶段：

粗抹面：混凝土振动成型后初凝前使用压板刮平外弧面，并用木制工具进行第一次粗抹面，使其表面基本平整。

中抹面：粗抹面后紧接着使用钢制工具抹光管片混凝土表面，使管片外弧面平整、光滑，并使用刮子剔除模具周边的混凝土残碴。

精抹面：混凝土接近初凝时使用平面钢制工具精工抹平，力求使表面光亮无灰印。

混凝土光面后须静停，当混凝土表面用手按压有轻微的压痕时，用塑料薄膜覆盖在管片的表面上，然后放下模具盖板。

8、蒸汽养护

管片蒸汽养护分为静养、升温、恒温、降温四个阶段，按设定的静养、升温、恒温、降温的程序严格控制蒸养工艺。

9、脱模工序

根据试验室出具的强度通知单，进行脱模工序操作，当采用吸盘脱模时管片混凝土强度应不低于15Mpa，当采用其他方式脱模时，管片混凝土强度应不小于20Mpa，以保证管片的边角不易破损。

拆模顺序为：

⑴、掀开盖板拆卸紧固螺栓，清除盖板上的混凝土残积物。

⑵、使用专用工具将侧模的定位螺栓及端模的推进螺栓拆松，退位至原定位置。

管片出模起吊时,采用龙门吊将管片匀速吊起，从模具中脱出，放到管片翻转架上进行检验编号。

10、管片检验及修补

⑴、管片脱模后须及时对管片进行检验，不合格管片及时吊入不合格存放区隔离处理，有缺陷的管片在吊入养护区前，须对管片有缺陷之处按要求进行修补，严禁不合格管片入库存放。

⑵、存在缺陷的管片吊运到临时存放区放置，管片与地面之间垫用木方，防止管片与地面的碰撞,让管片的内外温差小于20℃，必要时采用保温措施，同时完成修补工作。

① 对存在缺陷的管片应在脱模后用同色砂浆修补，修补前应将修补面凿毛并清理干净。修补后用专用工具打磨平整。

② 对体积小的蜂窝麻面，先用水洗刷干净再用水泥浆掺修补胶修补；体积稍大的先凿除蜂窝处松散混凝土颗粒，然后用水洗刷干净后再用水泥砂浆（较深的加石子）掺修补胶修补；端部体积较大的掉边、掉角、空洞用管片混凝土进行修补；裂缝用注缝胶进行修补；对于某些强度要求高的部位，用环氧树脂等进行修补。

11、管片编号

考虑到钢模编号形式在各类管片上的标识都是一样，故于钢模生产时，就将钢模编号“以凹字形式”印于钢模内弧面；管片脱模后，除上述标识外，还必须及时于用深色印章在管片内弧面及右侧面清晰标识管片生产日期、生产编号、分块号等标记。

12、管片保湿养护

根据不同的情况管片可分别采取以下两种保湿养护方式：

⑴、水池养护

管片表面温度与水养护池水温相差不大于20℃时，方可将管片吊入水池中进行养护，管片在水池中养护不少于7天。

⑵、喷涂养护剂养护

喷涂养护剂养护是管片养护的另一种方式，脱模后立即在管片表面涂刷养护剂防止表面开裂，并在室内存放至与室外温差不大于20℃时方可运出室外。

13、管片的存放

管片运到堆放场地分不同规格及生产时间整齐码放；堆放场地必须平整,每片管片平放或垂直存放,管片下部垫3枕木，管片之间使用三条木方作为衬垫,以免管片间距过小发生损坏。

总之，随着科学技术的发展，管片的生产技术与工艺也将会取得日新月异的进步，只有采用科学的管理方法才能又快又好的生产管片，以满足当今交通业的需求。