盾構(gòu)隧道混凝土管片制作施工工法

盾構(gòu)隧道混凝土土管片制作作施工工法法中鐵十六局集團(tuán)團(tuán)團(tuán)盾構(gòu)工工程項(xiàng)項(xiàng)目經(jīng)理理部前言目前國(guó)內(nèi)城市地地地鐵建設(shè)設(shè)開始始高速發(fā)發(fā)展，而而在城市市內(nèi)進(jìn)進(jìn)行地鐵鐵施工工，對(duì)文文明施施工、地地面沉沉降控制制、建建筑物保保護(hù)等等要求都都比較較高，因因此明明挖法和和傳統(tǒng)統(tǒng)的礦山山法隧隧道施工工已逐逐漸被造造價(jià)低低、機(jī)械械化程程度高、施施工工安全系系數(shù)高高的盾構(gòu)構(gòu)法隧隧道施工工所取取代。而而管片片襯砌的的質(zhì)量量最終決決定了了盾構(gòu)隧隧道的的施工質(zhì)質(zhì)量，我我局于2001年3月首次承承擔(dān)擔(dān)了深圳圳地鐵鐵盾構(gòu)隧隧道的的施工，為為爭(zhēng)爭(zhēng)創(chuàng)優(yōu)質(zhì)質(zhì)工程程，首先先在管管片生產(chǎn)產(chǎn)上入入手，大大力開開展科技技攻關(guān)關(guān)，不斷斷完善善施工工工藝，通通過(guò)采用用風(fēng)動(dòng)動(dòng)振搗和和蒸氣氣養(yǎng)護(hù)工工藝，在在短短的7個(gè)月時(shí)間間里里順利圓圓滿完完成了2900環(huán)、174000塊管片的的生生產(chǎn)任務(wù)務(wù)，解解決了管管片外外側(cè)浮漿漿較厚厚、容易易出現(xiàn)現(xiàn)大面積積氣泡泡、脫模模過(guò)程程中崩角角、掉掉塊等一一系列列難題，在在總總結(jié)這些些施工工經(jīng)驗(yàn)的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上形成成本工工法。工法特點(diǎn)采用高精度鋼模模模，低坍坍落度度混凝土土，風(fēng)風(fēng)動(dòng)振搗搗，蒸蒸汽養(yǎng)護(hù)護(hù)技術(shù)術(shù)，快速速生產(chǎn)產(chǎn)高精度度、高高強(qiáng)度、高高質(zhì)質(zhì)量的管管片。施工作業(yè)規(guī)范化化化、程序序化、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。適用范圍本工法適用于各各各種盾構(gòu)構(gòu)隧道道管片制制作，對(duì)對(duì)于制作作精度度要求比比較高高的高強(qiáng)強(qiáng)度混混凝土預(yù)預(yù)制件件也有一一定的的指導(dǎo)作作用。施工工藝工藝流程見圖（一一）上脫模油、組模上脫模油、組模模具檢驗(yàn)準(zhǔn)備模具鋼筋籠及預(yù)埋件安裝鋼筋籠檢驗(yàn)鋼筋籠制作砼澆注搗固砼檢驗(yàn)砼拌和砼試配抹面、蒸汽養(yǎng)護(hù)廢棄混凝土脫模并標(biāo)記管片運(yùn)輸至工地水池養(yǎng)護(hù)噴淋養(yǎng)護(hù)操作要點(diǎn)澆注混凝土前的的的準(zhǔn)備工工作：：清洗模具：組模模模前要對(duì)對(duì)鋼模模進(jìn)行徹徹底清清洗，混混凝土土殘?jiān)乇仨毴跨P除除，內(nèi)內(nèi)表面使使用膠膠片配合合清理理，并用用高壓壓水沖洗洗干凈凈。噴涂脫模油：使使使用霧狀狀噴霧霧器噴涂涂，然然后抹布布均勻勻抹，使使模具具內(nèi)表面面均布布薄層脫脫模油油，如出出現(xiàn)脫脫模油流流淌，用用棉紗清清理干干凈。組模：模具的質(zhì)質(zhì)質(zhì)量，特特別是是尺寸精精度，對(duì)對(duì)生產(chǎn)出出合格格的管片片，拼拼裝成尺尺寸準(zhǔn)準(zhǔn)確的襯襯砌環(huán)環(huán)是極其其重要要的，因因此要要嚴(yán)格控控制組組模質(zhì)量量。模具檢查：模具具具組裝完完畢后后，由專專職質(zhì)質(zhì)檢員用用內(nèi)徑徑千分尺尺在模模具指定定位置置進(jìn)行寬寬度檢檢測(cè)，同同時(shí)對(duì)對(duì)模具的的內(nèi)弧弧面平整整無(wú)翹翹曲。鋼筋籠骨架入模模模：鋼筋筋籠在在靠模上上制作作完畢，用用龍龍門吊配配合專專用吊具具按各各種規(guī)格格將鋼鋼筋籠放放入模模具內(nèi)，鋼鋼筋筋籠型號(hào)號(hào)與模模具型號(hào)號(hào)要匹匹配，保保護(hù)墊墊塊位置置準(zhǔn)確確。模具準(zhǔn)備備混凝土澆注混凝土配合比必必必須進(jìn)行行試配配，并進(jìn)進(jìn)行試試驗(yàn)以獲獲取正正確的養(yǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)時(shí)間和抗抗壓強(qiáng)強(qiáng)度。并并符合合如下要要求：：混凝土土立方方體強(qiáng)度度及抗抗?jié)B試驗(yàn)驗(yàn)；檢檢驗(yàn)混凝凝土配配合比能能否滿滿足抗?jié)B滲和設(shè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度度的要要求；管管片吊吊裝孔抗抗拔試試驗(yàn)，檢檢驗(yàn)吊吊裝孔最最大抗抗拔能力力以確確保管片片安裝裝時(shí)的安安全?；炷翝沧⑶暗牡牡臏?zhǔn)備工工作完完成后開開始混混凝土澆澆注，用用龍門吊吊將裝裝滿坍落落度70±1100mm、強(qiáng)度C50、抗?jié)BS10的防水混混凝凝土的混混凝土土斗吊至至模具具上方，然然后后先模具具兩端端后中間間進(jìn)行行放料。開動(dòng)模具上的附附附著式風(fēng)風(fēng)動(dòng)振振動(dòng)器振振搗，振振動(dòng)時(shí)間間長(zhǎng)短短的判別別是觀觀察混凝凝土與與側(cè)板接接觸處處，如不不再有有噴射狀狀氣、水水泡并能能均勻勻起伏為為適當(dāng)當(dāng)時(shí)間，一一般般控制在4～6分鐘，不不得得超過(guò)8分鐘，振振搗搗采用混混凝土土分批放放料，從從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)分層層振搗。為減少管片成型型型后的氣氣泡、水水眼，待待風(fēng)動(dòng)動(dòng)式振動(dòng)動(dòng)器振振搗完以以后，加加以振動(dòng)動(dòng)棒振振搗密實(shí)實(shí)，振振搗時(shí)不不準(zhǔn)碰碰撞鋼模模和預(yù)預(yù)埋件，做做到到先中間間，后后兩邊，每每個(gè)個(gè)振動(dòng)點(diǎn)點(diǎn)振動(dòng)動(dòng)時(shí)間控控制在在10～20秒內(nèi)，振振動(dòng)動(dòng)完成后后緩慢慢拔出振振動(dòng)棒棒。全部振搗成型后后后，視氣氣溫及及混凝土土凝結(jié)結(jié)情況，大大約約10分鐘后拆拆除除壓板，進(jìn)進(jìn)行行光面。光光面面分粗、中中、細(xì)細(xì)三個(gè)工工序，粗粗光面：：使用用鋁合金金壓尺尺，刮平平去掉掉多余混混凝土土，并進(jìn)進(jìn)行粗粗磨。中中光面面：待混混凝土土收水后后用灰灰匙進(jìn)行行光面面，使管管片平平整、光光滑。精精光面：：使用用長(zhǎng)匙精精工抹抹平，力力求表表面光亮亮無(wú)灰灰匙印，管管片片外弧面面平整整度的誤誤差差差值不大大于±5mm。檢查鋼筋籠澆注混凝凝土土養(yǎng)護(hù)蒸汽養(yǎng)護(hù)：混凝凝凝土振動(dòng)動(dòng)成型型并光面2小時(shí)后，混混混凝土表表面用用手壓有有輕微微的壓痕痕時(shí)，在在管片外外弧面面上蓋上上濕潤(rùn)潤(rùn)的養(yǎng)護(hù)護(hù)布，將將用于蒸蒸汽的的帆布套套在模模具上，下下部部同地面面接觸觸的地方方用木木方壓實(shí)實(shí)，在在帆布套套上預(yù)預(yù)留的小小孔中中插入溫溫度計(jì)計(jì)，檢查查無(wú)誤誤后通入入蒸汽汽，布置置于模模具底部部的蒸蒸汽管布布滿小小孔，蒸蒸養(yǎng)時(shí)時(shí)蒸汽會(huì)會(huì)從每每個(gè)小孔孔中均均勻的噴噴出來(lái)來(lái)，使整整個(gè)模模具均勻勻的升升溫，升升溫時(shí)時(shí)速度在在每小小時(shí)15～20℃，防止升升溫溫太快管管片出出現(xiàn)收縮縮裂紋紋，最高高養(yǎng)護(hù)護(hù)溫度50～60℃，恒溫3～4小時(shí)，降降溫溫速度在在每小小時(shí)15～20℃，并保證證蒸蒸養(yǎng)后的的管片片溫度與與外界界溫度差差不大大于20℃。在整個(gè)個(gè)過(guò)過(guò)程中要要每半半小時(shí)查查看溫溫度計(jì)上上的讀讀數(shù)，發(fā)發(fā)現(xiàn)問(wèn)問(wèn)題用調(diào)調(diào)整蒸蒸汽通入入量的的大小來(lái)來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)溫度。蒸汽養(yǎng)護(hù)水養(yǎng)護(hù)脫模后的養(yǎng)護(hù)：：：管片脫脫模后后吊入水水池內(nèi)內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，確確保管片片完全全浸泡在在水里里，管片片入池池時(shí)管片片與池池中水的的溫度度差不得得大于于20℃，養(yǎng)護(hù)周周期期為7天，然后后進(jìn)進(jìn)行淋水水養(yǎng)護(hù)護(hù)，保持持管片片外面濕濕潤(rùn)，噴噴淋養(yǎng)護(hù)護(hù)達(dá)到到28天齡期。脫模管片通過(guò)蒸汽養(yǎng)養(yǎng)養(yǎng)護(hù)足夠夠時(shí)間間后，測(cè)測(cè)試混混凝土試試塊強(qiáng)強(qiáng)度，當(dāng)當(dāng)強(qiáng)度度達(dá)到15Mppa以上時(shí)，開開開始組織織脫模模。拆模順序：疊齊齊齊養(yǎng)護(hù)布布；拆拆卸手桿桿螺栓栓，清除除混凝凝土殘積積物；；拆卸旁旁模與與底模固固定螺螺栓；拆拆卸側(cè)側(cè)模與端端模連連接螺栓栓，兩兩側(cè)和端端模拆拆開后，使使用用專用水水平起起吊吊具具，用用龍門吊吊將管管片吊出出到管管片翻身身機(jī)上上。拆模中嚴(yán)禁錘打打打，敲擊擊模具具等野蠻蠻操作作，管片片起吊吊時(shí)，地地面操操作要由由多人人配合進(jìn)進(jìn)行，確確保管片片垂直直出模，以以免免損壞管管片。管片脫模管片脫模三環(huán)試拼裝管片正式生產(chǎn)前前前和每生生產(chǎn)100環(huán)管片后后，由由于管模模可能能尺寸不不夠精精確或生生產(chǎn)過(guò)過(guò)程中震震動(dòng)變變形，因因此需需要進(jìn)行行三環(huán)環(huán)試拼裝裝以檢檢查管片片幾何何尺寸和和模具具是否符符合要要求。為保證拼裝質(zhì)量量量，需制制作一一個(gè)鋼筋筋混凝凝土平臺(tái)臺(tái)，平平臺(tái)確保保水平平，誤差差控制制在2mm以內(nèi)。制作12個(gè)拼裝裝支架，支支架架能夠在在高度度上進(jìn)行行微調(diào)調(diào)，以便便矯正正管片拼拼裝后后的水平平。拼裝順序：首先先先在平臺(tái)臺(tái)上畫畫直徑為為管片片內(nèi)徑和和外徑徑的兩個(gè)個(gè)圓，作作為拼裝裝時(shí)的的參考線線；先先放置標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)塊塊，再鄰鄰接塊塊，最后后放入入封頂塊塊；一一環(huán)拼裝裝完后后，錯(cuò)縫縫拼裝裝另兩環(huán)環(huán)。檢測(cè)：管片拼裝裝裝完后利利用不不同型號(hào)號(hào)的插插片對(duì)管管片之之間的縱縱縫、環(huán)環(huán)縫進(jìn)行行測(cè)量量，以檢檢測(cè)各各管片之之間的的縫隙是是否符符合要求求；再再用水準(zhǔn)準(zhǔn)儀分分別測(cè)量量各接接縫的幾幾個(gè)點(diǎn)點(diǎn)，然后后計(jì)算算這幾個(gè)個(gè)點(diǎn)是是否在同同一水水平面上上。三環(huán)試拼裝檢驗(yàn)三環(huán)試拼裝檢驗(yàn)管片修補(bǔ)在管片脫模和搬搬搬運(yùn)過(guò)程程中不不可避免免的會(huì)會(huì)發(fā)生管管片掉掉角、崩崩塊現(xiàn)現(xiàn)象，需需要進(jìn)進(jìn)行修補(bǔ)補(bǔ)。管片外表面的氣氣氣泡,蜂窩或漏漏漿:深度＜5mm時(shí),用西卡膠膠皇皇拌和水水泥逐逐個(gè)填平;深度＞5mm時(shí),先用錘子子或或鑿子刮刮去表表面微細(xì)細(xì)裂痕痕,用水清洗洗基基層,清除所有有的的浮漿,油跡,粉塵等雜雜物,然后裝上上木木模板,用西卡膠膠皇皇修補(bǔ)拌拌和水水泥進(jìn)行行曲修修補(bǔ)填平,干后再涂涂一一層混合合漿液液,干透后(24小時(shí))再打磨。管片露筋:基層層層處理,用刀刮去去鋼鋼筋表面面的污污垢,再用高純純度度酒精清清洗鋼鋼筋。待待干透透后，使使用小小灰鏟進(jìn)進(jìn)行修修補(bǔ)，修修補(bǔ)分分二次進(jìn)進(jìn)行。第第一，初初步修修補(bǔ)，管管片周周邊裝好好木模模后，涂涂底層層漿液，再再用用修補(bǔ)劑劑混合合水泥將將修補(bǔ)補(bǔ)部位填填平，第第二，表表面涂涂一層混混合漿漿液待干干透后后，用砂砂紙進(jìn)進(jìn)行磨平平修整整。邊角崩塊：基層層層處理，用用錘錘子或鑿鑿子刮刮去表面面微裂裂痕，去去除油油跡和灰灰塵，修修補(bǔ)處理理分二二步進(jìn)行行，第第一，裝裝好木木模，填填平該該修補(bǔ)的的部位位。第二二，表表面涂一一層混混合漿液液，干干后用砂砂紙磨磨平修整整。（3）注意事項(xiàng)項(xiàng)嚴(yán)禁使用鐵器進(jìn)進(jìn)進(jìn)行內(nèi)表表面清清模。放入鋼筋籠之前前前必須對(duì)對(duì)鋼模模內(nèi)弧面面寬度度進(jìn)行檢檢測(cè)，裝裝配好模模具后后必須對(duì)對(duì)鋼模模外弧面面進(jìn)行行檢測(cè)。拆模中嚴(yán)禁捶打打打，敲擊擊模具具等野蠻蠻操作作，管片片起吊吊時(shí),地面操作作由由四人配配合進(jìn)進(jìn)行，確確保管管片垂直直出模模,以免損壞壞管管片。拆除墊圈時(shí)不能能能硬撬，硬硬敲敲，以免免損壞壞墊圈和和管片片。機(jī)具設(shè)備（主要要要機(jī)具設(shè)設(shè)備見見表1）序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注1管模寬度1.2米8套可根據(jù)施工進(jìn)度度度確定數(shù)數(shù)量2龍門吊16噸跨度222米米3可根據(jù)隧道施工工工進(jìn)度和和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)場(chǎng)地大大小確確定3龍門吊10噸跨度177米米24鍋爐SHF-10666設(shè)計(jì)壓力10Kgg//cm21提供蒸氣5空氣壓縮機(jī)排氣壓0.7MMMPa2風(fēng)動(dòng)振搗6翻片機(jī)額定荷載5噸3管片翻身7試塊制作器具抗壓、抗?jié)B6套8水平起吊吊具5噸2可自制9垂直起吊吊具5噸2可自制10混凝土下料斗1.5m3，111m32可自制11內(nèi)徑千分尺100～20000mm//0..01mmm112游標(biāo)卡尺0～2000mmmm/0.0005mmm213混凝土攪拌站ELBA45MMM3/h114叉車10噸415養(yǎng)護(hù)設(shè)備蒸汽罩48套16塞尺各種型號(hào)規(guī)格2把17鋼筋加工設(shè)備2套包括彎曲機(jī)、切切切斷機(jī)、電電焊焊機(jī)等勞動(dòng)組織（見表表表2）序號(hào)工序工種每班數(shù)量工作內(nèi)容1鋼筋籠制作鋼筋工16根據(jù)圖紙彎曲下下下料電焊工6氣體保護(hù)焊2模具組模工10組裝模具模具檢測(cè)工33混凝土混凝土拌合10混凝土工8光面4養(yǎng)護(hù)4試驗(yàn)及修飾84其它門吊司機(jī)4保全4機(jī)動(dòng)1鏟車司機(jī)2監(jiān)控1質(zhì)量控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管模檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)名稱誤差范圍(mm)(mm)內(nèi)弧弦長(zhǎng)度+1-1厚度+1-1寬度+0.5-0.5螺栓孔一尺寸和和和位置+1-1管片成品標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)檢測(cè)內(nèi)容要求方法允許誤差1內(nèi)弧弦長(zhǎng)度檢測(cè)率100%%%游標(biāo)卡尺±1mm2厚度檢測(cè)率100%%%游標(biāo)卡尺+3，-1mmm3寬度檢測(cè)率100%%%游標(biāo)卡尺±0.5mm4螺栓孔尺寸位置置置檢測(cè)率100%%%游標(biāo)卡尺±5mm5嵌槽與密封槽檢測(cè)率100%%%游標(biāo)卡尺±5mm（3）三環(huán)試拼拼裝裝標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)內(nèi)容檢測(cè)要求檢測(cè)方法允許誤差1環(huán)縫間隙每環(huán)測(cè)六點(diǎn)插片1mm2縱縫間隙每條縫測(cè)六點(diǎn)插片2mm3成環(huán)管片外徑各測(cè)六點(diǎn)用鋼卷尺≤2mm4成環(huán)后內(nèi)徑測(cè)六點(diǎn)卷尺≤1mm5螺栓孔中心圓測(cè)六點(diǎn)卷尺±2mm（4）抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)應(yīng)有10%的管管片片進(jìn)行檢漏漏漏測(cè)試，其其檢檢測(cè)抗?jié)B滲壓力力為0.88MMpa，恒恒壓壓時(shí)間為2小時(shí)，以以滲滲透深度度＜1/5管片高度度為為合格。質(zhì)量保證措施建立質(zhì)量保證體體體系，開開展全全面質(zhì)量量管理理活動(dòng)，各各工工序指派派專人人負(fù)責(zé)，技技術(shù)術(shù)人員跟跟班作作業(yè)。加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)質(zhì)質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)，材材料質(zhì)量量必須須符合國(guó)國(guó)家現(xiàn)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。做做好臺(tái)帳帳登記記，同時(shí)時(shí)通知知試驗(yàn)部部門取取樣試驗(yàn)驗(yàn)。管片必須按設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)要求及及質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)收，驗(yàn)驗(yàn)收合合格的鋼鋼模方方能投入入生產(chǎn)產(chǎn)。在生生產(chǎn)過(guò)過(guò)程中，質(zhì)質(zhì)檢檢人員每每天對(duì)對(duì)鋼模的的主要要技術(shù)指指標(biāo)進(jìn)進(jìn)行實(shí)測(cè)測(cè)實(shí)量量，不斷斷矯正正管模尺尺寸。鋼筋籠入模后，按按標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)對(duì)每個(gè)鋼筋籠籠進(jìn)行校正。對(duì)對(duì)環(huán)、縱向螺螺栓孔位置、保保護(hù)層厚度進(jìn)進(jìn)行校正實(shí)測(cè)測(cè)，合格后方方可進(jìn)行混凝凝土澆注。混凝土攪拌站要要要經(jīng)常對(duì)對(duì)各類類衡器進(jìn)進(jìn)行檢檢驗(yàn)，使使用過(guò)過(guò)程中加加強(qiáng)維維護(hù)保養(yǎng)養(yǎng)，使使稱量系系統(tǒng)始始終保持持良好好的工作作狀態(tài)態(tài)?；炷琳駬v時(shí)要要要嚴(yán)格控控制風(fēng)風(fēng)動(dòng)頻率率和時(shí)時(shí)間，避避免過(guò)過(guò)振和漏漏振產(chǎn)產(chǎn)生氣泡泡或浮浮漿。管片達(dá)到16MMMpa強(qiáng)度后方方可可脫模，并并在在管片上上印刷刷生產(chǎn)日日期、型型號(hào)、編編號(hào)。安全措施對(duì)管片生產(chǎn)的全全全體操作作人員員進(jìn)行安安全、技技術(shù)交底底，并并進(jìn)行崗崗位責(zé)責(zé)任制和和各項(xiàng)項(xiàng)操作規(guī)規(guī)程學(xué)學(xué)習(xí)。車間人員進(jìn)廠后后后必須帶帶好安安全帽，不不得得在起吊吊物下下站立或或行走走。門吊司機(jī)必須經(jīng)經(jīng)經(jīng)培訓(xùn)考考核后后才能進(jìn)進(jìn)行單單獨(dú)操作作，工工作時(shí)必必須集集中注意意力，聽聽從起重重工的的指揮。車間內(nèi)一切機(jī)械械械設(shè)備嚴(yán)嚴(yán)格按按有關(guān)操操作規(guī)規(guī)程操作作，做做好經(jīng)常常性的的檢查保保養(yǎng)工工作，非非操作作人員一一定不不得擅自自使用用。各種吊運(yùn)鋼絲繩繩繩、夾具具、銷銷軸等物物件使使用之前前必須須檢查，并并及及時(shí)修復(fù)復(fù)更新