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      淺談地鐵盾構管片生產中的若干技術問題

      放大字體  縮小字體 發布日期:2020-02-29 09:17:11    瀏覽次數:10    評論:0
      導讀

      如今,城市軌道交通進入了快速發展期,很多城市都開展了地鐵工程建設。盾構管片是地鐵工程中的主要材料。為了滿足地鐵工程建設的質量要求,在生產盾構管片的過程中,對其強度、精度及抗滲性能都具有較高的要求。本文結合某地鐵工程實例,對盾構管片生產過程中的若干技術問題進行了剖析與研究,相關建議供廣大地鐵工程

      摘要:如今,城市軌道交通進入了快速發展期,很多城市都開展了地鐵工程建設。盾構管片是地鐵工程中的主要材料。為了滿足地鐵工程建設的質量要求,在生產盾構管片的過程中,對其強度、精度及抗滲性能都具有較高的要求。本文結合某地鐵工程實例,對盾構管片生產過程中的若干技術問題進行了剖析與研究,相關建議供廣大地鐵工程建設人員參考。

      關鍵詞:地鐵盾構管片;生產;技術問題

      隨著各大城市軌道交通系統的迅猛發展,盾構管片的使用數量越來越大,其生產過程中的機械化程度和質量性能要求也越來越高。在這個過程中,必須把握好施工過程中的各個作業環節,確保地鐵盾構管片具有較強的質量的性能。本文結合北京地鐵16 號線01 標段直徑6.4m 盾構管片的生產過程,對模具加工和生產工藝流程進行了研究與分析。

      1 模具要求

      針對于預制混凝土構件來說,模具質量非常重要,直接關系到構件的生產成本、生產效率、性能質量、使用壽命、通用性等各個方面,甚至決定著整個構件生產結果的成敗。因此,在生產模具的過程中,具有以下要求:

      1.1 強度、剛度和穩定性要求

      在澆筑混凝土的過程中,必然會對模板產生一定的側壓力,而且在生產預制構件時,混凝土振搗是一個必不可少的重要環節。因此,模具不僅承受著來自于混凝土的側壓力,同時還承受著振搗力。北京地鐵16 號線01 標段直徑6.4m 盾構管片A 片最大弦長為3869.9mm,寬度為1200mm,厚度300mm,總重量約3.2t。另外,采用的是模內振動器自振形式,振動頻率為217Hz,離心力為47kN。根據以上數據,計算得出側壓力為7.2kN/m2,模具同時承受217Hz 的震動力和47kN 的離心力。由此可見,混凝土澆筑對于模具的強度、剛度、穩定性都提出了較高的要求。

      1.2 構造要求

      在預制構件的過程中,時常會遇到產品無法脫?;蛘呖羞叺惹闆r,其主要原因在于模具構造存在問題。要想避免此問題,應在生產過程中注意以下問題:首先,模具必須具備足夠的脫模倒角。當預制構件中含有預留孔洞時,在預留孔脫模方向禁止出現陰角,同時,為了方便出模,還需要預留出一定的脫模倒角。例如在生產6.4m 直徑的盾構管片時,最小的脫模角應為3.18°,如果沒有達到此角度,勢必會導致構件無法脫模;其次,通過防漏膠條的合理設置,可有效減少或避免漏漿問題,從而避免出現蜂窩麻面現象。特別是在側模與底模接合的部位,必須對防漏膠條進行科學設置。

      2 生產工藝控制措施

      2.1 模板檢測

      在正式進行管片制作之前,需要對管片三環水平拼裝精度進行綜合檢測,并且通過試生產對鋼模精度與實物精度進行比對,確保各項檢測指標均在允許的公差滿園之內方可正式投產。需要注意的是,在進行鋼模檢測的過程中,應將各項檢測值及時準確的填寫在檢查表中,從而確保檢測工作的有效性和可追溯性。

      2.2 鋼筋籠骨架的制作

      鋼筋籠骨架主要包含以下制作步驟:首先,按照構件配筋圖,對每一種類型的鋼筋均以編號的形式進行標示,并且確保每一個編號都是唯一的,為后續的下料及放樣工作提供便利條件。不同種類的鋼筋要分類堆放,便于管理及取用;其次,焊接作業需要在胎具內完成。在焊接的過程中,須按照胎具上的標識,正確擺放鋼筋籠的主筋、箍筋及橫筋。這樣既可以方便焊接施工,又可以有效保證焊接的質量;最后,當焊接完畢后,在吊運的過程中,應按照每個鋼筋籠的編號將同類型鋼筋籠堆放在一起,為后續取用提供方便。

      2.3 入模及預埋件的安裝

      在此環節,如果螺栓孔的位置與管片的環向縫隙及縱向縫隙過大,必然會形成隧道漏水隱患。因此,必須仔細確認螺栓孔的位置,確保其科學合理。同時,位于管片中心位置的預埋管既是管片吊裝時的起吊孔又是注漿孔。如果預埋管在預埋時或者混凝土振搗時發生偏移或傾斜,將導致吊裝孔不垂直。這一問題,必然會給吊裝施工帶來較大的困難,進而影響到管片的拼裝質量。因此,施工人員必須對此類問題進行防范,確保預埋件位置的穩定性。

      2.4 混凝土裂縫的控制

      首先,對混凝土原材料的質量進行嚴格把關,從采購環節杜絕質量不合格的砂石、骨料及水泥原材料的流入,從源頭上防范混凝土早期開裂;其次,確?;炷僚浜媳鹊目茖W合理性。對于混凝土來說,如果水灰比過大,多余水分必然會在混凝土中占據一定的空間,隨著內外部水分的逐漸揮發,就會出現裂縫問題;如果水灰比過小,水泥與毛細管內水分發生反應,會產生一定的內部負壓,同樣也會形成裂縫。因此,在配合比設計中,必須計算出最佳的水灰比,還可以加入適量的粉煤灰摻合料,降低水化熱量,從而達到減少混凝土收縮變形和溫度裂縫的目的。需要注意的是,在確定混凝土配合比之前,有必要進行試配,以獲取準確的養護時間和抗壓強度;還需要對混凝土進行強度檢測及抗滲性試驗,從而確?;炷翉姸燃翱節B性符合建設需要;對管片吊裝孔也要進行抗拔試驗,確保其具有較強的抗拔能力;最后,混凝土的灌注及振搗是決定混凝土施工質量的關鍵環節。在澆筑之前,必按規定對模具進行檢查,將驗收合格的模具取走,并掛在鋼筋籠上相對應的標志牌上,表示可以進行澆筑;在混凝土振搗環節中,直至混凝土與側板接觸部位不再有噴射狀氣泡、水泡、全部均勻為止。在這個過程當中,還要時常觀察各緊固螺栓、螺桿以及其它預埋件是否發生位移,一旦發現問題,要立即停止澆筑及振搗,并且在已經澆筑完畢的混凝土凝結之前將其修整好。

      2.5 管片養護

      管片養護主要包含前期、中期、后期三個階段:首先,在前期養護階段主要采用罩式蒸汽養護。在蒸養的過程中,工作人員需隨時檢查、記錄各測溫點的溫度變化情況,確保蒸養罩內溫度達到相關要求,同時保證管片的均勻升溫和降溫。同時,還要觀控制好各項工藝控制指標,一旦發現偏差,應對供汽量、控制溫度、升降溫速度進行及時調整。確保蒸養結束后,混凝土可達到事先規定的脫模強度;其次,管片中其養護主要是做好脫??刂?。管片所采用的真空吸盤脫模強度需要達到15MPa 以上;在脫模時,其強度必須達到40%以上,并且確保其平穩、垂直起吊,不得出現單側或者強行起吊等情況;在管片內弧表面注明生產日期、制造編號、管片編號、管片類型等信息,為后續施工提供便利條件。最后,管片后期養護。當管片表面溫度與養護用水之間的溫差小于20℃時,即可在水池內進行浸水養護。在養護用水中需摻入生石灰,使其形成Ca(OH):溶液,并將pH 值控制在9-12 之間。

      2.6 出模

      在出模之前,一是要確保管片混凝土強度達到標準強度的40%,二是確認構件與模具之間無任何連接,方可出模。出模之后,需由檢驗人員進行檢查,檢查合格后方可視為成品進行存放。

      3 結束語

      盾構管片是地鐵工程施工中一個非常重要預制構件,一旦其生產質量出現問題,必然會對整個地鐵盾構施工質量和盾構隧道質量造成極其嚴重的影響。因此,相關技術人員有必須對盾構管片生產技術進行更一步的探索與研究,不斷提高盾構管片的生產水平。

      參考文獻

      [1]王曉軍.城市地鐵盾構施工關鍵技術及要注意的若干問題[J].建材與裝飾,2018(36):246.

      [2]郭振超.天津地鐵盾構預制管片機械化流水生產技術[J].建筑機械,2018(06):75-78.

      [3]宮本福,楊志勇.北京地鐵盾構施工風險控制技術研究[J].鐵道標準設計,2018,62(06):110-114.

      [4]王艷艷,滕巖,鄧亮.地鐵盾構管片外觀質量生產工藝控制[J].建筑技術,2017,48(10):1088-1090.


       
      (文/小編)
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