地铁管片混凝土力学性能研究及外观质量分析_张勇

如何应对铁路建设工程施工企业质量信誉评价中铁八局集团工程管理公司张勇铁路建设单位对施工、监理单位实施质量信誉评价始于2003年的青藏铁路建设。

由于施工条件和环境十分艰苦，验工单价不高，环保、卫生保障投入较大，施工、监理单位普遍存在大量使用外协队伍，质量内控体系不完善、管理不到位，人员和设备不能满足投标承诺，内业资料存在不真实、不同步、不系统，在施工中存在偷工减料等情况，建设单位又没有足够的管理投入来保证工程实体质量。

为了改变这种被动局面，引导施工、监理单位加强现场管理，讲求诚信，青藏铁路建设总指挥部出台了《青藏铁路建设施工、监理单位质量信誉评价管理办法》，对评价不合格的施工、监理单位报铁道部建设司，作为不良记录备案。

卢春房同志回铁道部工作后，认为铁路建设中存在的质量体系不完善、大量工程分包、内业资料作假等问题，是危及工程实体质量的关键，在焦新会议上提出了搞“三项治理”，通过一段时间的三项治理，又提出了在铁路建设系统建立施工企业质量信誉评价体系，其目的是为深入贯彻落实铁路建设新理念，进一步提高铁路建设工程质量管理水平，引导施工企业讲求诚信，加强现场管理，保证铁路建设特别是客运专线建设的工程质量。

《铁路建设工程施工企业质量信誉评价暂行办法》自2005年8月24日开始实施至今已经一年，在这一年中，一公司负责施工的青藏铁路30标段经历了5次质量信誉评价，情况如下：续上表第3 页共11 页结合青藏铁路历次信誉评价情况，我就如何应对铁路建设工程质量信誉评价谈几点看法，与大家共勉。

一、高度重视，正确对待，积极响应，力争第一。

按照铁道部《铁路建设工程施工企业质量信誉评价暂行办法》的规定，质量信誉评价结果要与招标项目挂钩，“对全路范围内信誉评价综合排序前五名的施工企业，在评价结果公布之日起至下一次评价结果公布之日止的时间范围内，参与铁路项目投标时，按照质量信誉评价结果进行加分(其投标报价在招标文件规定的有效范围内，否则不予加分)，第一至第五名的加分值分别为8、7、6、3、2分”；“对全路范围内信誉评价综合排序后五名的施工企业，给予黄牌警告，在下次评价结果公布前，原则上不得中标。

南昌轨道交通1号线一期工程钢筋混凝土管片预制项目管片试验检测及验收方案编制：江西中昌工程咨询监理有限公司南昌轨道交通1号线一期工程土建施工监理部编制日期：二〇一二年九月目录管片试验检测及验收方案为规范管片试验检测工作及验收程序，保证出厂管片的质量，特编制本《管片试验检测及验收方案》。

管片试验检测及验收时，管片生产商及管片监理单位应严格按照该方案的要求，对管片试验检测及验收程序进行控制，确保管片生产质量达到相关要求。

一、编制依据1、设计文件2、规范GB/T 22082-2008《预制混凝土衬砌管片》3、规范GJJ/T 164-2011《盾构隧道管片质量检测技术标准》4、规范GB 50446-2008《盾构法隧道施工与验收规范》5、规范GB 《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》6、规范GB 《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》7、规范GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》8、规范GB/T 14684—200l《建筑用砂》9、规范GB/T 14685—200l《建筑用卵石、碎石》10、规范GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》11、规范JGJ/T 23—2001 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》12、国家其他相关规范及法律法规13、江西省、南昌市相关要求二、管片试验检测方案1、2011年11月1日（监理进场时间）至2012年2月28日，管片试验检测频率（1）管片出厂检验批量组成、抽样数量及合格标准注：管片出厂检验等同于过程中的管片成品试验检测（2）型式检验批量组成与、抽样数量及合格标准2、2012年3月1日之后，管片试验检测频率（1）管片出厂检验批量组成、抽样数量及合格标准注：管片出厂检验等同于过程中的管片成品试验检测（2）型式检验批量组成与、抽样数量及合格标准3、型式检验相关要求（1）当有下列情况之一时，应进行型式检验；①新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；②正式生产后如产品结构、原材料、生产工艺和管理有较大改变，可能影响产品性能时；③产品长期停产后，恢复生产时；④出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；⑤当相同产品生产周期达半年或生产到达一定批量时；⑥国家质量监督检验机构提出进行检验时。

地铁盾构隧道管片结构受力特征模型试验研究【摘要】以南京地铁区间盾构隧道为研究背景，通过大比例模型试验，对盾构隧道管片三种拼装方式的受力特征进行了深入研究。

研究结果表明，拼装方式对管片受力特征有很大的影响，并提出了合理的管片拼装方式。

【关键词】盾构隧道模型试验管片拼装通缝错缝1前言盾构法隧道衬砌结构是由若干弧形的管片拼装成环，然后每环之间逐一连接而成的，管片与管片、环与环之间通过螺栓或其他方式连接。

管片的拼装力式有通缝和错缝两种。

所有衬砌环的纵缝呈一直线的情况称之为通缝拼装；相邻两环间纵缝相互错开的情况称之为错缝拼装。

不同的拼装方式必将对管片的受力特征有重大的影响。

为探明在南京地区特定的地质条件下，不同管片拼装方式对管片受力特征的影响以及合理的管片拼装方式等问题，作者以南京地铁区间盾构隧道为研究背景，进行了考虑隧道与土体相互作用性的大比例尺模型试验研究。

2试验概况2.1试验原型隧道采用单层装配式钢筋混凝土管片衬砌，隧道内径5 500mm，管片厚350mm，宽1 200mm。

衬砌环分为6块，下部三块标准块的圆心角为67．5度，两邻接块的圆心角为68．0度，割顶块的圆心角为11．5度。

纵向接头16处，按22．5度等角度布臵。

分块图见图1。

图1 原型管片衬砌分块图2．2相似材料试验以几何相似比Cl=12和容重相似比Cr＝1为基础相似比，其他物理力学参数根据相似理论推围岩均采用特定比例的重晶石粉、石英砂、松香和凡士林的热融混合物模拟。

这些混合材料在化学反应结束后，基本不受温度和湿度的影响，以高压方法加压成型，围岩模型和原型物理力学参数见1表管片混凝土采用水膏比为1：1．50的特种石膏材料，通过预制加工现场安装的方法模拟，力学指标以石膏终凝时的实验值为准，管片混凝土原型与模型的力学参数见表2；管片混凝土环向主筋的相似材料采用直径1．2miil的铁质材料通过原型与模型的等效抗弯日渡EA模拟。

表 1 围岩模型和原型物理力学参数全部试验在专门制作的台架式钢板试验模型槽内进行。

土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探析张勇摘要：我国的经济建设离不开土木工程建筑，随着各种先进科学技术以及材料的使用，土木工程建设方法在逐步地更新完善，这在一定程度上反映出我国建筑水平的整体提升，而现代社会发展更加需要更为稳定的土木工程建筑质量。

而大体积混凝土施工技术的应用，在实际施工中对土木工程建筑起到很好的提升作用，施工水平的提高，保证了整体建筑的质量。

因此需要采取有效的措施来有效避免其中出现的各种质量问题，以促进我国经济的发展。

关键词：土木工程；建筑；大体积混凝土；结构；施工技术；探析现如今，在我国经济情况正处于高速发展阶段的同时，建筑行业也在进行不断地上升式发展。

在建筑工程逐渐进步的形势下，建筑行业中土木工程的施工质量以及施工技术也都面临着新的挑战。

1 应用大体积混凝土结构施工技术过程中导致裂缝出现的原因分析1.1 温度的影响在土木工程施工过程中，促使大体积混凝土呈现裂缝状况的主要缘由之一就是温度对其的影响，浇筑混凝土的温度通常都会因为外界温度受影响，在外界温度发生变化的同时，混凝土的温度也会产生相应的变更，假如温度存在比较大的差异的话，就会导致混凝土的内部温度和外界温度温差较大，以至于会产生温度应力。

温度应力会随着温度差异的变换而发生改变，温差上升，温度应力也会上升，这样的状况增加了施工过程中出现裂缝问题的几率，进而会增加在整个土木工程建筑过程中出现质量和安全方面的问题的可能性。

所以说在运用大体积混凝土结构施工技术期间，要适当的对这样由于温差而造成的温度应力进行控制，最大程度上减小大体积混凝土发生裂缝现象的几率，以此为整个土木工程项目的质量水平和安全性提供一个保障。

1.2 水泥水化热现象的影响水泥水化热现象对大体积混凝土结构出现裂缝的影响和温度对其的影响是有一定相同的地方的，温差都是他们影响出现裂缝的主要因素，但是两者又存在一定的不同，那就是因为外界温度变化而引起的温差属于自然因素方面的影响，而水泥水化热现象引起的温差是因为物理作用而产生的影响，这样看两者是存在根本区别的。

盾构隧道混凝土管片受力分析李建平【摘要】以杭州地铁一号线下沙开发区某区间隧道工程成环管片为研究对象,利用ANSYS软件建立成环管片数值模型,分析了管片在土中的受力情况,同时结合在本工程实际施工中管片出现的一些情况,得到较可靠的结论。

%Taking Hangzhou subway line No.1 interaction tunnel engineering circular segment in Xiasha development region as the research target,the paper establishes the circular segment numerical model by using ANSYS software,analyzes the stress conditions of segments in the earth,and obtains rather reliable conclusions by integrating with some actual segment conditions occurring in the engineering construction.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)024【总页数】2页(P189-190)【关键词】盾构;地铁隧道;管片;ANSYS【作者】李建平【作者单位】腾达建设集团股份有限公司,浙江台州318050【正文语种】中文【中图分类】U445.420 引言盾构隧道衬砌管片进行数值分析的关键问题在于结构模型本身是否能反映管片的实际受力状态。

目前隧道衬砌管片横向理论解析分析方法主要有四种:惯用法、修正惯用法、多铰环法以及梁—弹簧模型［1］。

本文通过ANSYS有限元分析软件采用梁—弹簧模型形象的反映管片受到土体力后的变形及弯曲、剪力和轴力分布情况，了解管片在地层中的受力情况，可以帮助我们提高管片的拼装质量以及分析隧道成环质量问题病因。

大体积砼无缝技术在建筑施工中的应用研究张勇【摘要】在建筑施工中，大体积混凝土工程一直都是非常重要的一部分，建筑整体结构的安全稳定性会受到大体积混凝土施工质量的直接影响。

从我国现阶段的建筑施工情况来看，有大体积砼裂缝现象问题出现的几率越来越大，这让建筑单位的服务质量受到严重质疑，这不光让建筑结构有较大的安全隐患，更对人们生命财产安全有着一定威胁，更是不利于我国建筑行业的健康发展。

所以在建筑施工中要对大体积砼的施工技术进行控制，让无缝施工目的得以实现。

本文分析了建筑施工中应用大体积砼无缝技术的相关问题。

【关键词】建筑施工；应用；大体积砼；无缝技术；混凝土结构对于建筑工程来说，大体积混凝土结构有裂缝问题出现一直都是施工中最难控制的，也是施工单位不能攻克的技术难题。

但是在科学技术发展的强力推动下，有很多新型的建筑施工技术都被研发出来并应用到实际建筑施工中，其中无缝技术就是高效的新型施工技术，在建筑施工中应用能有效控制大体积混凝土的裂缝问题，在诸多建筑企业中都对这一施工技术比较关注，并投入建筑工程中应用，取得了较好的成效，所以说这项大体积砼无缝技术是值得推广应用的。

一、大体积砼结构有裂缝现象出现的原因我们都知道，砼的主要材料就是水泥、石子、水还有砂子等一些材料拌制成的，对于大体积砼来说，受到其体积较大的影响，在制成的过程中会用到很多材料，在混凝土结构浇筑之后，水泥水化热对让砼的内部温度以及温度应力有较大的变化，这就会让砼有裂缝现象出现。

这种裂缝是最常见的一种裂缝形式，也是裂缝形式中发生几率最大的，主要就是因为砼的内部水分和外部水分的蒸发程度不相同，从而让砼有变形的现象出现，如果砼结构暴露在外部天气中，还有受到外部气温影响，让其表面的水分快速蒸发，这样一来砼就会有较大的变形，而它内部的湿度变化比较小，变形也会比较小，所以砼内部的约束力会应用到砼表面的干缩变形，在这种大的拉应力作用下，会让砼面层有裂缝。

砼内部的水泥水化热都会在内部聚集，并不能较快地散去，让砼表面和内部的温度差会很大，从而砼结构就会有裂缝现象出现，有一定情况下轻微的裂缝会慢慢发展成严重的裂缝，让砼的轻度降低，内部的钢筋也会被腐蚀的，让砼结构的使用寿命也降低，这对建筑结构的安全性来说是没有任何保证的。

地铁盾构隧道管片安全状态评价
张勇;付山贤
【期刊名称】《湖南工业大学学报》
【年(卷),期】2024(38)5
【摘要】为准确评价地铁盾构隧道管片安全性,基于对地铁盾构隧道管片结构病害的形成机制分析,从管片变形、渗漏水、裂缝、拱顶脱落、材料劣化5个方面建立评价指标体系,划分管片结构安全状态评价等级,构建未确知测度函数,通过基于熵值改进的G2法确定权重,根据置信度识别准则判断风险等级,并将模型应用于某地铁盾构隧道,对其管片结构进行安全状态评价。

研究结果表明:采用未确知测度理论能够准确评价隧道管片的安全等级,结果准确,实用性强。

【总页数】9页(P1-9)
【作者】张勇;付山贤
【作者单位】西安建筑科技大学管理学院
【正文语种】中文
【中图分类】U45
【相关文献】
1.周边地块开挖影响下某地铁盾构隧道结构安全状态研究
2.新建地铁盾构下穿既有江心洲的隧道管片受力安全分析
3.地铁大直径盾构隧道运营期结构安全状态评价研究
4.基于模糊综合评价模型的地铁盾构隧道结构健康状态评价
5.地铁隧道盾构法施工安全风险评价及控制措施分析
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北京地铁五号线预制盾构管片的高性能混凝土研究
蔡亚宁;乔中胜
【期刊名称】《现代隧道技术》
【年(卷),期】2005(042)001
【摘要】文章通过利用2次正交试验,对内掺4种掺合料的高性能混凝土配合比的多指标进行了评价和筛选,确定了理论配合比.与国内其他地铁管片厂家的混凝土配合比相比,该配合比的突出特点是总胶凝材料用量较低、大量使用了矿碴掺合料、水胶比和砂率较低.依据该配合比配制的混凝土试验结果表明:混凝土强度达到了C50、拌合物易于浇捣、28天收缩值较纯水泥降低一半、抗渗等级为P30、碱含量仅2.4 kg/m3,满足用于潮湿条件等耐久性要求.目前用该配合比生产的预制盾构管片已在北京地铁五号线中累计使用超过1 000环,满足工程无结构缺陷、无外形缺陷、无外表缺陷和无外表油污的四无质量要求.
【总页数】6页(P20-25)
【作者】蔡亚宁;乔中胜
【作者单位】北京城建集团总公司构件厂,北京,100039;北京城建集团总公司构件厂,北京,100039
【正文语种】中文
【中图分类】U455.43
【相关文献】
1.北京地铁5号线混凝土盾构管片预制技术 [J], 刘宁;汪恭胜
2.预制盾构管片高性能混凝土的研究和应用 [J], 杨寒冰;田世文;杨思忠
3.预制盾构管片的高性能混凝土研究 [J], 蔡亚宁
4.“北京地铁十五号线快拆防胀限位器、快排雨水帽、特制球墨铸铁三通的应用与研究”通过评审 [J],
5.浅谈预制盾构管片高性能混凝土的研究和应用 [J], 徐建新
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某地铁隧道管片开裂成因分析及安全评价技术总结1 概述2007年11月，某地铁公司运营总部在正常的隧道巡检中发现某区间左线隧道里程zdk27+255.000附近隧道管片出现开裂，随即迅速上报各相关部门。

由于该区间目前为处于运营状态，管片开裂轻则对隧道耐久性带来不利影响，重则涉及行车、运营安全，遂引起各方高度关注，组织多次现场专家讨论会，委托我院勘测部对隧道及该段区间地面变形情况进行测量，要求我院对该段区间结构开裂原因进行分析，对其结构安全性进行评价并设计后续处理措施。

2 施工过程调查开裂区段地面为某小区1～3楼，该小区建于1993年，为8层框架结构住宅楼，该楼基础采用直径480mm沉管灌注桩，设计桩长约14m，为多桩承台，开裂范围、桩基与隧道的相对关系见图2-1隧道开裂区段平面示意图及图2-2隧道开裂区段纵断面示意图。

该区段隧道顶部埋深约29.5m，隧道顶部以上为，洞身及底部为及。

根据详勘报告，残积土、、花岗岩全风化富水性弱，为不透水层。

基岩裂隙水主要赋存于基岩强、中等风化裂隙中，透水性弱。

此外，报告还述及花岗岩可～硬塑状风化残积砾质粘性土作为不良地质，其中砂和砾石含量较高，孔隙比较大且亲水性强，尽管天然状态下具有一定的强度，但遇水易发生软化崩解。

花岗岩全风化带和强风化带的岩石组织结构多已破坏，裂隙发育，长石多已高岭土化，遇水后易发生崩解。

土层相关力学参数见表2-1地层设计参数建议值表。

按照过往施工经验，盾构在此等地层中虽刀盘易结泥饼、遇孤石或上软下硬地层，但总的来说还不至于对施工带来无法克服的困难。

而此段隧道更全断面处于花岗岩残积土或全风化花岗岩中，地层较为均一，对施工甚为有利。

但通过调查获知，盾构在通过该区段时上部地层及建筑物发生了较大的沉降。

根据资料的描述，左线于2005年12月11日进入1号楼下方，12月13日通过，左线盾构通过期间建筑物下方地层已被扰动，引起建筑物沉降。

2006年4月20日，右线盾构机掘sjy1632环时开始进入小区1～3号楼，4月21日凌晨掘至sjy1644环，此时盾构机机头里程为ydk27+244.00，机头进入该楼约20m。

地铁混凝土管片质量通病研究-建筑论文地铁混凝土管片质量通病研究陈际洲1 曹春荣2 赵铁军1（1.青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033；2. 苏交科集团股份有限公司江苏南京210000）摘要：青岛地铁2号线沿线居民区密集，考虑到青岛地质结构复杂，因此在2号线一期工程中采用了更为先进的施工技术—隧道全断面掘进机施工技术（TBM）。

这种工法仅在重庆地铁有过一些工程案例，但重庆的地质条件和青岛差异很大，重庆主要是强度较低的砂岩、泥岩中软岩，而青岛主要是花岗岩中硬岩，因此2号线工程是在国内城市硬岩地区地铁项目中首次使用TBM施工的工程。

本文通过对青岛地铁2号线一期工程混凝土管片生产经验的总结，结合混凝土相关原理，简要介绍混凝土管片质量通病的控制要点。

关键词：管片；混凝土；质量通病前言地铁中采用TBM，日平均可掘进10米左右，与传统的矿山法相比，不仅前者的速度是后者的3～5倍，而且TBM通过机械原理，挤压、切削岩石，施工过程中噪音小、污染少，再加之施工过程中不必使用炸药，可大幅度提高施工安全性，减少地铁施工对周边建筑物的影响。

2号线TBM项目共有4个TBM区间，分别为海安路站-海川路站区间、海川路站-徐家麦岛站区间、徐家麦岛站-麦岛站区间、麦岛站-高雄路站区间。

4个区间主要为中等风化至微风化花岗岩，围岩等级偏向于硬岩，符合TBM使用的条件（如图1所示）。

近年来，盾构施工技术在国内地铁工程中得到了越来越多的应用，而与之配套的预制混凝土管片生产质量对整个工程有着重要的意义。

TBM的使用也给混凝土管片的质量控制提出了更高的要求，本文通过对青岛地铁2号线一期工程混凝土管片生产经验的总结，结合混凝土结构及耐久性相关原理，简要介绍混凝土管片质量通病控制要点。

1 色差管片宽度1498mm，厚度30 0 mm，混凝土强度等级C50，抗渗等级P12，每环管片混凝土方量8.05m3，衬砌管片环、纵向采用弯螺栓连接。

2号线管片采用标准衬砌环、左转弯衬砌环和右转弯衬砌环形式。

高性能地铁混凝土管片的配合比设计及性能研究发表时间：2015-05-25T10:13:42.627Z 来源：《工程管理前沿》2015年第6期供稿作者：张忍[导读] 地铁盾构混凝土预制管片材料的使用中一般采用C50高强度混凝土，通过钢模对管片进行预制。

张忍天津金隅混凝土有限公司天津 300000摘要：以骨料最紧密堆积理论为理论基础，对高性能地铁混凝土管片的配合比设计原则及计算步骤进行了初步的设计和确定，然后进行试验来使配合比计算中的相关参数得以确定。

通过试验研究表明：与具有相同原材料的企业生产的地铁管片混凝土相比，我们提出的高性能地铁混凝土管片中的混凝土具有浆体使用的体积更小，28d抗折强度、劈裂抗拉强度以及抗裂性能更好、耐久性更好、性价比更高等优点。

本篇文章从理论计算方面对高性能地铁混凝土管片的配合比及性能方面做出了说明。

关键词：高性能地铁混凝土管片；配合比设计；密度；强度；性能研究引言：目前全国在建的地铁隧道工程大部分都采用盾构施工法施工，在地铁盾构隧道施工中，管片是盾构法施工的结构衬砌主体，对整个地铁隧道的质量和使用寿命起着关键作用[2]。

在地铁盾构混凝土预制管片材料的使用中一般采用C50高强度混凝土，通过钢模对管片进行预制。

地铁盾构混凝土预制管片的混凝土拌合物性质及其养护制度：混凝土拌合物的坍落度控制在（40±20）mm，浇捣结束后进行静置以及蒸汽养护，当混凝土的强度达到20MPa后再从模具中吊出，然后放置在车间进行降温，4h后再吊入水池进行浸泡养护，时间是7d，再进行淋水养护14d，然后进入存放区进行永久保湿。

高性能地铁混凝土管片对混凝土拌合物提出了更高的要求，不仅需其具有成型需要的和易性、满足硬化后的强度等级指标，同时在耐久性、经济性方面对其有了更高的要求。

目前地铁盾构混凝土预制管片在生产过程中直接控制的指标是混凝土拌合物和易性以及抗压强度，但对其耐久性和经济性还没有具体的控制指标。

d o i :10.3963/j .i s s n .1674-6066.2022.01.007地铁盾构管片用钢纤维混凝土性能特征研究赵宇石1,2,周予启1,2,王少敏1,2(1.中建一局集团建设发展有限公司,北京100102;2.中国建筑股份有限公司,北京100102)摘 要: 盾构施工使我国隧道建设得到迅猛发展,目前盾构隧道支护主要采用的是钢筋混凝土管片,其在运输及施工等过程中易发生破损或开裂㊂改善混凝土的性能是控制管片质量的关键措施之一,纤维是一类有望对混凝土进行有效增强㊁增韧的材料㊂基于此,该研究将钢纤维引入到混凝土体系中,重点分析了拟用于预制地铁盾构管片的钢纤维混凝土性能特征,主要包括流动性㊁抗压强度和抗拉强度㊂结果表明,钢纤维对混凝土的流动性影响明显,为使混凝土具有较好的流动性,混凝土中钢纤维的体积掺量定为2%㊂在2%钢纤维掺量下,相比普通混凝土,钢纤维混凝土的28d 抗压强度和抗拉强度分别提高了27%和38%㊂因此,钢纤维混凝土可有效弥补传统钢筋混凝土管片存在的不足㊂关键词: 盾构施工; 混凝土管片; 钢纤维; 性能特征P e r f o r m a n c eC h a r a c t e r i s t i c s o f S t e e l F i b e rR e i n f o r c e dC o n c r e t e f o r S h i e l dS e g m e n t sU s e d i nS u b w a y Tu n n e l Z HA OY u -s h i 1,2,Z H O UY u -q i 1,2,WA N GS h a o -m i n 1,2(1.C h i n aC o n s t r u c t i o nF i r s tG r o u p C o n s t r u c t i o n &D e v e l o p m e n tC oL t d ,B e i j i n g 100102,C h i n a ;2.C h i n aS t a t eC o n s t r u c t i o nC o r p o r a t i o n ,B e i j i n g 100102,C h i n a )A b s t r a c t : T h e s h i e l dc o n s t r u c t i o nt e c h n i q u eh a s p r o m o t e dt h e r a p i dd e v e l o pm e n t o f t u n n e l c o n s t r u c t i o n i nC h i n a .T h e s h i e l d t u n n e l s u p p o r t i n g m a i n l y d e p e n d so nt h eu s eo f r e i n f o r c e dc o n c r e t es e g m e n t .T h e t r a n s p o r t a t i o na n dc o n -s t r u c t i o n p r o c e s s o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e s e g m e n tm a y r e s u l t i nd a m a g e o r c r a c k i n g .I m p r o v i n g t h e p e r f o r m a n c e o f c o n -c r e t e i s o n eo f t h ek e y m e a s u r e st oc o n t r o l t h e q u a l i t y o f s e g m e n t .F i b e r i so n eo f t h e m a t e r i a l st h a t c a ne f f e c t i v e l y s t r e n g t h e n a nd t o u g he n t h e c o n c r e t e .B a s e do n i t ,s t e e lf i b e rw a s i n t r o d u c e d i n t oc o n c r e t e s y s t e mi nt h i s r e s e a r c h ,a n d t h e l i q u i d i t y ,c o m p r e s s i v e s t r e ng th a n d t e n si l e s t r e n g t ho f s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t ew e r e f u l l y i n v e s t i ga t e d .R e s u l t s s h o w e d t h a t ,t h e l i q u i d i t y o f c o n c r e t ew a s ob v i o u s l y i n f l u e nc e db y s t e e l f i b e r .T h e v o l u m e c o n t e n t o f s t e e l f i b e rw a sde -t e r m i n e d t o b e 2%o fm i x t u r ew h e n d e s i g n i n g c o n c r e t e i n o r d e r t om a k e t h e c o n c r e t e h a s g o o d l i q u i d i t y .C o m p a r e dw i t h o r d i n a r y c o n c r e t e ,t h e c o m p r e s s i v e s t r e n g t h a n d t e n s i l e s t r e n g t ho f s t e e l f i b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e a f t e r c u r i n g 28dw e r e 27%a n d 38%l a r g e r ,r e s p e c t i v e l y .T h e r e f o r e ,t h e s t e e l f i b e r c a n e f f e c t i v e l y m a k e u p f o r t h e s h o r t f a l l o f t r a d i t i o n a l r e i n -f o r c e d c o n c r e t e s u b w a y s h i e l d s e g m e n t .K e y wo r d s : s h i e l d c o n s t r u c t i o n ; c o n c r e t e s e g m e n t ; s t e e l f i b e r ; p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s 收稿日期:2021-11-08.基金项目:中建股份科技研发计划(C S C E C -2020-Z -44).作者简介:赵宇石(1974-),高级工程师.E -m a i l :z h a o y u s h i @c h i n a o n e b u i l d .c o m 现代交通呈现多元化发展的趋势,不再仅仅局限于陆上交通网络的搭建,地下空间在交通运输领域的利用比例也越来越大㊂以地铁为代表的地下轨道交通具有大运力㊁无堵车风险等优势,已逐渐成为大中型城市居民日常出行采用的主要交通工具㊂而地下轨道交通得以发展的重要载体是隧道的快速建设,这与施工技术的进步密不可分[1]㊂盾构机械的产生以及施工技术的日趋成熟极大地推动了隧道建设㊂盾构法施工之所以在隧道建设中被广泛使用,是因其具有施工安全性和机械化程度高㊁对地面交通影响小㊁施工不受天气影响㊁产生振动对环境影响小等一系列的独特优势[2,3]㊂隧道衬砌管片支撑是保障盾构施工和隧道运营安全的重要措施,目前使72建材世界 2022年 第43卷 第1期建材世界2022年第43卷第1期用较多的是钢筋混凝土管片㊂但混凝土本身是一种脆性材料,抗拉性能差,钢筋混凝土预制管片在运输和安装等过程中极易发生破损㊁开裂等问题[4]㊂如果不能及时发现并进行相应处置,将严重威胁到隧道的结构安全,影响其抗渗性能等,最终表现为隧道的耐久性不足㊂纤维这种材料一般都具有较好的韧性和抗拉性能,常应用于复合材料体系中,达到改善复合材料力学性质的目的㊂考虑到传统钢筋混凝土预制管片存在的一些不足,研究考察了钢纤维对混凝土性能的影响,主要涉及钢纤维混凝土的流动性㊁抗压强度和抗拉强度等,希望对未来采用钢纤维混凝土替代传统钢筋混凝土用于预制盾构管片提供一些参考㊂1原材料该研究采用的原材料主要有碎石㊁砂子㊁胶凝材料㊁减水剂㊁水㊁钢纤维等几类㊂其中碎石和砂子均来自于黄石某碎石场,碎石的表观密度为2.765g/c m3,含泥量为0.7%,压碎值为6.4%;砂子表观密度为2.640g/c m3,含泥量为0.8%,细度模数为2.8㊂用到两种胶凝材料:水泥和粉煤灰㊂水泥采用中国葛洲坝集团水泥有限公司生产的P O42.5级水泥;粉煤灰来自于郧县某建材公司,其细度为7.4%,需水量为93%,烧失量为4.3%㊂减水剂为聚羧酸减水剂,淡黄色液体,减水率约为25%㊂水为自来水㊂采用的钢纤维平均直径约为2mm,平均长度约为30mm,抗拉强度为920M P a㊂2试验方法1)钢纤维微观特征分析㊂钢纤维作为一种有别于混凝土常规组成的新材料,除了常规性能指标外,认识其微观特征也非常重要㊂该研究采用显微镜分析了钢纤维的显微形态,从显微形态特征方面解释钢纤维应用于混凝土体系的优势㊂2)钢纤维混凝土的设计及制备㊂目前还没有统一的方法指导钢纤维沥青混凝土的设计,文献中常用的方法有二次合成法㊁组成掺入法等[5,6]㊂二次合成法的核心是将钢纤维混凝土分成两个部分:基准混凝土和钢纤维水泥浆,分别对两者进行配合比设计,再将两者合拌制备成钢纤维混凝土㊂该方法强调水泥浆对钢纤维的包裹作用,避免钢纤维表面因未被水泥浆充分包裹而导致纤维与混凝土基体粘结力不足的问题㊂因而该方法科学性较好,该研究中同样采用二次合成法设计钢纤维混凝土㊂共涉及钢纤维体积掺量分别为2%㊁4%和6%的三种混凝土㊂按照标准试验方法研究钢纤维掺量对混凝土的流动性㊁抗压强度和抗拉强度的影响㊂钢纤维混凝土的3d㊁7d和28d抗压强度和抗拉强度测试,采用的试件尺寸分别为100m mˑ100m mˑ100m m和150m mˑ150m mˑ150m m㊂3结果与讨论钢纤维显微形貌如图1(a)所示,可见对于不同的纤维段,其显微形态并非完全一致,部分纤维段直径明显大于2mm;即便是同一纤维段,不同区域的直径也有区别㊂且部分纤维段外观并非圆柱状,而是呈现扁平状㊂这说明钢纤维在实际生产过程中,形态难以完全控制成一样㊂但钢纤维显微形貌分析结果同样表明,钢纤维的表面呈现褶皱纹理,这有利于纤维与混凝土基体的粘结;此外,钢纤维平均长度达到30mm,且抗拉性能优越,因而理论上无论其在混凝土体系中是呈现交联还是分散状态,均可有效改善混凝土的抗拉㊁抗裂性能,如图1(b)所示㊂四种不同钢纤维体积掺量的混凝土黏聚性和保水性均优良,对其进行坍落度试验,四种钢纤维混凝土的坍落度试验结果如图2所示,结果显示钢纤维对混凝土的流动性能影响显著㊂具体来看,对于基准混凝土(钢纤维体积掺量为0),其坍落度约为110mm,而钢纤维的掺入则使混凝土坍落度变小,且混凝土坍落度的下降幅度随着钢纤维掺量的增加逐渐被放大㊂尤其当钢纤维体积掺量超过2%时,相比基准混凝土,钢纤维混凝土的坍落度下降了18%以上,钢纤维混凝土的流动性变差㊂因此,为尽可能减小钢纤维对混凝土流动性造成的不利影响,研究将钢纤维的体积掺量控制在2%㊂钢纤维体积掺量为2%的混凝土强度试验结果如图3所示,总体来看,钢纤维不同程度提高了混凝土的抗压强度和抗拉强度㊂具体来看,钢纤维的掺入使混凝土3d㊁7d和28d抗压强度分别提高了22%㊁24%和8227%;使混凝土3d ㊁7d 和28d 抗拉强度分别提高了31%㊁36%和38%㊂可见钢纤维对混凝土抗拉强度的提高效果更显著,由此也说明采用钢纤维改性混凝土可有效改善混凝土的抗拉性能㊂而传统的钢筋混凝土盾构管片易发生破损㊁开裂等问题,从试验结果来看,采用钢纤维混凝土预制盾构管片可弥补传统钢筋混凝土管片存在的不足㊂4 结 论针对传统的钢筋混凝土盾构管片易发生破损㊁开裂等问题,该研究探讨了钢纤维混凝土的流动性及力学性能特征㊂结果表明,钢纤维对混凝土的流动性产生不利影响,为保证钢纤维混凝土的流动性能,应控制钢纤维的用量,该研究选用2%的钢纤维掺量(在混凝土中的体积占比);钢纤维可有效提高混凝土的抗压强度和抗拉强度,对混凝土抗拉强度的改善效果更显著㊂受试验条件的限制,以及考虑到足尺试验成本大,该研究并未从管片角度对比研究钢筋混凝土盾构管片和钢纤维混凝土盾构管片的性能,这是今后试验条件成熟后将进一步开展的工作㊂参考文献[1] 周顺华.我国城市轨道交通地下工程的施工技术现状与发展[J ].城市轨道交通研究,2004(2):34-37.[2] 许 浩.盾构施工对周围环境的影响及防治措施分析[J ].城市建设理论研究,2014(9):1-6.[3] 蔡 正.地铁隧道盾构法施工安全风险管理研究[D ].徐州:中国矿业大学,2016.[4] 孙 斌,丁 聪.高铁隧道大直径盾构钢纤维混凝土管片设计和优势简析[J ].河北工业大学学报,2015,44(6):112-115.[5] 刘永胜,赵碧华.钢纤维混凝土二次合成法施工的探讨[J ].混凝土,2007(9):105-106,109.[6] 曹玉新.盾构管片钢纤维混凝土配合比的设计优化[J ].工业建筑,2020,50(8):101-104,159.92建材世界 2022年 第43卷 第1期。

高性能混凝土在预制盾构管片的试验研究与试用向安乐，王树峰，章耀（宁波浙东建材集团有限公司技术中心，浙江宁波 315101）摘要：根据目前宁波地铁预制盾构管片的施工，结合盾构施工推进管片的现状，对配制高性能混凝土管片的原材料和配合比进行了优化和配合试验。

试验证明，必须重视对水泥的选择，重点是早期强度、碱和CI—含量以及与外加剂的适应性选择。

通过使用改性三聚氰胺高效减水剂和聚羧酸系高效减水剂的对比效果较好，但从经济性等性价比来看，改性的三聚氰氨更优越。

另外，针对市场上碎石颗粒分层、级配不合理，以及天然砂级配较差、细度模数小的状况，采用“复合级配”方法有效保证了混凝土中粗、细集料的级配，提高了新拌混凝土的工作性能，保证了管片混凝土的匀质稳定性和耐久性。

关键词：盾构管片；高性能混凝土；质量控制；三聚氰胺高效减水剂；聚羧酸高效减水剂Experimental study and application of high performance concrete in the precast shield segmentXIANG Anle，WANG Shufeng，ZHANG Yao（Building Materials Group Co.， Ltd. Ningbo， Zhedong Technology Center， Zhejiang Ningbo 315101）Abstract：According to the shield segment construction in Ningbo subway and the situation of segment in the shied construction， the raw material and mix proportion of high-performance concrete were optimized and designed. The results show that much attention should be paid on the choice of cement， such as early intensity，alkali content，content of chloride ion and compatibility of additives. Melamine superplasticizer has more advantages than polycarboxylate superplasticizer considering the economic factors. And the method of “composite gradation”guarantees the gradation of the coarse， middle and fine aggregate avoiding the little fineness modulus of artificial sand and poor gradation of rubble. All these measures increase the workability of premixed concrete and ensure the stability and permeability of shield segment concrete.Keywords：Shield segment；High-performance concrete；Quality control；Melamine superplasticizer； Polycarboxylate superplasticizer0 前言目前地铁施工中大量采用预制盾构管片作为衬砌，管片混凝土必须使用高性能混凝土才能更好的满足各种设计和施工要求。

地铁混凝土管片质量通病研究-建筑论文地铁混凝土管片质量通病研究陈际洲1 曹春荣2 赵铁军1（1.青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033；2. 苏交科集团股份有限公司江苏南京210000）摘要：青岛地铁2号线沿线居民区密集，考虑到青岛地质结构复杂，因此在2号线一期工程中采用了更为先进的施工技术—隧道全断面掘进机施工技术（TBM）。

这种工法仅在重庆地铁有过一些工程案例，但重庆的地质条件和青岛差异很大，重庆主要是强度较低的砂岩、泥岩中软岩，而青岛主要是花岗岩中硬岩，因此2号线工程是在国内城市硬岩地区地铁项目中首次使用TBM施工的工程。

本文通过对青岛地铁2号线一期工程混凝土管片生产经验的总结，结合混凝土相关原理，简要介绍混凝土管片质量通病的控制要点。

关键词：管片；混凝土；质量通病前言地铁中采用TBM，日平均可掘进10米左右，与传统的矿山法相比，不仅前者的速度是后者的3～5倍，而且TBM通过机械原理，挤压、切削岩石，施工过程中噪音小、污染少，再加之施工过程中不必使用炸药，可大幅度提高施工安全性，减少地铁施工对周边建筑物的影响。

2号线TBM项目共有4个TBM区间，分别为海安路站-海川路站区间、海川路站-徐家麦岛站区间、徐家麦岛站-麦岛站区间、麦岛站-高雄路站区间。

4个区间主要为中等风化至微风化花岗岩，围岩等级偏向于硬岩，符合TBM使用的条件（如图1所示）。

近年来，盾构施工技术在国内地铁工程中得到了越来越多的应用，而与之配套的预制混凝土管片生产质量对整个工程有着重要的意义。

TBM的使用也给混凝土管片的质量控制提出了更高的要求，本文通过对青岛地铁2号线一期工程混凝土管片生产经验的总结，结合混凝土结构及耐久性相关原理，简要介绍混凝土管片质量通病控制要点。

1 色差管片宽度1498mm，厚度30 0 mm，混凝土强度等级C50，抗渗等级P12，每环管片混凝土方量8.05m3，衬砌管片环、纵向采用弯螺栓连接。

2号线管片采用标准衬砌环、左转弯衬砌环和右转弯衬砌环形式。

第25卷 增1岩石力学与工程学报 V ol.25 Supp.12006年2月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb.，2006收稿日期：2005–06–21；修回日期：2005–09–09 基金项目：上海市岩土工程重点学科资助项目作者简介：闫治国(1977–)，男，2000年毕业于西南交通大学土木工程专业，现为博士研究生，主要从事地下数值计算方面的研究工作。

E-mail ：yanzguo@地铁隧道钢纤维混凝土管片力学性能研究闫治国，朱合华，廖少明，刘丰军(同济大学 地下建筑与工程系，上海 200092)摘要：为研究施工荷载作用下，管片局部抗压及环缝等薄弱部位的受力性能，对钢纤维混凝土管片的力学性能进行了三维数值模拟及现场试验，研究内容包括：(1) 千斤顶作用下管片的局部抗压性能；(2) 盾构直线推进及纠偏工况时管片的力学性能。

研究结果表明，在最大施工荷载(900 kN)作用下，管片局部抗压性能及手孔等应力集中部位均满足设计要求。

同时，管片在施工荷载作用下没有裂缝产生，说明钢纤维混凝土管片抗裂性能较强。

这也表明钢纤维的加入，大大提高了混凝土管片的力学性能，钢纤维混凝土管片用于地铁隧道工程是可行的。

关键词：隧道工程；钢纤维管片；接头性能；数值模拟中图分类号：U 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2006)增1–2918–06A STUDY ON PERFORMANCE OF STEEL FIBER REINFORCEDCONCRETE SEGMENTYAN Zhiguo ，ZHU Hehua ，LIAO Shaoming ，LIU Fengjun(Department of Geotechnical Engineering ，Tongji University ，Shanghai 200092，China )Abstract ：The results of a numerical analysis and field measurement research of the performance of steel fiber reinforced concrete segments(SFRCS) in the shield tunnel of Shanghai Rail Transit Project Line 6 are presented. The objectives of this study are to investigate the mechanical behaviors of SFRCS during construction stage. The scope of the research involves ：(1) the evaluation of the behaviors of the segment against the thrust forces of shield jacking ；(2) the distribution of stress and strain of segment body ；and(3) the distribution of stress and strain of circumferential joints of segments. According to the contacting condition between segment rings ，the nonlinear finite element analyses were applied. At the same time ，the field test was carried out using actual lining segments at one shield tunnel construction site. The results show that safety against the thrust forces of shield jacks ，distribution of tension strain in segment body and joint meet the requirements of design and construction. No cracking has been found in segments under the construction loadings. This shows that the steel fibers provide the concrete segment an improved crack resistance. The performance of the segment has been enhanced by the addition of steel fibers ，and SFRCS can be applied as a reasonable tunnel lining for subway tunnel.Key words ：tunnelling engineering ；steel fiber reinforced concrete segment ；joint performance ；numerical simulation1 引 言目前盾构隧道中使用的大部分为钢筋混凝土管片。