盾构管片的生产工艺
- 格式:doc
- 大小:41.50 KB
- 文档页数:9
盾构管片的生产工艺摘要:盾构法目前在国内已经日趋成熟。
管片生产是盾构中必不可少的一部分。
在此作者以长株潭城际铁路一标的管片生产为例,介绍管片的生产工艺和控制要点。
关键词:管片、原材料、配合比、生产、养护、拼装、检漏Abstract:Shield has matured in our country at present. Segment production is an essential part of the shield. In this article, the author introduces the segment production process and control points based on the city rail among the cities: Changsha Zhuzhou and Xiangtan.Keywords:segment、raw material、production、curing、place joint、check penetration中图分类号:D412.64文献标识码:A 文章编号:引言:盾构是有钢构保护的、在掘进中可提供平衡水土压力并能完成管片拼装作业的隧道掘进机。
盾构法目前在国内已经日趋成熟,由于盾构施工在工期、质量、安全等诸多方面的优势,一些城市的其它地下工程(过江隧道、输水管道等)也越来越多的采用盾构施工。
但是由于盾构在隧道内拼装的钢筋混凝土管片需要提前预制,而且需要很高的抗压、抗渗、耐久性等要求,一旦管片本身出现致命的缺陷,可能就会产生灾难性的后果。
因此,管片生产是盾构工艺的重要一环。
了解管片的生产工艺不仅仅是生产技术人员的责任,也是试验人员的任务。
一、生产管片的原材料:管片生产的原材料主要是水泥、砂子、碎石、粉煤灰、矿渣粉、减水剂、纤维、水和钢筋。
原材料质量的好坏直接影响到管片预制的质量,依据《高速铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010对管片的生产原材料进行过程控制,所有原材料均符合国家标准要求。
土建工程预制混凝土盾构管片生产施工方案1.引言预制混凝土盾构管片是土建工程中常用的一种结构构件,用于地下管道的建设。
本文档旨在提供一套详细的预制混凝土盾构管片生产施工方案,以确保施工过程的顺利进行和管片质量的保证。
2.材料准备在开始生产之前,需要准备以下材料和设备: - 水泥:按照设计要求选用适当的水泥。
- 砂浆:配合水泥使用的砂浆材料。
- 石子:用于骨料过筛和混凝土配合比。
- 钢筋:按照设计要求选用适当的钢筋。
- 模具:用于盾构管片的成型。
3.生产工艺流程预制混凝土盾构管片的生产工艺流程如下:步骤1:模具准备1.清洁模具表面,确保无灰尘和污垢。
2.涂抹模具脱模剂,以确保成品能够顺利脱模。
步骤2:混凝土配制1.按照设计要求,按比例混合水泥、砂浆和骨料。
2.加入适量的水,搅拌成均匀的混凝土糊状物。
步骤3:钢筋安装1.根据设计图纸,在模具中安装预先加工好的钢筋。
2.确保钢筋的位置和间距符合设计要求。
步骤4:浇注混凝土1.将混凝土糊状物倒入预先安装好钢筋的模具中。
2.用振动器振动模具,以排除混凝土中的气泡和空隙。
3.确保混凝土充分填满模具,并平整表面。
步骤5:养护1.在混凝土凝固后,覆盖防水膜和湿布,以保持湿润环境。
2.定期对模具内的混凝土进行喷水养护,以防止开裂和干燥不均。
步骤6:脱模和质检1.喷水养护一段时间后,可以进行脱模操作。
2.将模具分离,并小心取出预制混凝土盾构管片。
3.对管片进行质量检查,确保符合设计要求。
4.安全注意事项在预制混凝土盾构管片的生产过程中,需要注意以下安全事项: - 操作人员必须佩戴符合标准的安全帽、手套和防护眼镜。
- 操作人员必须严格遵守操作规程,切勿产生过度疲劳。
- 在混凝土混合过程中,注意防止水泥尘和石子飞溅。
- 使用振动器时,确保设备的稳定和可靠性。
5.总结本文档详细介绍了土建工程预制混凝土盾构管片的生产施工方案。
通过准备材料、确定工艺流程、注意安全事项,可以保证盾构管片的质量和施工过程的顺利进行。
地铁施工盾构管片制作工艺流程课件 (一)
地铁施工盾构管片制作工艺流程课件旨在向参与地铁施工的相关工作人员讲解地铁盾构管片制作的具体流程及其注意事项,以便提高施工效率和质量。
下面将从工艺流程的各个环节进行阐述。
一、材料准备
盾构管片制作的材料主要包括硅酸盐水泥、砂子、石粉、矿渣筛末和纤维素等。
在制作前,需要按照一定的比例将各种材料进行混合,并确保其质量达到要求。
二、模具制作
盾构管片采用钢模具进行制作,模具的制作需要根据设计图纸进行加工,确保其尺寸精度和表面光滑度达到要求。
同时,在制作过程中需要定期进行检查,以确保模具的质量。
三、浇筑混凝土
盾构管片制作过程中,需要进行混凝土浇筑。
在浇筑前,需要将模具进行除油、除尘处理,并用清水进行处理,确保模具表面光滑。
混凝土搅拌需要按照一定比例进行,同时需要控制浇注速度和振捣程度,以确保混凝土密实度和质量。
四、晾干与养护
混凝土浇注后,需要进行晾干和养护。
晾干需要按照一定时间进行,一般需要3-5天时间,具体时间根据混凝土材料的特性和环境温度来决定。
养护需要进行水养护,确保混凝土充分硬化,并避免出现开裂现象。
五、拆模与修补
盾构管片制作完成后,需要进行拆模。
在拆模过程中需要避免模具和混凝土表面的损伤,并及时进行修补。
综上,盾构管片制作需要严格按照工艺流程进行,每个环节都需要严格把控,确保制品的质量和性能符合相关标准和要求。
通过对制作流程的详细介绍,工作人员可以更好的掌握操作技巧和注意事项,提高工作效率和质量。
盾构管片生产工艺及方法管片生产包括:钢筋制作、钢模准备、混凝土浇注、脱模、养护、储存,其工艺流程见下图《管片生产工艺流程框图》。
管片生产工艺流程框图nonoyes生产厂准备 存 放模具准备模具检查校正模具清洁模具 no涂脱模剂安放钢筋骨架钢筋下料 骨架焊接yes 钢筋成型检查钢筋笼存放调整校正noyes混凝土入模前检查进一步调整浇筑混凝土,振捣混凝土拌合运输yes混凝土坍落度检查填写混凝土浇筑记抹面、蒸汽养护填写蒸养记录yes 养护温度时间检验脱 模填写脱模记录noyes 管片尺寸检查另作处理标识、养护 填写养护池记录(1)钢筋加工钢筋制作应严格按设计图纸要求断料和弯曲成型。
钢筋进入弯弧机时应保持平衡,防止平面翘曲,成型后表面不得有裂缝。
钢筋骨架焊接成型时必须在符合设计要求的靠模上制作。
骨架首先必须先安装在模具上,经测量调整和检验各项尺寸都符合要求,才可作为定型尺寸开料和弯曲成型。
钢筋骨架焊接成型时焊接位置要准确,严格掌握好钢筋骨架的焊接质量。
钢筋笼架接头焊缝高度不小于0.3d(d为钢筋直径),宽度小于0.7d,搭接长度双面焊应>5d,单面焊应>10d。
钢筋焊接电流应控制在100~140A之间;焊接不得烧伤钢筋,凡主筋烧伤深度超过1mm,即作废品处理;焊缝表面不允许有气孔及夹渣,焊接后氧化皮及焊渣必须及时清除干净。
正确选用焊条,焊条型号应符合设计图纸的要求,图纸无特殊要求时,应符合相关规范。
管片钢筋制作允许误差见表《钢筋制作允许误差表》。
钢筋制作允许误差表(①灌浆孔螺栓和PVC管等预埋件不能损坏,安装位置要正确。
②上料系统和搅拌系统必须定期检验,校验电子称量系统的精确度。
由持有试验员上岗证的技术人员负责监察混凝土的搅拌质量。
③只有被确认坍落度在80±20mm范围内的符合设计级配要求的混凝土方可用于管片生产。
④模具上要一次性均匀分布足够量的混凝土才分别启动风动振动器。
振动时间长短的判别是观察混凝土与侧板接触处,如不再有喷射状气、水泡并能均匀起伏为适当时间。
《地下铁道》7.4 盾构管片的制造隧道与地下工程系7.4 盾构管片的制造管片生产工艺流程图3管片模具设计制造管片模具进场验收模具清理与组装钢筋笼入模、预埋件安装混凝土浇筑、振捣、抹面蒸汽养护脱模水养管片产品检验及试验管片成品存放管片施工场地准备钢筋笼制作混凝土搅拌及运输(2)清理与组装41 管片模具准备(1)设计与制造1 管片模具准备 (3)涂刷脱模剂1825年2 制作与吊装钢筋笼(1)制作流程钢筋原材料检验→调直、断料→弯弧、弯曲→部件检查→部件焊接→钢筋骨架成型焊接→钢筋笼检验。
(2)吊装钢筋笼按照型号,将钢筋笼平稳的吊装于模具内。
钢筋笼安放后,要检查保护层支架是否完好,及时修正补充;同时要检查钢筋笼四周保护层厚度是否均匀,及时调整。
63 安装预埋件将芯棒、注浆管、螺栓套安装到正确位置。
74 合模钢筋笼与预埋件安装结束并检查完毕后,将盖板放下,并上紧螺栓。
u放下盖板时,要检查侧板与端板的螺栓是否上紧,预埋件安装是否正确。
u检查锁紧螺栓是否有松动,及时整改。
85 混凝土浇筑(1)混凝土的配制、搅拌与运输 (2)混凝土浇筑、振捣、抹面96 收面对管片外弧面进行人工收面。
7 管片养护与修补(1)管片通常采用蒸汽养护。
11127 管片养护与修补(2)管片修补u 当管片出现缺棱掉角的情况时,应该及时修补,并且根据具体情况,合理掌握修补时间。
u 修补前,应用毛刷或者海绵对缺陷处的基面进行清理,并蘸浆湿润。
u 对于深度<2mm,直径< 3mm 的缺陷,可在脱模后于车间内进行。
u 对于深度>2mm,直径>3mm 的可修补缺陷,采用二次填补方式修补,在第一次填补的材料干缩后,再第二次填料抹平,此类缺陷,可在堆场进行。
u 特别要注意止水带上下3cm处缺陷的修整,经修补合格后的管片表面应无裂纹,修补处强度应与混凝土强度相当,颜色与管片颜色接近。
u 修补材料主要为胶皇、黑水泥、白水泥。
8 管片脱模和堆放(1)脱模脱模时使用专用吊具,将吊具与管片的起吊预埋件相连,开启中间振动阀,使管片与模具脱离。
目录1.综合说明 (3)1。
1编制依据 (3)1.2编制原则 (3)1.3编制范围 (3)2、概况 (4)2。
1 工程概况 (4)2。
2 管片概况 (4)3、管片生产管理体系 (6)4、管片生产总体安排 (6)4。
1管片生产时间 (6)4.2管模数量计算 (7)4.3管片生产模式 (7)4。
4 管模设备 (7)4.5 管片预制厂设计 (9)4。
6 管片加工 (11)5、劳动力计划及主要设备投入计划 (23)5.1钢筋制作人员安排 (23)5.2混凝土制作人员安排 (24)5。
3投入的施工设备表 (24)5.4投入的试验设备表 (26)6、管片试拼装与试验 (26)6。
1 管片试拼装 (26)6.2 管片应力测试 (26)6。
3 管片检漏能力试验 (26)7、管片质量缺陷预防措施 (27)7。
1 对裂纹的控制措施 (27)7.2 对气泡的控制措施 (27)8、管片夏、雨季施工措施 (28)8.1 夏、雨季施工准备 (28)8。
2 技术措施 (29)9、管片冬季施工措施 (29)9。
1 冬季施工准备 (29)9。
2 技术措施 (29)9。
3 保温防冻措施 (30)9.4 冬季施工管理 (31)10、管片生产工期保证措施 (31)11、安全管理措施 (31)11。
1起重吊装 (31)11。
2 电气焊 (32)11。
3钢筋切断机 (33)11.4钢筋弯曲机 (33)1.综合说明1。
1编制依据⑴施工设计图纸;⑵预制混凝土衬砌管片GB/T22082—2008;⑶水泥分析方法GB/T176-2008;⑷硅酸盐水泥熟料GB/T21372-2008;⑸用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596-2005;⑹铁路混凝土结构耐久性设计规范TB10005-2010;⑺高速铁路隧道工程施工质量验收标准TB10753-2010⑻其它现行设计规范、施工规范、验收标准;⑼管片厂区现场实地勘察、调查资料及规划方案;⑽京津城际延伸线3标施工组织设计;⑾ISO9001质量管理体系;⑿ISO14001环境管理体系;⒀GBT28001职业安全健康管理体系;⒁业主单位及设计单位下发的相关文件。
盾构管片生产最详细工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!盾构管片生产最详细工艺流程是盾构机施工中的重要环节,它直接关系到工程质量和进度。
盾构管片生产流水线技术方案1000字盾构管片是盾构掘进中用于支撑围岩并形成管道的重要构件。
在盾构掘进中,盾构机不断前进,同时掘进头会将岩土碎片运至管壁上,管壁固化后形成管片,以此支撑掘进面前方的岩土压力并维持通道的顺畅。
盾构管片生产的质量和效率对盾构掘进工程的进展具有决定性影响。
盾构管片生产的流水线技术方案是一种依据生产规模和生产要求而设计的生产线加工方案。
其主要包括原料加工、管片生产、质量检测和成品保管等环节。
以下是一种适用于中型盾构管片生产的流水线技术方案。
一、原料加工环节1.1 材料准备盾构管片过程中难免要用到各种材料,如水泥、骨料、沙子、钢筋等。
准备充足的材料是保证生产高效的前提。
1.2 材料破碎针对有统一规格的骨料,可进行批量破碎。
针对未分类的骨料和岩石,可使用制砂机或破碎机进行破碎。
矿石破碎机可以使石材粒度均匀,便于后续的加工处理。
1.3 搅拌材料将水泥、骨料、沙子等按照配比加入混凝土搅拌机中进行加工,确保其均匀混合。
控制好搅拌时间和转速,保证混凝土的质量。
二、管片生产环节2.1 配合生产原材料生产后,参照工艺要求进行配名。
并适度加入外加剂,如增稠剂、膨胀剂等,提升其机械强度和耐磨度。
2.2 浇注模具将搅拌好的混凝土通过输送设备,流入盾构管片模具内。
放入模具的混凝土应该保持均匀,同时在浇注过程中要保证洞口和连接部位的一致性和密实性。
2.3 深度固化在灌浆混凝土充分达到密实度和流动性均匀,提高固化方式的深度。
普通管片的深度大约在10厘米左右,而超长管片可达到15-20厘米的深度固化。
不同设备要配合使用不同的固化方式。
三、质检环节3.1 强度检测应用压力试验机进行管片强度测试。
试验环节先后按照5MPa步进测试,保证质量合格和强度达标。
3.2 外形检测应用三维坐标测量仪,量度管片外形误差并进行精细调整。
四、成品保管4.1 储存保管盾构管片合格检测后,通过合规的成品输送隔间进行储存,货区的温湿度应该保持稳定。
盾构管片的生产工艺分析发布时间:2021-01-20T12:35:04.267Z 来源:《基层建设》2020年第26期作者:孙志俊[导读] 摘要:现如今,城市化进程不断深入,促进高铁、地铁、城市轨道交通建设越来越好,构建高品质快速轨道交通网的步伐逐步加快。
江苏丰和隧道设备有限公司江苏省扬州市 225000摘要:现如今,城市化进程不断深入,促进高铁、地铁、城市轨道交通建设越来越好,构建高品质快速轨道交通网的步伐逐步加快。
混凝土预制管片是盾构法隧道施工的主要装配构件,是隧道的永久衬砌结构,盾构管片的质量直接关系到隧道的整体质量、安全和耐久性能。
关键词:盾构管片;生产工艺引言在城市化进程不断推进的背景下,盾构法施工被广泛应用在地铁工程施工中。
盾构管片是盾构法施工的主要原材料,其生产质量直接关系到隧道工程的安全性和稳定性。
因此,必须严格控制盾构管片的施工质量,以满足隧道结构自防水和安全性的需求,控制好盾构管片生产的每个环节,从根本上保证盾构管片生产质量。
基于此,开展盾构管片的生产质量控制及修补措施的研究就显得尤为必要。
1盾构管片生产工艺分析1.1管片钢筋笼的精度控制先对钢筋笼进行全面检查,确保其型号和规格符合设计要求。
钢筋骨架制作及安装允许偏差。
用钢卷尺进行测量,按日生产量的3%进行抽检,每日抽检不小于3件,每件抽验4点。
在钢筋骨架入模前,要进行对位校正操作,轻吊轻放,避免发生碰撞损坏钢筋骨架。
所有预埋件按照设计要求准确安装并固定,防止振捣时移位、脱落。
由专人安装预埋件,不得漏装。
钢筋胎模采用钢模形式,精度高。
端头固定挡板,以充分保证钢筋骨架两端面在同一直线,并确保钢筋骨架入模后的保护层均匀。
在焊接钢筋骨架时,要采用二氧化碳气体保护焊,在符合设计要求的胎模上制作。
焊缝严禁发生咬肉、假焊、夹渣等质量通病,同时焊缝的长度、宽度、高度等都要满足设计标准。
1.2管片蒸养针对管片采取蒸汽养护措施,处理过程中使用推拉式帆布罩密封,并展开持续性蒸养。
5、盾构机管片的生产、安装与防水一、管片生产1.1 盾构隧道预制混凝土衬砌生产的发展作为与隧道施工密不可分的产业——盾构隧道预制混凝土衬砌生产,其工艺是随隧道施工工艺,特别是盾构施工工艺的发展而发展的。
当前,就掘进方式说,有土压平衡、泥水平衡和混合型盾构多种,就截面形式分,也有单园、双园、矩形、异形等分类。
其衬砌产品也随之发展。
目前m8线双圆区间隧道已经顺利施工完毕,而国内生产的双圆盾构隧道预制混凝土衬砌精度也完全达到拼装要求,标志着我国盾构隧道施工技术和高精度预制混凝土衬砌生产水平达到国际先进水平。
盾构隧道预制混凝土衬砌俗称“管片”。
管片生产的工序非常多,其中比较关键的有钢筋笼制作、管片制作、蒸汽养护等,其他如脱模起吊、翻身、堆放等也非常重要。
1.2管片生产工艺管片生产过程中大大小小工序有几十道,只能抓关键工序,抓对管片质量影响大的工序进行研究,以期最大程度提高管片精度、质量。
管片钢筋笼制作过程中关键要控制钢筋成型精度、钢筋骨架定位精度以及钢筋焊接质量;而在管片车间控制混凝土浇捣质量、蒸汽养护、脱模起吊、管片翻身、钢模合拢精度、收水质量等工序;其他环节如混凝土配合比的确定、混凝土搅拌、管片水养护、堆放、自然养护等也有些值得研究的地方。
1.2.1钢筋笼制作工艺钢筋弯曲成型精度直接影响钢筋笼的成形精度。
生产前要进行试弯曲,对钢筋弯曲角度进行微调,以达到最佳效果。
钢筋弯曲精度达到要求了还不够,组装精度比弯曲精度更难控制。
目前,成型精度要求大大地提高,相应的成型靠架的精度也要提高,采用高精度的成型靠架势在必行。
靠架多采用高精度元宝型靠架。
这种靠架设置箍筋卡、主筋卡、封头卡等钢筋限位定位卡,能精确定位除分布筋外几乎管片钢筋笼上的每一根钢筋,钢筋笼精度高,使用非常方便。
使用高精度管片钢筋笼靠架大大提高了管片钢筋笼成型精度,是保证管片钢筋笼成型精度的必要措施。
管片钢筋笼制作过程中还有一个十分重要的环节就是焊接。
盾构法管片制作施工工艺3.13.1工艺概述一、定义1、管片:是盾构施工的主要装配构件,是隧道的最外层屏障,承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。
盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全,影响隧道的防水性能及耐久性能。
2、管片模具:是用模具钢制造的,由一块底板、四块侧板、两个上盖所组成的用于隧道管片生产的专用性混凝土预制件模具。
二、整体施工方案- 261 -为提高管片的质量,应从工艺流程、模具使用、钢筋及骨架加工、混凝土配合比设计、混凝土施工、混凝土养护等六个方面制定合理的方案。
3.13.2作业内容管片生产作业内容包括:模具的选用、调试、钢筋骨架的制作、混凝土施工、拆模、管片养护。
3.13.3质量标准管片混凝土强度指标为 C50,抗渗等级 S12。
表3.13.3-1 管片质量检验标准项目单位允许偏差检验要求备注管片宽度mm ±0.5每块检验弧弦长mm ±1.0每块检验管片厚度mm +3/-1 每块检验成环后内径mm ±2.0测 4 条(不放衬垫)水平拼装检验成环后外径mm +3/-2 测 4 条(不放衬垫)水平拼装检验环、纵向螺栓孔mm ±1.0水平拼装检验环向缝间隙mm 0.6~0.8 每环测 6 点(不放衬垫)水平拼装检验纵向缝间隙mm -0~+2.0 每条缝测 3 点水平拼装检验3.13.4工艺流程图管片生产施工流程图见图 3.13.4-13.13.5工序步骤及质量控制说明一、模具使用1、模具的选用、调试及保养(1)在生产过程中,要经常对模具进行检查、维修。
每套模具在使用达到 300 次时,派专人进行维修,养护;(2)模具须放置在一个稳固的基面,水平允许误差 1mm;(3)模具底脚与地面必须同时紧密接触,在振动成型过程不允许移动;(4)模具放置的水平误差不符合要求时,应在工程师的指导下按制造商提供的说明书的步骤进行调校;(5)模具保养在机械工程师的带领下按制造商提供的方法规定进行;(6)紧固模具螺栓必须用扭矩扳手;(7)模具尺寸由管片使用方派专人使用内径千分尺检查、验收。
盾构过站工艺流程
一、工艺概述
1、定义
盾构过站是指盾构在主体结构已完成的车站内出洞后,利用外力或自身力顶推通过车站内部,达到再次始发或吊出条件的过程。
2、盾构过站整体施工方案
盾构达到车站后,根据车站结构形式、净空尺寸以及工期要求等,可选择不同的过站方式,已达到经济高效的目的。
2.1常规盾构过站
盾构出洞后主机与后配套分离,主机利用过站小车,采用外加千斤顶顶推的方式通过车站,后配套利用在车站内铺设的轨道,由电瓶车牵引通过车站。
该方式属于常见的盾构过站方式。
电瓶车牵引拖车过站时,需要根据拖车重量、线路形式,进行计算设计,并要严格安
全控制。
2.2导台盾构过站
盾构出洞前,车站底板沿设计线路施工混凝土导台,盾构出洞后,主机通过时采用自身千
斤顶顶推管片前进,采用管片安装机在盾尾处安装最下部一块管片,后配套在管片上直接
拖拉过站。
适用于标准断面和异型断面。
二、作业内容
常规过站施工内容包括:过站材料的准备、主机与后配套分离、钢板及滚轴放置、顶推主
机过站、过程中纠偏、后配套过站。
导台过站施工内容包括:砼导台的施工、盾构主机上导台、盾构推进、管片铺设与连接、
过程中纠偏、后配套跟进。
三、工艺流程图
图1盾构常规过站流程图
图2盾构导台过站流程图。
盾构管片的生产工艺摘要:盾构法目前在国内已经日趋成熟。
管片生产是盾构中必不可少的一部分。
在此作者以长株潭城际铁路一标的管片生产为例,介绍管片的生产工艺和控制要点。
关键词:管片、原材料、配合比、生产、养护、拼装、检漏Abstract:Shield has matured in our country at present. Segment production is an essential part of the shield. In this article, the author introduces the segment production process and control points based on the city rail among the cities: Changsha Zhuzhou and Xiangtan.Keywords:segment、raw material、production、curing、place joint、check penetration中图分类号:D412.64文献标识码:A 文章编号:引言:盾构是有钢构保护的、在掘进中可提供平衡水土压力并能完成管片拼装作业的隧道掘进机。
盾构法目前在国内已经日趋成熟,由于盾构施工在工期、质量、安全等诸多方面的优势,一些城市的其它地下工程(过江隧道、输水管道等)也越来越多的采用盾构施工。
但是由于盾构在隧道内拼装的钢筋混凝土管片需要提前预制,而且需要很高的抗压、抗渗、耐久性等要求,一旦管片本身出现致命的缺陷,可能就会产生灾难性的后果。
因此,管片生产是盾构工艺的重要一环。
了解管片的生产工艺不仅仅是生产技术人员的责任,也是试验人员的任务。
一、生产管片的原材料:管片生产的原材料主要是水泥、砂子、碎石、粉煤灰、矿渣粉、减水剂、纤维、水和钢筋。
原材料质量的好坏直接影响到管片预制的质量,依据《高速铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010对管片的生产原材料进行过程控制,所有原材料均符合国家标准要求。
二、管片配合比:管片配合比符合设计要求:隧道管片每环的体积较大、坍落度较小。
浇筑后的管片凝固、硬化过程中会产生大量的水化热,分片浇筑时,如果外部环境温度较低,管片内外便会产生较大温差,管片的表面抗拉强度一旦达到极限,就会出现龟裂。
所以,管片配合比在试配阶段应该考虑在满足设计强度及抗渗要求的前提下,尽量掺加粉煤灰或矿粉等掺和料,以减少水泥的用量,降低水化热量的产生。
下表是长株潭城际铁路综合一标的盾构C50管片混凝土配合比(kg):水泥粉煤灰矿粉砂碎石水减水剂纤维PO42.5 一级S95 中粗河砂5~25mm 饮用水聚羧酸PPC362 45 46 744 1117 133 4.53 1.8坍落度mm 强度Mpa R7 49.6 56d电通量:786C65 R28 68.3 2.5h初凝,水化热较高。
管片抗裂性能符合设计要求混凝土配合比抗裂试件确定施工配比:管片的施工配合比不仅关系到成品的强度、抗渗等设计指标,同时对表观质量也起很大的决定作用,因此必须每次开盘前进行砂、石含水率测定,在管片基准配合比的基础上通过理论计算,折合成管片施工配合比的用水量,并由试验室提供管片施工配合比通知单。
另外,天气突变或降雨时,也应随时测定,并即时更新管片施工配合比。
三、管片预制的生产设备:管片生产都是预制生产工艺,采用的生产设备主要是搅拌机、模具、附着式振动器、吊装机等。
下面是长株潭城际铁路综合一标的盾构管片生产的部分设备。
模具盛料斗蒸养窑三、管片的生产过程1、混凝土筑、收光(1) 混凝土浇筑:由于管片为C50混凝土,水泥用量较普通混凝土用量大,在管片内部会产生大量水化热,因此必须尽量缩小浇注时间,使得整片管片混凝土终凝前内外温差缩小到最小,减少温度应力造成的表面裂纹。
另外大体积管片需要混凝土的方量较多,尽量保持同片管片混凝土塌落度的一致,也是裂纹减少的有力措施之一。
(2) 混凝土收光:混凝土在浇注完毕到终凝开始蒸养存在较长的时间,除了可能因为内外温差产生温度收缩裂纹以外,混凝土表面水分的流失也会造成千缩裂纹的出现,因此收光工艺按第一、二次抹压、第三、四次收水操作程序进行抹面收水,在每次抹压收水后用厚塑料膜覆盖以利混凝土保温保湿,可以最大程度的避免裂纹的出现。
抹面蒸养:蒸养是提高管片混凝土早期强度,加速管片脱模和管片模具周转的重要措施;同时,由于蒸养措施的使用,大大缩短了管片的生产工期,提高了工作的效率,是管片生产过程中最重要的一环。
然而,蒸养也是裂纹出现几率最大的时段,过程控制的好坏直接关系到管片的最终质量。
一般情况下,蒸养温度越高,早期强度提升的便越快,但是后期强度损失的就越多。
应尽量降低蒸养温度,减少与混凝土水化热的叠加,降低温差裂纹的出现几率,这一点在大体积管片上体现的愈加明显。
经对两环管片采取不同的蒸养温度进行对比实验,结果发现温度较低的一环出现裂纹的几率大大低于另一环。
另外,在升降温阶段管片更加容易出现裂纹,必须制定严格的升降温制度,并严格执行。
对体积越大的管片,蒸养的最高温度应越低,升降温的速率应越慢。
管片蒸汽养护温度控制如下:①管片静停时间:2—6 h(根据季节温度定);②升温梯度:10~15℃/h;③蒸养最高温度:≯40℃;④恒温时间:1.5 h(根据季节温度定);⑤降温梯度:≯10℃/h;⑥脱模时与外界的温差:≯20℃。
作者认为,蒸养只是工程界盲目追求短期效益的一种短视行为,应该本着对工程负责的态度,抛弃对进度的盲目追求,尽量降低蒸养温度和延长静停时间,从而有效地杜绝裂纹的出现。
3、脱模:当混凝土的强度达到脱模要求时应及时脱模,以提高模具的使用效率。
脱模时应小心、仔细,避免对混凝土结构造成大的震动,使早期的混凝土产生内伤和外损,影响使用和观展。
脱模4、管片修补:对在管片生产施工、养护静停以及管片脱模过程中,由于种种原因而导致管片表观出现的瑕疵诸如:气泡、蜂窝、狗洞、麻面等应及时采取措施,进行修补。
修补措施:修补①可依据管片颜色,将水泥、白水泥按不同的比例加水调和成水泥净浆,用水泥净浆涂抹刚脱模的管片缺陷处,刮平,待凝固后放入养护水池水养。
出池后,用水泥净浆掺入108胶进行二次修补。
由于生产管片的水泥等原材每批颜色不一致,故修补配合比不固定。
②用302混凝土界面处理剂配制成胶液,再拌合水泥进行修补。
②胶液配比:302混凝土界面处理剂甲组分:乙组分=1:3(体积比)。
③修补材料配比:胶液:水泥=1:(1~2)(质量比)。
③也可以将配合比中的砂石骨料去掉,直接用配合比中的浆体修补。
这种方法能够有效地保证与机体结构颜色的一致性,避免出现色差。
5、成品水养护和堆放:水养是管片完成的最后一关,也是裂纹出现的最后机会,水养时间(一般不少于7d)、水养的水温和水质都会造成管片表面龟裂。
管片必须严格降温或对养护水进行加温,使管片的温度和养护水的温度差不大于10℃才能保证避免温度收缩裂纹的出现。
由于混凝土表面的碳化[Ca(OH)2的碳化]并不需要很长的时间,在几个小时之内就可能发生,所以养护水的水质也需要严格要求,保持石灰饱和溶液是杜绝裂纹的最好措施。
各地的施工条件不同,但是保证7 d的水养后进行淋水养护也是避免裂纹出现的必要措施.成品水养成品堆放6、缺陷:在生产、运输和养护过程中,由于种种原因,会使管片产品出现人们不愿看到的管片表观缺陷。
依据相关标准将管片外观质量缺陷分为以下等级:混凝土管片外观质量缺陷等级名称现象缺陷等级露筋管片内钢筋未被混凝土包裹而外露严重缺陷蜂窝混凝土表面缺少水泥砂浆形成石子外露严重缺陷孔洞混凝土内孔穴深度和长度均超过钢筋保护层厚度严重缺陷夹渣混凝土内夹有杂物且深度超过钢筋保护层厚度严重缺陷疏松混凝土内部不密实严重缺陷裂缝可见的贯穿缝严重缺陷长度超过密封槽且宽度>0.1mm的裂缝严重缺陷非贯穿性干缩缝一般缺陷外形缺陷棱角磕碰、飞边等一般缺陷外表缺陷密封槽部位在长度500mm的范围内存在直径5mm以上严重缺陷管片表面麻面、掉皮、起砂、存在少量气泡等一般缺陷8、三环管片拼装:三环拼装是检验管片尺寸误差、相互连接成整体组装质量的重要环节。
管片水平拼装检验允许偏差及检验方法:(100环/次)项目允许偏差mm 检验频率检测方法环向缝间隙 2 每环测6点塞尺纵向缝间隙 2 每条缝测2点塞尺成环后内径±2 测4条(不放衬垫)钢卷尺成环后外径+6~-2 测4条(不放衬垫)钢卷尺9、管片检漏:管片检漏是检验管片混凝土抗渗质量的关键。
管片检漏的试验方案:试验设备装置:支撑架及其他附件,包括压力泵及密封橡胶条;压力表(经计量检定合格在使用有效期内)。
管片规格:采用标准块进行试验,外弧长度为3855.6mm,内弧长为4470mm,管片宽度为1800mm,混凝土设计强度等级为C50,抗渗等级:P12。
试验方法:将管片试件沿环均匀分成左中右三个试验区。
每个区的面积约0.5m2,每次试验时取中间试验区进行试验。
首先加压试验检查密封情况,在确保实验装置不漏水后,对检定区域加水进行检漏试验。
水压从0开始,分级加压:第一级0~0.2MPa;第二级0.2~0.4MPa;第三级0.4~0.6MPa;第四级0.6~0.8MPa;第五级0.8~1.0MPa;期间各持压10min;第六级1.0~1.2MPa持压2h,直至试验完成。
在此程中,仔细观察构件的各端面的渗水情况,并做好记录。
安排专人负责观察水压变化情况,在每级加压后的持续时间内,要保证水压的稳定,发现水压回落,及时补足,保证水压能保持在规定的压力值。
试验结果:加压完成并持续2h后,渗水厚度不超过管片厚度的五分之一为合格。
每50环抽查1块管片做检漏测试连续3次达到检测标准,改为每100环抽查1块管片做检漏测试连续3次达到检测标准,改为每200环抽查1块管片做检漏测试。
若不合格恢复为每50环抽查1块管片做检漏。
10、管片抗折试验:四、常见裂纹的预防和处理1、混凝土表面裂纹预防措施1.1 防止塑性开裂措施①混凝土人模后尽快用塑料膜覆盖,工作面保持最小,预防外露表面失水,是防止混凝土表面与大气产生湿度差的有效措施之一。
②降低混凝土的人模温度,浇筑温度最好规定不高于25℃。
热天施工时如需适当放宽限制,也不宜高于32℃,并应同时调整混凝土的配合比,降低水泥用量以减少水化热。
混凝土浇筑温度愈高,水化反应愈快,释放热量愈多,升温愈高,又进一步加速水化反应。
同样配比混凝土当入模温度为10℃时,24 h后升到30℃,当入模温度为20℃时,20h后升到55℃,即人模温度相差10℃可使最高温升差到25℃。
实验结果表明混凝土浇筑温度从25℃减少到12℃,开裂温度降低15~19℃。