盾构隧道混凝土管片预制工艺及质量控制

【摘要】近几年，随着经济的发展，我国道路工程建设越来越多。就道路交通建设实际来看，因为部分区域的道路建设受到地形因素的影响，所以需要采取一些特殊的措施进行地形的克服和建设成本的控制，隧道便是其中比较有效的一种工程手段。从具体的利用来看，隧道的存在克服了山地地形的限制，有效的提升了道路交通的时效性，所以其意義显著。就目前的隧道施工来看，有一种全机械化的隧道施工方法叫做盾构法，这种施工方法的机械化利用比较高，所以隧道开挖的效率性较好，在目前的隧道施工中应用比较广泛。从盾构法隧道施工来看，利用此种方法进行的隧道施工需要利用混凝土管片充当衬砌来促进隧道的成型，所以预制混凝土管理是一项重要的任务。

【关键词】盾构隧道;混凝土管片;预制工艺;质量控制

采用盾构法施工建成的地铁区间成型隧道，其衬砌是由预制钢筋混凝土管片构件（以下简称管片）拼装而成。管片不仅要承载隧道外侧的土压、水压，直接支撑地层，保持规定的隧道净空，防止渗漏，同时还要在盾构施工过程中承受施工荷载，这对管片的尺寸精度、外观、结构性能和耐久性提出了很高的要求，因此管片的生产工艺选择和质量控制就显得尤为重要。

1、管片简介

管片是盾构法隧道施工中的主要衬砌材料，具有重要的利用价值。就目前国内盾构隧道的管片设计来看，其尺寸标准为：外径6000mm，内径5400mm，厚度300mm。在目前的利用中，管片的环向一般由6块构成，其中的3块是标准块，1块是封顶块，其余的2块是相邻块。就目前的管片应用来看，主要有四种类型，第一种是1.2m的通用环，第二种是1.5m的标准环，第三种是1.5m的左转弯环，第四种是1.5m的右转弯环。就现阶段利用的管片来看，其端面表现是平面的形式，在迎水面的四周设置有防水胶条的沟槽。从目前的管片设计标准来看，混凝土管片的使用寿命期限是100年。

2、管片生产工艺

2.1典型管片生产工艺流程

第一是设计。设计是管片生产的第一步，也是管片质量保证最重要的一步。在进行设计的时候，要参考实际隧道施工的需要，这样，管片的规格设计和性能设计才能最大限度的满足需要。第二是进行材料的准备。在设计完成之后，根据设计的标准进行管片预制的材料准备，这样可以有效的保证管片的性能。第三是进行管片的生产施工。按照基本的施工流程进行管片的生产，只要过程的规范性达标，管片的质量与设计不会有太大出入。第四是进行管片的维护和保养。管片在生产之后并不能立即的投入到使用中，需要进行凝结度的提升，所以需要做好保养和性能检验工作。

2.2不同管片生产工艺比较

就管片生产来看，不同的方法生产的管片其质量等会存在着比较显著的差异，而就目前的国内技术来看，管片生产主要有三种方法，固定台座法、机组流水法和自动化流水线法。这三种方法在目前的预制管片生产中都有着普遍性的运用，而作为预制管片的专业生产厂家，在进行方法利用的时候，一方面要考虑其质量，另一方面要考虑自身的效率，所以具体应用的时候需要做好甄别。其实，不同条件下的预制管片特点和具体的标准要求是不同的，所以在具体制作管片的时候，厂家要根据实际进行工艺的选择，这样才能将工艺的优势和特点充分的发挥出来。

3、管片生产质量控制措施

3.1建立健全质量管理制度和质量管理体系

管片生产企业应根据国家质量管理制度和质量管理要求，结合企业自身实际建立健全企业的质量管理制度和管理体系，以便对管片生产质量进行控制和改进。对企业管理人员和工人进行质量控制教育，实现全员全过程质量控制，提高全体员工的操作技能和质量意识，严把质量关;严格遵守材料进厂检验制度，工序自检、互检、交接检制度，实行规范化质量管理，确保管片生产质量;实行PDCA（计划、执行、检查、改进）质量控制过程，持续改进，提高企业的技术经济竞争能力，为企业创造经济效益。

3.2原材料进场质量控制

1）钢筋、水泥、砂、石子、外加剂等原材料供应应选用信誉良好的厂商。2）各种材料的品种、规格等要符合设计图纸和规范要求。3）原材料进场之后按照规范规定取样、送检，试验合格后方可加工使用，不合格的坚决退场，严禁不合格材料用到生产中。

3.3钢筋骨架成型质量控制

1）加工管片钢筋骨架的靠模尺寸要准确，使用过程中定期校验，防止其变形。2）控制钢筋下料准确度和加工精确度，定期检查、调试弯弧机，确保钢筋加工弧度。3）钢筋骨架堆放底部一定要用支架支撑，不得直接叠放在地面，堆放层数不宜超过4层，以防骨架变形。

3.4管片模具质量控制

1）组模前仔细清理模具，尤其是边角凹槽等容易积存污物的地方，清理后的模具内表面不得有任何污物。2）模具清理干净后，由专人负责喷涂脱模剂，脱模剂要涂抹均匀，不得有积聚现象。3）模板组装时按各种模具的组装顺序进行，严禁反顺序组装，以免模具变形。4）螺栓拧紧时要按顺序紧固，保证模具尺寸精度。

3.5混凝土浇筑质量控制

1）混凝土配合比必须符合设计和规范要求，混凝土工作性能要满足管片生产工艺的要求，经过试配后确定各项参数。2）混凝土搅拌系统配备砂、石含水率自动快速测定仪，由搅拌站的电子控制系统自动调整混凝土配比的用水量。3）定期校验搅拌站电子称量系统的精确度，保证混凝土原材料称量准确，严格按照配合比拌制混凝土，确保混凝土质量。4）管片混凝土浇筑时要分层、连续、均匀、对称的从模具两端向中间布料，采用振捣棒振动成型时，每盖一块盖板布一层料，振捣密实后才能布下一层料，振捣时不能碰撞模具、预埋件和钢筋骨架。5）振捣时间一定要控制好，一般为2～3min，振动至混凝土与侧板接触处不再有喷射状气泡为止。

3.6管片的保养在质量控制措施

管片的保养也是十分关键的内容，就混凝土的浇筑而言，要进行质量控制，首先要确定混凝土各项材料的配比参数，在参数确定的情况下按照既定的步骤进行浇筑，管片的质量控制可以得到保证。而在浇筑完成后，采用科学的养护质量控制措施，比如水分养护、温度控制等可以实现养护质量的提高。

3.7制定管片生产质量控制标准

制定管片生产质量的控制标准对于管片生产质量控制而言也有着重要的作用。从目前的情况来看，在不统一管片质量标准的大环境下，生产的管片配套性不强，其利用效率十分的低下，由此会造成比较严重的资源浪费，所以为了避免此类现象的产生，需要对标准进行统一。

结语：

盾构隧道在目前的地铁建设中有着重要的应用，此种隧道建设方法对于预制管片的依赖性比较强，所以说预制管片的质量决定了隧道整体的质量。为了进行隧道质量的提升，积极的控制混凝土预制管片的质量意义重大，所以本文就其质量控制展开了积极的探讨。

参考文献：

[1]王相东.盾构隧道混凝土管片生产工艺及质量控制措施[J].建设科技，2016，（16）：170-171.

[2]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2006：389.

作者简介：

刘国辉，中铁上海工程局集团有限公司城市轨道交通工程分公司，上海。