盾构隧道管片生产施工方案

盾构隧道管片生产施工方案1、管片设计管片衬砌型式采用单层装配式衬砌，管片钢筋混凝土衬砌的厚度采用300mm，管片内径Φ5400mm，转弯环楔形量为45mm。管片采用六分块：三个标准块B、两个邻接块B1和C、一个封顶块F。为加强结构的整体性，改善接缝的防水性能，区间隧道管片采用错缝拼装。封顶块采用径向插入和纵向插入相结合的插入方式，即径向推上4/5再纵向插入1/5。管片连接方式采用弯螺栓连接。管片纵向螺栓中心线处设置一条对中线，为不损伤结构强度，此对中线设为凸起线。表8.6管片设计参数表项目设计参数管片内径5.4m管片厚度300mm管片外径6.0m管片宽度1.5m分块数6块材料设计C50，抗渗等级P12保护层内侧为40㎜，外侧为30mm；构造钢筋保护层厚20mm管片拼装方式错缝拼接片接触面构造管片环、纵缝接触面皆不设榫槽管片连接形式弯螺栓连接楔形量45mm2、管片生产工艺管片生产工艺流程如下图所示：图8.19管片生产流程图（1）模具清理组模前，必须要把模具上的残积物全部清理干净，内表面使用海绵块和胶片配合清理，严禁使用铁器等硬物清刮。残积物全部清理干净后，应由专人使用高压空气喷射，把全部杂物从模具内表面清走，不得有任何杂物残留。（2）喷涂脱模油喷涂脱模剂必须由专人负责，喷涂前必须先检查模具内表面是否有残留物，如有，应通知清模人员进行返工。喷涂时先使用雾状喷雾器喷涂，然后用拖布均匀抹开，使得内表面全部均布脱模剂，若两端底部有积聚，应清理干净。（3）模具组装先将侧模轻推就位，并推至吻合标志，再利用连接螺栓把端模和侧模连上，利用专用工具均衡用力，把模推至吻合标志的位置，完全对正位后，但拧紧螺栓，不得用力过猛。把侧模与底模的固定螺栓装上，用手拧紧后用专用工具，由中间位置向两端顺序拧紧，严禁反顺序操作，以免模具精度损失。（4）模具精度检测图8.20模具检测每次钢模合拢后，由专职质检员用内径千分尺按照规定的方法检查钢模的内净宽度尺寸，并记录于钢模检查表中。（5）钢筋骨架制作、入模（6）混凝土浇注震捣成型只有坍落度在80±20mm、空气含量＜1％，且级配符合要求的混凝土才可用于管片的生产。混凝土要分层浇筑，要注意使混凝土在模具内均匀分布；其浇筑的顺序为：管模的两端→管模的中段。混凝土浇筑时，用振动棒密实成型，振动时要注意振棒不得接触和碰撞模具；振动至少量浆水从盖板边缘均匀淌出为止。每个振动点的振动时间（视混凝土坍落度情况）控制在10～20秒内，振动完成后，应把振棒缓慢拔出。（7）混凝土光面拆卸面板的时间随气温和混凝土凝结的情况而定，一般以掀开中间的薄塑布，用手按微平凹痕为准。光面分为粗、中、精三个工序：粗光面：用铝合金压尺刮掉多余砼，并进行粗磨；中光面：待砼收水后，用灰匙进行光面，使管片面平整、光滑；精光面：使用长匙精工抹平，力求使表面光亮，无灰匙印。（8）养护（蒸养）浇筑混凝土时，若气温小于25℃，则采用自然静养方式；若气温大于25℃，则采用无压蒸汽养护方式。蒸养的升温速度，每小时不超过20℃，最高温度为60℃，恒温时间4小时；降温速度每小时不超过20℃，整个蒸养过程应由专人负责并作记录。蒸养过程注意温控仪的准确性和灵敏性，用温度计分6点检测，蒸养后的管片温度与外界温度的差值不得大于20℃。蒸汽养护6小时，水中养护7天。根据供需动态调整管片库存，以防大量管片积压资金或某种类型管片缺乏影响施工进度。管片养护主要温度曲线见下图：图8.21管片养护主要温度曲线图（9）脱模及养护（10）管片编号考虑到钢模编号形式在各类管片上的标示都是一样，故于钢模生产时，就将钢模编号“以凹字形式”印于钢模内弧面，当管片成型后于管片内弧面可见清晰、整齐地并不宜被磨损的钢模编号；管片脱模后，除上述标识外，还必须及时于管片内弧面及右侧面清晰标识管片生产日期、生产编号、分块号等标记。（11）管片修整各种原材料存放情况归纳表见下表：表8.7管片原材存放管理项目储藏场所存放/管理水泥水泥储存仓筒保持适当库存量细骨料指定储存场所确认有无异物混入/库存量粗骨料指定储存场所确认有无异物混入/库存量掺加剂掺加剂罐确认有无分离、变质/库存量钢材指定储存场所防锈处理/确认库存量焊条指定储存场所防锈处理/确认库存量3、管片精度及外观检查管片制作精度要求见下表：表8.8管片精度要求序号项目允许偏差备注1管片宽度±0.3每块测三点2弧长、弦长±1.0每块测三点3内半径±1.0设计要求4外半径（0，+2）5管片厚度（-1，+3）每块测三点6环、纵向螺栓孔±1.0每块检验（2）每块管片都应进行外观质量检验，管片表面应光洁平整，无蜂窝麻面、露筋，无裂纹缺角，无汽、水泡，注浆孔应完整，注浆孔和螺栓孔内无水泥浆等杂物。表8.9管片外观质量要求及检验方法项目质量要求检验方法漏筋无观察、用直尺量孔洞无观察、用直尺量蜂窝无观察裂缝影响结构性能和质量的裂缝无观察和用尺、刻度放大镜量测不影响结构性能和质量的裂缝无外形缺陷无观察外表缺陷无观察外表玷污无观察4、管片试验（1）三环拼装试验在预制混凝土管片生产正式开始之前，制作三环完整的预制混凝土管片，包括螺帽、螺栓和其它附件，并提供检测报告供监理工程师审批，以展示预制混凝土管片结构在给定的公差要求之内，管片水平放置。在示范衬砌中包含一环转弯管片。每套管模每生产100环抽查3环做水平拼装检验，管片试拼装采用多点可调度平台，可调平台的数量为12个。精度测试拼装时的环向螺栓的预应力按拧紧力矩控制，拧紧力矩控制在200～240KN.m之内，纵向螺栓的预应力拧紧力矩可控制在150～200KN.m之间。其水平拼装检验标准应符合下表的规定。表8.10管片水平拼装检验及允许误差偏差值序号项目允许偏差(mm)检验频率检验方法范围点数1环向缝间隙0.6~0.8每环3塞尺量2纵向缝间隙1.5~2每条缝3塞尺量3成环后内径±2每环3钢卷尺4成环后外径-2+3每环3钢卷尺5纵向螺栓孔孔径±1螺栓杆与孔全部插钢丝6环向螺栓孔孔径1.0螺栓杆与孔全部插钢丝7拼装成环后初始椭圆率2每5环1钢尺量、计算8每一环管片定位量3每环1钢尺量上表标准采取设计规范中错缝拼装的相应要求。环面平整度和相邻环高差按规范及合同要求执行。（2）管片强度及抗渗试验采用千斤顶分配梁系统加荷，加荷点标距900mm，支撑管片两端和小车可沿地面轨道滑动。采取分级加荷法：每次加荷10KN，注意记录裂缝产生和裂缝宽度为0.2mm时的荷载值，加荷完成后，静停1min记录压力表读数及中心加荷点及水平位置变量。抗弯试验在管片正式生产前进行，以验证管片抗弯能力。图8.22管片抗弯试验装置图（3）管片吊装孔抗拔试验管片正式生产前作抗拔能力验证管片吊装孔的抗拔能力，以确保施工中管片安装安全。先将螺栓旋入管片灌浆孔螺栓管内，检查连接后螺栓的旋入深度及垂直度。再把橡胶垫片及支承钢板套进螺杆，并安装千斤顶，使管片、螺栓、千斤顶连接成一整体。千斤顶与螺栓用螺帽连接好并旋紧后，开始按顺序加荷，每级以10～20kN拉力增力，每级加荷完成后持荷5min，并观察位移值直至加荷至压力表压力不再增加，百分表读数还不断增大时，便停止加荷。此时螺栓管承受的拉力已超过极限且被破坏。（4）抗渗试验每五环管片为一批，进行一次抗渗性能实验，混凝土试件的制作和实验符合现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》，抗渗试验结果满足设计要求。检验设计混凝土配比能否满足抗渗的要求。抗渗试验的水压施加在实际工程的迎水面一侧或高水压一侧，水压力按P水=Wi+0.2MPa（稳压2小时计算），Wi按设计抗渗标号取1.2MPa。做抗渗试验后，目测判断管片的抗渗指标是否满足。若管片侧向厚度方向的渗水高度h水≤h/5-h/6，(h为管片厚度)，则说明抗渗合格，反之则不合格。由于管片宽1.5m，是采用多组型钢两端用螺杆夹紧固定在支承架上，受力状态与实际使用时不同；为保证加压后，管片不会产生破坏影响试验结果，把管片试件沿环向均匀分成左、中、右三个试验区，每区面积4900cm2（即70×70cm）。每次试验一区（根据实际需要选择其中一区）。将标准A片固定在支承架上，通过手动加压泵进行加压，分4级进行加压；第一级从0加至0.5MPa；第二级从0.5加至0.8MPa；第三级从0.8加至1.0MPa；第四级从1.0加至1.2MPa。每级之间持荷时间不少于15分钟，每次加压前先检查构件各端面的渗水情况，并做好记录。第4次加压后，达到1.2Mpa水压时，连续观察0.5小时，构件各端面均未发现渗水现象，认为符合抗渗强度等级S12的要求。图8.23管片抗渗检漏装置图5、管片修补(1）修补质量：应无裂缝和杂物，强度应与管片混凝土强度相当，颜色与管片原有的混凝土颜色相近。(2）材料质量：每批修补材料均应存放妥当，防止杂物污染，避免发生混合，应密封保存。6、管片吊装管片吊装时一般是A1、A2、A3三块一起吊，然后是B1、C、K三块一起吊，即一环管片分成两次起吊。（1）管片从车上吊运至现场地面管片从管片厂运至工地后，管片车停在龙门吊旁，利用龙门吊和吊带把管片吊至地面，然后利用叉车将管片转场至地面的管片堆场处堆放。管片调运的最重的荷载为吊装A1、A2、A3三块管片，此时重量约为13t左右，采用两条吊带同时吊起，每条吊带可承受的重量为10t，两条共可承重20t的重量，其安全系数达到了1.54。（2）管片从地面运至井内当盾构机掘进工作时，用