浅谈盾构管片通病控制.pdfVIP

浅谈盾构管片通病的控制 陈培标 (无锡市万丰混凝土有限公司无锡214000) 摘要：盾构管片作为的城市地下轨道交通的最外层安全屏障，具有承担着 抵抗土层压力、地下水压力等特殊荷载的重要作用，它的质量直接关系到 城市地下轨道交通工程的整体质量和安全。作为管片生产过程中常见通病 的产生和存在，将严重妨碍着城市地下轨道交通工程的使用安全和寿命。本 文通过配合比设计、原材料控制、模具脱模剂的改良和振捣工艺的改进等方法， 有效的控制了城市轨道交通工程中C50PIO预制衬切盾构管片容易出现的气泡、 空洞、蜂窝、裂缝等通病情况的发生，为无锡市地铁轻轨工程建设贡献了一份微 薄力量。 关键词：管片通病；配合比设计；原材料控制；脱模剂改良；振捣工艺 1前言 无锡市地铁轻轨1撑、2j!j}线工程建设是无锡市城市建设史上的一个新的里程 碑式进程，它为无锡市民生与城市建设史又添上了一笔浓章重彩。作为的城市 地下轨道交通工程的最外层安全屏障，预制衬砌管片起着居足重轻的作用。无 锡市地铁轻轨1撑、2群线采用的管片为楔形管片，设计寿命为100年，混凝土标 号C50，抗渗等级PIO，管片每环6片，其中标准块3片、临接块2片、楔块l 片，厚度为350mm，宽度为1200mm，生产工艺为流水线模具成型预制，混凝 土浇筑后经高温蒸汽养护后，浸水养护7天，然后淋水养护至出厂盾构拼装。2010 年-2011年，无锡管片龙头生产企业无锡市政建设集团建达隧道构件有限公司共 承接了地铁1号线7、8、13标8000余环管片生产任务。 2管片的质量要求 由于无锡轨道交通工程使用的盾构管片为环形楔片拼装，每环6片，每片均 由标准模具预制，生产实行工厂化流水线作业，成型工艺为通过封闭式模具振捣 成型，再通过预养、蒸汽养护而成。其预制过程为：模具涂油_吊入钢筋骨架一 混凝土入模_÷混凝土震实一÷混凝土外弧面收光_预养_÷蒸汽养护一出模。由于生 产采用的模具为弧形封闭式结构，模具振动工艺为固定式振动台和早期养护蒸汽 167 养护，所以所生产的管片极容易产生空洞、蜂窝、气泡和裂缝等质量和外观通病。 环形楔片的拼装要求不仅仅是管片要尺寸精度高，还要有特殊的外观需要和质量 需求，比如拼装部位的止水槽不能有空洞、蜂窝、大气泡和裂缝，以致整环管片 渗水。而该部位的问题也是管片通病的集中地带。 下面为管片及其止水槽示意图 图1管片及冥止水槽不恿图 3管片的通病及成因 管片的通病：从2010年度3000环生产的情况看，除裂缝外，管片的其他通 病全部集中在管片的四个侧面(内弧面粘模和外弧面不光洁易解决问题这里不探 讨)，尤其以环与环之间的衔接面为最。这些通病基本为：5mm以上气泡、空洞、 蜂窝、裂缝，尤其是5mm以上的气泡最易发生和最难解决。 管片通病的成因： 空洞、蜂窝的成因：二者成因基本相同，即配合比设计不合理和布料工艺不 合理，具体表现为砂率过低、将混凝土设计成干硬性混凝土，即坍落度lOmm， 以及未分层布料和振捣不到位。 裂缝的成因：基本集中在原材料的控制和出模时间控制的不合理上。 原材料中砂石含泥量超标，水泥安定性不合格、标准稠度用水量过低是混凝 土构件发生裂缝重要根源。在冬季，管片蒸养后不经降温措施就拆模等情况也会 产生表面裂缝。 气泡的成因：气泡的成因涵盖管片生产的各个环节，从原材料选择，配合比 设计，模具脱模剂品种的选择、勾兑比例和涂抹的均匀性，混凝土入模布料的控 制，振捣工艺及模具自身构造的特性。 在原材料中：集料的针片状颗粒多，混凝土内气泡则不易排出：外加剂自身 含气量过高，则使混凝土搅拌后产生较多的气泡，如果排出不畅将积聚成有害大 气泡；水泥，近年来为增加产能，水泥厂家向水泥中添加带有木钙、二乙二醇、 168 丙二醇等的混杂型助磨剂，则使混凝土气泡不均匀并极易产生大气泡。 配合比设计上：如果将混凝土中自由水过多，则极易在混凝土搅拌时将空气 卷入形成较多的大气泡。 脱模剂：不同品种、不同勾兑比例的脱模剂的粘性不同，它们的粘性过高则 影响气泡从模板壁排出。 布料工艺和振捣工艺：混凝土入模布料在二次三次布料时中间有间隔，极易 将空气裹入混凝土中形成大气泡。而仅仅采用固定震实台震实管片混凝土，