【论文范文】地铁管片灌浆孔塑料套管应用及抗拔试验方法探究.doc

　 论文范文 　 　 题目：地铁管片灌浆孔塑料套管应用及抗拔试验方法探究 　 编辑： HYPERLINK /wangguiqing1987 司马小 　 　 摘要：本文介绍地铁管片灌浆孔塑料套管的产品特点并结合广州地区的施工实际应用情况，对所出现问题进行探析，提出一些预防措施及新的抗拔试验方法。 关键词：地铁管片塑料套管抗拔试验目前，为解决日益严重的交通拥挤问题，国内的几个主要大城市如北京、上海、广州等都先后大规模地兴建地下轨道交通工程，以缓解城市交通压力。在地铁工程中，由于盾构法施工与矿山法相比，具有速度快、低造价、质量好、安全环保、对地面干扰较小等优点，目前，已经得到广泛的认可和应用。随着对国外技术的吸收与消化，地铁工程国产化程度的不断提高，管片生产及盾构施工技术也日渐成熟。灌浆孔塑料套管（以下简称塑料套管）是安装管片时必不可少的预埋件，其质量好坏直接关系到管片安装时的安全性。本文就地铁管片塑料套管的应用情况及抗拔试验方法方面提出笔者的一些见解。 1塑料套管产品特点塑料套管是管片产品中的预埋件，它是以高强度工程塑料为主材，经改性前处理，辅以优质抗老化剂和其它助剂，用精密模具注射成型预埋于盾构隧道混凝土管片中形成吊装孔。塑料套管产品的技术要求较高，使用时要求材料的韧性但又保证其结构强度，同时又要满足注射成型后的收缩变形量满足多道螺纹累积误差精度要求，并且与混凝土有好的相容性，以具有足够大的锚固力。在管片蒸汽养护加热和降温过程中不会因其热膨胀和冷缩导致与混凝土之间的裂缝。它相对于钢制灌浆头，塑料套管有安装方便可靠、密封良好、成本低、抗腐蚀的优点，另外塑料套管不导电，采用塑料套管不须考虑的防迷流问题，对于管片结构钢筋起到隔离屏蔽作用，对延长隧道的使用寿命有很大帮助。 2塑料套管的应用与发展塑料套管主要作用是用于吊装管片和后期灌浆。在管片安装过程中，把盾构机安装抓举头旋进该组件的内螺纹连接孔实现管片的起吊和安装。在管片安装完毕形成隧道后，在需要进行第二次灌浆的时候，可以通过该灌浆孔从隧道内向外灌浆。1994年广州兴建地铁一号线，广州市市政工程水泥制品有限公司负责生产全线的盾构隧道管片。管片规格6000×5400×1200mm×300mm，一环六片，标准片最大重量3.44t。管片设计所使用的塑料套管是通过日本都筑公司介绍，从英国订购。当时要求该套管抗拔荷载在12t以上或不少于管片自重的2.5倍。该产品在地铁一号线总体使用情况尚算可以，但成本昂贵。在建造广州地铁二号线时，管片环长增加至1500mm，标准片最大重量4.3t，初时仍使用进口产品。由于使用德国海瑞克盾构机，管片安装机械手的抓举油缸作用力较大，塑料套管已在其性能极限边缘工作，因此，容易发生管片脱出的情况。此时，国内的一些生产厂家开始开发生产此类产品，其中广铿建材有限公司通过采用改性聚酰胺基材料，成功开发出第一代抗拔力达到16t的塑料套管产品，同时也把生产成本降低了一半以上，实现了该产品的国产化，该产品成功应用于广州地铁二号线。之后，根据工程实践及实际需要，不断调试配方、改进设计，又开发出适用于各种管片、多种规格、不同抗拔要求的产品，最高抗拔荷载可达到37t。它们被广泛应用于广州、深圳、北京的地铁建设中。刚投入使用的广州交通轨道四号线，及在建的五号线已使用到其第五代产品，效果良好。3对施工中塑料套管的脱出事故的原因分析及预防措施塑料套管的脱出事故的因素是多方面的。从塑料套管本身抗拔力的角度来讲，是需要有足够的富余系数。起吊过程中，管片吊装孔需要安全地完成管片起吊和定位调整，抗拔件在动态下须具备足够的抗拔力，在实际操作中，即使在静态垂直起吊状态下，抓举机械手的抓举油缸向上拉管片和两个反向支持向下压紧管片形成的平衡受力体系中，在110×70的抓举油缸12Kpa的正常油压下，塑料灌浆头受的拉力已达到11.4t。加上管片安装时的动载及其它因素，实际所受的抗拔力要求应比外国专家提出的不少于管片自重的2.5倍要高得多。根据广州地铁二、三号线的工程实践，使用抗拔力16t的三头三角螺纹或单头牙圆弧螺纹产品基本上能满足要求，但偶有脱出现象，而采用单头牙圆螺纹25t产品，就没有出现螺旋套拔坏的现象。有些设计单位提出抗拔力的设计标准为不得少于管片自重的4倍再加上20%的安全系数是比较合理的。对于生产塑料套管要考虑选用机械性能好，表面硬度高，韧性好的改性聚酰胺基材料，而螺纹布置或有效长度的设计对抗拔力的影响也是很大的，如单头牙圆螺纹外表面为浅圆弧螺纹状对比三角螺纹更有利于浇筑时混凝土骨料在该位置的均匀分布，也避免了在该处振捣时难以气泡排出。而有效长度较长则有利于管片起吊过程中更好把住管片的重心位置。在生产管片环节，要注意预埋塑料套管定位的准确和稳固，以防振捣混凝土时塑料套