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盾构隧道衬砌管片生产质量控制 　　【摘要】本文结合管片生产实践，对管片混凝土用原材料要求、配合比确定，管片外形尺寸精度控制、管片钢筋笼精度控制，以及管片混凝土拌制、浇筑、养护等工序中的几个要害问题的质量控制作了初步的研究探讨。 　　【关键词】管片 质量 控制 　　管片是盾构隧道的永久衬砌结构，管片的质量直接关系到盾构隧道的质量和寿命。随着国内外地铁建设越来越多，管片的生产工艺也日益趋于成熟，但有些质量问题很容易在生产过程中出现并且很难避免。管片既有常规建筑工程用构件的生产工艺流程和质量标准，又有其高强度、高精度及高抗渗的特殊性能要求。我公司通过自己的实践摸索和借鉴它人成熟经验，得出一些成功经验，在成都地铁一号线工程上得到应用，效果良好。 　　1管片混凝土的质量控制 　　1.1管片混凝土用原材料质量控制 　　管片用混凝土为具有良好抗渗性能、抗裂性能的高强混凝土。上海地铁二号线西延伸工程管片用混凝土设计强度等级C50，抗渗等级1.2Mpa。 　　为了保证混凝土质量，我公司在混凝土用原材料选用、配合比确定上进行了大量的对比试验，从而得出适宜管片生产的各种原材料和配合比。 　　水泥质量是影响混凝土质量一主要因素，因此需选择质量稳定且由同一厂家供应，以便控制混凝土质量和管片外观色泽。我公司选择由都江堰拉法基水泥厂提供的PO42.5水泥。 　　细骨料（砂）选用天然中粗砂，细度模数控制在2.6~3.1，砂中含泥量不大于1.5%。采用同一产地的中砂。粗骨料（石）采用连续粒径5-25mm的碎石，要求质地坚硬，含泥量不大于1%。所有砂石料要求在产地过筛、水洗。 　　粉煤灰采用的是Ⅱ级低钙灰。外加剂采用高效减水剂。拌制混凝土和养护混凝土的用水采用自来水。 　　1.2管片混凝土配合比确定 　　为了使混凝土达到抗渗、抗裂、高强的目的，在混凝土配合比上我公司采用了双掺技术，水泥用量控制在441kg/m3，砂率为36%，掺和料掺量（和胶凝材料总量比值）为13%，水灰比为0.304。采用上述原材料，我公司的对比试验结果见表1。 　　从经济效益和使用角度综合考虑筛选，方案④的配合比设计更加合??。 　　1.3混凝土拌制质量控制 　　采用操作和计量全部由电脑自动控制的拌合站拌制混凝土。每个月检验一次拌合站的计量系统，确保水、水泥、外加剂的用量准确到±1%，粗骨料、细骨料的用量准确到±2%（均以质量计） 　　每天混凝土开拌前，试验室根据气候、气温和骨料的含水率变化，在基准配合比的基础上出具混凝土的施工配合比。 　　混凝土搅拌时间不少于90s，冬季适当延长。混凝土搅拌要充分、均匀，否则易造成管片混凝土表面出现大量气泡，降低管片的抗渗性能。现场测试混凝土坍落度控制在（2~4）cm。同时按照设计和国家标准要求制作混凝土抗压强度试块和圆柱形抗渗试块。 　　生产实践表明，按以上要求进行原材料和混凝土拌制质量控制，混凝土强度能够保持稳定。根据我公司04年7月份混凝土强度统计评定，批强度mfcu=65.6MPa，fcu，min=58.3 MPa，批强度标准差Sfcu= 3.01MPa ，完全符合设计要求。同时混凝土抗渗性能也符合设计要求。 　　2模具精度控制 　　管片制造误差和管片模具误差对提高管片衬砌质量不可低估，误差值必须严格控制在设计要求的范围内。经验表明不精细和不准确的模具经常导致管片质量不高，容易造成管片在隧道内拼装时破损，降低隧道最后的质量。 　　管片模具的高精度和良好的耐久性是保证管片外形尺寸精度的前提。为了保证混凝土管片能够符合设计和规范要求，在模具精度控制方面的工作内容包括钢模的设计制造、验收检测，以及生产过程中的使用维护等。 　　模具的检测工具主要有大量程内径千分尺（分度值：0.01mm），模具的弧弦长以及孔洞位置主要通过管片的三环试拼装进行检测。管片的检测工具主要有大量程游标卡尺（分度值：0.02mm）。 　　2.1模具构造 　　模具的内腔尺寸由底座的四侧加工面和锥形定位装置控制。侧板一般有两种开合形式，一种采用铰链连接在底座上进行开合，另一种采用导轨外加滚轮平移进行开合。实践经验表明第一种开合方式容易导致管片侧面凹凸榫槽处的表面混凝土损坏，而且侧板在开合的过程中受到的冲击力较大，一旦侧板刚度不足，长时间使用后容易变形；第二种开合方式克服了第一种存在的弊端，精度更容易控制，现已经成为管片钢模制作设计的主流。端板一般采用铰链连接。由于上海地铁二号线西延伸工程环向、纵向均采用直芯棒连接，所以模芯有两种，一种为固定模型，焊接在钢模底座上，另一种为活络模芯，通过模具端头芯棒和插销成“十”字形定位。 　　2.2模具的验收检测 　　每套钢模要经历四个阶段的验收。在钢模进场前，对钢模进行严格的出厂验收。合格钢模进场固