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地铁钢筋混凝土管片生产质量控制

2017/02/27 阅读:

摘要:地铁已成为城市交通的重要组成部分,作为地铁施工重要环节之一的盾构钢筋混凝土管片也必须严格控制其生产质量。本文结合实际生产经验,针对管片生产各工艺环节的质量控制作深入探讨,希望能为相关管片生产企业提供借鉴和参考。

关键词:钢筋混凝土管片;生产;质量控制

1.管片的主要技术要求

(1)混凝土强度等级、抗渗等级应满足设计要求,钢筋保护层厚度应满足设计要求。

(2)为保证结构受力性能,管片必须达到以下要求:①单块管片允许误差:宽度为±0.5mm;弧、弦长为±1.0mm;环向螺栓孔孔径及孔位为1.0mm;厚度为-1.0~+3.0mm;②三环拼装允许误差:相邻环的环面间隙≤1.0mm,纵缝相邻块间隙为≤1.0mm;纵向螺栓孔孔径、孔位分别为±1.0mm;衬砌成环后内径为±2mm;成环后外径为-2~+6mm。③管片应用高精度模具生产,并应定期检测维护确保其使用精度。

(3)管片表面应平整,无缺棱、掉角、麻面和漏筋。

(4)管片应按照检验频率进行三环拼装和抗渗检漏试验,当设计有要求时还需做管片抗弯折、注浆孔抗拔等试验。

2.管片生产质量控制

2.1模具清理与组装

(1)模具每周转使用100次必须进行精度检验,包括内腔宽度、深度、弧弦长三项。模具侧、端模的组装顺序应按照使用说明书的要求进行,先拧中间定位螺丝,后拧两侧紧固螺丝,宜采用力矩扳手,扭力控制在300N•m。组装标准:模板拼缝结合处严密、无缝隙,并且组装好应用内径千分尺检测其内腔宽度。

(2)模具组装前应将模具上的混凝土残留物、杂物清理干净,特别是端、侧模结合处清理干净,否则污染管片,影响管片外观质量和尺寸精度。并且必须将内腔中的水泥浆完全清理干净,露出模具底色,否则影响脱模剂成膜后的润滑效果,管片易产生针眼状气泡。合模前检查模具密封胶条是否完好,及时更换,避免漏浆。

(3)脱模剂宜使用水性的,严格按照确定的比例配兑,配对比例根据生产条件综合因素试验确定。脱模剂涂刷时应采用质地柔软、吸水性强的棉布或棉纱,要求涂刷薄而均匀、无积液和流淌现象。涂刷量控制宜在0.8~1.2升/环。涂刷完后应检查模具棱角、手孔盒等处的脱模剂是否有漏涂现象,若有应补涂,过多处应干布吸掉。

2.2钢筋骨架制作与安装

(1)半成品加工前应先放样,确认无误后按照规范和设计要求批量加工。弧形主筋加工时要防止主筋出现翘曲现象,影响骨架成形质量,同时选用钢筋纵肋和横肋均匀且符合规范要求的优质原材。

(2)骨架拼装必须在胎具上进行,采用二氧化碳气体保护焊对称跳点焊接固定,焊接不得出现咬肉、假焊、夹渣现象,且点焊牢固防止在转运时骨架松动变形。

(3)骨架入模前,在侧模上放置胶垫,骨架沿胶垫平稳入模,避免划伤钢模。骨架入模后调整保护层,安装侧边飞轮支架。骨架保护层调整时禁止使用金属物生掰硬撬造成模具损伤。检查是否有脱焊的钢筋,若有脱焊及时补焊。

(4)组装好的骨架应有标识区分哪些验收合格可以使用,骨架堆放高度不超过5层,防止弧度变形影响保护层。

2.3预埋件安装与隐蔽验收

(1)常规的预埋件有注浆孔、拼装螺栓孔、螺旋筋、疏散平台预埋钢板等,应严格按照设计要求放置并固定牢靠。

(2)各预埋件与模具接触面之间应紧密贴合。钢筋骨架入模后将弯芯棒穿好,穿弯芯棒时检查O型密封圈是否损坏,若有损坏及时更换,避免漏浆。注浆孔应垂直不得倾斜。

(3)合盖板前应联合监理进行隐蔽验收。主要检查项目:钢筋保护层、预埋件安装固定是否牢靠和位置的准确性、模具内腔清洁程度、是否有漏放的预埋件、

2.4混凝土拌和与浇捣

(1)结合生产工艺特点管片混凝土塌落度宜为4cm~7cm,必须具有良好的粘聚性、流动性(触变性)、保水性和早强性能,其中触变性直接影响气泡的排出,早强能够提高日产能和减少微裂纹。应严格控制原材质量,保持混凝土工作性能稳定,且混凝土运距尽可能短、避免振动,减小塌落度损失。

(2)以气动振捣为例分3次布料,浇筑至中间螺栓孔下部时,停料振捣排气30s;继续浇筑至模具下料口下约10cm时,停料振捣排气30s;最后继续浇筑至完成然后改用弱振(关闭一半马达且另一半半开)30s。浇筑过程中均匀布料,浇筑速度控制在0.5m3/min左右。浇捣时间一般控制在5min~6min,最多超过10min。振捣排气充分的判断标准:混凝土表面平坦泛浆,不再出现喷射状气、水泡,下料口与侧模边结合处没有气泡排出。

(3)注意事项①避免空振,先布料再振捣。②关注气源输出端气压,控制在0.6MPa~0.8MPa。③由于采用高频气动振捣,下料口处振捣力较大,如果外弧面此处砂浆层过厚,为避免外弧面浮浆过多产生干缩裂纹,二次下料注满前留3cm左右,待结束振捣后再填满,收面时人工插捣密实。

2.5管片静养与收面压光

(1)浇筑成型后静养,视气温及混凝土凝结情况约10min~20min后打开盖板收面。收面分粗、中、细三道工序。粗收(收水):用钢板刮尺刮平去掉多余混凝土,并进行粗收。中收:粗收约1h后用钢抹子抹面,使管片外弧面平整、光洁,也可增加一遍刮尺再刮平。精收(压光):力求表面光洁无抹子印,管片外弧面平整度的误差值不大于±2mm。

(2)注意事项

①管片静养收面全过程中,除收面外其他时间管片外弧面均应覆盖塑料布,防止外弧面失水过快产生收缩裂缝。

②精收时间点以用手压按混凝土表面,有不明显凹痕时为准。

③注意把握精收时机,在混凝土初凝前后进行压光,可以在一定程度上控制管片外弧面的细小微裂纹。

④管片静养时间根据混凝土凝结情况而定,一般在2.5h~3h,强度达到3.5MPa左右为宜。

2.6管片蒸养与脱模

(1)管片静养完成后进入蒸养房蒸养,进入蒸养房前必须检查塑料布是否覆盖严密、螺栓芯棒是否已拔出。

(2)管片蒸养分为静停(前述)、升温、恒温、降温四阶段。升温速度不超过15℃/h速度;恒温约2h,相对湿度不小于95%,恒温时间根据季节变化做相应调整;降温速度不超过20℃/h,并匀速降温至与室温差不超过20℃。

(3)管片蒸养注意事项①在整个蒸养过程中安排专人负责严格控制升、降温速率,如实记录各测温点的温度变化值。②蒸养最高温度不超过60℃,实际生产过程中宜控制在45℃~55℃之间,在能够满足生茶要求的前提下尽可能采用低温蒸养,尤其是冬季利于裂纹的控制。③蒸养总时间据混凝土强度增长情况来确定,一般冬季4.5h~5h、夏季4h~4.5h,尤其是夏季蒸养时间不宜过长,控制水化热。

(4)管片脱模控制①管片采用真空吸盘脱模强度须达到15MPa以上;采用夹具脱模时,强度须达到40%以上。②脱模时应平稳起吊,不允许单侧或强行起吊,起吊时吊具必须垂直。③翻转管片内弧面向上,注明生产日期、制造编号、管片分块号、管片类型等信息。

2.7管片的后期养护

(1)管片在临时存放区充分降温、修补后,待管片表面温度与养护水温差小于20℃后转运至水池内进行浸水养护。

(2)管片浸水养护期间水必须没过管片。养护用水应掺加生石灰,形成Ca(OH)2溶液,pH值控制在9~12。管片浸水养护7d后转为喷淋养护7d。

2.8管片的成品保护

管片从生产到运送至盾构现场需经过9次吊运、2次翻转,成品保护尤为重要。有以下几点原则:①吊运要平稳、快起慢放。②加设防撞缓冲垫、柔性接触。③采用吊运设备、工具必须有利于成品保护。④操作人员必须有在责任心,且任何一个吊运过程必须安排两人扶住管片。

3.体会与建议

管片生产类似于工业化标准件生产,生产中每个细节都必须严格按照标准化作业手册上的规定动作来完成,只有做到每个环节、每个细节均可控,才能保证产品质量的稳定。为此,我们应不断探求技术更先进的机具、更完善的生产工艺方法用于管片制作,将管片作为一个工业化产品来对待,力求内实外美。

结语

随着地下轨道交通的蓬勃发展,对盾构管片的生产质量控制也提出了更高的要求。对此,应在生产工艺各环节加强对管片生产的质量控制,切实保证隧道施工质量,促进城市地下轨道交通事业的健康发展。

参考文献

[1]王波.成都地铁盾构管片预制生产线设计及质量保证措施[J].国防交通工程与技术,2016(1):34-36.

[2]武凯,唐燕云.地铁盾构管片加工质量控制与检验[J].建筑技术,2014(9):780-782.

作者:张国良 单位:中铁一局集团天津建设工程有限公司混凝土构件分公司

地铁钢筋混凝土管片生产质量控制

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