合肥地鐵盾構(gòu)段單圓隧道的管片生產(chǎn)工藝方案

辛學(xué)禮XIN Xue-li

（中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司，太原030000）

0 引言

如今，越來越多的地鐵隧道施工都使用盾構(gòu)方法，而盾構(gòu)施工中需要采用管片，管片生產(chǎn)成為決定盾構(gòu)施工質(zhì)量的關(guān)鍵，在實(shí)際工作中需要根據(jù)工程的實(shí)際情況，制定合理可行的管片生產(chǎn)工藝方案，并在實(shí)際生產(chǎn)中加以嚴(yán)格執(zhí)行。

1 工程概況

合肥地鐵4 號線是合肥地鐵第四條建設(shè)的線路，總投資約276.75 億元，全長41.37km，全部為地下線。預(yù)計(jì)2021年底正式運(yùn)營，標(biāo)志色為橙色。合肥地鐵4 號線是一條西至東北方向L 型“骨干線”，線路西側(cè)起于侯店路站，北端止于東方大道站，共設(shè)31 座車站。

合肥地鐵5 號線是合肥地鐵第5 條建設(shè)的線路，預(yù)計(jì)2021年年底正式開通，標(biāo)志色為草綠色。合肥地鐵5 號線線路經(jīng)由濱湖新區(qū)、包河區(qū)、蜀山區(qū)、廬陽區(qū)。為一條南北向線路，線路南端起于云南路，北端止于汲橋路，途經(jīng)云南路、云谷路、上海路、錦繡大道、黃河路、河北路、繁華大道、廬州大道、宿松路、金寨路、蒙城路和太和路，全長約40.2km，全部為地下線，共設(shè)33 座車站，平均站間距1.22km。

正線區(qū)間以及出入段（場）線盾構(gòu)段均采用單圓隧道管片厚度為300mm，內(nèi)徑為5.4m，外徑為6m 的盾構(gòu)。管片環(huán)寬1.5m，采用通用環(huán)管片，每環(huán)6 塊（3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)塊，2 個(gè)相鄰塊，一個(gè)封頂塊），生產(chǎn)數(shù)量以采購人需求為準(zhǔn)。

2 管片生產(chǎn)工藝方案

管片生產(chǎn)工藝流程如圖1 所示。

圖1 管片生產(chǎn)工藝流程

2.1 鋼筋工程

2.1.1 鋼筋加工

①經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)合格后的原材料才能用于鋼筋加工。②鋼筋加工應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行，在斷料和彎曲成型前要有詳細(xì)且準(zhǔn)確的放樣，同時(shí)還要設(shè)計(jì)并制作出精準(zhǔn)的樣板及校核基模，以此在斷料和彎曲時(shí)做到快速檢測。③將鋼筋送入到彎弧機(jī)的過程中要保持勻速和平穩(wěn)，避免平面翹曲，在成型之后，要安排專門的質(zhì)檢人員對鋼筋表面進(jìn)行目測，如果發(fā)現(xiàn)裂紋或翹曲，則不允許鋼筋進(jìn)入成型靠模架。④鋼筋的加工需要在專門的加工車間中進(jìn)行，車間要做好防雨與防污染。將鋼筋加工好，并檢驗(yàn)確認(rèn)合格后，需設(shè)置標(biāo)識牌，將其分類存放，等待使用。

2.1.2 鋼筋焊接

①鋼筋骨架焊接。1）利用專門制作而成的鋼筋對靠模焊接管片的鋼筋骨架進(jìn)行焊接，以保證鋼筋籠焊接完成后的組裝精度達(dá)到要求。2）鋼筋焊接工藝以低溫焊接為宜，即為二氧化碳低溫保護(hù)焊，全體焊工必須持證上崗。3）鋼筋焊接強(qiáng)度與較小直徑等強(qiáng)。鋼筋骨架中的鋼筋焊接連通。②鋼筋焊接過程中應(yīng)避免產(chǎn)生夾渣、咬肉和氣孔，在埋件焊接完成后產(chǎn)生的氧化皮與焊渣應(yīng)安排專人進(jìn)行清理。③完成焊接的鋼筋骨架應(yīng)堆放在經(jīng)批準(zhǔn)的指定范圍當(dāng)中，一般堆放成拱形，層高要控制在5 層以內(nèi)。④鋼筋骨架的吊裝要用專門的工具進(jìn)行，以免在吊裝使發(fā)生變形。⑤將鋼筋骨架焊接成型后，應(yīng)安排專門的質(zhì)檢人員對其質(zhì)量做全面的檢查和標(biāo)識，同時(shí)按照規(guī)格進(jìn)行整齊的堆放。

2.1.3 鋼筋籠安裝

①對于管片鋼筋，要用強(qiáng)度較高的塑料墊塊作為保護(hù)層墊塊。具體的選用標(biāo)準(zhǔn)為：使保護(hù)層的厚度、承受力及穩(wěn)定性都達(dá)到要求，同時(shí)墊塊的顏色要與混凝土達(dá)到一致，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師檢查認(rèn)可以后才能使用。②隔離器的類型需按照具體部位來選擇，主要有兩種類型，分別為齒輪形與支架形。其中，對于齒輪形，主要在側(cè)面與端面使用，則支架形主要在內(nèi)弧底部使用。隔離器的安裝應(yīng)達(dá)到位置準(zhǔn)確和均勻。③根據(jù)設(shè)計(jì)要求做好預(yù)埋件的安裝，安裝好的預(yù)埋件其位置應(yīng)準(zhǔn)確無誤，且固定牢靠，避免由于受到振動(dòng)作用而移位。④鋼筋入模具體位置應(yīng)準(zhǔn)確無誤，骨架的任何部分都不能和鋼模及芯模發(fā)生接觸。在鋼筋入模之后，應(yīng)由專門的質(zhì)檢人員進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查確認(rèn)合格后，做好驗(yàn)收，之后即可開始混凝土施工。

2.2 模板工程

2.2.1 模板驗(yàn)收

①單塊模板檢驗(yàn)：對所有需要在生產(chǎn)中使用的鋼模進(jìn)行逐一檢驗(yàn)，并做好相應(yīng)的質(zhì)量記錄。以此保證模板本身、弦長和弧長都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。②在鋼模合攏之后，要用內(nèi)徑千分卡對鋼模內(nèi)腔凈寬予以檢查，利用專門的檢驗(yàn)樣板對端模合模質(zhì)量進(jìn)行檢測，若誤差超過允許的范圍，則要查明原因并重新進(jìn)行組裝，直到合格。模板組裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

表1 模板組裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.2.2 鋼模組裝

①對所有進(jìn)場的鋼模板及其配件做好編號，以實(shí)現(xiàn)配套管理。②在每次澆筑之前都要對鋼模上殘留的混凝土進(jìn)行清理，而且還要用壓縮空氣進(jìn)行吹掃，以清除顆粒與灰塵。所有和混凝土接觸的鋼模表面，在進(jìn)行清理洗刷的過程中禁止用錘敲，以免鋼模的表面被破壞導(dǎo)致混凝土外觀質(zhì)量不合格。③脫模劑的施工以噴涂工藝為主，完成噴涂后脫模劑應(yīng)保持均勻。④鋼模合攏之前要對底模和側(cè)模相接觸的部位進(jìn)行認(rèn)真清理，將灰塵吹干凈以后才可以合模。⑤完成合模以后，要按照從中間到兩端的順序?qū)⒍ㄎ宦菟ㄍ瓿蓴Q緊，最后再將定位銷打入。⑥將鋼筋籠入模以后安裝芯棒。

2.3 混凝土工程

①混凝土布料按照從兩端到中間的順序均勻進(jìn)行，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆謱?。②在布料完成之后?yīng)盡快加蓋蓋板，使蓋板和鋼模之間達(dá)到密貼，同時(shí)還要用銷子將其銷緊，啟動(dòng)振動(dòng)臺開始振搗。③混凝土的振搗應(yīng)達(dá)到以下要求：通過對混凝土的振搗使其出現(xiàn)以下現(xiàn)象時(shí)，則說明混凝土已經(jīng)達(dá)到密實(shí)：混凝土的表面不再沉落或沉落的不明顯；混凝土的表面不再有氣泡產(chǎn)生或振搗器的周圍無氣泡產(chǎn)生；混凝土的外弧面開始明顯泛漿；混凝土將模板的邊角處完全填滿。④成型后的管片外弧面的混凝土收水間隔時(shí)間以管片外弧面混凝土表面已接近初凝狀態(tài)來控制。外弧面收水抹平操作時(shí)，依下列順序進(jìn)行：先用鐵尺刮去多余混凝土，并使外弧面沿鋼?；《绕巾?，達(dá)到平整密實(shí)的效果。視季節(jié)變化，混凝土管片靜置1～3 小時(shí)內(nèi)用泥水鐵板收水抹面2～3 次，管片表面平整密實(shí)。鐵尺寬度130mm，厚度20mm。⑤混凝土達(dá)到初凝之前要轉(zhuǎn)動(dòng)一次芯棒，但要注意不可向外抽動(dòng)芯棒，在混凝土達(dá)到初凝以后應(yīng)再次轉(zhuǎn)動(dòng)芯棒，并根據(jù)混凝土的結(jié)硬情況將芯棒抽出，避免芯孔由于芯棒抽出過早產(chǎn)生坍塌和變形，具體的抽出時(shí)間還要根據(jù)天氣和溫度情況確定。⑥管片收水抹面以后，要用塑料薄膜對管片的表面進(jìn)行覆蓋，以免管片由于失水產(chǎn)生龜裂。

2.4 管片養(yǎng)護(hù)

①管片早期采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的方法，整個(gè)養(yǎng)護(hù)過程可以分成四個(gè)階段，即靜停階段、升溫階段、恒溫階段和降溫階段，其中，靜停的時(shí)間要達(dá)到2h 以上，升溫速度不能超過15℃/h，最高溫度保持在50～55℃范圍內(nèi)，降溫速度也不能超過15℃/h。升降溫與恒溫都要在密閉蒸汽養(yǎng)護(hù)室內(nèi)進(jìn)行。在拆模的過程中，混凝土表面溫度和環(huán)境溫度之間的差不能超過20℃。②管片混凝土振搗、蒸汽養(yǎng)護(hù)、管片翻轉(zhuǎn)修整區(qū)將均勻布置在封閉式的室內(nèi)車間，以此防止車間中通過穿堂風(fēng)，使管片生產(chǎn)環(huán)境保持相對穩(wěn)定，避免管片由于溫濕度變化而產(chǎn)生微裂縫。

3 結(jié)語

綜上所述，管片生產(chǎn)對地鐵隧道盾構(gòu)施工至關(guān)重要，決定了盾構(gòu)施工能否順利進(jìn)行，也影響到盾構(gòu)施工的質(zhì)量與安全。以上提出了合肥地鐵盾構(gòu)段單圓隧道的管片生產(chǎn)工藝方案，旨在為實(shí)際的盾構(gòu)施工管片生產(chǎn)提供參考指導(dǎo)。