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盾構(gòu)管片質(zhì)量控制研究

2019-03-12 22:39黃文侯鄭雪云
珠江水運(yùn) 2019年3期
關(guān)鍵詞:質(zhì)量控制

黃文侯 鄭雪云

摘 要:文章以廈門軌道交通施工為例,主要從模具、原材料、混凝土這3個(gè)方面探討了保證管片預(yù)制質(zhì)量的控制措施,并詳細(xì)介紹了成品檢測與試驗(yàn)的方法與步驟,從而全面提升了地鐵混凝土管片的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:盾構(gòu)管片 預(yù)制管片 質(zhì)量控制

1.工程概況

廈門市軌道交通2號線二期工程,由一期起點(diǎn)向西延伸至天竺山站,共計(jì)管片數(shù)量20376環(huán)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,盾構(gòu)區(qū)間管片為通用型管片。管片設(shè)計(jì)參數(shù)如下:內(nèi)徑5500mm;幅寬1200mm;保護(hù)層厚度外側(cè)50mm、內(nèi)側(cè)50mm;襯砌厚度350mm;分塊為6分塊(1封頂塊+2鄰接塊+3標(biāo)準(zhǔn)塊);拼裝方式為錯(cuò)縫拼接;組合方式為通用環(huán);連接方式為襯砌環(huán)的縱、環(huán)縫采用彎螺栓連接,包括16個(gè)環(huán)縫連接螺栓和12個(gè)縱縫連接螺栓;接觸面構(gòu)造為環(huán)縫接觸面,為平面;混凝土強(qiáng)度要求為C50,抗?jié)B等級P≥10的鋼筋混凝土;管片平均含筋量約170/kg。

2.模具的質(zhì)量控制

針對廈門市軌道交通2號線二期工程標(biāo)段管片需求量,決定管片預(yù)制采用一條“1+5”流水線,投入12套模具,并采用蒸養(yǎng)的方式,加快模具的周轉(zhuǎn),預(yù)計(jì)管片日產(chǎn)量可達(dá)24~30環(huán)/ d。模具在流水線上應(yīng)放置穩(wěn)固,基面水平誤差1mm以下。當(dāng)模具公差不符合要求時(shí),在工程師的指導(dǎo)下按照制造商提供的說明書的步驟進(jìn)行調(diào)校。緊固模具螺栓必須使用力矩扳手進(jìn)行。模具清理干凈后噴涂脫模油,然后組裝模具。檢驗(yàn)前,打開模具上蓋,并確認(rèn)模具的正面,檢查4個(gè)側(cè)模的受壓區(qū)表面是否有凹痕,調(diào)節(jié)螺栓四周是否完好,小心清理干凈,進(jìn)行測量檢驗(yàn)。每套模具每周轉(zhuǎn)100次,必須進(jìn)行系統(tǒng)檢查,其允許偏差必須符合要求。

3.原材料的質(zhì)量控制

3.1鋼筋

(1)鋼筋驗(yàn)收。①原材料進(jìn)場,收集質(zhì)量證明,登記進(jìn)場材料臺帳;②通知甲方駐廠人員到場取樣。自檢、見證取樣按規(guī)范要求進(jìn)行;③自檢合格并經(jīng)監(jiān)理同意后使用;④廠內(nèi)堆放的材料“已檢”與“待檢”分開存放。

(2)鋼筋成型。①鋼筋成型時(shí),嚴(yán)格按著鋼筋加工大樣圖斷料和彎曲成型;②鋼筋入彎弧機(jī)時(shí),應(yīng)保持平衡、防止平面翹曲,成型后表面不得有紋裂,并與大樣圖進(jìn)行對比,有偏差時(shí)可用人工進(jìn)行局部調(diào)整;③受力主筋和箍筋的彎鉤和彎折應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定;如彎折角度、彎弧內(nèi)徑、箍筋彎后平直部分長度等;④鋼筋加工的形狀、尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,其偏差符合設(shè)計(jì)要求。檢查數(shù)量:每工作班同一類型、同一加工設(shè)備且≤15環(huán)的鋼筋抽查應(yīng)≥5件。如合格做上標(biāo)識。

3.2水泥

以硅酸鹽水泥材料為宜,其對應(yīng)的強(qiáng)度等級應(yīng)達(dá)到42.5及其以上水平,堿含量上限值為0.60%,并對C3A含量提出了要求,應(yīng)限定在8%范圍內(nèi)。需要綜合參考水泥摻和材料以及外加劑等材料,通過不斷的試配確定最佳的水泥品種。

3.3粉煤灰及礦粉

以相關(guān)規(guī)定為參考,綜合工程實(shí)際條件選定合適的粉煤灰以及礦粉,工程對膠凝材料的要求主要表現(xiàn)在水泥含量這一因素上,即在使用膠凝材料過程中應(yīng)控制好水泥的用量。伴隨著季節(jié)的變化,摻和料中的粉煤灰以及礦粉使用量也需要做以調(diào)整,通常摻量應(yīng)控制在30~45%內(nèi)。

3.4細(xì)骨料和粗骨料

在本地鐵管片混凝土施工中不允許使用堿性活細(xì)骨料,綜合工程標(biāo)準(zhǔn)可知,中砂是較為理想的材料。參考《建筑用砂》(GB/T 14684-2011)可知,其應(yīng)達(dá)到Ⅱ區(qū)顆粒級配要求。對于粒徑為0.06mm的中砂材料,其總計(jì)篩量至少應(yīng)為65%;對于粒徑為0.015mm的中砂材料,其總計(jì)篩量至少應(yīng)為95%??紤]到中砂中存在一定的泥沙以及泥塊,因此也提出了相關(guān)要求,即含泥量≤1.5%,泥塊量≤0.5%。

與細(xì)骨料類似,粗骨料宜使用碎石材料,其最大粒徑應(yīng)≤33mm,最佳范圍為5~20mm。此外,其含泥量≤0.7%,泥塊含量≤0.3%。

3.5外加劑

(1)以《混凝土外加劑》(GB 8076-2008)為參考,明確所使用的外加劑的質(zhì)量要求,在混凝土材料中需要使用到化學(xué)外加劑,此時(shí)應(yīng)將其中的氯離子含量控制在0.02%范圍內(nèi)。

(2)考慮到工程對混凝土的要求,最終使用了減水劑以及抗裂防水劑這兩種外加劑,同時(shí)以適當(dāng)比例與水泥等材料進(jìn)行拌和。在管片施工時(shí),其砂漿減水率至少應(yīng)達(dá)到20%,性能指標(biāo)如下:管片最小強(qiáng)度等級為C50;最大水膠比為0.36;最小膠凝材料用量為360kg/m3;最大膠凝材料用量為480kg/m3。

4.混凝土質(zhì)量控制

4.1混凝土攪拌

(1)為了提升混凝土攪拌的效率,應(yīng)在正式操作前進(jìn)行試驗(yàn),通過對砂石含水量的檢測,不斷優(yōu)化材料配比情況。

(2)在進(jìn)行混凝土攪拌作業(yè)時(shí),需將單盤稱量偏差控制在規(guī)定范圍內(nèi),每班開班前均需對其進(jìn)行檢查,在確保無誤后方可進(jìn)行施工。

4.2混凝土拌合物檢驗(yàn)

(1)首次使用混凝土配合比時(shí)應(yīng)進(jìn)行開盤鑒定,其工作性滿足設(shè)計(jì)配合比要求時(shí)方可投入生產(chǎn)。生產(chǎn)時(shí)應(yīng)至少留置一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件作為驗(yàn)證配合比的依據(jù)。

(2)每次開班前均需要進(jìn)行開盤檢測,由此確保管片生產(chǎn)質(zhì)量。

(3)混凝土運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場時(shí),現(xiàn)場質(zhì)檢員、實(shí)驗(yàn)員應(yīng)嚴(yán)格檢查混凝土的質(zhì)量,不合格的混凝土嚴(yán)禁入模?;炷翝仓肽r(shí),砼坍落度控制≤70mm,并應(yīng)注意控制澆搗的連續(xù)性和速度,防止坍落度損失而影響澆搗質(zhì)量。

4.3混凝土澆筑

事先進(jìn)行模具組裝,當(dāng)通過驗(yàn)收后方可進(jìn)行澆筑作業(yè)。在澆筑過程中密切關(guān)注澆筑質(zhì)量,一旦出現(xiàn)不合乎工程標(biāo)準(zhǔn)的問題時(shí)則需要進(jìn)行返工,通過驗(yàn)收后需要將標(biāo)識牌摘下。在澆筑過程中,應(yīng)遵循分層施工的原則,并提升砼在模具內(nèi)分布的均勻性。

基于提升澆筑效率的目的,應(yīng)遵循先兩端后中間的澆筑順序。待澆筑成型后,應(yīng)對表面進(jìn)行抹平壓光處理。

4.4蒸汽養(yǎng)護(hù)

對已完成澆筑的混凝土進(jìn)行觀察,當(dāng)其表現(xiàn)出初凝狀態(tài)后,則需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理?;谑孪阮A(yù)埋的出坑通道,管片模具可以進(jìn)入蒸養(yǎng)室并對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)注意:(1)升溫時(shí)間應(yīng)在1~2h內(nèi),不可出現(xiàn)過度升溫的情況,否則混凝土?xí)眲∨蛎洸?nèi)部結(jié)構(gòu)造成損傷,通常每小時(shí)升溫以15℃內(nèi)為宜;(2)工程對恒溫時(shí)間提出了要求,宜控制在1.5h左右,在進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)溫度宜控制在50℃左右。(3)降溫時(shí)間控制在1h以上,未到規(guī)定降溫時(shí)間禁止脫模。

5.成品檢測試驗(yàn)

任何一塊管片均需通過質(zhì)量檢測,確保其表面不存在孔洞、露筋等質(zhì)量問題。產(chǎn)品應(yīng)交由專門的質(zhì)檢部門進(jìn)行檢驗(yàn),并對所有檢測數(shù)據(jù)加以記錄,將其印在產(chǎn)品標(biāo)識上,而后進(jìn)入水池養(yǎng)護(hù)。

5.1三環(huán)拼裝試驗(yàn)

對各環(huán)、各片之間的拼裝情況進(jìn)行檢驗(yàn),確保二者均達(dá)到工程提出的精度要求。進(jìn)行水平拼裝試驗(yàn),在此基礎(chǔ)上方可展開批量生產(chǎn)。在大批量生產(chǎn)過程中,每隔200環(huán)均需要進(jìn)行一次水平拼裝檢驗(yàn)。管片拼裝可利用多點(diǎn)可調(diào)度平臺進(jìn)行,本工程中平臺數(shù)量應(yīng)達(dá)到12個(gè)。

5.2管片檢漏試驗(yàn)及抗彎試驗(yàn)

(1)注重盾構(gòu)區(qū)間混凝土管片的質(zhì)量檢測,每完成100環(huán)的襯砌后均需要隨機(jī)抽取一塊用于檢漏試驗(yàn),經(jīng)過3次試驗(yàn)且均達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)后,則可將檢測間隔提升至200環(huán)。

(2)對管片進(jìn)行抗彎試驗(yàn),由此確定裂縫以及破壞荷載情況,基于此條件對管片的撓度與水平位移進(jìn)行檢測。

5.3管片抗拔試驗(yàn)

試驗(yàn)時(shí)管片應(yīng)平穩(wěn)放置在試驗(yàn)臺上,并將拉力螺旋桿旋入灌漿孔,隨后安裝測力傳感器,由此展開加載測試。

遵循分級加載的原則,以短期荷載檢驗(yàn)值為參考,當(dāng)實(shí)際荷載值<該值,此時(shí)單級荷載應(yīng)為該值的20%;反之,單級荷載應(yīng)為該值的10%;若二者的荷載值相接近,此時(shí)應(yīng)將恒載時(shí)間控制在3min及其以上。

確定不同的抗拔力,由此分別對灌漿孔的螺栓位移量展開測定,同時(shí)做好記錄。當(dāng)位移出現(xiàn)急劇增加且傳感器所測出的數(shù)值并未發(fā)生改變時(shí),此時(shí)螺栓周圍混凝土遭到破壞時(shí)的荷載便是抗拔力極限值。

6.結(jié)束語

綜上所述,在地鐵施工過程中,對混凝土管片的質(zhì)量提出了較高的要求,因此應(yīng)挑選合適的原材料,以試驗(yàn)的方式確定配比,基于科學(xué)的方式進(jìn)行施工。此外,應(yīng)做好混凝土質(zhì)量檢測工作,并將所有數(shù)據(jù)加以記錄,由此全面提升地鐵混凝土管片的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]于德水.大跨度橋梁掛籃施工技術(shù)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2014(09):123-125.

[2]李弘剛.淺談TBM施工混凝土管片生產(chǎn)的質(zhì)量控制[J].陜西水利,2010(04):67-68.

[3]楊記芳.大跨度橋梁掛籃施工技術(shù)[J].交通世界,2017(27):100-101.

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