地鐵管片生產(chǎn)存在的問(wèn)題和對(duì)策
“十五”期間,廣州已建成開(kāi)通了地鐵1號(hào)線、2號(hào)線、3號(hào)線首通段(廣州東-客村)、4號(hào)線大學(xué)城專線(萬(wàn)勝圍-新造)等4條地鐵線,線路長(zhǎng)度59.25公里。力爭(zhēng)到2010年,廣州全市要建成并開(kāi)通9條線,總長(zhǎng)度約229.6公里。目前,廣州地鐵共有7條線同時(shí)在建,這就為鋼筋混凝土管片的應(yīng)用提供了廣闊的空間。
下面就地鐵管片生產(chǎn)存在的問(wèn)題及對(duì)策做一分析。
1.外觀質(zhì)量(1)側(cè)面、端面氣孔混凝土中或多或少會(huì)存在空氣,結(jié)構(gòu)中必然存在一定量的氣泡,自然構(gòu)件表面不可避免會(huì)出現(xiàn)氣孔。對(duì)管片來(lái)說(shuō)多大氣孔可能影響其使用功能有待商榷,據(jù)了解各地均有自己的要求。廣州地鐵一號(hào)線施工時(shí),日本青木公司和法國(guó)索菲圖監(jiān)理公司對(duì)此要求均比現(xiàn)在要求低,他們更注重管片的內(nèi)在質(zhì)量,注重過(guò)程控制,對(duì)外觀要求不太苛刻。
據(jù)了解,用來(lái)放置中、低放射性核廢料的混凝土桶國(guó)標(biāo)要求為混凝土內(nèi)部不得有直徑大于1厘米的氣泡,外表面不允許出現(xiàn)深度直徑大于1厘米的氣孔、空洞,孔孔不得相連。核廢料桶使用要求遠(yuǎn)高于管片,國(guó)標(biāo)尚且如此規(guī)定,管片標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該借鑒一下,應(yīng)避免陷入單純追求外觀的形式主義中,避免對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)本身可能造成的損害。
另外,據(jù)了解,國(guó)外特別是在歐洲國(guó)家鋼筋混凝土管片制作大多采用整體氣振成型,全自動(dòng)化操作,振動(dòng)時(shí)間自動(dòng)控制,強(qiáng)調(diào)混凝土均勻、密實(shí),不片面追求外觀氣孔大小和多少。目前國(guó)內(nèi)過(guò)于要求外觀質(zhì)量,為了減少氣孔不得不增加振動(dòng)時(shí)間,結(jié)果很容易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部骨料分層,使得混凝土結(jié)構(gòu)更加不均勻,形成浮漿層,增加表面裂縫出現(xiàn)的幾率,反而影響管片的性能。
(2)表面裂紋混凝土本身是不均勻體,由于本身化學(xué)反應(yīng)和各組分間性能差異,必然會(huì)產(chǎn)生裂紋,完全消除是不可能的。表面細(xì)小的干縮裂紋和龜裂紋屬無(wú)害裂紋,對(duì)管片整體性能影響很小,不妨礙管片正常使用。管片設(shè)計(jì)中對(duì)裂紋的要求為其寬度不得大于0.2毫米,應(yīng)該理解為影響混凝土結(jié)構(gòu)性的裂紋,而非表面較淺的無(wú)害干縮裂紋。無(wú)害裂紋產(chǎn)生不可避免,可通過(guò)技術(shù)措施盡量減少其產(chǎn)生。對(duì)影響結(jié)構(gòu)性的溫差裂紋和局部應(yīng)力裂紋應(yīng)堅(jiān)決避免。
具體措施有:①合宜的混凝土施工配合比及良好的攪拌質(zhì)量;②選擇適合的成型工藝和振動(dòng)時(shí)間,確保成型質(zhì)量;③管片成型后合理的光面措施;④脫模前合適合理的養(yǎng)護(hù),特別須注意蒸養(yǎng)溫度控制,避免溫差裂紋產(chǎn)生;⑤脫模后及時(shí)進(jìn)行水養(yǎng)護(hù),保證至少14天的潤(rùn)濕養(yǎng)護(hù),避免表面失水干縮;⑥吊運(yùn)過(guò)程注意成品保護(hù),避免碰撞造成局部應(yīng)力集中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂紋。
?、腔炷帘砻媸?、泌水,露砂出現(xiàn)水痕混凝土表面泌水主要是振動(dòng)不當(dāng)引起的,需從混凝土配合比設(shè)計(jì)和相應(yīng)的成型振動(dòng)時(shí)間上采取措施去避免。管片生產(chǎn)中必須注重施工配合比的調(diào)整,依據(jù)不同的原材料和現(xiàn)場(chǎng)條件合理調(diào)整施工配比,保證混凝土的坍落度、粘聚性、保水性等工作特性。
同時(shí)在摻用高效減水劑時(shí)必須考慮其引氣性和對(duì)混凝土工作性的影響。成型施工時(shí)一定要根據(jù)具體的混凝土性能適當(dāng)調(diào)整振動(dòng)時(shí)間,不可采取完全相同的振動(dòng)時(shí)間,避免振動(dòng)不當(dāng)泌水。
2.成品試驗(yàn)檢驗(yàn)⑴三環(huán)水平拼裝試驗(yàn)?zāi)壳拔覈?guó)的國(guó)標(biāo)《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50299-1999)要求的試驗(yàn)頻率為每套模具每生產(chǎn)200環(huán)進(jìn)行1次三環(huán)水平拼裝試驗(yàn)。廣州建設(shè)地鐵1號(hào)線時(shí),日本青木公司當(dāng)時(shí)三環(huán)水平拼裝頻率為1000環(huán)進(jìn)行一次。據(jù)了解德國(guó)和法國(guó)的管片水平拼裝只拼一環(huán)。目前管片規(guī)格眾多,水平拼裝可根據(jù)成環(huán)直徑、寬度、大小分類進(jìn)行。
在正常生產(chǎn)中加強(qiáng)成品管片的外觀尺寸檢查,嚴(yán)格控制影響拼裝精度的管片寬度、弧長(zhǎng)及扭曲度指標(biāo),定期進(jìn)行管模精度檢查調(diào)整,即可滿足管片拼裝要求。拼裝頻率可依工程量大小在300環(huán)~600環(huán)之間選擇,確保水平拼裝檢驗(yàn)有效安全進(jìn)行。
?、茊螇K管片整體抗?jié)B試驗(yàn)單體管片抗?jié)B試驗(yàn)是模擬盾構(gòu)隧道中成環(huán)管片所受外界地層水壓滲透狀態(tài)進(jìn)行的。檢驗(yàn)初衷和思路不錯(cuò),但是試驗(yàn)方法和試驗(yàn)的必要性有待商榷。國(guó)標(biāo)中對(duì)混凝土的抗?jié)B性能是以抗?jié)B試件的檢驗(yàn)為準(zhǔn)的,是否進(jìn)行實(shí)體檢驗(yàn)應(yīng)以構(gòu)件形態(tài)來(lái)定,不能一概而論。據(jù)了解在日本、歐美國(guó)家就沒(méi)有類似的管片檢驗(yàn),建地鐵3號(hào)線時(shí)到廣州的德國(guó)專家就不知道此檢驗(yàn)。
另外,就廣州地鐵隧道的現(xiàn)狀來(lái)看,隧道防水的薄弱環(huán)節(jié)不是管片本身,而是管片成環(huán)時(shí)片與片、環(huán)與環(huán)之間的縫隙。此外管片設(shè)計(jì)時(shí)也沒(méi)考慮單體管片抗?jié)B試驗(yàn)時(shí)的受力狀態(tài),在以往的試驗(yàn)中我們就曾經(jīng)試過(guò)把管片從環(huán)向中間掰裂,產(chǎn)生環(huán)向裂紋。試驗(yàn)本身是否必要,應(yīng)該怎樣試驗(yàn),達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)要求,試驗(yàn)頻次如何定等,都是目前需要慎重考慮的。
伴隨著盾構(gòu)技術(shù)的日漸成熟,目前鋼筋混凝土管片是盾構(gòu)使用的主力軍。盾構(gòu)應(yīng)用的普及必將導(dǎo)致鋼筋混凝土管片向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;姆较虬l(fā)展。對(duì)我國(guó)的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō),管片生產(chǎn)制作仍處于不斷摸索、不斷完善的階段。我們認(rèn)為,當(dāng)前迫切需要加快管片標(biāo)準(zhǔn)的資料收集與制定工作,盡快制定出符合盾構(gòu)現(xiàn)狀的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)管片生產(chǎn)。要加強(qiáng)區(qū)域聯(lián)合與溝通,實(shí)現(xiàn)技術(shù)共享,共同探討管片的規(guī)?;l(fā)展。另外,在條件允許的情況下,可以探索新的管片形式,例如鋼纖維混凝土管片等。 |
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