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盾构法隧道施工预制钢筋混凝土管片监理控制要点


盾构法隧道施工预制钢筋混凝土管片监理控制要点
【摘要】 钢筋混凝土管片(以下简称管片)是隧道预制衬砌环的基本单元,在盾壳的 保护下完成拼装成环形成隧道, 管片的质量好坏直接影响到隧道结构的安全和使用功能。 为 确保预制管片的质量符合设计和规范的要求, 熟悉和掌握管片制作的监理控制要点, 有效地 对管片质量进行监控,确保管片质量,达到施工现场盾构掘进拼装使用条件。 【关键词】 盾构;隧道;管片;目标;要点;监控 南京地铁某标段隧道采用盾构法施工,该标段明挖岔线段—车站盾构区间右线全长 868.81m (右 K43+371.723~右 K44+240.533) , 需求管片 724 环, 区间左线全长 865.55m (左 K43+371.723 ~左 K44+240.245 ) ,需求管片 721 环;入段线下穿河流区段全长 346.28m(入 K0+103.723~入 K0+450.00) ,需求管片 289 环。需求总量为 1734 环。根 据总体施工施工计划安排,先施工盾构区间右线,再施工盾构区间左线,最后施工入段线盾 构段,计划工期为 9 个月。 1 技术标准 隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片,强度等级 C50 ,抗渗等级 P10 ,管片内径为 5500mm,宽度为 1.2m,厚度为 350mm。每环管片由 3 个标准块、2 个邻接块及 1 个封顶 块组成。管片接触面纵缝设凸凹榫,环缝不设凸凹榫。管片采用错缝拼装,管片连接采用弯 螺栓连接, 连接螺栓强度等级为 5.8 级。 管片类型分标准直线环、 左转弯环及右转弯环 3 种。 左、右转弯环为双面楔形环,楔形量为 37.2mm。 管片的质量好坏直接影响到隧道结构的安全和使用功能。 为确保预制管片的质量符合设 计和规范的要求,熟悉和掌握管片制作的监理控制要点,有效地对管片质量进行监控,确保 管片质量,达到施工现场盾构掘进拼装使用条件。 2 控制要点 2.1 一般控制要点。①管片应由具备相应资质等级的厂家制造;②管片生产厂家应具有 健全的质量管理体系及质量控制和质量检验制度; ③管片生产应编制施工组织设计或技术方 案,并经审查批准。 2.2 准备工作控制要点。①生产线布置应符合工艺要求;②模具安装完毕后应进行质量 验收;③混凝土搅拌、运输、振捣、养护等设备完成安装调式和安全检查后,应进行验收; 各种计量器具、设备应通过检定;④原材料应经检验合格,混凝土应经试配确定配合比,其 性能应符合设计及规范要求; ⑤对操作人员应进行技术培训, 经培训合格后, 方可进行操作, 特殊工作应持证上岗。 2.3 原材料控制要点。①具备产品质量证明文件,并应复检合格;②宜采用非碱活性骨 料;当采用碱活性骨料时,混凝土中碱含量的限值应符合现行国家标准《混凝土结构设计规 范》GB50010 的规定;③预埋件规格和性能应符合设计要求。 2.4 管片钢模具质量控制要点。 2.4.1 模具必须具有足够的承载力、刚度、稳定性和良好的密封性能,并应满足管片的 尺寸和形状要求。 2.4.2 模具应便于安装和拆卸。 2.4.3 模具验收应符合下列规定:①模具制造应编制完善的技术文件;②模具材料应符 合质量要求, 选用焊条的材质应与被焊物得材质相适应; ③模具各组成部件加工精度应符合 设计要求;④模具安装后应进行初验,符合设计要求后可试生产;在试生产的管片中,应随

机抽取 3 环进行水平拼装检验,合格后方可正式验收。 2.4.4 合模、开模与出模应符合下列规定:①合模前应清理模具各部位,脱模剂涂刷应 薄而均匀,无积聚、流淌现象;②应按模具使用说明出规定的顺序合模和开模,并应对模具 进行检查;③螺栓孔预埋件、中心吊装孔预埋件以及其他预埋件和模具接触面应密封良好, 钢筋骨架和预埋件严禁接触脱模剂;④管片出模强度应符合设计要求;当设计无要求时,强 度应根据管片尺寸、混凝土强度设计等级、起吊方式和存放形式等因素综合确定;⑤开模和 出模时应注意保护模具。 2.4.5 每片模具每生产 100 片管片,必须进行系统检验,每生产 200 环后应进行三环管 片水平拼装,落实一次模具检验要求。 2.4.6 在预制混凝土管片正式生产之前, 应制作三环完整的预制混凝土管片, 包括螺栓、 螺母和其他附件,审查合格后才可以进行正式生产。 2.4.7 在示范衬砌中,应包含一环楔形管片和一环带有密封件的管片。 2.4.8 如果示范衬砌没有得到批准,则须修整钢模板,并重新浇筑混凝土管片,拼装新 示范衬砌,直到合格为止。 2.5 钢筋笼质量控制要点。 2.5.1 钢筋进场时,应按批(≤60t)抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长 率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合现行国家标准的规定和设计要求。 2.5.2 钢筋和骨架制作应符合下列基本规定:①钢筋的品种、级别和规格应符合设计要 求。当钢筋的品种、级别或规格需作变更时,应办理设计变更;②钢筋骨架连接应符合设计 要求, 并应在符合要求的胎具上制作; ③钢筋骨架应进行试生产, 检验合格后方可批量制作。 2.5.3 钢筋加工应符合下列规定:①应按钢筋料表进行切断或弯曲;②弧形钢筋加工时 应防止平面翘曲,成型后表面不得有裂纹,并应验证成型尺寸;③钢筋调直和主筋的弯钩、 弯折应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204 的规定;④箍筋 除焊接封闭外,末端应作弯钩,弯钩构造应符合设计要求;当设计无要求时,应符合下列规 定: 首先, 箍筋弯钩的弯弧内直径应符合现行国家标准 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204 的规定;其次,箍筋弯钩的弯折角度应为 135°,且弯后平直部分长度不应小于 10 倍箍筋直径。 2.5.4 钢筋骨架成型应符合下列规定:①骨架连接时,应按料表核对钢筋级别、规格、 长度、根数及胎具型号;②采用焊接连接时,应根据钢筋级别、直径及焊机性能进行试焊, 并确定焊接参数后, 方可批量施焊; 焊接骨架的焊点设置应符合设计要求; 当设计无规定时, 应采用对称跳点焊接;③焊接前应对焊接处进行检查,不应有水锈、油渍,焊接后不应有焊 接缺陷;④骨架入模后,各部位保护层应符合设计要求。 2.5.5 钢筋及骨架制作与安装 质量应符合下列规定:①浇筑混凝土前,应进行钢筋隐蔽工程验收。验收项目主要包括下列 内容:首先,纵向主筋的品种、规格、数量、位置等;其次,箍筋、横向钢筋的品种、规格、 数量、间距等;最后,预埋件的规格、数量、位置等;②钢筋加工、骨架制作、安装偏差和 检验方法应符合规范要求。 2.6 混凝土质量、浇筑、振捣和养护控制要点。 2.6.1 混凝土原材料水泥、掺用矿物掺合料、粗细骨料、外加剂、水等质量应符合国家 现行标准的规定; 2.6.2 混凝土强度等级、耐久性和工作性等应符合设计要求和国家标准的有关规定; 2.6.3 混凝土塌落度不宜大于 70mm,运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的 初凝时间; 2.6.4 混凝土应连续浇筑,并应根据生产条件选择适当的振捣方式,振捣应密实,不得 漏振或过振;浇筑混凝土时不得扰动预埋件;管片浇筑成型后,在初凝前应再次进行压面;

2.6.5 在管片混凝土浇筑之前,应对施工图进行审查:每种类型的管片的所有尺寸;钢 筋、预埋螺栓大样图;混凝土浇筑、养护和管片运输及堆存的详细施工进度计划; 2.6.6 浇筑混凝土之前应检查模具的连接和紧密性,以保证管片精度和防止漏浆; 2.6.7 模具表面应在浇筑混凝土前彻底清洁; 2.6.8 若使用振动棒,则不得直接接触模具; 2.6.9 混凝土浇筑完毕应按施工方案及时采取有效的蒸养措施,脱模时管片温度与环境 温度差不得超过 20℃; 2.6.10 降温后的管片应按技术方案及时采取有效的养护措施,水养不得少于 7d; 2.6.11 混凝土冬期施工宜采用低温蒸养,管片脱模后可涂刷养护剂; 2.6.12 养护方法符合规范。 养护的效果应用从浇筑的混凝土中取得的试块进行检验, 并 用同样的方法掩护。具体办法是:在养护期间,每隔 24h 取出一对试件,并立即进行试验 以获得正确的养护时间和抗压强度关系。 无论采用何种方法养护, 在管片脱模之后应首先进 行至少 7d 的水浸养护; 2.6.13 应通过计算确定拆模时间, 原则上应使混凝土的拆模强度达到搬运和堆放所需要 的应力; 2.6.14 混凝土管片达到设计要求且至少 28d 龄期后才能运输到工地投入使用; 2.6.15 管片在场内应小心搬运及堆放,使因此引发的内应力不超过混凝土抗压强度的 1/3,为此承包商应提交必要的计算结果和相应龄期混凝土试块的抗压试验结果; 2.6.16 承包商应有管片运输和现场堆放的质量保证措施,内容包括:管片的吊装方式; 管片在平板车上的堆放方式;管片吊卸方式;管片在施工现场的堆放形式;管片吊入隧道的 方式;管片在隧道内的运输方式。 2.7 管片成品控制要点。 2.7.1 应在内弧面角部进行标识,标示内容应包括:管片型号、管片编号、模具编号、 生产日期、生产厂家; 2.7.2 管片的质量要求应符合下列规定:应按设计要求进行结构性能检验,检验结构应 符合设计要求; 管片强度和抗渗等级应符合设计要求; 吊装预埋件首次使用前必须进行抗拉 拔试验,试验结果应符合设计要求;管片不应存在露筋、孔洞、疏松、夹渣、有害裂缝、缺 棱掉角、飞边等缺陷,麻面面积不得大于管片面积的 5%; 2.7.3 每生产 200 环管片后应进行水平拼装检验 1 次,其允许偏差和检验方法应符合规 范要求; 2.7.4 对于管片的质量缺陷,承包商应提交修补方案给监理工程师审批,未经监理工程 师批准不允许修补管片缺陷; 2.7.5 对检查中出现的不合格之处,承包商应提交相应的不合格表报监理工程师批准和 签字; 2.7.6 管片生产过程中,每套钢模每生产 100 环须作一次三环拼装试验,以检验管片的 生产精度,经监理工程师审核批准后才能继续下一批的生产; 2.7.7 对管片应进行定期的抗渗试验。承包商应根据有关规范提交试验方案给监理工程 师批准。 2.8 管片贮存与运输控制要点。①管片贮存场地必须坚实平整;②管片可采用内弧面向 上或单片侧立的方式码放,每层管片之间应正确设置垫木,码放高度经计算确定;③管片运 输应采取适当的防护措施。 2.9 管片进场拼装的质量控制要点。 2.9.1 主控项目:①管片质量必须符合设计要求;②管片混凝土外观质量不应有严重缺 陷;③管片成品应定期进行检漏试验。

2.9.2 一般项目:①管片混凝土的外观质量不应有一般缺陷,对已经出现的一般缺陷, 应由管片生产单位按技术处理方案进行处理, 并重新检查验收; ②钢筋混凝土管片的尺寸偏 差应符合相关规定。 3 质量监控 3.1 施工前期的质量控制。 3.1.1 资质审查。审查厂家的承建资格及现场质量保证体系是否完善,施工人员配置是 否到位,检查特殊工种持证上岗证书等。 3.1.2 参加设计交底及图纸会审,监督对班组进行技术交底 3.1.3 严格审批施工方案。应认真仔细审查施工单位提交的施工组织设计(施工方案) , 在确认满足施工要求后由总监批准实施,审查要点:①钢模质量控制;②钢筋笼质量控制; ③混凝土质量控制;④混凝土的拌合和振捣质量控制;⑤混凝土养护质量控制;⑥管片的堆 存和运输中的质量控制;⑦材料的来源和质量控制;⑧质保机构的构成和工作程序;⑨设备 和人力安排。 3.1.4 严格控制原材料质量。对用于本工程的材料,必须做好报验工作,要对进场材料 按规范要求取样做好材料的检验、 试验工作, 试验报告未给出试验结果前材料不得用于本工 程。 3.2 进行巡视检查和工序、部位等的验收。在管片生产过程中的钢筋工序、钢模工序、 混凝土养护工序施工过程中应巡视检查,发现问题,及时指出并通知施工单位整改。①对管 片生产过程中各隐蔽工程,如钢筋工程进行检查验收,合格后在相关资料上签字认可;②在 施工单位自检合格的基础上, 监理人员应对各个检验批进行检查验收, 合格并签认后方可进 入下道工序; ③主控项目和一般项目的质量经抽样检验合格; ④具有完整的施工操作依据和 质量检查记录;⑤管片生产过程中的钢筋工序、钢模工序、混凝土养护工序等施工完毕后, 专业监理工程师组织施工单位项目专业质量负责人等进行验收,合格后签字认可。 3.3 采取指令性文件、测量、见证试验、巡视与旁站、平行检验。 3.3.1 指令性文件:针对施工中存在的问题,下发监理工程师通知单,限期整改,对整 改的问题必须经监理工程师复核签认后,方可继续施工。 3.3.2 见证与试验:本工程以下材料必须在现场由监理人员见证取样,经试验合格后方 可使用或进行质量评定:①钢材;②混凝土试块;③钢筋等试件。 3.3.3 巡视及旁站监理:根据施工情况进行现场巡视检查,发现问题及时指出并通知改 正, 在混凝土浇注时监理人员必须在生产现场进行旁站监理, 具体的旁站实施要求另详旁站 监理实施方案。 3.3.4 平行检验:利用一定的检查或检测手段,在承包单位自检的基础上,按照一定比 例独立进行检查或检测。 4 结语 通过熟悉和掌握管片制作的监理控制要点, 有效地对管片质量进行监控, 确保了管片质 量,并达到施工现场盾构掘进拼装使用条件,隧道按节点工期完工。 参考文献 1 中华人民共和国住房和城乡建设部.盾构法隧道施工与验收规范. 中国建筑工业出版社,2008


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