预制混凝土盾构管片生产施工方案新.docx

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预制混凝土盾构管片生产施工方案新

一编制依据

本施工方案根据以下文件及相关的国家、行业规进行编制。

（1）《市轨道交通八号线北延段工程（文化公园~白云湖）【施工6标】聚龙站~平沙站区间管片构造及配筋图》；

（2）《市轨道交通八号线北延段工程（文化公园~白云湖）【施工6标】平沙站~小坪站区间管片构造及配筋图》；

（3）JGJ55—2011《普通混凝土配合比设计技术规程》

（4）JGJ63—2006《混凝土拌和用水标准》

（5）JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》

（6）GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》

（7）GB8076-2008《混凝土外加剂》

（8）GB175—2007《通用硅酸盐水泥》

（9）GB50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规》

（10）JGJ18—2012《钢筋焊接及验收规程》

（11）GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》

（12）GB50164—2011《混凝土质量控制标准》

（13）GB50299-1999《地下铁道工程施工及验收规》（2003年版）

（14）GB50446-2008《盾构法隧道施工与验收规》

（15）GB50208-2011《地下防水工程质量验收规》

（16）CJJ/T164-2011《盾构隧道管片质量检测技术标准》

（17）市轨道交通八号线北延段工程【施工6标】土建工程《施工组织设计》

二工程概况

2.1工程概况

市轨道交通八号线北延段工程【施工6标】土建工程，主要工程容包括：

【平沙站】及【聚龙站~平沙站~小坪站】区间隧道。

平沙站位于市白云区石槎路下方，区间设计为盾构隧道，线路以聚龙站为起点，主要石槎路下方由南向北方向前进，过站平沙站，止于小坪站。

聚龙站~平沙站区间，左线起讫里程ZCK23+427.200~ZCK23+675.600（左线长链0.645m），左线长249.045m；右线起讫里程YCK23+427.200~YCK23+675.600，右线长248.400m。

平沙站~小坪站区间，左线起讫里程ZCK23+906.600～ZCK25+008.745（短链3.484m），左线长1098.661m；右线起讫里程YCK23+906.600～YCK25+008.745，右线长1102.145m。

区间设置2个联络通道，1号联络通道中心里程YDK24+400.000，2号联络通道中心里程YDK24+750.000。

2.2管片设计情况

盾构隧道的断面形式为圆形断面，其结构型式为装配式钢筋混凝土单层衬砌，具体为平板型管片，管片衬砌的主要设计参数为：

（1）管片衬砌结构尺寸：

管片衬砌环径5400mm，外径6000mm；管片衬砌厚度300mm；管片衬砌环宽度1500mm，管片混凝土强度等级：

C50，抗渗级别：

P12；

（2）管片衬砌环分块：

6块（1封顶块+2邻接块+3标准块）；

（3）管片衬砌环拼装方式：

错缝拼装；

（4）管片衬砌环类型：

直线环+转弯环；

（5）管片连接方式：

弯螺栓连接（每个环缝采用10根M24纵向螺栓连接；每环纵缝采用12根M24环向螺栓连接）；

（6）管片接缝构造：

管片接缝设弹性密封垫槽和嵌缝槽；

（7）管片衬砌环楔形量：

单面楔形，楔形量38mm。

2.3管片要求情况

水电二局股份为区间隧道盾构的总承包方。

安德建筑构件分包管片的生产、储存及交付。

本工程管片需求总数量为1835环，其中直线环1109环，左转弯环331环，右转弯环395环。

本工程计划于2015年12月中旬进行管片试生产，2016年1月上旬开始正式生产。

管片模具共27套，其中标准环16套，左转弯环7套，右转弯环4套。

2.4施工目标

工程质量：

产品一次性验收合格率达100%，顾客满意度达到90%以上，努力争创优质产品。

工程进度：

100%确保掘进进度的需要。

安全生产：

确保责任事故死亡率为零，确保工程无重大安全事故，工伤频率控制在市建筑施工安全管理法规定的指标要求围。

文明生产：

努力做好规划管理，厂容厂貌创一流水平，确保现场文明施工达到市相关规定要求。

2.5管片厂生产能力介绍

2.5.1混凝土生产能力

厂有混凝土全自动拌和站2台，配备1.5m3混凝土运输斗6个，每小时平均可供料60m3。

能满足每天生产70环以上地铁管片对混凝土的需求。

2.5.2管片成型车间和钢筋笼加工车间

预制钢筋混凝土管片成型车间面积约6000m2，可放置管片模具36套,钢筋笼加工车间3000m2，日生产设计能力为70环以上。

2.5.3储存场地

一环1.5m管片弧向上平放占地面积8m2，一块A型管片立放占地面积2m2，K块立放占地0.5m2，一环管片立放占地面积为11m2，立式可堆放四层。

立式堆放管片地基承载力验算

依照《建筑地基基础设计规》GB50007-2002的3.0.4条规定，荷载组合选用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。

立式堆放取4块标准块作为最大重量组合块，1块标准块体积约为1.611m3,1m3混凝土重量取2.5t，立式堆放面积S为1.074m2，那么：

F总=1.611m3×2.5t/m3×9.8KN/t×4=157.88KN

承载力计算:

当轴心荷载作用时，基础底面的压力，应符合下式要求：

pk≤fa

式中pk——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；

fa———修正后的地基承载力特征值。

依据堆放场现场地质情况及相关资料，原<1-1>回填土标贯修正击数平均值N=13击/30cm。

地基承载力特征值f=118.4Kpa。

依照《建筑地基基础设计规》GB50007-2002的5.2.4条，大面积压实填土修正系数为1.5，计算得修正后的地基承载力特征值fa=,177.6KPa。

pk=F总/S=157.88÷1.074=147KPa

即轴心荷载作用时地基承载力满足要求。

根据施工进度要求，预计本工程管片库存1000环以上，现有立放储存场地2500m2，平放场地30000m2，可满足5000环管片的储存量，并且还可根据需要进行增加。

2.5.4养护

蒸汽养护：

成型并收好面的管片将进行蒸汽养护至脱模强度后脱模，再按要求移至水池养护场。

蒸养升温时间约1.5小时，恒温阶段温度控制在50～60℃（2小时），降温阶段控制降温速度（10～20）℃/h（约1.5小时）。

蒸养完后构件表面温度与环境温度之差应不大于20℃。

后期湿润养护：

脱模后管片吊至专用翻片机上拆除手孔配件,进行90°翻转,并放置在过渡区继续进行降温，待温差小于20℃后，再转运至水池养护区进行14天以上的全天候养护，厂一共建有9个水养池，可同时养护640环管片。

按平均日产30环、14天产量为420环，现有水池面积可满足正常生产和扩产的需要。

2.5.5试验场

管片场存放三环拼装试验台，检漏试验设备，抗弯试验和抗拔试验设备各一套。

2.6管片生产组织机构

文秘

劳资培训

保安

后勤

成本会计

出纳

采购

仓库

钢筋车间

成品车间

成型车间

技术

质量

生产安全

资料

试验室

机修

汽修

电气

叉车

吊机

焊接组

搅拌站

锅炉

发货

员工培训

食堂

宿舍

上下水池

成品车间

卫生

内外堆场

员工工资

图2-1管片生产组织机构图

2.7项目主要管理人员

表3-1主要管理人员一览表

序号

部门

职务

姓名

职称

联系

1

生产部

生产部经理

文涛

工程师

01

2

钢筋车间主任

吴显进

助理

工程师

01

3

成型车间主任

文明

助理

工程师

01

4

安全主任

守信

助理

工程师

01

5

质技部

质技部经理

子祥

工程师

01

6

资料主管

振伟

助理

工程师

03

7

质检员

春晖

技术员

03

8

质检工程师

黄伟俊

助理

工程师

03

9

试验室副主任

吴彩兰

技术员

03

10

设备部

设备部主管

榕宝

技师

01

11

电工班长

浩光

技师

01

12

汽修班长

梁日强

技师

01

13

机修班长

榕宝

技师

01

14

财务部

财务部经理

周伟红

会计师

0

15

材料部

材料部主管

春书

助理

工程师

08

16

行政部

行政部经理

韦树忠

助理

工程师

05

17

人事主管

纯

助理

工程师

05

三管片生产计划

3.1生产进度计划

本工程管片生产时使用的27套模具，在完成图纸会审，管片生产用混凝土配合比设计验证，原材料复检合格后开始管片试生产，在管片水平拼装、检漏、抗弯、抗拔试验验收合格后开始管片正式生产。

在供应过程中，安德建筑构件将按照总包单位的掘进计划需求进行供货，同时保证有足够的库存量，以保证总包单位在施工高峰期的管片供应。

管片生产在2015年12月初开始试产，至2016年7月盾构始发时，管片存储量为800环，计划2017年4月完成生产任务，工期16个月，详细生产计划见后附表。

3.2劳动力计划

表3-2劳动力计划表（单位:

人）

序号

工种

人员数

1

钢筋下料

6

2

钢筋弯曲

6

3

钢筋弯弧

4

4

钢筋焊接

10

5

清模

4

6

涂脱模油

2

7

装钢筋笼

2

8

装预埋件

4

9

混凝土浇筑

8

10

光面

4

11

拔销及盖布

2

12

蒸汽养护

2

13

脱模

4

14

标记

1

15

管片修理

2

16

桥、行吊

6

17

管片运输

6

18

管片修补

2

19

质量检查及控制

4

20

设备维修

6

合计

83

3.3工期保证措施

安德建筑构件按照总包单位的月需求计划，并考虑足够的富余量，提前一个月安排生产。

生产本标段共投入的27套模具生产，每套模具每天可周转2次生产，日产量最高可达54环，确保对本标的管片生产工期。

四管片生产工艺平面布置

附图3：

厂区平面图；

附图4：

钢筋车间平面图；

附图5：

成型车间平面图。

五生产设施配置

5.1管片模具

5.1.1模具要求

表5-1钢模基本项目允许偏差表

序号

项目

单位

允许偏差

1

宽度

mm

±0.4

2

弧长、弦长

mm

±0.4

3

腔高度

mm

-1，+1

5.1.2模具的检测

管片模具进厂后应对全部模具的精度进行验收检测。

试生产的管片进行“三环拼装试验”，试验合格模具才能通过最终验收。

在使用过程中按要求定期对模具进行检测。

表5-2模具检测主要指标

项目

检测方法

检测点位

宽度

径千分尺

中部、两端上下各两点

弧长

样规、角规，塞尺

侧板旁环向两个断面

深度

深度尺测量

任意4点

5.2试验设备

表5-3试验室设备表

序号

仪器设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

压力机

NYL200D

台

1

2

万能试验机

WE-60

台

1

3

水泥压力试验机

YEW-200

台

1

4

自动调压混凝土抗渗仪

HS-40

台

1

5

震动台

1m2

台

1

6

坍落度筒

个

2

7

抗渗试模

组

3

8

砼试模

150×150×150

组

30

9

天平

HC-TP12A-50

台

1

10

干燥箱

101A-2

台

1

11

小型混凝土搅拌机

50L

台

1

12

水泥净浆搅拌机

GZ-160

台

1

13

水泥试模

套

2

14

砂筛

0.08-80mm

套

1

15

石子筛

6611型

套

1

5.3其他生产设备

表5-4主要机械设备汇总表

序号

机械名称

型号规格

生产厂家

计划配置数量（台）

主要性能参数

1

钢筋切断机

GQ40-1

工程机械厂

2

钢筋切断直径围：

6～40mm

2

钢筋弯弧机

Q-32

鹤山市沙坪弯切机厂

2

钢筋弯弧直径：

6～32mm

3

钢筋弯箍机

W-18

鹤山市沙坪弯切机厂

6

钢筋弯箍最大直径：

18mm

4

CO2弧焊机

NB－315

光辉自动焊接设备厂

20

5

对焊机

UN1-150

电焊机厂

1

额定容量150KVA

6

钢筋片制作靠模

A型靠模

自制

12

B型靠模

自制

4

C型靠模

自制

4

K型靠模

自制

2

7

管片模具

标准环（P）

左转弯（L）

右转弯（R）

铁牛、

隧道、

中铁二局模具

P：

16套

L：

7套

R：

4套

厚0.3m，外径6m。

8

砼搅拌站

HZS120L

新型建机

1

生产能力：

120m3/h；自动上料、监控、打印等

9

桥式起重机

QDA5

起重设备厂

4

起升重量10t，跨度24m，

起升高度9m

10

桥式起重机

LHA3

起重设备厂

4

起升重量10t，跨度24m、22m，起升高度9m

11

门式起重机

MH10t×24m

起重设备厂

9

起升重量5t-10t，

起升高度7m

12

汽车吊

QY-25

浦沅

1

起升重量25t

13

燃煤锅炉

SZL6-1.25-AⅡ

中正

1

蒸发量：

6t/h；

14

管片翻片机

GF4200

起重设备厂

5

载重量4T,翻转角度90-180度

15

装载车

ZL40

工程机械公司

2

载重量4T,功率125KW

16

叉车

叉车总厂

9

其中载重能力6t的3台，3t的3台

17

管片拼装、检漏台

自制

1

18

管片抗弯、抗拔试验台

自制

1

六生产工艺流程

根据管片的生产过程、场所，可将管片生产流程划分为三个工段。

分别为钢筋制作工段、管片成品生产工段和管片成品堆放工段。

详细的总生产流程详见附图1。

6.1管片生产主要步骤

1）、管片钢筋笼在钢筋车间加工，成品通过平板手推车或叉车运输进管片生产车间。

2）、采用管片模具固定，砼通过混凝土输送轨道或叉车传送配合，采用桥式吊机移动砼吊斗就位浇砼方式生产。

3）、管片砼采用插入式振棒振捣成型。

4）、浇砼初凝后采用蒸汽养护（根据当时气温、湿度及蒸养试件的实测抗压强度确定蒸养时间及温度，养护温度45℃～60℃,时间2h；然后降温养护，温度变化率不超过15℃）；当强度达到预定值（设计强度的60%以上）后可开模起吊。

砼管片利用起吊架或真空吸盘脱模，再经翻片机翻转后经输送轨道运至养护池，水池养护不少于14天。

5）、管片养护完毕即转至堆放场堆放，待达到28天龄期后，经检验合格就可通过平板车运输到盾构施工现场使用。

6.2主要工艺措施

6.2.1管片钢筋骨架制作

本工段的工序全部在独立的管片钢筋制作车间完成。

6.2.1.1工艺流程

钢筋断料、成型、钢筋骨架制作每道工序必须在班组质量员和车间质检部门的监督下进行，工人要持证上岗，在上岗之前都要接受质量部门的质量交底，操作工艺应符合施工规和标准。

主要工序：

开料→弯弧、弯曲→部件焊接→钢筋骨架成型焊接

6.2.1.2主要工序要求

（1）开料

1）、必须使用已检验合格并挂上有“合格”标识的钢筋。

2）、班前必须检查设备的完好状态，班后必须对切断机进行清洁、保养。

3）、钢筋开料工应按钢筋工长下达的作业表对钢筋进行切断加工，开料前必须熟悉下料清单，对钢筋下料变更通知应及时了解并对变更做出明显标识。

4）、开料必须按车间编制的开料程序进行，每次调整尺寸均应试切料，量度尺寸无误后方能连续切断操作，钢筋切断长度误差不得超过表8-1的规定：

表6-1钢筋切料误差控制

项目

允许误差

受力钢筋长度

±10mm

弯起钢筋的弯折位置

±10mm

箍筋的部位长度

±5mm

分布钢筋长度

±10mm

5）、往承料台上放置钢材时，必须两人以上配合进行，缓慢地扶牢轻放。

切断机的承台架上放置的钢筋重量不得大于3t。

6）、经切断后的材料必须按规定整齐叠放在指定的位置，地上有垫木支承，并挂上标识。

（2）弯弧、弯曲

1）、钢筋弯弧、弯曲应严格按设计图纸要求，并按钢筋工长下达的钢筋弯弧、弯曲作业表对钢筋进行加工。

2）、根据弯弧、弯曲钢筋的规格调整从动轮的位置及芯轴的直径。

3）、根据作业表对钢筋进行试弯,并与标准样校核合格后,再进行弯弧、弯曲操作。

4）、弯弧前必须检查设备完好状况，发现异常及时修理。

5）、弯弧操作进料时必须轻送,钢筋进入弯弧机时应保持平衡、匀速，防止平面翘曲，成型后表面不得有裂缝。

出料口操作者用双手往靠身处压送。

6）、弯曲前操作者需检查芯轴挡块、转盘有无损坏及裂纹,将防护罩紧固可靠经运转确认正常后,方可作业。

7）、弯曲操作时严禁超过本机规定的钢筋直径、根数及额定转速工作,弯曲后钢筋先放在运料小车上,送到半成品堆放区指定位置。

8）、操作完毕后切断电源,进行机器清洁,保养工作,严格执行弯弧机、弯曲机的操作规程。

（3）部件焊接

1）、为提高工作效率，保证焊接质量，箍筋等骨架小部件先单独加工成型。

2）、按照图纸规定的焊点焊接。

3）、部件焊接好挂牌标识堆放好，经专职检查员检查合格后才可在下一工序中使用。

（4）骨架成型、焊接

l）、钢筋骨架成型在符合设计要求的靠模上进行制作。

2）、钢筋焊接工艺采用电弧焊，焊接前必须对部件检查,合格后摆放到靠模上的指定位置。

3）、各部件安放后,经测量调整和检验各项尺寸均符合要求,才可进行焊接工作。

4）、焊接时焊点的位置要准确,不得漏焊,焊口要牢固,焊缝表面不允许有气孔及夹渣。

5）、焊接顺序:

先焊牢端部有定位挡板一端的上下主筋,再摆正另一端焊牢连接点位。

主筋与箍筋应从中间位置依次分别向两端进行焊接。

端部构造附筋按图纸等间距点焊。

6）、焊接以牢固而不伤主筋为标准。

7）、焊后氧化皮及焊渣必须及时清除干净,保证焊接质量。

8）、焊接成型后的钢筋骨架吊离靠模,放在指定地方。

由专职检测人员测量其弧长、拱高、主副筋间距等项目尺寸均合格后,挂上标识牌并填写记录焊工，以便于发生不合格时,追溯焊接者返回返修,直至合格为止。

9）、钢筋骨架用吊钩吊至指定区域按型号堆放整齐。

10）、钢筋骨架制作允许偏差要求，见表6-2

表6-2钢筋骨架制作允许偏差

项目

允许偏差

主筋间距

±5mm

箍筋间距

±10mm

分布筋间距

±5mm

骨架长、宽、高

+5mm,-10mm

主筋保护层

+5mm,-3mm

环、纵向螺栓孔

畅通、圆面平整

6.2.2管片成品生产

本工段的工序全部在独立的管片生产车间完成。

6.2.2.1工艺流程

模具清理→组模→喷涂脱模剂→钢筋骨架入模→预埋件安装→混凝土浇筑成型→管片混凝土拾（光）面→蒸汽养护→脱模

6.2.2.2主要工序要求

（1）模具清理

1）、组模前必须认真清理模具，把模具上的砼残积物全部清除，清洁后的模具表面的任何部位不得仍积有砼残积物。

2）、模具表面使用抹布及专用铲配合清理，对于模具关键部位灌浆孔座、手孔座的砼残积物必须要彻底清刮。

3）、清理模具外表面时，特别要注意清铲侧、旁板位置的砼残积物。

4）、砼残积物全部被剥落后，应由专人把全部杂物从模具表面清走，不得有任何残留杂物。

5）、模具定位栓，侧、旁板与底座的接触面，每次清铲干净模具后都应用抹布擦拭干净，以防粉尘跌落影响模具精度，定期对螺丝等机械部件涂抹机油保养。

（2）组模

1）、组模前应检查模具各部件、部位是否洁净，脱模剂喷涂是否均匀，不足的地方要清抹、补漏。

2）、检查侧模板与模底板的连接缝不粘胶条有否移位或脱落，如有此现象，要及时修正或更换。

3）、将侧模板向轻轻推进就位，用手旋紧定位螺栓，使用模端的推上螺栓，将模推至吻合标志，把端模板与侧模板连结螺栓装上，用手初步拧紧后再用专用工具均衡用力拧至牢固，特别注意严格使吻合标志完全对正位，并拧紧螺栓，不得用力过猛。

4）、把侧模板与底模板的固定螺栓装上，用手拧紧后再用专用工具由中间位置向两端顺序拧紧，严禁反顺序操作，以免模具变形导致精度损失。

（3）喷涂脱模剂

1）、喷涂脱模剂由专人负责。

2）、喷涂脱模剂前先检查模具表面是否留有砼残积物，如有应通知清模人员返工清洁。

3）、先使用雾状喷雾器薄涂脱模剂再用干净拖布均匀涂抹,不得出现流淌现象。

4）、务必使模具表面全部均布薄层脱模剂，如两端底部有流淌的脱模剂积聚，应用海绵清理干净。

5）、弯管定位弯芯、吊装管定位芯也应涂擦脱模剂。

（4）钢筋骨架安装

1）、检查钢筋骨架是否具备合格标识牌和型号是否正确,将钢筋骨架运输到相应模具前。

2）、钢筋骨架吊入模具前应安装保护层垫块。

垫块根据不同部位分别选用齿轮形和支架形两种。

其中支架形用于底部：

A、B、C对称设垫共12只，K型底部两排对称设垫4只；齿轮形用于侧面和端面外：

A、B、C型两侧面设垫6只、端面设垫4只,K型每块设垫6只。

3）、用2点吊钩将钢筋骨架按模具规格对号入模。

起吊过程必须平稳,不得使钢筋骨架与模具发生碰撞。

4）、钢筋笼放入模具后要检查模侧、底部保护层是否匀称，任何一侧保护层大于规定公差，或严重扭曲的钢筋笼都不得使用，应吊离模具运走。

（5）预埋件安装

1）、由专人按模具的型号规格将弯管、吊装管、手孔垫片及螺旋构造钢筋、弯管定位弯芯分别摆放在模具附近指定位置。

2）、将吊装管与模具定位芯组装好,上部塑料顶盖封牢,并用胶布封实以防漏浆。

3）、吊装管表面不得残留污垢，安装位置要正确。

4）、安放弯管时,先将弯管套上螺旋钢筋,将定位弯芯插入模具后进入弯管,对准手孔座孔位处事先安放的垫圈,固定定位弯芯。

5）、定位弯芯头部必须全部插入到手孔座的模孔,防止连接不紧出现缝隙,造成漏浆现象。

弯管与侧板接口、弯管与手孔座接口需要加装防漏胶圈。

6）、由专人检查各附件是否按要求安装齐全、牢固,不符合要求必须进行修正。

（6）混凝土浇筑

下砼前应检查模具是否有异常的情况出现，如：

各项预埋件是否按规安装好，模具的紧固螺丝锁紧情况，模具的防漏胶条是否达到要求；并取走挂在钢筋笼上的合格标示牌。

浇筑顺序：

两端头的第一盖板覆盖面——第二盖板覆盖面——第三盖板覆盖面——弧顶；

1）、振动工具：

Φ50振动棒；

2）、振动点数为每一盖板5点（实行先中间后两旁的振捣顺序），一个模具控制在35个振支动点；

3）、振动时间：

每个点的振动时间为15～20秒左右，一个模具共振动540秒（即9分钟）左右完成；两支振动棒同时操作可折减；

4）、振动的围：

以振动棒作用半径的1～1.5倍为准的振距进行振动,每个振点控制250～300mm左右，上层砼振动时，振动棒应插入下一层砼表面50～100mm，避免分层；

5）、振动时注意：

振动时做到不触底模和侧模、不重振、不漏不触筋；

6）、振动捧的操作遵循快插慢抽的原则；

7）、振动