3号线06标管片试验方案Word文件下载.docx
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贯彻执行职业健康、环境保护等有关文件精神，确保试验方案既有利于减轻职业健康危害，又有利于减少环境污染。
3、工程概况
无锡地铁3号线一期土建工程06标全长3.018km，包含两车站（永乐东路站、金海里站）、三区间（靖海公园站～永乐东路站区间、永乐东路站～金海里站区间、金海里站～太湖花园站区间），合同造价4.397亿元，合同总工期39个月。
其中，靖～永区间左右线总长度1046.3m，共需生产混凝土衬砌管片1255环；
永～金区间左右线总长度1189.2m，共需生产混凝土衬砌管片1427环；
金～太区间左右线总长度1365m，共需生产混凝土衬砌管片1638环。
4、区间管片设计概况
本标段区间工程钢筋混凝土预制管片设计如下：
⑴衬砌环为外径6.2m、内径5.5m、厚度0.35m、宽度1.2m的平板式单层预制钢筋混凝土管片衬砌；
管片衬砌环分标准环、左转弯环、右转弯环；
每环管片共分6块，即3块标准块（中心角67.5°
）、2块邻接块（中心角67.5°
）、1块封顶块（中心角22.5°
）。
⑵管片混凝土强度等级为C50，抗渗等级≥P10；
⑶管片端面采用平面式，环、纵缝接触面皆不设凹凸榫槽，仅在管片的环、纵接触面设一道弹性密封垫槽及嵌缝槽；
⑷衬砌环纵、环缝均采用弯螺栓连接，其中每环纵缝采用12根M30螺栓，，每个环缝采用16根M30螺栓；
⑸预制管片的螺栓连接手孔采用弧线型手孔形式；
⑹楔形环为双面楔形，楔形量平分为两部分，对称设置于楔形环的两侧环面，按u=2:
1布置楔形环和标准环进行设计，按最小平面曲线半径R=300m计算，楔形量△=37.2mm，楔形角β=0.344°
，楔形环各管片衬砌钢筋笼参照标准环各相应管片衬砌，环宽尺寸的变化通过钢筋保护层厚度的增减来实现；
⑺每块管片中央均设有吊装孔，吊装孔兼二次补强注浆的注浆孔，内装逆止阀，吊装孔预埋件进行抗拉拔试验，抗拉拔力不小于25t；
⑻联络通道、排水泵房处特殊衬砌环管片采用钢筋混凝土+钢管片复合管片环，即4块钢筋混凝土管片+2块钢管片，其中钢管片用于特殊衬砌环开口处，特殊衬砌环环宽采用1.2m的标准环宽。
⑼管片拼装：
管片环采用错缝拼装。
管片环、纵向采用半径360。
弯弧螺栓连接。
衬砌环的环缝链接由16根M30纵向螺栓连接，块与块间以12根M30的环向螺栓相连。
管片接缝采用双道弹性密封垫防水。
⑽单块管片制作的允许误差：
宽度为±
1.0㎜、弧弦长为±
1.0㎜、环向螺栓孔直径与孔位误差为±
0.4㎜、厚度为-1～+3㎜，管片内半径为±
2㎜，外半径为+6～-2㎜；
弹性密封垫槽的轴线半径为±
1.0mm，纵向凹凸榫槽的轴线半径为±
1.0mm。
5、原材料检测
1、水泥
试验项目：
胶砂强度、凝结时间、安定性、标准稠度、氯离子、碱含量
检验批：
检验批（代表数量）为1组/500吨
2、粉煤灰
细度、需水量比、烧失量、含水量
1组/200吨
3、砂
筛分、含泥量、含水率
1组/600吨
4、石
筛分、含泥量、泥块含量、含水率、针片状、压碎指标值
1组/1000吨
5、混凝土过程控制
坍落度、抗压强度、抗渗
坍落度1~2次/班、抗压强度1组/班、抗渗1组/30环
抗压强度：
一组与管片同条件养护的试件用于检验脱模强度；
一组标养进行28天抗压强度送第三方检验
6、钢筋
屈服强度、抗拉强度、伸长率
同一炉罐号、同一尺寸的钢筋组成检验批，每批不大于60吨，每增加40吨或不足40吨的余数，增加一个拉伸试验试样和一个弯曲试验试样。
1组/60吨。
6、管片成品试验及检测
6.1主要试验、检验项目及合格标准
6.1.1主要试验项目
⑴管片检漏试验
受检样品合格，则判定该批产品检漏试验合格。
⑵管片三环水平拼装试验
受检样品中：
超差点不超过检查点的80%为该项合格，则判定该批产品的三环水平拼装合格。
⑶管片吊装预埋件抗拔试验
受检样品合格，则判定该批产品的抗拔性能合格。
⑷管片抗弯试验
受检样品合格，则判定该批产品的抗弯性能合格。
⑸管片侧向局部承压试验
受检样品合格，则判定该批产品的侧向承压性能合格。
⑹混凝土抗压强度与抗渗试验
管片的混凝土强度与抗渗等级必须符合设计要求，按《混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）和《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-1987）进行检验评定，按月评定，检查同条件混凝土试件的强度和抗渗报告，符合设计要求为合格。
本方案主要针对成品管片的试验，所以不再详述。
6.1.2管片合格标准
管片试验结果和检验结果均合格并符合设计和规范要求时，则判定该批管片为合格。
6.2主要试验项目及方法
6.2.1管片检漏试验
⑴试验目的
管片检漏试验是指对应用于实际工程的盾构管片进行抗渗检验，模拟检验管片抗地下水渗透能力。
管片检漏试验不同于抗渗试块试验，应在特制的水压抗渗试验台上进行。
在设计抗渗压力下恒压2h，渗水深度不超过管片厚度的五分之一为合格。
⑵试验范围
应用于隧道盾构法施工的盾构管片。
⑶试验频率
管片正式生产后，每生产50环应抽查一块管片做检漏测试，连续三次达到检测标准，则改为每生产100环抽查一块管片，再连续三次达到检测标准，最终检测频率为200环抽查一块管片做检漏测试。
如出现一次不达标，则恢复每50环抽查一块管片的最初检测频率，再按上述要求进行抽检。
管片需达到28天龄期方可进行检漏试验。
⑷试验仪器设备
①检漏试验架
检漏试验架用于固定试件的支承座，应采用刚性支座，紧固螺杆及试验架钢板应具有足够的强度、刚度和稳定性。
密封面与管片应紧密接触，结合处橡胶密封垫密封，进水口应均匀分布在承水压面的轴线上。
检漏试验架如下图：
图3-01检漏试验架示意图
密封面积为管片外弧面中部三分之一面积区域，如下图：
受检区域
图3-02管片检漏密封示意图
②手动加压泵
③压力表：
按规定期限进行检定
④电子秒表
⑤直钢尺：
⑸试验仪器技术要求
仪器名称
单位
技术指标
量程
分度值
精度
压力表
MPa
2.5MPa
0.05
1.6级
电子秒表
min
>
2h
0.01
一级
直钢尺
㎜
0～300㎜
0.1
加压泵
能保证均匀加压
⑹试验方法
①将管片内弧面向上，平稳吊放在检漏试验架上，同时保证管片与试验架中心吻合，两端、两侧均匀对称。
检查密封橡胶条与管片外弧面的密贴程度。
②在管片内弧面沿弧长方向轴线上放置橡胶支垫，共三条（中轴线一条，两边沿各一条），管片密封垫距管片边缘的距离为50mm，保证螺栓紧固时管片受力均匀，防止压杠损坏管片。
③在管片内弧面宽度方向放置上横梁，用螺栓与支承座下方的横梁进行连接，紧固螺母时从中间向两边分步且均匀的紧固。
④打开出水阀，然后接通进水阀，利用手动加压泵开始注水，当两端出水阀有水排出时，将出水阀关闭，开始加压。
⑤在加压时按0.05MPa/min加压速度，加压至0.2MPa时，恒压10min，检查管片是否有漏水现象，观察管片侧面渗透高度，做好记录。
⑥然后继续加压到0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa……，每级恒压时间10min，直至加压到设计抗渗压力，恒压2小时，检查管片是否有渗水现象，观察侧面渗透高度，作好记录。
⑺试验要求
试验结果必须符合以下两点：
①构件各端面均不能出现渗水现象。
②渗水深度不大于管片厚度的五分之一。
⑻试验数据整理
试验过程中形成记录，要真实、清晰。
试验完成合格后填好相应的报告。
6.2.2管片三环水平拼装试验
管片三环水平拼装试验是指对盾构管片组成环精度进行的检验，同时通过测量管片水平组装两环或三环后的尺寸精度和形位偏差，对管片和模具进行的检验。
三环水平拼装一般在管片生产厂进行试验，该检验应随机抽取不同模具生产的三环管片在水平拼装检验台上进行混合拼装，检验其内、外直径以及环缝和纵缝宽度是否符合设计要求。
在管片正式生产之前，制作三环完整的预制混凝土管片，包括螺帽、螺栓和其他附件，提供检测报告供监理工程师审批，以明确预制混凝土管片结构在给定公差范围之内。
保留示范衬砌直到检验完毕衬砌公差和工程师同意拆卸为止。
拆卸后的管片，经同意后，可用作永久隧道衬砌。
管片投入正式生产后，对每套钢模生产的管片按如下规定进行三环水平拼装试验：
①管片开始生产50环后，应进行水平拼装一次；
②开始生产100环后，再经一次水平拼装检验合格后，可定为每套模具每生产100环做一次水平拼装检验。
①三环拼装可调节的支承台
三环拼装可调节的支承台是固定可调节螺栓高度的支承座，应采用刚性支座，紧固螺杆、螺栓、钢板应具有足够的强度、刚度和稳定性。
具体如下图所示：
②钢卷尺：
按规定期限进行检定。
③直钢尺：
直钢尺应按规定期限进行检定。
④塞尺和水平尺
⑤千斤顶
钢卷尺
mm
15000
0～300mm
塞尺
0.02～1.00mm
/
水平尺
千斤顶
能保证均匀加力
①试验场地应平整坚实，按外径R=3000，内径R=2700画一圆，顺圆周均匀放上11个可调节的支承台，用水平仪校正支承台水平高度，必须保持高度一至。
②三环拼装采用错缝拼装。
在拼装时用水平尺检测管片的水平和角度，调节支承台螺栓校正管片水平、角度位置。
同时用千斤顶校正管片的内、外径。
③支承台固定后，先就位底环管片：
按A型3片、B型2块、顺序排放，最后纵向插入C型封顶块。
环与环相邻两块管片间环向连接设2个螺栓，每环共设12个环向螺栓；
然后拉紧环向螺栓，测量其内径、外径、和纵缝尺寸。
④检验合格后拼装第二环，拼装第二环时的管片与第一环相对应管片按顺时针方向错位45度，同样按以上顺序排放管片，最后纵向插入C型封顶块。
环与环之间设16个纵向连接螺栓和12个环向螺栓，然后拉紧环向和纵向连接螺栓。
测量其内径、外径和纵缝、环缝尺寸。
⑤检验合格后继续拼装，拼装第三环时的管片与第二环相对应管片按逆时针方向错位45度。
各管片型号与第一环位置保持一直。
同样按以上顺序排放管片，最后纵向插入C型封顶块。
⑥每拼装完一环后按要求做好相应的记录。
三环拼装完成后如下图：
序号
项目
允许偏差（mm）
检验频率
检验方法
1
环向缝间隙
2
每环测6点（不放衬垫）
插片
纵向缝间隙
每条缝测3点（不放衬垫）
3
成环后内径
±
2.0
测4条（不放衬垫）
用钢卷尺
4
成环后外径
+6、-2
5
纵环向螺栓穿进
1.0
全部螺栓
插丝
⑻试验数据整理
6.2.3管片吊装预埋件抗拔试验
管片抗拨试验是指对管片中心灌浆孔的预埋构件进行破坏性拉拨试验，以检测其在外力作用下吊装孔螺栓承受的最大抗拨力是否符合设计要求，从而验证管片起吊、安装时的安全性。
管片正式生产后，按出厂检验或型式检验的规定随机抽样进行拉拨试验。
①试验反力架
用于固定试件的反力试验架最大承载能力应符合设计要求。
试验反力钢架应具有足够的强度、刚度和稳定性。
试验反力架如下图所示：
②荷载测试仪
③读数显微镜
⑤加压千斤顶
荷载测试仪
KN
500
1级
读数显微镜
10
1s
500KN能保证均匀加压
①试验场地应平整坚实，将试验管片内弧面向上下垫支撑放置平稳，然后将抓举头旋入中心注浆孔中。
②将抓举头用试验钢销、钢绞线与千斤顶连接。
③安装测力传感器，开始加载测试。
④荷载分级和持续时间：
采用分级加荷方式。
当荷载小于正常使用短期荷载检验值时，每组荷载为该荷载值的20%；
当荷载大于该短期荷载值时，每组荷载为该荷载值的10%；
当荷载接近承载力荷载检验值时，每组荷载为承载力检验荷载设计值的5%，每级恒载时间不低于3min。
⑤记录在不同抗拨力下灌浆孔螺栓的位移置。
当位移突然增大传感器读数不再增加，螺栓周围混凝土破坏时的荷载即为最大抗拨力。
承载力荷载检验值必须符合设计和规范要求
6.2.4管片抗弯试验
管片抗弯试验是指对管片进行径向破坏性压弯试验，以检测其在外力作用管片外表面径向承受的最大荷载是否符合设计要求。
管片正式生产后，按出厂检验或型式检验的规定随机抽样进行抗弯试验。
⑤50t千斤顶
管片抗弯性能试验采用50t千斤顶分配梁加荷法。
管片两端支座为滚动铰支座，两加荷点在1/4跨度处，采用分级加荷。
当荷载小于正常使用短期荷载检验值时，每级荷载为该荷载值的20%；
当荷载大于该荷载值时，每级荷载为该荷载值的10%；
当荷载接近抗裂荷载检验值时，每级荷载为该荷载值的5%；
当荷载接近承载力荷载检验值时，每级荷载为承载力检验荷载设计值的5%。
作用在管片上的试验设备重量和管片自重应作为荷载的组成部分。
每级持荷时间为10min；
正常使用短期荷载检验值下宜持续30min。
采用荷载测试仪测定试验荷载，用电子秒表测定挠度，裂缝宽度用读数显微镜测量。
管片应在0℃以上的温度中进行试验且为随机抽取的合格品，蒸汽养护后的管片应在冷却至常温后进行试验。
管片在试验前应测量其实际尺寸并仔细检查管片的表面，所有的缺陷和裂缝应在管片上标出。
试验用的加荷设备及仪表应先进行标定或校准，承载力荷载检验值必须符合设计和规范要求
6.2.5管片侧向局部承压试验
管片侧向局部承压试验是指对管片进行侧向破坏性压力试验，以检测其在外力作用管片侧向承受的最大荷载是否符合设计要求。
管片正式生产后，按出厂检验或型式检验的规定随机抽样进行侧向局部承压试验。
⑤200t千斤顶
采用200t千斤顶分配梁加载法。
试验承压板的面积与盾构机顶推靴的面积相同，采用分级加荷。
每级持荷时间为3min；
正常使用短期荷载检验值下宜持续10min。
7、管片外观质量及尺寸检验项目及方法
7.1外观质量检验
7.1.1检验目的
检验成品钢筋混凝土管片的外观质量。
7.1.2检验项目
外观质量检验项目包括：
贯穿裂缝、拼接面裂缝、非贯穿性裂缝、内外表面露筋、孔洞与蜂窝、麻面与粘皮、疏松与夹渣、缺棱掉角与飞边、环向和纵向螺栓孔的通畅性等。
7.1.3检验范围
全数检验。
7.1.4检验方法
观察和尺量。
7.1.5合格标准
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%。
管片混凝土外观质量不应有严重缺陷，存在一般缺陷的管片数量不得大于同期生产管片总数量的10%，并由生产厂家按技术要求处理后重新验收。
混凝土管片外观质量缺陷等级见下表：
缺陷
缺陷描述
等级
露筋
管片内钢筋未被混凝土包裹而外露
严重缺陷
蜂窝
混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露
孔洞
混凝土内空穴深度和长度均超过保护层厚度
夹渣
混凝土内夹有杂物且深度超过保护层厚度
疏松
混凝土中局部不密实
6
裂缝
可见的贯穿裂缝
7
长度超过密封槽、宽度大于0.1mm，深度大于1mm的裂缝
8
非贯穿性干缩裂缝
一般缺陷
9
外形缺陷
棱角磕碰、飞边等
外表缺陷
密封槽部位在长度500mm的范围内存在直径大于5mm、深度大于5mm的气泡超过5个
11
管片表面麻面、掉皮、起砂、存在少量气泡等
7.2尺寸偏差检验
7.2.1检验目的
检验成品钢筋混凝土管片的尺寸偏差。
7.2.2检验项目
尺寸偏差检验项目包括：
宽度、厚度、弧弦长、对角线差。
7.2.3检验范围
每日生产且不超过15环，抽查1环。
7.2.4检验方法
尺量。
7.2.5合格标准
管片允许偏差和检验方法见下表：
检验工具
检验数量
宽度
卡尺
3点
弧、弦长
样板、塞尺
4点
厚度
+3，-1
5点
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