管片质量通病及控制措施.docx
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管片质量通病及控制措施
管片质量通病及预防措施
一、常见管片质量问题
在管片的生产过程中，由于各种原因，导致产品出现多种缺陷，具体见下表：
管片质量缺陷表表1-1
名称
现象
缺陷等级
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
严重缺陷
孔洞
混凝土内孔穴深度和长度均超过保护层厚度
严重缺陷
夹渣
混凝土内夹有杂物且深度超过保护层厚度
严重缺陷
疏松
混凝土中局部不密实
严重缺陷
裂缝
可见的贯穿裂缝
严重缺陷
裂缝
长度超过密封槽且宽度＞0.1mm的裂缝
严重缺陷
外表
密封槽部位在长度500mm的范围内存在直径5mm以上的气泡15个以上
严重缺陷
裂缝
非贯穿性干缩裂缝
一般缺陷
外形
棱角磕碰、飞边等
一般缺陷
外表
管片表面麻面、掉皮、起砂、存在少量气泡等
一般缺陷
裂缝
非贯穿性干缩裂缝
一般缺陷
外形
棱角磕碰、飞边等
一般缺陷
外表
管片表面麻面、掉皮、起砂、存在少量气泡等
一般缺陷
二、管片质量保证措施
本工程的施工难点之一就是防水，在高水压情况下需要从管片自防水、管片接缝防水、嵌缝防水、螺栓孔防水和隧道渗漏处理等来综合加强止水效果。
盾构隧道衬砌由预制管片拼装而成，本工程要求抗渗达S12以上，渗透系数K＜10-11cm／s。
因此管片接缝防水和嵌缝防水是防水的重点位置，而管片质量与防水效果息息相关。
1管片钢模
1.1管片模具的精度
管片模具精度是保证管片加工精度的前提条件。
根据相关规范中钢模允许偏差见表1-1：
钢模允许偏差值表2-1
序号
项目
单位
允许偏差
检验频率
检验方法
1
宽度
mm
±0.3
每块
6个点
左、中、右三个断面各测一个
2
弦长
mm
±0.4
每块
2个点
两侧各测一个
3
底模端模夹角
秒
±0.6
每块
4个点
四角各测一个
4
螺栓孔中心距
mm
<1mm
每块
2个点
抽查
5
内腔高度
mm
-1～+2
每块
2个点
抽查
为保证钢模的精度，拟采取如下措施：
（1）确保加工精度。
管片模具由国内有多年加工经验的上海隧道股份有限公司机械厂生产加工，加工过程进行监造，同时和监理工程师一道进行严格的验收。
（2）正确的运输和使用。
模具应在一水平、无压力状态下运输。
运吊中应注意勿使起吊工具（绳、链、带）损伤模具内表面。
任何情况下，起吊绳和物体都不能缠绕在凸出螺栓或钢模板上，管片模具放置地面必须能使模具完全固定，此外，基底应稳固且不受振动干扰。
（3）定期进行检查和调整。
每个钢模生产出100块后进行中检和维修保养，调换易损件。
1.2管片模具数量
本工程共需5394环管片（其中负环管片20环）。
管片外径（直径）9000mm，内径（直径）8100mm，厚450mm，环宽1.8m。
全环由8块组成，即5标准块（B1、B2、B3、B4、B5），2块邻接块（L1、L2）和1块封顶块（F）；管片采用通用楔形环，最大楔形量为32mm，封顶块可根据需要按照1/3标准块角度安装在不同点位；管片混凝土强度等级为C50,抗渗等级为P12。
管片环向及纵向均采用M30斜螺栓连接。
本工程施工管片模具计划在国内采购，以节省相关设计、运输时间。
钢模具有较大的刚度，同时根据现有国产模具的寿命（约1000环）和施工需要购买9套模具。
模具采用插入式振捣棒振动。
采用常温下水口养护，模具循环时间每一循环作业时间为860～880min，考虑到高速生产的可能，预备一套蒸汽养护装置。
2管片生产
管片生产采用自行就近建厂加工，管片按270环/月计划生产。
管片生产和运输总量均为5394环，各规格管片总数量约43152片。
管片属于技术含量高，工艺和品质要求特别高的钢筋混凝土构件，按严格的技术质量指标生产，要求从原材料的进货，制造到产品的交货全过程有严格的质量控制。
我们的目标是产品合格率达到100％。
管片生产计划2011年6月上旬试生产，2011年7月1日前进行各项投产前的试验，经批准后才正式生产，工期21个月。
管片生产计划见表1-2。
管片生产计划表表2-2
时间
管片生产（环）
管片安装（环）
管片储存（环）
备注
2011年
6
150
0
150
试生产
7
270
0
420
8
270
0
690
9
270
184
776
10
270
178
868
11
200
274
794
12
200
274
720
2012
1
200
274
646
2
270
274
642
3
270
274
638
4
270
274
634
5
270
274
630
6
270
274
626
7
270
281
615
8
270
274
611
9
270
281
600
10
270
274
596
11
200
192
604
12
200
274
530
2013
1
200
274
456
2
270
178
548
3
264
178
634
4
0
82
552
5
0
82
470
6
0
82
388
7
0
82
306
8
0
82
224
9
0
82
142
10
0
82
60
11
0
60
0
合计
5394
5394
0
2.1管片制作的准备
（1）管片开始生产前提前一周将砼配合比设计、原材料检验合格证书及出厂证明、骨材级配、捣实、养护方法、模具等以管片生产施工组织设计、拼装试验、破坏试验等报监理工程师审核认可。
（2）配备本工程所需的检验仪器及设备。
备有工作样板、规尺、内径千分尺等供监理工程师检查其精度及容许公差。
2.2工艺技术标准
（1）JGJ55—96《普通混凝土配合比设计技术规定》
（2）JGJ63—89《混凝土拌和用水标准》
（3）GB50204—92《混凝土结构工程施工及验收规范》
（4）JGJ18—96《钢筋焊接及验收规范》
（5）GBJ107—87《混凝土强度检验评定标准》
（6）GB50164—92《混凝土质量控制标准》
（7）GBJ221—90《预制混凝土构件质量检验评定标准》
（8）CECS104：
99《高强混凝土结构技术规程》
（9）GB175—99《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》
（10）JGJ52—93《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》
（11）JGJ53—93《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》
（12）GB8076—97《混凝土外加剂》
2.3管片砼原材料
管片生产所用的水泥、砂、石子、钢材、外加剂等原材料采购、保存、检验均应符合有关规范和标准，须得到业主和监理工程师的认可和批准，且必须附有生产厂的产品质量保证书。
（1）水泥：
选用42.5强度级普通硅酸盐水泥，生产龄期不小于7天；
（2）砂：
选用质地坚硬的中粗砂，细度模数为2.3～3.0，粉细物质含量不大于2%，含水率小于2%，氯离子含量不超过0.04%，可溶性硫酸盐按重量计不超过0.4%；
（3）碎石：
粒径为5～20mm，质地坚硬，粉细物质含量不大于2%，压碎性指标不超过30%，氯离子含量不超过0.03%，可溶性硫酸盐按重量计不超过0.4%；
（4）水：
采用清洁的不含有害物质的自来水，注意严格控制水灰比，水灰比不得超过0.45，可适当掺入减水剂来降低砼水灰比；
（5）钢筋：
钢筋表面应清洁，不得有易脱落的锈皮、油漆等污垢；钢筋必须顺直，调直后表面的伤痕及锈蚀不应使钢筋截面积减少。
钢筋笼架接头焊缝高度不小于0.3d（d为钢筋直径），宽度小于0.7d，搭接长度双面焊应＞5d，单面焊应＞10d。
2.4管片制作工艺
管片生产工艺流程如下：
图2-1管片生产工艺流程图
2.4.1钢筋制作
（1）钢筋制作应严格按设计图纸要求断料和弯曲成型；
（2）钢筋进入弯弧机时应保持平衡，防止平面翘曲，成型后表面不得有裂缝；
（3）钢筋骨架焊接成型时必须在符合设计要求的靠模上制作；
（4）骨架首先必须先安装在模具上，经测量调整和检验各项尺寸都符合要求，才可作为定型尺寸开料和弯曲成型；
（5）钢筋骨架焊接成型时焊接位置要准确，严格掌握好钢筋骨架的焊接质量。
钢筋焊接电流应控制在100～140A之间；焊接不得烧伤钢筋，凡主筋烧伤深度超过1mm，即作废品处理；焊缝表面不允许有气孔及夹渣，焊接后氧化皮及焊渣必须及时清除干净；
（6）正确选用焊条，焊条型号应符合设计图纸的要求，图纸无特殊要求时，应符合相关规范；
（7）管片钢筋制作允许误差见表1-3。
钢筋制作允许误差表表2-3
序号
项目
允许误差（mm）
1
网片长、宽尺寸
±10
2
网片间距
±10
3
分布筋长度尺寸
±10
4
分布筋间距
±5
5
骨架长、宽、高尺寸
＋5；－10
6
主筋保护层
＋5；－3
7
箍筋间距
±10
8
环纵向螺栓孔
畅通、内圆面平整
2.4.2混凝土捣制
（1）灌浆孔螺栓和PVC管等预埋件不能损坏，安装位置要正确；
（2）上料系统和搅拌系统必须定期检验，校验电子称量系统的精确度。
由持有试验员上岗证的工程师负责监察混凝土的搅拌质量；
（3）浇筑前必须先按规定项目对组合的模具进行验收，发现任何不合格项应通知上工序返工；
（4）模具经检验合格才可放入钢筋笼，安装预埋件和检查保护层；
（5）组装好的模具经检验合格挂上绿色标志才准许浇筑混凝土；
（6）只有被确认坍落度在80±20mm范围内的符合设计级配要求的砼方可用于管片生产；
（7）模具上要一次性均匀分布足够量的混凝土才分别启动风动振动器；振动时间长短的判别是观察混凝土与侧板接触处，如不再有喷射状气、水泡并能均匀起伏为适当时间；
（8）竖起面板的时间应随气温及砼凝结情况而决定，待混凝土初凝后可进行光面，并按粗、中、精三个工序进行；
（9）光面后盖上密封地帆布罩，并进行蒸汽养护；
（10）严格控制蒸养时间、升温及降温速率、恒温时间和湿度等；管片蒸养要满足如下规定控制：
①砼浇注2小时后方可进行蒸汽养护。
②每小时温度增加不可超过20度。
③最高温度不得超过60度。
④砼强度达到规定强度的60％以后，拆模、起吊。
起吊出来的管片在翻转台上进行翻转成侧立状态，拆除活动的棒芯及其它附件，测量及标识后进行脱模后的水中养护，时间为7天。
管片养护主要温度曲线见图1-1。
图2-2管片养护主要温度曲线
2.5储存和运输
（1）管片储存根据生产计划准备200环以上的现场储存场地。
（2）管片在满足龄期且达到设计强度之后方可运到施工现场，在现场利用10T门吊进行卸车，并堆在规划的场地上。
管片运输要采取切实有效的保护措施避免边角破坏以及超额应力的发生。
管片堆放场地要求坚实平整，堆放高度为三块，垫木要上下对齐，管片上要加罩遮盖。
（3）在施工现场一般储存30至50环的用量，根据施工进度，从管片生产厂随时动态调整储存计划。
2.6进货检验和试验控制及预埋件的加工管理
（1）混凝土的原材料使用业主监理认可的材料，未经同意不得随意变改；
（2）砂、石、普通钢材根据“进货检验通知单”按批量抽检后使用；
（3）水泥抽样检验方法按［混凝土预制混凝土构件质量控制规程］（CECS—40:
92）的规定执行，散装水泥以总量不超过500t为一批，可不定期采集试样进行强度检验；
（4）钢筋进场必须附有质量保证书，经复试合格后投入使用，进场时钢筋应按规格分类挂牌堆放，钢筋表面应洁净，不得有油漆、污垢，当钢筋出现颗粒状或片状锈蚀时不准使用；
（5）预埋件按设计图纸进行加工生产，供方提供出厂合格证。
进仓时进行外观抽检，不合格品要废弃，不能投入生产使用；
（6）管片的混凝土强度等级是C50，抗渗级别S12，坍落度80±20cm，脱模强度13MPa。
配合比的试验设计考虑到提高混凝土早期强度，坍落度以满足施工需要为设计依据。
2.7检验和试验控制
（1）检验钢筋骨架的规格、数量和间距是否符合设计要求；
（2）焊接后钢筋骨架的刚性，防止钢筋骨架因焊接产生变形出现扭曲;
（3）保护层厚度及预埋件安装位置是否正确；
（4）模具进行宽度检验，核对吻合标志，没有经检验的模具，严禁捣制混凝土；
（5）模具是否清洁，模具内有无杂物，脱模剂是否均匀。
经上述检验后，质检员填写记录并通知下一工序浇注混凝土；
（6）混凝土搅拌前，测定砂石含水率，并根据含水量的变化进行调整，不准随意更改配合比；搅拌时间为2分钟，坍落度为80±20mm；材料允许误差：
水泥：
±2%；粗细骨料：
±3%；水和添加剂±2%；
（7）混凝土送到施工现场后必须先进行坍落度测试，并目视检查泌水性、和易性、粘聚性，符合设计要求才允许使用。
（8）管片的脱模强度是13MPa，项目部管片厂应在接到中心试验室的“混凝土抗压强度通知单”后才进行脱模吊运工序。
2.8检验测量和试验设备控制
（1）所有检测和试验设备必须经国家法定的检测机构检验合格才允许使用,并贴上合格标识，确保量值能溯源到国家基准。
（2）检测仪器设备应在有效期内使用。
使用前应进行校准，使用后应进行复核。
（3）检测工作应严格按各种材料的检测操作规程进行检验，并如实填写检测数据。
（4）试验室的试验仪器设备经常进行清洁保养，仪器设备的检定按周期检定计划进行。
2.9成品检验
（1）测量检验：
用于管片外形尺寸公差检验。
其质量标准见表1-4；检验结果填在出厂合格证上，上面标注其生产日期、出厂日期、检验者姓名、检验合格证号、管片强度等级、管片几何尺寸等；
管片外形尺寸允许偏差表2-4
项目
单位
允许偏差（mm）
备注
管片宽度
mm
±1
每块测三点
弧长、弦长
mm
±1
每块测三点
内半径
mm
±2
设计要求
管片厚度
mm
+3、-1
每块测三点
环缝间隙
mm
≤2
三环整环拼装
纵缝间隙
mm
≤2
三环整环拼装
（2）抽检频率
①单块管片抗弯试验：
每1500块一次。
②管片结合破坏试验：
每500环一次。
③管片单块推力试验：
每500环一次。
④螺栓、螺帽等组件，每500个或一批进货者抽样取两个做外观、形状、尺寸及螺栓精度检查，如不合格则此批螺栓、螺帽应不予使用。
每5000个或一批进货者抽样取两个做机械及物理性能试验，试验不合格时，可再取两个重新试验、如再不合格则此批螺栓、螺帽应不予使用。
以上各项若每季产量不足500环时，每季仍需试验一次。
第
（1）项管片试验不合格时，可再取两块重新试验、如再不合格则此批管片不予使用。
（3）触觉及目视检验：
用于外观质量缺陷检验。
①检验工具
游标卡尺：
0~2000mm精度0.05mm、0~500mm精度0.05mm
样规：
用于弧弦吻合度检验。
水平尺：
检验水平情况。
尼龙线：
Φ1mm长7m扭曲变形情况检验
②成品尺寸检验：
用游标卡尺对管片的宽度、厚度、扭曲进行100%的检测。
③每块管片都应进行外观质量检验，管片表面应光洁平整、无蜂窝、露筋、无裂纹、缺角。
轻微缺陷应进行修饰，止水带附近不允许有缺陷，灌浆孔应完整、无水泥浆等杂物。
④产品最终检验由工程管理部派出的质检员负责，行政管理由项目部负责。
质检员发现产品质量问题要及时向技术部报告。
不合格产品即时标识和隔离。
⑤所有检验数据应作记录，并在产品规定的位置上印上标识，表示经检验合格，可进入养护场进行喷淋养护。
⑥混凝土强度应达到设计强度的100％管片才允许出厂安装。
2.10管片试生产
（1）产品正式投产前有一个试生产阶段，为检验管片的设计是否合理和力学性能是否达到要求，要进行管片的抗弯试验。
（2）在抗弯试验完成后要接着进行水平拼装试验，检验构件的精度是否达到设计要求。
（3）灌浆孔螺栓抗拔试验，检验管片在安装就位过程中螺栓孔承受的极限拉力是否满足施工需要。
2.11产品养护和储存
（1）养护池中管片按生产日期及型号侧立排列堆放整齐，并应搁置在柔性垫条上，垫条厚度要一致，搁置部位上下一致。
按规定进行7天的水中养护；
（2）管片在水中养护7天后方可置放到储运场存放，储运场地面应坚实平整，存放时管片应内弧面应向上平稳地置放整齐，垫条应上下成一直线，堆放高度不得超过五层；
（3）28天后达到设计强度管片才可出厂；
（4）管片应无缺角、掉边，表面密实、光洁、平整。
（5）管片预埋件完好、位置正确。
（6）管片型号和合格章和生产日期的标识醒目无误。
（7）单块管片检验应符合质量标准。
（8）运输管片出厂时，管片内弧面应向上平稳地置放于运输车辆上，管片之间应垫有柔性材料，防止撞击；
2.12管片质量检验标准
（1）钢筋制作误差应符合表1-3；
（2）单块管片成品质量应符合表1-4；
（3）管片生产正常后应对每日生产的不同类型的管片分别抽检两块检漏，检漏标准为：
按设计抗渗压力恒压2h，渗漏线不得超过管片厚度的1/3。
（4）管片水平拼装应符合下列规定：
①由三环管片进行水平组合拼装，并经检验合格方可投入正式生产。
②管片投入正式生产后，对每套钢模生产的管片按如下规定做水平拼装检验：
管片开始生产50环后进行水平拼装检验一次；开始生产100环后，再经一次水平拼装检验合格后可定为每生产100环作一次水平拼装检验；
③水平拼装的检验标准，见表1-5。
水平拼装的检验标准表2-5
序号
内容
检验要求
检测方法
允许误差（mm）
1
环缝间隙
每环测三点
插片
≤2
2
纵缝间隙
每条缝测三点
插片
≤2
3
成环后内径
测4条（不放衬垫）
钢卷尺
－2＋2
4
成环后外径
测4条（不放衬垫）
钢卷尺
－2＋6
5
纵环向螺栓部穿进
螺栓与孔间隙
插钢丝
≥（d孔－d螺-2）
三、管片生产重点工序控制及质量考核办法
1、模具使用、保养
开模、合模方式必须按技术交底执行，钢筋笼入模时端模、侧模处于打开状态，操作人员应认真负责，如有吊装钢筋笼时磕碰模具状况出现，将对相关责任人处以100元/次的罚款。
清理模具应及时、彻底，模具上不得有锈迹和混凝土残留，模具清理后经甲方值班工程师检查合格后方可进行下一工序施工。
如乙方未经许可私自施工，处以100元/次的罚款。
如连续生产12环管片模具清理均及时、彻底，奖励作业班组100元。
2、钢筋笼加工
（1）钢筋的下料、焊接严格执行技术交底，如同一焊工生产的钢筋笼连续两次报检不通过，处以相关责任人20元罚款。
如连续生产12环钢筋笼均一次通过报检，奖励作业班组100元。
（2）成品钢筋笼如发现有漏焊、主筋烧伤、缺筋现象出现，处以作业班组10元/处的罚款。
3、混凝土浇筑收面
（1）凡塌落度不合要求的混凝土，一律不得用于管片。
及时与现场值班工程师联系，并告知实验室。
（2）振捣时严禁出现漏振、过振情况出现。
对所造成的蜂窝、麻面处以20元/处罚款。
对管片外观、强度造成严重影响的，将不予验工计价。
（3）收面应保证管片外弧面圆顺、光滑，凡发现管片外弧面超厚、存在波浪的处以50元/每片的罚款。
对厚度超过规范要求的管片将不予验工计价。
（4）对完全符合以上要求的管片给予100元/环的奖励。
4、管片蒸养
（1）管片蒸养的升降温梯度严格遵照技术交底执行，对私自调整升降温梯度造成管片出现表面裂缝的情况，处以500元/次的罚款。
对裂缝超过规范允许值的管片将不予验工计价，并处以6000元/环的罚款。
（2）脱模时混凝土强度必须大于20MPa，如发生未达到脱模强度强行脱模的情况，处以500元/次的罚款。
5、管片成品保护
（1）管片脱模时真空吸盘位置对准管片正中，防止对拼装定位孔处的损坏。
（2）对管片损伤处处以50元/处的罚款，损伤严重的处以100－200元/处的罚款。
（3）对管片修补质量较差的部位处以50元/处的罚款。
（4）对无任何损伤的管片给予100元/环的奖励。
（以管片运抵堆放场地为准）
6、信誉评价检查
奖罚以合同文件为准。
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