第九章 管片生产.docx

1、第九章 管片生产 第九章 管片生产1 管片数量及供应计划1.1 管片数量本标段工程设计盾构隧道衬砌管片每环由6块（3+2+1）管片组成，1个封顶块、2个邻接块、3个标准块组成，管片内径5500mm，管环外径6200mm，环宽1200mm。管片环组合为标准环+左转环+右转环的方式，楔形环为楔形双面，楔形量为37.20mm,三种衬砌环每块管片的编号见表9-1-1。管片拼装采用空间刚度较好的错缝拼装模式，弯曲螺栓连接，环缝采用16根M30螺栓连接，纵缝之间采用12根M30螺栓的管片连接。管片混凝土强度标号为C50，抗渗等级P10。 管片的编号 表9-1-1衬 管片砌环封顶块邻接块标准块标准环KT-N

2、B1T-NB2T-NA1T-NA2T-NA3T-N左转弯环KL-NB1T-NB2T-NA1T-NA2T-NA2T-N右转弯环KR-NB1T-NB2T-NA1T-NA2T-NA2T-N其中字母“N”表示衬砌环的模具套数编号。管片生产和运输总量均为2148环，单环体积7.719m3，共折合混凝土工程量为16580.4m3，其中标准管片1504环，左转管片354环，右转管片282环，联络通道特殊管片8环。1.2 管片生产进度安排管片生产计划于2011年5月1日开始试生产；2011年7月1日正式生产，至2013年2月28日前全部完成管片生产。2 管片生产厂及设备配置本工程管片生产拟委托南京城市地铁实业

3、集团有限公司管片厂进行管片生产。 南京城市地铁事业集团有限公司管片预制场地在江宁袁家边靠近仙林大学城附近地块，占地面积约69300平方米(合103亩)，场地为长方形区域，长为630米，宽为110米；管片生产采用目前国内先进的流水线工艺，合理布设有钢筋加工区、流水线生产区、管片降温区、管片水养护区、管片堆场共5个区域。钢筋加工区占地面积70m*20m=1400m2;生产区布置两套流水线,放置20套模具，每套采用一条生产线+三条蒸养线的方式，两条生产线交替工作，如果一条生产线出现问题，另外一条生产线还可以保证正常工作，最终确保在56分钟内完成一座模具的入窑和出窑,每天生产管片可达60环;管片水养护

4、池110M*22M*2.8M,采用双层堆放养护,设计养护能力达440环;场地上布置2个管片堆场，累计库存可达9500环。管片成型车间见下图9-2-1。图9-2-1 管片车间布置图3 管片制作要求3.1 管片制作的依据管片制作遵循盾构法隧道施工与验收规范（GB50446-2008）、混凝土结构工程施工质量验收规范（GBJ50204-2002）、地下铁道工程施工与验收规范 （GB50299-1999）2003版中的有关规定。3.2 管片制作的精度为保证管片的防水拼接及结构受力需要，管片制作及拼装须达到一定的精度。管片制作允许误差见表9-3-1 管片制作允许表 表 9-3-1内容允许偏差备注单块管片

5、制作管片宽度0.3mm管片弧、弦长1.0mm四周沿边管片厚度13弹性密封垫槽的轴线半径1.0mm管片外半径02 mm管片内半径1.0 mm螺栓孔直径与孔位1.0 mm整环拼装检验环面间隙0.8mm三环整环拼装（不加衬垫）纵缝间隙102m三环整环拼装（传力衬垫厚1mm）环、纵向接缝螺栓孔不同轴度1.0mm成环后内径2.0mm成环后外径2.0mm4 管片生产工艺 4.1 管片生产流程详细生产流程详见图 “图9-4-1 管片生产工艺流程图”。图9-4-1 管片生产工艺流程图4.2 钢筋骨架制作安装4.2.1 断料和弯曲(1) 工班长根据生产工程师下达的任务进行；(2) 钢筋制作严格按钢筋加工大样图进

6、行断料和弯曲成型；(3) 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。4.4.2骨架焊接(1) 钢筋骨架焊接成型时必须在符合设计要求的靠模上制作；(2) 骨架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，才可定型尺寸开料和弯曲成型；(3) 钢筋与钢筋之间及与邻近的金属预埋件之间净距离不得少于22mm；(4) 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。(5) 钢筋焊接以使用CO2低温保护焊机为主，不得烧伤钢筋；(6) 焊口要牢固，焊缝表面不允许有气孔及夹渣；(7) 焊接后气化皮及焊渣必须及时清除干净。(8) 成型的钢筋笼必须进行检验状态标识。4

7、.4.3焊条型号骨架焊接方式为点焊，目的是焊牢骨架，焊条型号符合设计图纸的要求，图纸无特殊要求时，应符合相关规范。4.2.4 加工钢筋的允许偏差（GB20204-92）受力钢筋长度：10mm；4.2.5焊接钢筋骨架位置的允许偏差（GB20299-1999）主筋间距：10mm；箍筋间距：10mm；分布钢筋排距：2mm；骨架长、宽、高尺寸：+2mm，-10mm；环纵向螺栓孔：畅通、内圆面平整。每延米抽查两个断面。4.2.6 保护层内主筋40mm，外弧主筋50mm；端面净保护层55mm；主筋保护层误差允许值：+2mm，-3mm。4.2.7钢筋骨架安装（1）在钢筋笼指定位置装上保护层垫块后由桥吊配合专

8、用吊具按规格把钢筋笼吊放入模具，操作时桥吊司机与地面操作手应密切配合，两端由操作手扶牢，以明确手势指挥，对准位置轻吊、轻放，不得令钢筋笼与模具发生碰撞。（2）钢筋笼放入模具后要检查周侧，底部保护层是否匀称，任何令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。（3）装上顶部长系杆拧紧，长系杆螺牙，螺母要注上机油，左右弯型模具系杆安装时特别要注意顺序位置，严禁掉乱，未装长系杆前不要安装弯曲螺栓。（4）由专人排放钢筋部件，由专人按规定安装套预埋配件。（5）钢筋笼入模后，按标准要求对每只钢筋笼一一进行校正。对环、纵向的螺栓孔位置、保护层等进行校正、实测，并填写好验收表格，方可进行下

9、道工序的施工。4.3 管片模具4.3.1模具供应计划管片钢模的设计和制造按GB50517-2003的要求严格执行，确保管片的几何形状和制造误差在规定的误差范围之内，管片模具的精度要求见表9-4-1。 表9-4-1 管片精度要求表宽度弧长度厚度外半径内半径0.31.0+3，-1-0，+21.04.3.2模具调试和保养（1） 模具必须放置在于一个稳固的基面，水平误差1mm以下；（2） 基底必须与模具底面紧密连接，且免受振动干扰；（3） 模具公差不符合要求时，在工程师的指导下按厂方提供的说明书的步骤进行调校；（4） 模具保养在机械工程师的带领下按厂方提供的说明书的步骤和规定进行；（5）紧固端模、紧固

10、边模必须用活动扳手，禁止用套筒扳手；（6）紧固扭矩200Nm。4.3.3 打开和关闭模具顺序打开：打开侧模 打开端模；关闭：关闭端模 关闭侧模（1）打开和关闭顶盖松开螺栓，打开顶盖；插上销钉，保护顶盖稳定；拨出销钉，关闭顶盖，拧紧螺栓。（2）打开和关闭侧模、端模1 红色螺是不可动，绿色螺栓是活动螺栓；2 松开侧模绿色固定螺栓，打开侧模，但不要完全拧出来；3 拧紧侧模绿色固定螺栓，关闭侧模；4 松开轴向绿色螺栓，打开端模；5 拧紧轴向绿色螺栓，关闭端模；6 松开或拧紧侧模绿色固定螺栓的顺序：4.3.4注浆孔螺栓（1）混凝土浇注时放开插销定好螺栓；（2）脱模时向外拉，然后转900放手。4.3.5模

11、具清洁（1）抹布清理模具表面；（2）塑料刮刀清量砼积垢；（3）压缩空气吹净模具；（4）用喷雾器均匀喷上脱模剂，不能流淌；（5）用干绵纱吸去多余的脱模剂。（6）具外表面、调节螺栓应始终保持干净，不能有砼积垢的任何污迹。4.4 混凝土施工4.4.1混凝土的搅拌（1）上料系统和搅拌系统必须按规定定期检验；（2）混凝土配合比必须经审批确认后方可使用；（3）更改配合比必须经批准；（4）材料允许误差：水泥：2%；粗细骨料：3%；水和添加剂：2%（5）搅拌时间不小于2分钟，坍落度为6020mm，应控制在5070mm为佳；4.4.2混凝土浇筑（1）混凝土采用搅拌车运送并直接投料。（2）灌浆孔螺栓和PVC管等预

12、埋件不能损坏，安装位置要正确。（3）浇筑前必须按规定对组装好的模具进行验收，发现任何不合格项目应通知上工序返工，经验收合格后取走挂在钢筋笼上的标志牌表示可以浇筑。（4）混凝土要分层次灌注，要注意使砼在模具内匀布。（5）浇制顺序：模具的两端 模具的中段4.4.3振动成型（1）20mm振动棒密实成型，振动时要注意使振棒移位，不得接触和碰撞模具。端部振动时，振动棒放置在接近端部的中部振动，完成后，先后要与模侧板相距30cm左右处插入振动，至少量浆水从盖板边缘均匀淌出止。（2）模具中段振动成型时，振动棒应先从与灌浆孔螺栓相距20cm左右两处开始与侧板平等方向斜插入振动，至灌浆孔螺栓位置不再冒喷射状气、

13、水泡止，严禁碰撞浆孔螺栓，继而在与侧板距30cm左右处振动至混凝土与侧板接触处不冒喷射状气、水泡，并均匀起伏止。（3）视砼坍落度情况，每个振动点振动时间控制在1020秒内，振动完成后振动棒必须缓慢拔出。（4）全部振动成型完成后，应抹平中间处混凝土，然后用塑料薄膜盖好。用水平尺进行水平度校正。4.4.4光面拆卸面板的时间应随气温及砼凝结情况而决定，一般以掀开中间的薄塑布用手按微平凹痕为准。(1) 光面分粗、中、精三个工序：粗光面：使用铝合金压尺，刮平去掉多余砼（或填补所凹陷处），并进行粗磨。中光面：待混凝土收水后使用灰匙进行光面，使管片面平整光滑。精光面：使用长匙精工抹平，力求使表面光亮无灰匙印

14、。(2)注意事项：待混凝土全部初凝后盖上吸水性强不易脱色的纤维物，并进行养护。混凝土达到一定的强度后，把螺孔杆拔除。高温日照直射或风直吹时，光面后在砼初凝前应先在长拉杆面上盖上湿润的养护布，如发现已出现收缩裂纹应马上用灰匙清除。4.4.5养护（1）自然养护混凝土初凝后盖上吸水性强不易脱色的纤维物，并进行湿润养护；混凝土达到一定的强度后，把PVC管螺孔杆拔除；气温低于12时应考虑进行温水养护，出口处水温控制在32左右；气温低于8时，出口处水温可提高至42。（2）蒸汽养护混凝土振动成型并光面2h后，混凝土表面用手压有轻微的压痕时，在管片外弧面上盖上湿润的养护布，将用于蒸汽的帆布套在模具上，下部同地

15、面接触的地方用木方压实，在帆布套上预留的小孔中插入温度计，检查无误后通人蒸汽，布置于模具底部的蒸汽管布满小孔，蒸养时蒸汽会从每个小孔中均匀的喷出来，使整个模具均匀的升温，升温时速度在每小时1520，防止升温太快管片出现收缩裂纹，最高养护温度5060，恒温3-4h，降温速度在每小时1520，并保证蒸养后的管片温度与外界温度差不大于20。在整个过程中要每半小时查看温度计上的读数，发现问题用调整蒸汽通人量的大小来调节温度；(3)脱模后的养护管片脱模后吊入水池内进行养护，确保管片完全浸泡在水里管片人池时管片与池中水的温度差不得大于20，养护周期为7d，然后进行淋水养护，保持管片外面湿润，喷淋养护达到2

16、8天龄期。4.5 脱模拆模班应在管片脱模强度达到要求（规定抗压强度的60%以上）方可拆模，脱模强度由试验室脱模前提供试验报告，脱模强度须知会现场监理人员认可，方可进行管片的脱模。4.5.1拆模顺序(1)拆卸系杆螺栓，清除砼残积物，配上螺母，卸下的系杆螺栓，放置在模具托架横梁上。(2)叠齐养护布，放置在铁凳上。(3)拆卸灌浆管的固定螺栓及定位盖，清抹干净，放在指定位置。 (4)先拆卸旁模与底模固定螺栓，后拆卸侧模与端模连结螺栓，收集齐全，清理干净放在专用的箱子（桶）内。(5)用专用工具将侧模的定位螺栓及端模的推进螺栓拆松，退位至原定位置后，用手均衡用力，顺着旁模滑杆，分别把两侧模拉开至特设安全保

17、险定位位置。4.5.2注意事项（1）拆模中严禁锤打、敲击等野蛮操作。脱模必须使用专用吊具，地面操作四人配合进行，一人站在侧模正对灌浆孔位置，一人站在端模正对灌浆孔位置，由专人向桥吊司机发出起吊讯号进行脱模。（2）管片起吊后立即拆下各类垫圈，清理干净放回指定位置。在专用台架上拆除灌浆孔螺栓底座，并清洁干净。（3）脱模后的管片在场内应小心搬运及堆放，使其因此引发的内应力不超过砼抗压强度的1/3。采用喷淋养护系统对脱模并修整后的管片进行养护。4.6 修整管片外表面的气泡，水泡均需采用胶皇液拌合的水泥砂浆填补，修补时先使用厚泡沫海绵块蘸浆涂抹，再用灰匙抹平。对于深度2mm，直径 3mm的缺陷宜采用二次

18、填补方式，一次填补的材料干缩，再第二次填料抹平。特别要注意止水带上下3cm处缺陷的修整。工序质量不符合性分级表见表9-4-2。 管片工序质量不符合性分级表 表9-4-2 级 别不符合性内容检查严格性处理权致命性 （A级）1、钢筋数量、直径不符，影响产品力学性能。2、钢筋笼外形尺寸超差影响保护层厚度。3、焊点烧伤钢筋影响材料强度。4、混凝土拌合手计量超量。5、模具变形，水平调节失控，尺寸超差。6、钢筋严重锈蚀。100%测量检验并作记录。车间工艺工程师严重性 （B级）1、钢筋笼不水平，影响装配。2、钢筋间距超差影响应力均匀性。3、钢筋笼箍附件，尺寸和形状不符合图纸要求，造成钢筋笼整体安装，焊接困难

19、。4、钢筋长度超度。5、主筋弯弧扭曲变形，影响骨架焊接。6、混凝土坍落度超出控制范围。100%测量检验并作记录。车间工段长一般性 （C级）1、焊点漏焊、脱焊有焊渣。2、钢筋笼部件绑扎不牢。3、模具清理不干净。4、喷涂隔离剂不均匀或过量。5、配件安装不当。6、振棒撞击模具。7、拆卸面板时间不当。8、振捣混凝土时间掌握不好。9、光面操作达不到要求。100%目视检查并作记录。检验员4.7 检验及标识4.7.1产品检验（1）模具测量检验：每周一次；（2）产品抽检：逐片检验； （3）单片管片制作允许偏差：（GB20299-1999）宽度：0.2mm；（测三个点）弧弦长：1.0mm；（测三个点）管片厚度：

20、1mm；（测三个点）附表：单片管片宽度检测点及数据表。（4）整环水平拼装允许偏差：（GB20299-1999）螺栓孔位圆周直径：3mm；（GB20127-92）环面间隙：1.0mm（插片，每环测三个点）纵缝间隙：2.0mm（插片，每条纵缝测三个点）成环后内径：2.0mm；（钢卷尺测4条）成环后外径：+6mm，-2mm；（用钢卷尺测4条）（5）测量检验工具：内径千分尺：1202000mm精度0.01mm，用于检验模具宽度；游标卡尺：02000mm精度0.02mm，用于检验宽度；游标卡尺：0200mm精度0.02mm，用于检验厚度；样规：用于弧弦吻合度检验。尼龙线：1mm，长9m，用于扭曲变形情况

21、检验；（6）目视检验管片表面应光洁平整、无蜂窝、露筋、无裂纹、缺角、无气泡水泡；止水带附近不允许有缺陷；注浆孔应完整、PVC管内无水泥浆等杂物。4.7.2管片模具识别码（1）内容：分别为产品的型号、产品型号的生产累积号、产品的生产日期。（2）字体：黑体；尺寸：2.23.2（cm）；颜色：黑；材料：墨。（3）标识位置：a.内弯弧面右上角；b.正对内弯弧面的右面端面上端。管片模具识别码 表9-4-3 管片衬砌环封顶块邻接块标准块标准环KPnBPnCPnA1PnA2PnA3Pn左转弯环KLnBLnCLnA1LnA2LnA3Ln右转弯环KRnBRnCRnA1RnA2RnA3Rn例如： KP1型号(标准

22、1点管片环K块) 0001同一型号累积数 040506生产日期：年、月、日(04年5月6日 )图9-4-2 管片识别示意图4.8 管片的存放和保护(1) 管片脱模后运至堆放场继续养护存放，管片堆放场坚实平整，排水流畅，支垫稳固可靠。(2) 管片按吊运、安装顺序和型号应分别堆码，堆垛间应留运输通道并满足吊车的吊距要求。(3) 管片堆垛整齐划一，无倾斜感。合格印戳和型号清楚易见。(4) 管片应搁置在柔性垫条上，管片与管片之间必须要有柔性垫条相隔，垫条摆放的位置应均匀，厚度要一致。(5) 管片采用平卧堆放整齐，吊环面朝上，层间用垫木垫平、垫实，上下层垫木应在一条垂线上，管片的叠放不能超过3层。4.9

23、 管片试拼装管片生产前及生产中需进行水平拼装检验。（1）每套模具每生产200环抽3环做水平拼装检验。即检验频率：3环/ 200环。（2）试拼装方式：水平拼装原由三环管片组成，试拼装不装嵌密封胶条及胶片。（3）试拼装的精度（允许公差）： 钢筋混凝土管片水平拼装检验标准 表9-4-3 项目检验要求检验方法质量误差（mm）环向缝间隙每环6个测点插片2纵向缝间隙每条缝测3点插片2成环后内径测4条（不放衬垫）用钢卷尺2成环后外径测4条（不放衬垫）用钢卷尺-2+64.10 管片试验4.10.1抗弯试验采用千斤顶分配梁系统，加荷点标距900mm。支承管片两端的小车可沿地面轨道滑动。采取分级加荷载值，加荷完成

24、后，静停1min记录压力表读数及中心加荷点及水平位置变量。试验装置见图10-3。4.10.2管片吊装孔抗拔试验检验管片吊装孔最大抗拔能力，以确保施工中管片安装安全。先将螺栓旋入管片灌浆孔螺栓管内，检查连接后螺栓的旋入深度及垂直度。再把橡胶垫片及支承钢板套进螺杆，并安装千斤顶，使管片、螺栓、千斤顶连接成一整体。千斤顶与螺栓用螺帽连接好并旋紧后，开始按顺序加荷，每级以1020kN拉力增力，每级加荷完成后持荷2min，并观察位移值直至加荷至压力表压力不再增加。当压力表压力不再增加而百分表读数还不断增大时，便停止加荷，此时螺栓管承受的拉力已超过极限且被破坏。图 9-4-3 管片抗弯试验装置图（单位：c

25、m）图9-4-4 管片吊装孔抗拔试验4.10.3管片抗渗水能力试验将标准A片固定在支承架上，通过手动加压泵进行加压，先按每级0.2Mpa加压，分4级加至0.8Mpa，然后改按每级0.1Mpa加压，分4级加至1.2Mpa，共计加荷8次，每次时间相隔0.2小时，每次加压前先检查构件各端面的渗水情况，并作好记录。第八次加压后，达到1.2Mpa水压时，连续观察0.2小时，构件各端面均未发现渗水现象，认为符合抗渗强度等级P10的要求。4.10.4混凝土立方体强度及抗渗试验按现行国家标准混凝土强度检验评定标准的有关规定进行所取样本的制作养护，从而进行混凝土的强度检验。混凝土的配比必须满足抗渗和设计强度的要

26、求。4.11 管片出厂检验（1）管片出厂时，管片强度达到设计强度的100%。（2）管片出厂前发货员应检查管片的合格章以及检验人员代号章才允许装车出厂。管片运到施工场地，须经盾构施工单位验收合格办理签收手续后，方可认为该片管片生产过程的完成。（3）管片发运前，发货员应登记管片的分块号、生产序号及生产日期等资料。5 管片运输（1）管片的运输使用12m、40t平板车装运，每次装运两环，按一定的堆叠顺序整环运送，必要时亦可装运散件；（2）配备10台运输车，24小时待命，当运力紧张时应准备有临时调拨车辆；（3）制定交付计划，每周有周计划，每天的发运交付计划应提前一天通知，但工程发生变化时可及时调整；（4

27、）管片在车间将放置在软性的垫条上，片与片间亦以垫木间隔，以防碰撞；（5）管片与绳索间垫以橡胶垫物不直接接触，以防勒伤，绳索用纹盘收紧，使管片得以紧固； （6）管片到达现场后车上验收，合格后卸管片，管片放置的顺序及堆放位置满足施工安装的要求，一般储存20环数量。6 管片橡胶密封垫（防水胶条）粘贴（1）检查管片，表面要平滑，侧面不能有孔洞和缺边。（2）管片和止水条应干燥，没有灰尘和油脂。（3）将止水条套在管片上，检查型号及位置是否正确，并让其悬挂于管片上。（4）用稀释液清洗止水条和管片，侧面和底面一定要清洗干净。（5）待稀释液挥发后，开始涂胶水（胶水须搅拌均匀，并经常搅动），胶水要100%覆盖止水

28、条和管片的底部和侧面。先涂止水条，后涂管片，胶水用量适宜。（6）胶水溶剂挥发以后，将止水条装入槽内，粘结顺序为先短边后长边、从中间到角。最后用锤击打止水条，使其与管片粘结牢固。7 质量保证措施及过程控制7.1质量保证体系按照ISO9002：2000模式建立自身的质量体系，以提供优质的产品和服务满足客户的需要为目的，并在运行中不断完善和提升，保持其适应性、符合性和有效性。其功能如下：（1）确立质量方针，并制定质量保证手册；（2）确立生产控制过程，检测设备与生产所需的原材料和获得优质产品的技能；（3）不断更新质量控制、监察和检测的技术；（4）明确验收的标准；（5）保证设计、生产、监察和测试过程的兼

29、容性和可行性，并制定合适的规范文件；（6）确立和准备质量记录。公司将定期进行管理评审和内部审查，以保证体系的不断完善和持久的有效性，同时根据需要给适合的员工提供恰当的培训，使其成为质量保证体系有效实施的推行者。7.2主要质量技术措施7.2.1 原材料（1）质量标准依据各种原材料需经试验室检验合格方可使用。管片混凝土原材料主要包括水泥、骨料、水、添加剂和钢筋。对其质量要求遵守以下国家质量标准控制和招标文件通用技术条款：JGJ 552000普通混凝土配合比设计技术规程JGJ 6389混凝土拌和用水标准GB 502042002混凝土结构工程施工质量验收规范JGJ 182003钢筋焊接及验收规范GBJ 10787混凝土强度检验评定标准GB 5016492混凝土质量控制标准GBJ 32190预制混凝土构件质量检验评定标准CECS 104:99高强混凝土结构技术规程GB 17599硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥JGJ5292普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ5392普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法GBJ50119 2003混凝土外加剂应用技术规范南京地铁三号线盾构12标合同文件中“管片生产”相关要求。管片生产所用原材料