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沈陽(yáng)市目前已建成開通了地鐵一號(hào)線,地鐵二號(hào)線正在建設(shè)當(dāng)中。目前,沈陽(yáng)地鐵共規(guī)劃十條線路。為鋼筋凝土管片的應(yīng)用提供了廣闊的空間。
下面就地鐵管片生產(chǎn)存在的問題談?wù)勔恍┛捶ā?/p>
1.外觀質(zhì)量
1.1 側(cè)面、端面氣孔
混凝土為一種不均勻介質(zhì)或多或少會(huì)存在空氣,結(jié)構(gòu)中必然存在一定量的氣泡,自然構(gòu)件表面不可避免會(huì)出現(xiàn)氣孔。國(guó)標(biāo)《預(yù)制混凝土襯砌管片GB/T22082-2008》中對(duì)孔洞的定義為:混凝土內(nèi)孔穴深度和長(zhǎng)度均超過(guò)保護(hù)層厚度。對(duì)麻面的定義為:表面呈現(xiàn)的密集微孔。外觀質(zhì)量要求是孔洞不允許出現(xiàn),麻面小于5%,可以修補(bǔ)。這就說(shuō)明對(duì)管片來(lái)說(shuō)氣孔是允許合理存在的。我廠也對(duì)外觀出現(xiàn)密集氣孔的管片進(jìn)行了鉆芯取樣,實(shí)際發(fā)現(xiàn)無(wú)論管片外觀質(zhì)量如何,經(jīng)過(guò)振動(dòng)臺(tái)整體振搗的管片內(nèi)部均勻密實(shí)。
據(jù)了解,國(guó)外特別是在歐洲國(guó)家鋼筋混凝土管片制作大多采用整體氣振成型,全自動(dòng)化操作,振動(dòng)時(shí)間自動(dòng)控制,強(qiáng)調(diào)混凝土均勻、密實(shí),不片面追求外觀氣孔大小和多少。
目前沈陽(yáng)地鐵的業(yè)主及監(jiān)理對(duì)管片外觀質(zhì)量要求十分嚴(yán)格,應(yīng)避免陷入單純追求外觀的型式主義中,避免對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)本身可能造成的損害。管片生產(chǎn)企業(yè)過(guò)于要求外觀質(zhì)量,為了減少氣孔不得不增加振動(dòng)時(shí)間,結(jié)果很容易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部骨料分層使得混凝土結(jié)構(gòu)更加不均勻,形成浮漿層,增加表面裂縫出現(xiàn)的幾率,反而影響管片的性能。
1.2 表面裂紋
混凝土本身是不均勻體,由于本身化學(xué)反應(yīng)和各組分間性能差異,必然會(huì)產(chǎn)生裂紋,完全消除是不可能的。表面細(xì)小的干縮裂紋和龜裂紋屬無(wú)害裂紋,對(duì)管片整體性能影響很小,不妨礙管片正常使用。管片設(shè)計(jì)中對(duì)裂紋的要求為其寬度不得大于0.2毫米,應(yīng)該理解為影響混凝土結(jié)構(gòu)性的裂紋,而非表面較淺的無(wú)害干縮裂紋。無(wú)害裂紋產(chǎn)生不可避免,可通過(guò)技術(shù)措施盡量減少產(chǎn)生。對(duì)影響結(jié)構(gòu)性的溫差裂紋和局部應(yīng)力裂紋應(yīng)堅(jiān)決避免。
具體措施有:
?、?合適的混凝土施工配合比及良好的攪拌質(zhì)量,主要是控制水灰比、砂率適合的外加劑。砂率的大小調(diào)整混凝土的流動(dòng)性,振搗臺(tái)振搗宜選取5-8cm的坍落度,振搗棒振搗宜選取6-12cm的坍落度。后續(xù)的抹面工作的時(shí)間控制要選用合適的外加劑,既要保證10-20分鐘的坍落度經(jīng)時(shí)損失,又要保證混凝土在澆注完畢后強(qiáng)度的盡快增長(zhǎng);
?、诠芷尚秃蠛侠淼膲好娲胧?管片振搗后外弧面多少會(huì)有一些浮漿,水泥含量較大,硬化后收縮比較大。如果控制不好表面會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的龜裂。一定要壓實(shí)之后才能進(jìn)行蒸養(yǎng)。
?、苊撃G昂线m合理的養(yǎng)護(hù),特別須注意蒸養(yǎng)溫度控制,避免溫差裂紋產(chǎn)生;北方天氣與南方不同,四季交替明顯。進(jìn)過(guò)幾年的實(shí)驗(yàn)摸索,蒸養(yǎng)溫度可以比室內(nèi)溫度提高25℃,例如冬季施工時(shí),環(huán)境溫度10度可以選用40℃~45℃之間進(jìn)行蒸養(yǎng),夏季室溫30℃左右時(shí)可以選用50℃-55℃之間進(jìn)行蒸養(yǎng)??偟恼麴B(yǎng)時(shí)間在300℃.小時(shí)可以達(dá)到拆模強(qiáng)度。恒溫溫度不宜超過(guò)60℃。
?、菝撃:蠹皶r(shí)進(jìn)行水養(yǎng)護(hù),保證至少7天的潤(rùn)濕養(yǎng)護(hù),避免表面失水干縮;
?、薜踹\(yùn)過(guò)程注意成品保護(hù),避免碰撞造成局部應(yīng)力集中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂紋。
2.成品試驗(yàn)檢驗(yàn)
2.1 三環(huán)水平拼裝試驗(yàn)
目前我國(guó)的國(guó)標(biāo)《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50299-1999)要求的試驗(yàn)頻率為每個(gè)模具每生產(chǎn)200環(huán)進(jìn)行1次三環(huán)水平拼裝試驗(yàn)。據(jù)了解德國(guó)和法國(guó)的管片水平拼裝只拼一環(huán)。我認(rèn)為對(duì)三環(huán)拼裝的批次上可以適當(dāng)放寬。監(jiān)理和業(yè)主在正常生產(chǎn)中加強(qiáng)成品管片的外觀尺寸檢查,嚴(yán)格控制影響拼裝精度的管片寬度、弧長(zhǎng)及曲度指標(biāo),定期進(jìn)行管模精度檢查調(diào)整,即可滿足管片拼裝要求。拼裝頻率可依工程量大小在300環(huán)~600環(huán)之間選擇,確保水平拼裝檢驗(yàn)有效安全進(jìn)行。
2.2 單塊管片整體抗?jié)B試驗(yàn)
單體管片抗?jié)B試驗(yàn)是模擬盾構(gòu)隧道中成環(huán)管片所受外界地層水壓滲透狀態(tài)進(jìn)行的。檢驗(yàn)思路不錯(cuò),但是試驗(yàn)方法和試驗(yàn)的必要性有待商榷。國(guó)標(biāo)中對(duì)混凝土的抗?jié)B性能是以抗?jié)B試塊的檢驗(yàn)為準(zhǔn)的,是否進(jìn)行實(shí)體檢驗(yàn)應(yīng)以構(gòu)件形態(tài)來(lái)定,不能一概而論。據(jù)了解在日本、歐美國(guó)就沒有類似的管片檢驗(yàn)。而對(duì)C50P10的混凝土抗?jié)B試塊的試驗(yàn)中,水壓加到3.5MP也沒有出現(xiàn)試塊滲漏的現(xiàn)象。
就沈陽(yáng)地鐵隧道的現(xiàn)狀來(lái)看,隧道防水的薄弱環(huán)節(jié)不是管片本身,而是管片成環(huán)時(shí)環(huán)與環(huán)之間的縫隙。拼裝時(shí)產(chǎn)生的裂縫。
伴隨著盾構(gòu)技術(shù)的日漸成熟,目前鋼筋混凝土管片是盾構(gòu)使用的主力軍。對(duì)我國(guó)的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō),管片生產(chǎn)制作仍處不斷摸索、不斷完善的階段。我們認(rèn)為,應(yīng)該出臺(tái)管片標(biāo)準(zhǔn)化圖集,統(tǒng)一不同型號(hào)的配筋,形成管片工廠化、產(chǎn)品化、規(guī)?;l(fā)展。另外,在條件允許的情況下,可以探索新的管片形式,例如鋼纖維凝土管片等。