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沈陽市目前已建成開通了地鐵一號線,地鐵二號線正在建設(shè)當(dāng)中。目前,沈陽地鐵共規(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)件表面不可避免會出現(xiàn)氣孔。國標(biāo)《預(yù)制混凝土襯砌管片GB/T22082-2008》中對孔洞的定義為:混凝土內(nèi)孔穴深度和長度均超過保護層厚度。對麻面的定義為: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。這就說明對管片來說氣孔是允許合理存在的。我廠也對外觀出現(xiàn)密集氣孔的管片進行了鉆芯取樣,實際發(fā)現(xiàn)無論管片外觀質(zhì)量如何,經(jīng)過振動臺整體振搗的管片內(nèi)部均勻密實。
據(jù)了解,國外特別是在歐洲國家鋼筋混凝土管片制作大多采用整體氣振成型,全自動化操作,振動時間自動控制,強調(diào)混凝土均勻、密實,不片面追求外觀氣孔大小和多少。
目前沈陽地鐵的業(yè)主及監(jiān)理對管片外觀質(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)過于要求外觀質(zhì)量,為了減少氣孔不得不增加振動時間,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害裂紋,對管片整體性能影響很小,不妨礙管片正常使用。管片設(shè)計中對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,而非表面較淺的無害干縮裂紋。無害裂紋產(chǎn)生不可避免,可通過技術(shù)措施盡量減少產(chǎn)生。對影響結(jié)構(gòu)性的溫差裂紋和局部應(yīng)力裂紋應(yīng)堅決避免。
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)整混凝土的流動性,振搗臺振搗宜選取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)時損失,又要保證混凝土在澆注完畢后強度的盡快增長;
②管片成型后合理的壓面措施;管片振搗后外弧面多少會有一些浮漿,水泥含量較大,硬化后收縮比較大。如果控制不好表面會出現(xiàn)不規(guī)則的龜裂。一定要壓實之后才能進行蒸養(yǎng)。
?、苊撃G昂线m合理的養(yǎng)護,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。進過幾年的實驗摸索,蒸養(yǎng)溫度可以比室內(nèi)溫度提高25℃,例如冬季施工時,環(huán)境溫度10度可以選用40℃~45℃之間進行蒸養(yǎng),夏季室溫30℃左右時可以選用50℃-55℃之間進行蒸養(yǎng)??偟恼麴B(yǎng)時間在300℃.小時可以達(dá)到拆模強度。恒溫溫度不宜超過60℃。
?、菝撃:蠹皶r進行水養(yǎng)護,保證至少7天的潤濕養(yǎng)護,避免表面失水干縮;
⑥吊運過程注意成品保護,避免碰撞造成局部應(yīng)力集中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂紋。
2.成品試驗檢驗
2.1 三環(huán)水平拼裝試驗
目前我國的國標(biāo)《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》(GB50299-1999)要求的試驗頻率為每個模具每生產(chǎn)200環(huán)進行1次三環(huán)水平拼裝試驗。據(jù)了解德國和法國的管片水平拼裝只拼一環(huán)。我認(rèn)為對三環(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、弧長及曲度指標(biāo),定期進行管模精度檢查調(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,確保水平拼裝檢驗有效安全進行。
2.2 單塊管片整體抗?jié)B試驗
單體管片抗?jié)B試驗是模擬盾構(gòu)隧道中成環(huán)管片所受外界地層水壓滲透狀態(tài)進行的。檢驗思路不錯,但是試驗方法和試驗的必要性有待商榷。國標(biāo)中對混凝土的抗?jié)B性能是以抗?jié)B試塊的檢驗為準(zhǔn)的,是否進行實體檢驗應(yīng)以構(gòu)件形態(tài)來定,不能一概而論。據(jù)了解在日本、歐美國就沒有類似的管片檢驗。而對C50P10的混凝土抗?jié)B試塊的試驗中,水壓加到3.5MP也沒有出現(xiàn)試塊滲漏的現(xiàn)象。
就沈陽地鐵隧道的現(xiàn)狀來看,隧道防水的薄弱環(huán)節(jié)不是管片本身,而是管片成環(huán)時環(huán)與環(huán)之間的縫隙。拼裝時產(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。對我國的現(xiàn)狀來說,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)該出臺管片標(biāo)準(zhǔn)化圖集,統(tǒng)一不同型號的配筋,形成管片工廠化、產(chǎn)品化、規(guī)模化發(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。