盾构施工流程之管片拼装

盾构施工流程之管片拼装

盾构施工中的管片拼装是确保隧道结构安全和稳定的关键环节。本文详细介绍了管片拼装的全过程，从原材料选择到最终验收，涵盖了技术要求、操作流程和质量控制标准，具有很高的实用性和参考价值。

管片拼装前准备

根据隧道直径、埋深、地质条件等因素，确定管片的厚度、强度、弧度等参数。管片设计选择具有高强度、高韧性、抗渗性好、耐久性好等特点的混凝土原材料。

选材要求

• 按照设计要求进行钢筋配筋，确保管片在受力时具有足够的承载能力和稳定性。
• 对选用的混凝土原材料进行严格的检验，确保其质量符合相关标准。
• 根据管片生产工艺要求，设计合理的配合比，确保混凝土强度等指标满足设计要求。
• 采用自动化、机械化的生产方式，确保混凝土质量和生产效率。

预制管片生产工艺

• 根据管片设计要求，准备相应的模具，并进行清洁和涂油处理。
• 将混凝土注入模具中，采用振动棒等设备振捣密实，排除气泡。
• 在温度、湿度适宜的环境下进行养护，确保混凝土强度逐渐增长，达到设计要求。
• 养护完成后，进行脱模操作，并对管片进行全面检验，确保质量符合要求。

运输与储存注意事项

• 采用专业的运输工具和设备，确保管片在运输过程中不受损坏和变形。
• 在储存场地进行妥善保管，避免日晒、雨淋、撞击等不利因素影响。
• 按照规定的堆放方式和高度进行堆放，确保管片的安全性和稳定性。
• 定期对库存管片进行盘点和检查，确保数量和质量与要求相符。

管片拼装操作流程

了解隧道设计要求和实际地质情况，确定管片拼装的位置和形状。勘察隧道断面形状和尺寸根据隧道施工计划，确定管片拼装的起始位置和拼装顺序。确定管片拼装起点使用专业测量工具对隧道壁进行测量，并标记出管片拼装位置。

拼装设备与工具选择

• 管片吊装设备用于将管片从存放区吊至拼装位置，并调整管片姿态。自动化程度高，能够精确控制管片拼装位置，提高拼装效率。
• 拼装机器人如扳手、螺栓等，用于管片之间的连接和固定。
• 确保管片表面干净、无杂物，以便后续拼装。
• 将管片与已拼装部分对接，并使用专用工具进行固定。

拼装步骤详解

• 使用吊装设备将管片吊至拼装位置，并调整管片姿态。
• 在管片之间填充密封材料，确保隧道防水性能。

安全防护措施

• 拼装工人应穿戴防护服、安全帽等个人防护装备，确保人身安全。
• 定期对拼装设备进行安全检查和维护，确保其处于良好状态。
• 在拼装过程中，应确保隧道支撑稳定，防止坍塌事故发生。
• 制定应急预案，一旦发生意外情况，能够迅速采取措施进行处理。

质量检查与验收标准

• 管片直径±1.5mm。
• 管片厚度±1.0mm。
• 管片宽度±1.0mm。
• 管片弧长±1.5mm。
• 管片两端面平行度≤0.5mm。
• 管片内外表面平面度≤1.0mm。

外观质量检查项目

• 不允许有可见裂缝。
• 不允许有直径大于2mm的气泡。
• 不允许有影响使用的缺损。
• 修补部位应平整，且不得影响管片使用。

结构性能试验方法及指标

• 压强试验进行水压试验，试验压力为设计压力的1.5倍，持续时间不少于30分钟，无渗漏。
• 弯曲试验在管片直径方向上施加弯曲力，管片不得出现裂纹或破坏。
• 拉伸试验在管片长度方向上施加拉力，管片抗拉强度不得低于设计值。
• 冲击试验在管片表面进行冲击试验，不得出现裂纹或破坏。

验收文件编制和存档要求

• 包括质量证明书、试验报告、检验记录等。
• 文件应真实、准确、完整，签字和盖章应规范。
• 验收文件应长期保存，以便随时查阅。

常见问题及解决方案

管片破损原因分析及修补技巧

• 管片在生产、运输、拼装过程中，可能受到外力撞击、挤压等导致破损；管片自身材质问题，如强度不够、均匀性差等也可能导致破损。
• 对于轻微破损，可采用专用修补材料进行修补，如环氧树脂、玻璃钢等；对于严重破损，需更换新管片。

拼装困难应对策略

• 盾构机姿态不佳，导致管片拼装难以到位；管片自身变形，如翘曲、扭曲等；拼装设备故障，如拼装机抓取不稳、定位不准等。
• 调整盾构机姿态，确保拼装空间合适；采用千斤顶、调整螺栓等工具校正管片变形；及时维修拼装设备，确保其正常运转。

后期维护保养建议

• 采用专业检查工具，如内窥镜、测量仪等，对管片进行全面检查；采用专用清洗剂清洗管片表面；定期进行防腐涂层涂刷或喷涂。
• 定期检查管片拼装质量，如有松动、破损等及时处理；清理管片表面杂物，保持清洁；对管片连接部位进行防腐处理。

纤维混凝土盾构管片国家标准解读

《纤维混凝土盾构管片》（GB/T38901-2020）核心内容概述

• 标准编号与名称：《纤维混凝土盾构管片》（GB/T38901-2020）
• 发布与实施时间：2021年4月1日实施
• 归口单位：全国混凝土标准化技术委员会
• 标准适用范围：轨道交通、公路、铁路、水利、电力、市政、地下综合管廊等盾构隧道工程用的纤维混凝盾构管片
• 规定了纤维混凝土盾构管片所需原材料的种类、性能和指标，如水泥、骨料、纤维等。
• 详细规定了纤维混凝土盾构管片的制作工艺流程，包括混合、搅拌、成型、养护等环节。
• 明确了纤维混凝土盾构管片的形状、尺寸及其允许偏差，确保产品的一致性和可互换性。
• 规定了产品的标记方法、包装方式及包装标志，以便于产品的识别、运输和存储。

如何确保产品符合国家标准

• 在生产和检验过程中，应严格遵守国家标准《纤维混凝土盾构管片》（GB/T38901-2020）的各项规定。
• 严格遵循标准对原材料进行全面检验，确保原材料的质量符合标准要求。
• 每批产品出厂前，都要进行严格的检验和测试，确保产品的各项性能指标符合国家标准要求。
• 加强原材料检验采用先进的生产工艺和设备，确保制作工艺的稳定性和可靠性，从而保证产品质量。
• 严格出厂检验

案例分析：成功与失败经验分享

成功案例展示及其关键点剖析

• 上海地铁二号线通过优化管片拼装工艺，减少了管片之间的缝隙，提高了隧道的防水性能和耐久性。关键点在于精细化的施工工艺和严格的质量控制。
• 广州地铁三号线采用先进盾构技术，通过严格的地质勘察和合理的施工组织，实现了管片拼装的自动化和智能化，确保了隧道的安全和稳定。关键点在于技术的适应性和管理的科学性。

失败案例剖析及教训总结

• 某城市地铁隧道工程由于地质条件复杂，盾构机在掘进过程中出现偏差，导致管片拼装出现错位和破损，严重影响了隧道的稳定性和安全性。教训在于应加强对地质条件的勘察和分析，制定合理的施工方案和技术措施。
• 另一城市地铁隧道工程在管片拼装过程中，由于操作工人的技术水平不高，导致管片之间的连接不牢固，出现了漏水、漏砂等问题，影响了隧道的正常使用。教训在于应加强对工人的培训和技能提升，确保施工操作的规范性和准确性。

加强地质勘察

在施工前进行详细的地质勘察，了解地质条件，为盾构机的选型和掘进参数的设定提供依据。

建立严格的质量控制体系

对管片的生产、运输、拼装等环节进行全面的质量控制，确保每一道工序都符合标准要求。