盾构混凝土管片质量监控 陶建勋 郑丽 段浩
（中煤邯郸中原建设监理咨询有限公司）
[摘要]：文章主要阐述了混凝土管片原材料的选择、管片钢模质量控制、钢筋网片、管片混凝土配合比、混凝土浇筑方法、养护时间温度等管片生产过程中的质量监控，作了简要的阐述，希望能够盾构混凝土管片的生产质量控制起到借鉴作用。
关键词：混凝土管片 原材料 钢模 生产过程 监控
前言：盾构管片具有隐蔽性强、有较高的抗渗、强度要求等特点，且施工后出现质量问题难以解决，其质量直接关系到盾构隧道的使用寿命，决定了盾构隧道的工程质量。监理工程师编制详细的《盾构管片生产监理细则》，从人、机、料、法、环等方面实施严格的控制，以保证管片的生产质量。 1．管片生产能力及体系控制：
1.1承包商的资格审查与控制：应具备足够的管理力量，有满足生产需要的生产设备和场地，并取得省市委批准的预制构件生产资格。业主及监理应对其生产能力和过程控制能力进行审核。
1.2质量保证计划：承包商应在混凝土管片试生产前两个月，向监理机构递交管片生产的质量保证计划供审核批准。应包括以下内容：钢模质量、钢筋质量、钢筋制作及焊接中的钢筋“咬伤”、混凝土配合比及拌和质量、组模和钢筋骨架入模、混凝土浇注、振捣质量、管片的脱模、养护、检验和试验的CMA外检控制（应有试验检测计划、方案）、设备和人员安排、质量标准、管片制作质量预控措施、质量控制要点等质量保证体系和质量点的控制内容。
2．原材料质量控制
2.1混凝土拌合用水如采用非饮用水时在使用前应进行检验。
2.2混凝土管片用砂的级配宜选用Ⅱ区砂，且宜选用中砂，应具质量检验报告，杂质或有害元素的含量应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》。首批砂的检验项目应进行全项目检验，重点控制氯离子含量、碱活性等项。砂在运输、堆放、装卸过程中应防止离析和混入杂质，并应按照原产地、种类、规格分别堆放，应有罩棚措施。
2.3采用双掺技术设计的混凝土管片，掺入的粉煤灰等级不得低于Ⅱ级。监理工程师应审核供应商有关证明文件和资料。
2.4盾构管片混凝土用碎石宜采用5mm-25mm连续级配，最大粒径不得超过40mm，不宜采用单一的单粒级配制混凝土，并应通过试验证明不会发生离析或影响混凝土的质量；碎石含石粉较多时宜采用水洗，以降低石粉含量；应进行碱活性检验；当使用含钾、钠离子的混凝土外加剂时，必须进行专门试验。碎石或卵石在运输、装卸和堆放过程中，应防止颗粒离析和混入杂质、并应按产地、种类和规格分别堆放。
2.5 管片用水泥宜为硅酸盐水泥，标号不低于425号，碱含量不应大于0.6%。每批水泥进场时，应具有试验报告、合格证明文件等，报监理工程师确认后，待复检合格后使用。如选用不同水泥生产商所生产的水泥，不同牌号的水泥应隔离存放且不得混用。
2.6钢筋进场原材料复试检测频率，按进场的批次和产品的抽样方案确定，每批重量不应大于60吨。检测单位应由业主指定或由承包商选择经业主确认第三方进行测试，并出具有效的测试报告。
对有焊接要求的施工应作可焊性试验，钢筋、焊条和预埋件等的品种规格必
须符合设计要求和现行有关规范的规定；钢筋焊接、焊接制品的机械性能（拉力试件：屈服强度、拉弯强度、延伸率；冷弯试件；可焊性试件）的试验结果必须符合现行钢筋焊接及验收规范的有关规定。
2.7防水胶条、密封材料、粘合材料等辅助材料, 应符合有关的标准和设计文件的要求。承包单位应提交有关材料的生产厂家、质保书、检测证明等性能资料、施工方法（施工工艺）和注意事项，供监理工程师审批（备案）。 2.8管片所用水泥、砂、石外加剂等原材料、钢材及焊接试件、混凝土试块、防水材料等材料，按规定随机抽取试样，监督送样；所有取样均须监理工程师实施见证，其中向第三方实验室见证取样送检频率不低于30%。 3、混凝土管片钢模质量控制
3.1为保证管片模具符合要求，混凝土管片钢模加工前，应完成盾构管片相关图纸的会审工作，且在图纸会审中各参建单位提出的提出问题已经解决；必要时应邀请管片钢模加工单位参加本标段管片结构图会审，在确定管片结构图无误后再行加工。
3.2钢模在正式投入管片生产前，必须经过四阶段检测，即加工装配精度检测、定位后精度复测、试生产后模具与实物精度对比检测、管片三环水平拼装精度综合检测。
3.3在预制混凝土管片正式生产开始之前，制作三环完整的预制混凝土管片，包括螺帽、螺栓和其它附件。在三环示范衬砌中，应包含一环楔形管片。示范衬砌（水平试拼装）检验标准应符合下表的规定：
项目 环向缝间隙 纵向缝间隙 检测 每环测6点 每条缝测2点 检测方法 允许偏差 插片 插片 1mm 1mm 成环后内径 成环后外径 纵环向螺栓全部穿进 测4条（不放衬垫） 测4条（不放衬垫） 螺栓杆与孔的间隙 用钢卷尺 用钢卷尺 插钢丝 ±2mm 2-6mm 3.4第一次三环拼装应由质监站、业主代表、业主质安室、监理、承包商五方共同检验，示范衬砌检验合格，方可开始进行管片的批量生产。
3.5在管片生产过程中，应对钢模实施混凝土浇捣前的快速检查和定期检查，在常规情况下检查周期为每生产100环管片作为精度检查的暂定周期，按相关要求的规定对模具进行检查及维修保养。 4、混凝土管片生产过程控制
4.1混凝土配合比设计：为保证混凝土管片质量必须严格控制各种材料的质量及其配合比。
水泥应首选硅酸盐水泥，水泥含量不得超过450Kg/m3，水泥和矿物掺合料总量不宜小于320kg，砂率宜为35-45%，供试配用的水灰比为0.5，含碱量小于0.6%或设讱要求。以满足管片规定的强度、抗渗、外观要求、最大密实度及干燥时最小收缩率的要求。
混凝土的配制强廦必须大于设计要求的强度标准值，试配的抗渗水压值应比设计值提高0.2MPa；应采用最大水灰比作抗渗试验，其试验结果应符合Pt≥P/10+0.2.
采用双掺技术时，粉煤灰取代水泥率，普通硅酸盐水泥时不宜大于15％；矿渣硅酸盐水泥时不宜大于的10％。粉煤灰宜与外加剂复合使用以改善混凝土或砂浆括合物和易性，提高混凝土（或砂浆）的耐久性。外加剂宜采用鸲水剂、膨胀剂、引气剂、减水剂或引气减水剂。
混凝土中氯离子含量不得超过500mg/L；使用钢丝或经热处理钢筋的预应力
混凝土，氯离子含量不得超过350mg/L。 4.2混凝土拌和质量控制：
管片制作前，监理工程师应审核经试验和检验的混凝土配合比方案与拌和方案。在混凝土实际施工中，应控制坍落度为不大于70mm；参入粉煤灰计量的允许偏差为±2％。每次搅拌前应测定砂石含水率，并根据含水量的变化地行调整混凝土配合比。混凝土必须采用机械搅拌，搅拌时间不低于2分钟或根据外加剂的技术要求确定搅拌时间。
应进行混凝土生产质量水平评定，控制混凝土的生产质量水平。可根据统计周期内混凝土强度标准和试件强度不低于要求强度等级的百分率；其统计周期可取一个月。
4.3管片钢筋的制备和安装：
承包商应编制或细化盾构管片配筋图及其配筋数量表，应提出相应钢筋安装图。配筋数量表中应包括各种直径的钢筋总数计算书；安装图中也应标明支垫、（保护层）垫块（一般为PVC或塑料标准件）以及所有电气接地连接的尺寸、间距和位置。
钢筋的截断与弯折必须由熟练工在配备有标准加工台的加工车间进行。进入断料和弯曲成型阶段的钢筋必须是标识可用状态的钢筋。必须具有详细翻样确认的尺寸、形状明细表，并应有准确尺寸的样料和校核基模，以保证在钢筋加工过程中快速检验。
钢筋截断和弯曲工序的操作以及尺寸公差控制应遵守有关规定，完成加工后应分类存放并标识状态。
应根据部件和总装工艺要求加工靠模（焊接台车），保证各单体部件成型精度必须满足总装精度要求。