TBM隧洞預(yù)制混凝土管片生產(chǎn)質(zhì)量控制

彭花珍

（山西省水利建筑工程局 山西太原 030006）

1 工程概況

山西省東山供水工程施工十一標(biāo)TBM隧洞工程，隧洞全長(zhǎng)15.460 km，其中TBM掘進(jìn)施工段長(zhǎng)為14.635 km，開(kāi)挖斷面為圓形，直徑4.16 m。TBM施工段二次襯砌采用六棱形混凝土預(yù)制管片，管片厚25 cm，寬1.2 m，內(nèi)徑3.4 m?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C45。 根據(jù)圍巖類別分A-1、A-2、A、B、C、D、E七種類型（見(jiàn)表1），每種管片分頂管片、側(cè)管片、底管片三種。

2 管片生產(chǎn)質(zhì)量控制檢查流程

管片生產(chǎn)品質(zhì)量控制檢查流程見(jiàn)圖1。

3 原材料的質(zhì)量控制

3.1 鋼筋

鋼筋采用熱軋鋼筋，主要性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并作抽樣檢驗(yàn)。

1）鋼筋分批試驗(yàn)，以同一爐（批）號(hào)、同一截面尺寸的鋼筋為一批，取樣的重量不大于6 0 t。

2）在每一驗(yàn)收批中取試件一組（三根拉力，三根冷彎）其取樣方法應(yīng)隨機(jī)抽取三根鋼筋后，截去端頭處50 cm長(zhǎng)，從每根鋼筋上各取一根50 cm長(zhǎng)試樣（共三根）組成一組試件。

3.2 水泥

水泥為散裝普通硅酸鹽水泥（P.O 5 2.5）。水泥應(yīng)有生產(chǎn)廠家的出廠證明書(shū)（合格證和品質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告）。

表1 管片類型及適用范圍

圖1 管片生產(chǎn)質(zhì)量控制檢查流程

本工程管片混凝土使用散裝水泥，其他使用袋裝水泥。每批水泥應(yīng)取樣檢測(cè)，散裝以400 t、袋裝以200 t同品種、同標(biāo)號(hào)水泥為一個(gè)取樣單位。散裝不足400 t、袋裝不足200 t時(shí)也應(yīng)作為一取樣單位。委托實(shí)驗(yàn)單位應(yīng)有相應(yīng)資質(zhì)等級(jí)。

3.3 外加劑

為了提高管片混凝土的性能和生產(chǎn)效率、改善和易性，在管片混凝土中加入減水劑、引氣劑。

進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的減水劑、引氣劑應(yīng)有生產(chǎn)廠家的質(zhì)量證明文件。減水劑以5 t為一個(gè)取樣單位，引氣劑以200 kg為一個(gè)取樣單位進(jìn)行檢測(cè)。

3.4 水

為保證混凝土拌和及養(yǎng)護(hù)用水的質(zhì)量，應(yīng)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，委托單位應(yīng)具有相應(yīng)資質(zhì)等級(jí)。

本工程混凝土拌和及養(yǎng)護(hù)用水為附近河道中的河水（屬于地表水）。

3.5 骨料

粗骨料應(yīng)嚴(yán)格控制超、遜徑含量。超徑應(yīng)小于5%，遜徑應(yīng)小于10%。

細(xì)骨料采用天然砂。應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、級(jí)配良好，細(xì)度模數(shù)控制在2.2～3.0范圍內(nèi)。每班應(yīng)對(duì)粗骨料和細(xì)骨料的含水率進(jìn)行檢測(cè)，控制標(biāo)準(zhǔn)，砂±0.5%，碎石±0.2%，每班至少兩次。

3.6 脫模劑

脫模劑有內(nèi)脫模劑和外脫模劑，本工程上用的為內(nèi)脫模劑。

本工程混凝土脫模劑用于管片混凝土澆注前涂抹在管片模具內(nèi)，以使?jié)沧⒑蠊芷c模具不致粘在一起不易拆模，影響混凝土表面的光潔度。脫模劑在使用前應(yīng)進(jìn)行化學(xué)檢驗(yàn)，合格后使用。

4 各生產(chǎn)工藝的質(zhì)量控制

4.1 模具清理上脫模劑

為了保護(hù)模具不變形，清理模具時(shí)應(yīng)有有經(jīng)驗(yàn)的工作人員來(lái)完成，清理工具要采用專用的鏟刀、鋼絲刷、鋼絲球及鐵鉤等。待模具清理干凈后，涂刷脫模劑，注意脫模劑要涂刷均勻，避免多刷、漏刷。多刷容易流集在模具邊角處，占用混凝土的澆筑空間，導(dǎo)致混凝土管片邊角缺陷；漏刷會(huì)導(dǎo)致混凝土與模具粘接，容易造成混凝土管片缺棱掉角、蜂窩麻面等缺陷。以上工作完成后，經(jīng)質(zhì)檢員及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理查看確認(rèn)后進(jìn)入下一道工序。

4.2 鋼筋籠制作、模具內(nèi)鋼筋安裝

鋼筋籠的制作在鋼筋車間完成。每個(gè)鋼筋籠制作完畢，需經(jīng)質(zhì)檢員與監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)粘貼合格標(biāo)簽。然后，由生產(chǎn)車間內(nèi)吊車吊入模具內(nèi)，技術(shù)人員調(diào)整到正確位置，準(zhǔn)備澆筑混凝土，整個(gè)過(guò)程有質(zhì)檢員及監(jiān)理跟蹤檢查。

4.3 鋼筋籠檢查、閉合模具

閉合模具前，再次檢查鋼筋籠位置是否正確，保護(hù)層厚度是否符合設(shè)計(jì)圖紙；鋼筋籠有無(wú)變形，墊卡是否牢固等。確認(rèn)無(wú)誤后方可閉合模具。

4.4 拌和混凝土、澆筑、抹平及養(yǎng)護(hù)

安裝好鋼筋籠的模具由生產(chǎn)線運(yùn)送至震動(dòng)平臺(tái)上。

混凝土在拌和站攪拌完成后，用混凝土吊罐將其運(yùn)送至模具上方澆筑混凝土，同時(shí)啟動(dòng)震動(dòng)平臺(tái)，注意振搗密實(shí)，且避免過(guò)振。管片澆筑完畢抹平后，由生產(chǎn)線運(yùn)送到小臺(tái)車上，再由小臺(tái)車運(yùn)送至蒸養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)。澆筑過(guò)程中由實(shí)驗(yàn)人員取混凝土試塊，同澆筑完畢的管片一同送入蒸養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)。以上工作由施工員、質(zhì)檢員與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員旁站管理監(jiān)督檢查。

4.5 拆模及標(biāo)記管片、管片室內(nèi)養(yǎng)護(hù)

管片蒸養(yǎng)完成后，由小臺(tái)車將模具運(yùn)送至生產(chǎn)線一端進(jìn)行拆模，然后由吊車將其吊到翻片機(jī)上，翻轉(zhuǎn)管片，然后由叉車運(yùn)送到室內(nèi)管片堆放處，進(jìn)行室內(nèi)養(yǎng)護(hù)，時(shí)間一般為24 h。

注意拆模時(shí)觀察模具與混凝土的粘接情況（是由脫模劑涂刷不均勻、鋼筋安裝過(guò)程中人身曾摸等引起的），如有粘接情況要及時(shí)采取措施處理，如輕敲打模具與混凝土粘接部位等方法。避免或減少混凝土管片的表面損傷、缺棱掉角的現(xiàn)象。

與管片一同進(jìn)行蒸養(yǎng)的混凝土試塊，在管片蒸養(yǎng)完成時(shí)要進(jìn)行抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。如合格，管片堆放室內(nèi)靜養(yǎng)，不合格標(biāo)記管片，視情況報(bào)廢或處理或用在特殊部位。

4.6 檢查管片、管片的最終檢查

管片室內(nèi)靜養(yǎng)完成，經(jīng)檢查（主要是外觀檢查）無(wú)誤，運(yùn)送至管片堆放場(chǎng)存放，粘貼止水條，由平板車運(yùn)送到工地。管片的最終檢查主要是外觀檢查，看在運(yùn)輸過(guò)程中有無(wú)磕碰，無(wú)磕碰的進(jìn)洞使用，磕碰不嚴(yán)重的修補(bǔ)使用，嚴(yán)重的廢棄。

5 止水條質(zhì)量檢查

隧洞三道止水防線，巖體固結(jié)灌漿止水、豆礫石回填灌漿止水、管片止水條止水。

管片止水條止水是最內(nèi)測(cè)的一道。本工程采用的止水條為遇水膨脹止水條，采用粘結(jié)劑粘貼在管片環(huán)向預(yù)留槽內(nèi)（粘結(jié)劑的粘結(jié)力應(yīng)不小于止水條扯斷強(qiáng)度的50%），起防止外水內(nèi)滲和內(nèi)水外滲的作用。外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

遇水膨脹止水條的進(jìn)場(chǎng)，應(yīng)提供經(jīng)認(rèn)證的由檢驗(yàn)部門出具的合格證書(shū)，并提供模擬止水條使用條件下的壓縮變形過(guò)程的應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)資料。遇水膨脹止水條均在洞外完成安裝。

遇水膨脹橡膠止水條進(jìn)場(chǎng)后，由質(zhì)檢人員取樣，委托有相應(yīng)資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)單位進(jìn)行化學(xué)檢驗(yàn)，主要性能指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，不能滿足設(shè)計(jì)要求的不使用。

6 管片的外觀檢查及缺陷修補(bǔ)

6.1 管片的外觀檢查

1）表面情況檢查內(nèi)容包括：

漏筋、孔洞、蜂窩、裂縫、聯(lián)接部位缺陷、外形缺陷，外表缺陷和外表沾污。質(zhì)量要求及檢驗(yàn)方法見(jiàn)表2。

2）管片尺寸應(yīng)在表2規(guī)定的允許誤差范圍內(nèi)：

表2 管片的外觀質(zhì)量要求及檢驗(yàn)方法

6.2 管片缺陷修補(bǔ)

若混凝土管片缺陷超出表2中的質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采取補(bǔ)救措施，缺陷嚴(yán)重報(bào)廢處理，并做好詳細(xì)記錄。

1）對(duì)于混凝土管片表面的蜂窩麻面、缺角掉邊或其他損壞的缺陷，在修補(bǔ)前，將缺陷部位的浮動(dòng)混凝土塊、薄弱的部分、灰塵等清除干凈。采用比原混凝土強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí)的砂漿填補(bǔ)缺陷處，并予以抹平。

2）在管片表面裂縫的缺陷方面，若出現(xiàn)影響結(jié)構(gòu)性能的裂縫，作報(bào)廢處理。不影響結(jié)構(gòu)性能和使用的少量裂隙，且縫寬小于0.2 mm，用環(huán)氧樹(shù)脂涂抹處理；縫寬大于0.2 mm的裂縫，鑿一條寬1 cm的槽，深度大于裂縫深度，用壓力水沖洗干凈，采用比原混凝土強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí)的砂漿填補(bǔ)缺陷處，并予以抹平，灑水養(yǎng)護(hù)。