地鐵盾構管片生產(chǎn)中的若干技術問題分析

王林慶

摘要：隨著我國科學技術的飛速發(fā)展，地鐵建設已經(jīng)成為當前城市建設中的重點。在地鐵盾構管片生產(chǎn)中應當注意各種問題，要使得管片的力學性能和耐久性良好，并且采用相關的技術特點來改善蜂窩麻面的問題，并且結(jié)合當前的理論研究背景對目前地鐵盾構管片生產(chǎn)中存在的問題以及注意事項進行了深入地分析，希望能夠為地鐵盾構管片的生產(chǎn)提供幫助。

關鍵詞：地鐵；盾構管片；生產(chǎn)；技術問題

1地鐵盾構管片的分類

在目前我國城市地鐵的建設過程中，用預制混凝土管片來作為永久襯砌已經(jīng)越來越廣泛地出現(xiàn)在當前的施工進程中，管片的制作往往有著比較復雜的流程，需要提前制作。從目前的應用情況來看，地鐵盾構管片一般可以分為三類，第一是標準環(huán)，該類型主要是用于直線段中，第二是轉(zhuǎn)彎環(huán)，該類型主要是用在曲線段中，第三是通用環(huán)，該類型主要是用在直線和曲線段中。在具體的應用過程中，標準環(huán)和轉(zhuǎn)彎環(huán)的配合使用就是拼裝出各種符合人們需求的隧道，所以，從這個角度來說，管片的選型會直接關系到隧道的線路問題、質(zhì)量問題等，同時也會關系到盾構工程的成敗。

2管片選型的原則

在目前地鐵盾構管片的選型工作中，主要遵循的原則有兩個，那就是管片的選型要和隧道的設計路線更加的契合，其次就是管片的選型要更加適合盾構機的姿態(tài)，這兩個原則是相輔相成的。

2.1管片的選型要和隧道的設計路線契合

在一個盾構工程開工之前，相關的工作人員需要根據(jù)設計路線的特點對管片制作出一個統(tǒng)籌的安排，在具體的工作中我們是將這一過程命名為管片排版，通過管片的排版我們就可以從整體概括上了解到路線一共需要多少轉(zhuǎn)彎環(huán)，多少標準環(huán)，以及在曲線段上標準環(huán)和曲線環(huán)的分布方式。

2.2管片的選型要更加適合盾構機的姿態(tài)

管片的安裝部位是在盾尾進行組裝的，所以，不可避免地就會受到盾構機姿態(tài)的制約。所選取的管片平面應當盡量垂直于盾構機的軸線，換句話說，就是盾構機的推進油缸能夠垂直推在管片上，這樣可以保證管片的受力均勻，在掘進的過程中不會出現(xiàn)管片破損的現(xiàn)象，不僅如此，我們還需要照顧好管片和盾尾之間的地間隙，避免盾構機和管片之間發(fā)生碰撞而損壞管片。但是在實際的工作之中，盾構機往往會因為地質(zhì)的不均勻以及推力不均勻等原因，經(jīng)常會出現(xiàn)偏離隧道的設計路線情況，所以，當盾構機偏離設計路線我們進行糾偏的時候，我們要十分注意到管片的造型，避免發(fā)生重大事故。

3管片質(zhì)量問題以及解決質(zhì)量問題的措施

管片的實際生產(chǎn)過程中，具有效率高、單位時間內(nèi)生產(chǎn)量高的特點，主要原因是管片的生產(chǎn)采用的是流水線的生產(chǎn)方式，但是這種生產(chǎn)方式也有它的缺點，比如每一道工序必須在規(guī)定的作業(yè)時間內(nèi)一次性完成。如果其中某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么在后續(xù)過程中就很難彌補，管片成品出現(xiàn)了缺棱角、堵塞孔以及粘皮等等問題，這些問題都會直接影響到管片的質(zhì)量，比如影響管片防滲漏能力以及抗壓能力等等，所以必須從根本上解決此類問題。

3.1硬化混凝土蜂窩麻面的外部原因以及如何解決的措施

混凝土澆筑對時間的要求非常嚴格，在規(guī)定的時間內(nèi)必須要完成澆筑任務，混凝土的氣泡在排出的時候時間非常短，很多氣泡無法直接從混凝土出排出，這樣就會給混凝土造成表面麻面蜂窩的現(xiàn)象。除了上面的因素之外，還有兩個方面的原因：

首先外部環(huán)境對混凝土的表面質(zhì)量影響非常大，如果氣泡內(nèi)有氣體存在，那么氣泡的體積就會經(jīng)常受到環(huán)境的影響，受到熱力作用的影響，外部溫度越高，氣泡的統(tǒng)計就會越大，體積越大，氣泡就越不容易承載東西，非常容易破。外部溫度越低，氣泡體積就會越小，氣泡承載東西就比較多，這時候就不容易形成氣泡聯(lián)通，特別是混凝土表面存在氣泡，氣泡也很小的時候，混凝土的外觀不會發(fā)生任何變化。

其次，混凝土的脫模劑質(zhì)量也是硬化混凝土蜂窩麻面的重要原因，目前市場有各種脫模劑，比如礦物油類別、水質(zhì)類別、聚合物類別以及溶劑類等等，它們的作用大小是不一樣的。

解決硬化混凝土蜂窩麻面外部問題的措施有兩種，首先澆筑的時候先分層然后再讓澆筑減速，最后通過不斷的振搗排出氣泡后再澆筑下一層；其次使用脫模劑的時候盡量選擇比較優(yōu)質(zhì)的，這樣也能夠幫助混凝土蜂窩麻面得到改善。

3.2硬化混凝土蜂窩麻面的內(nèi)部原因以及如何解決的措施

首先，混凝土的配比不對稱，就會導致混凝土表面發(fā)生粘稠，在振動的時候必須要求有多余的漿體填充，如果不滿足這個條件會導致硬化混凝土表面出現(xiàn)麻面。

其次，混凝土的氣泡含量如果過多，就會導致引氣劑的氣泡質(zhì)量存在很大的偏差?；炷猎谑┕さ臅r候，因為引氣劑的氣泡含量差別導致混凝土在實際的澆筑時候很多氣泡聚集后變成非常大的氣泡，同時因為硬化混凝土表面能比較低，就非常容易形成聯(lián)通的大氣泡，因為振動的原因，大氣泡想要往外排除非常困難，久而久之就在混凝土的硬化表面形成了我們看到的蜂窩麻面。

最后，還有一些水泥廠為了節(jié)約資源，提高水泥的強度，加大水泥細度的把握，一般在研磨粉的時候會使用助磨劑，助磨劑的本身能夠引入氣體，引入的氣體不均勻，并且氣體的體積偏大，就會造成混凝土的硬化表面形成蜂窩麻面的現(xiàn)象。

解決硬化混凝土蜂窩麻面內(nèi)部問題的措施有兩種，第一水泥中存在一部分的引起成分，這種成分可以在外加劑中加入消泡劑，消除水泥中的氣泡。第二，我們可以調(diào)整膠材的用量、水灰比等等，改善混凝土的粘性，降低石子針片的質(zhì)量，讓整個漿體飽和，并且維持表面的松軟程度適中，從而幫助氣泡排出漿體，留出足夠的體積填充空隙，并且保證漿體的表面光亮整潔。第三，我們應該選擇質(zhì)量好的引氣劑，質(zhì)量好的引氣劑在混凝土中氣泡區(qū)間為10μm到200μm之間，氣泡的性能比較強，因為氣泡的混凝土分布比較均勻，因此氣泡本身是不容易發(fā)生集合的。

4管片發(fā)生龜裂的原因和改善措施

溫度變化會導致出現(xiàn)裂紋，混凝土在硬化的時候，因為水化熱的溫度升高導致混凝土的氣體發(fā)生膨。等水化熱完成之后，混凝土的溫度下降，混凝土的表面因為外部條件的制約，溫度下降的非?？欤殡S著自身的氣體體積變化發(fā)生收縮。但是實際內(nèi)部的混凝土降溫速度仍然還在膨脹期，速度比較慢，對混凝土產(chǎn)生約束，最終導致混凝土的管片發(fā)生龜裂。

混凝土的酸堿性也是影響碳化的主要因素，混凝土的表面堿性越低，速度越快。這一普遍規(guī)律只適用于混凝土的整體，但是表面并不是這樣?；炷恋谋砻嬷饕煞质菤溲趸}，在化學原理中，堿度越高，反應越大，碳化速度就會越快，容易產(chǎn)生裂紋，因此應該降低混凝土表面的堿度，降低龜裂的發(fā)生速度。

5結(jié)語

碳化是發(fā)生混凝土裂痕的主要原因，碳化的收縮效果和干燥收縮的效果是相互疊加的，兩者疊加就會導致管片發(fā)生龜裂，混凝土的表面主要成分是氫氧化鈣，在化學原理中，堿度越高，反應越大，碳化速度就會越快，容易產(chǎn)生裂紋，因此應該降低混凝土表面的堿度，降低龜裂的發(fā)生速度。

使用質(zhì)量好的引氣劑，質(zhì)量好的引氣劑在混凝土中氣泡區(qū)間為10μm到200μm之間，氣泡的性能比較強，因為氣泡的混凝土分布比較均勻，因此氣泡本身是不容易發(fā)生集合的。另外可以調(diào)整膠材的用量、水灰比等等，改善混凝土的粘性，降低石子針片的質(zhì)量，讓整個漿體飽和，并且維持表面的松軟程度適中，從而幫助氣泡排出漿體，留出足夠的體積填充空隙，并且保證漿體的表面光亮整潔。利用振動作用輔助能夠減少蜂窩麻面的發(fā)生，改善混凝土的表面龜裂情況。

參考文獻

[1]王彪.城市地鐵盾構施工引起的地表沉降研究[J].工程建設與設計，2018（06）：39-40.

[2]劉世中.地鐵盾構法隧道管片設計的幾個問題[J].建材與裝飾，2018（12）：248-249.

（作者單位：深圳市福盈混凝土有限公司）