混凝土盾构环片机械化生产工艺探讨[
[摘 要] 本文比较详细地介绍了北京地铁5号线东单站-灯市口站、灯市口站-东四站盾构区间、混凝土盾构环片的机械化生产工艺,并探讨了在实际生产中遇到的问题和针对相应问题的解决方案。
[关键词] 混凝土盾构环片 管片钢模 钢筋笼 振动台 静停时间 蒸汽养护 裂纹
进入2000年以来,北京的地铁交通因2008年奥运会迎来了一个新的建设高潮,盾构法施工技术由于其施工进度快、地面拆迁工作量小而备受重视,四环路以内人口集中、商业发达区域的地铁结构施工将主要采用这种技术。预制砼盾构环片(以下简称管片)不仅是盾构隧道的主要结构形式,也是隧道防水、防火和耐久等综合性能的保证,所以对管片的质量提出了极高的要求。管片生产工艺涉及到管片质量、成本、当地气候、原材料、设备采购和基础设施建设等方方面面,是管片生产首先需要确定的。下面以北京地铁5号线东单站-灯市口站、灯市口站-东四站盾构区间的管片生产为主对其生产工艺进行介绍和探讨。
1 管片简介
本区间盾构隧道按照设计要求采用外径6000mm、内径5400mm、厚度30mm的管片。管片环向分6块(3A+2B+1C),封顶块为纵向楔形插入式,具体分块情况为3块标准块(A型,中心角67.5°)、2块邻接块(B1、B2型,中心角67.5°)和1块封顶块(C型,中心角22.5°)。管片之间采用弯螺栓连接,环向每接缝有2个螺栓,纵向共设16个螺栓(封顶块一个,其它每块3个)。
管片共有3种类型,即标准环、左传环和右转环,左、右转环楔形量的曲率半径为300m。管片环与环之间采用错缝拼装方式。管片端面为平面式,在防水胶条设置处留有沟槽。预制钢筋砼管片砼强度等级为C50,抗渗等级≥S10。钢筋主要采用HPB235和HRB335,每环管片钢筋重量约0.950t,每m3砼含钢量为0.147t。
2 生产工艺的确定原则
管片作为一个砼构件,有普通构件生产的一般特点,但是又有其特别的地方,主要表现在其精度要求非常高。依照现行国家规范、规程和设计图纸要求,从海外聘请专业技术人才,自行设计管片生产工艺是基本原则。借鉴国内外先进的管片生产工艺,但是决不照搬。从国外采购整套生产设备及工艺,不但成本很高、设备维护困难,而且难于掌握其核心技术。
3 生产工艺
3.1 生产工艺流程图
3.2 管片生产工艺
3.2.1 原材料质量要求