1、杭州錢江隧道鋼筋混凝土管片生產(chǎn)工藝一、工程概況杭州錢江隧道工程項(xiàng)目長 4.45 公里，采用外徑 15.43 米的 盾構(gòu)法施工技術(shù)， 為世界上最大直徑的盾構(gòu)法隧道之一， 盾構(gòu)直 徑大、里程長、技術(shù)難度大，且地質(zhì)條件復(fù)雜。整個(gè)項(xiàng)目包括： 江南、江北工作井及后續(xù)段的土建工程、東西線盾構(gòu)推進(jìn)等。本 項(xiàng)目隧道管片外徑 15米，內(nèi)徑 13.7 米，環(huán)寬 2 米，管片厚度 0.65 米。隧道襯砌采用單層管片，每環(huán)由 10 塊管片構(gòu)成。其中 標(biāo)準(zhǔn)快7塊（B）、鄰接快2塊（L）、封頂快1塊（F）。依據(jù) 項(xiàng)目總體實(shí)施計(jì)劃，總計(jì)配備 5 套鋼模來滿足管片加工的需求。由于單塊管片最大重量達(dá) 1 6t ，世界上早于錢江

2、隧道工程前 尚未生產(chǎn)加工過，國內(nèi)僅上海長江隧道管片加工經(jīng)驗(yàn)可以借鑒， 因此，在加工過程中， 一方面要參照一般管片的施工工藝和質(zhì)量 控制措施； 另一方面要結(jié)合錢江隧道管片的特點(diǎn)， 并借鑒上海長 江隧道管片生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)， 對管片制作工藝、 技術(shù)和質(zhì)量控制措施進(jìn) 行研究，從而完善大直徑隧道鋼筋混凝土管片的加工工藝。二、管片加工工藝流程 超大直徑鋼筋混凝土管片生產(chǎn)工藝與常規(guī)管片生產(chǎn)工藝相 同，主要分為鋼筋骨架制作、混凝土拌制、混凝土澆筑、成型、 養(yǎng)護(hù)以及管片儲(chǔ)運(yùn)等，見圖 1。圖 1 生產(chǎn)工藝流程圖三、管片生產(chǎn)工藝難點(diǎn)及解決方法管片生產(chǎn)工藝難點(diǎn) 雖然超大直徑隧道管片生產(chǎn)工藝與常規(guī)管片相同， 但在管片 制作要

3、求、管片允許偏差、水平拼裝檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等方面有所不同， 見表 1、表 2、表 3。表1 管片制作設(shè)計(jì)要求序號(hào) 項(xiàng)目 超大直徑高精度管片制作要求 一般管片制作要 求混凝土指標(biāo) C60P12 C50P8耐久性 管片氯離子擴(kuò)散系數(shù)w 1.2 x 10- 12m2/s 不作要求3管片檢漏 在水壓力為0.8MPa下，3h內(nèi)滲水高度w 5cm同左表 2 管片外觀尺寸制作標(biāo)準(zhǔn)序號(hào) 實(shí)測項(xiàng)目 超大直徑高精度管片允許偏差 /mm 一般管 片允許偏差 /mm管片寬度 0.4 0.5管片弧弦長 1.0 1.0管片厚度 +3， -1 +3 ， -1環(huán)面平整度 0.5 不作要求端面平整度 0.5 不作要求裂縫 w0.10m

4、m w0.20mm表 3 管片水平拼裝檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)表序號(hào) 項(xiàng)目 檢測要求 超大直徑高精度管片允許誤差 /mm 一 般管片允許誤差 /mm1環(huán)縫間隙 每環(huán)測4點(diǎn) 0.8 1降溫速度/ C ?h -1 10 （一般在鍋爐停止后， 根據(jù)環(huán)境溫度靜停12h）3）管片脫模后的靜放養(yǎng)護(hù)，采取了噴淋降溫的措施，即管 片脫模后側(cè)立堆放在車間內(nèi)的靜養(yǎng)區(qū)， 同時(shí)在靜養(yǎng)區(qū)內(nèi)合理布置 能夠產(chǎn)生霧狀噴淋效果的噴頭，使每塊管片都能均勻地噴淋到。 在降溫的同時(shí)，又能保濕，提供水泥水化反應(yīng)所需要的水分。在 春冬季施工時(shí)， 由于環(huán)境溫度很低， 管片脫模后本體的溫度與環(huán) 境溫度相差較大，極易產(chǎn)生溫差裂縫，因此，有必要對管片進(jìn)行 保溫

5、，即管片脫模后立即覆蓋土工布保溫， 同時(shí)將車間大門及窗 戶緊閉，防止風(fēng)吹造成干縮裂縫。4）當(dāng)管片溫度與水的溫差已經(jīng)縮小在 20C以內(nèi)時(shí)，立即將 管片進(jìn)入養(yǎng)護(hù)池進(jìn)行水養(yǎng)護(hù)（ 7d ） ，確保管片內(nèi)部水化完全，保 證管片的質(zhì)量。在 7d 水養(yǎng)護(hù)期間，必須每天對養(yǎng)護(hù)池的水位進(jìn) 行巡視檢查，確保管片本體全部浸入養(yǎng)護(hù)池。5）管片在養(yǎng)護(hù)池水養(yǎng)護(hù) 7d 后，立即駁運(yùn)至堆場上的濕潤養(yǎng) 生區(qū)，進(jìn)行7d濕潤養(yǎng)護(hù)。在濕潤養(yǎng)生區(qū)配有自動(dòng)噴水循環(huán)系統(tǒng)， 確保管片外表面的濕潤。管片質(zhì)量控制（ 1 ）氣泡控制1）混凝土攪拌均勻且充分，嚴(yán)格控制混凝土坍落度偏差小于1cm,確保管片混凝土的均勻性，使每個(gè)鋼模內(nèi)的混凝土質(zhì)量 穩(wěn)定

6、。采用的最佳坍落度為 40 1 0m m。2）分層攤鋪混凝土，加強(qiáng)振搗時(shí)快插慢拔，有效地排出氣 泡，并使混凝土勻質(zhì)，不產(chǎn)生分層離析等現(xiàn)象。（2）裂縫控制1）在不同施工季節(jié)采用不同的配合比，在膠凝材料總重不 變的情況下， 調(diào)整粉煤灰和礦粉的摻量， 控制管片的早期強(qiáng)度及 本體溫度，預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。2）高度重視收水工序，在每次收水后，通過覆蓋塑料薄膜 的方式，降低管片內(nèi)外溫差，使混凝土凝固速度基本一致，有效 地防止溫差裂縫的產(chǎn)生。3）在不同季節(jié)施工時(shí)，合理采用蒸養(yǎng)工藝，通過升溫、恒 溫、降溫 3 個(gè)階段，確保蒸養(yǎng)階段的濕度，一方面可以加快管片 強(qiáng)度上升的速率， 另方面也可以保證管片強(qiáng)度在上升期間能有

7、足 夠的水分吸收，防止管片開裂。（3）管片質(zhì)量檢測 在一般的管片生產(chǎn)中，只要求測量管片和鋼模的環(huán)寬數(shù)據(jù)， 對平面平整度、 弧弦長不作要求。 而對超大直徑的管片鋼模和生 產(chǎn)出的管片， 一定要加強(qiáng)平面、 弧弦長、環(huán)面與端面的夾角檢測， 以確保管片成品的質(zhì)量。 采用激光跟蹤空間測量系統(tǒng)， 結(jié)合傳統(tǒng) 測量手段，對環(huán)寬、平面度、厚度、弧弦長、扭曲度、角度等進(jìn) 行快捷、直觀、全面、精準(zhǔn)地檢測。（4）管片專用吊夾具 為防止管片在吊運(yùn)過程中受到損傷， 研制開發(fā)了 GX-20 型管 片真空吸盤， 用于管片在側(cè)立時(shí)吊運(yùn)的側(cè)向吊和管片成元寶形時(shí) 吊運(yùn)的水平吊。1）管片脫模起吊采用真空吸盤起吊，配有一系列保護(hù)報(bào)警 裝

8、置，從而達(dá)到安全可靠的起重目的。2）側(cè)向吊為半自動(dòng)化，行車起吊時(shí)，只需1 人輔助掛鉤即可，操作方便；利用管片內(nèi)弧面定位孔，不會(huì)對管片造成傷害， 且重心適中，起吊平穩(wěn)。3）水平吊為全自動(dòng)化，從夾緊管片起吊到松開管片在指定 位置堆放， 不需要任何掛鉤工， 吊運(yùn)管片主要靠其兩個(gè)腳兜住管 片外弧面，因此不會(huì)對管片造成傷害。四、錢江隧道管片生產(chǎn)質(zhì)量自 2010 年 3 月開始管片試生產(chǎn)， 至 2012 年 9 月，共計(jì)完成 管片加工生產(chǎn) 3246 環(huán)，管片生產(chǎn)質(zhì)量控制情況如下：（ 1）抗?jié)B試驗(yàn)結(jié)果全部合格， 混凝土強(qiáng)度平均值為 66.0MPa， 最小為 62.2MPa。（2）混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)（混凝土耐久性指標(biāo)）檢測， 齡期為 60d+90d，檢測結(jié)果在 0.93 X 10-12 1.19 X 10- 12m2/s , 全部符合設(shè)計(jì)要求。3）管片各項(xiàng)尺寸指標(biāo)（寬帶、厚度、弧弦長和端、環(huán)面的平整度）合格率評分保持在 95 分左右（4）進(jìn)行了 42 次管片 2 環(huán)水平試拼裝，拼裝檢測項(xiàng)目（環(huán) 縫、縱縫、成環(huán)內(nèi)徑、外徑、螺栓等）合格率 100%。五、結(jié)束語超大直徑高精度鋼筋混凝土管片在加工生產(chǎn)過程中， 通過對 生產(chǎn)工藝的改進(jìn)、測量手段的研發(fā)、吊運(yùn)