北京住总集团有限责任公司轨道交通市政工程总承包部北京100029
1．概述
我单位中标某工程管片生产。本工程所需的地铁预制钢筋混凝土盾构管片每片为弧形结构，管片外径6000mm，宽1200mm，厚300mm，属于标准型管片系统，管片外观要求无气泡，无裂纹，要求结构抗渗试验、抗冻融、结构抗弯试验、注浆孔拉拔试验均应合格。该产品是技术含量、工艺和品质要求较高的钢筋混凝土预制构件，工艺难度大，特别是冬季生产尚无成熟经验可借鉴，本公司按照严格的技术质量标准进行生产，从原材料选用到全生产过程进行质量控制，经过一年的生产，通过不断改进，形成了较成熟的生产控制技术。
2．施工工艺流程及操作要点
施工主要工艺流程：原材料进厂验收、复验、存—钢筋加工成型
—钢筋、预埋件配件入模—合模—混凝土浇注、试块制作—抹面、静停—蒸养—出模、成品外观检查—水养（冬季采用养护剂养）—存入堆放场待运
3.设备与材料
3.1设备
本工法使用的设备及模具：管片模具、HZS35双卧轴混凝土搅拌机、单梁吊车（钢筋车间）、双梁桥式吊车、跨龙门式吊车、钢筋切断机、钢筋弯曲机、管片水平拼装平台。
3.2材料
根据混凝土强度等级C50、P10、F150，水泥：P.O42.5，其碱含量应≤0.60%。外加剂：UNF-5AST高性能聚羧酸系减水剂。掺合料：，S95级，S95级矿粉，骨料：砂选用天然水洗砂，含泥量≤3.0%，泥块含量≤1.0%。石选用碎石，含泥量﹤1.0%，泥块含量﹤0.5%。混凝土碱集料反应控制要求：混凝土碱含量总量≤3kg/m3，水泥碱含量≤0.6%，外加剂碱含量≤0.75kg/m3。砂、石的膨胀率应小于0.10%。钢筋：钢筋普遍为光圆、螺纹Ⅰ级、Ⅱ级Q235和HRB335材质。脱模剂：通过观察脱模效果确定采用不沾染模具且清理容易、对混凝土表面无污染，对钢模无腐蚀，对后期涂装无害，且能减少混凝土表面气孔，具有优良的混凝土表面美观功能的水溶性脱模剂。管片配件：芯管、注浆管、工程塑料垫块及配件要符合设计要求并有出厂合格证、检验报告及环保证明。
3.3配合比设计
配置强度按普通混凝土配置强度计算。混凝土水胶比、凝胶材料数量遵循盾构管片规范要求，掺合料用量选择是基于以往北京地铁盾构管片配合比设计试验数据的基础上，结合本工程对管片冻融循环的要求。
根据以上各种原材的用量进行试拌，通过观察拌和物的和易性，可以初步确定混凝土的基准配合比，再通过试件的强度就可以确定混凝土的施工配合比。
同时为了充分拌和混凝土，延长了搅拌机的搅拌时间，由原先的1分钟改为1.5分钟。出机的混凝土入模后做到分层振捣，下料速度较慢且均匀，从入模到振捣完毕严格控制在8分钟，6组模具全部生产完毕共用5.5h。混凝土从入模到收面约需4h左右，先浇注的混凝土已进入蒸养状态，实现蒸养与浇注同步进行，缩短了生产时间，提高了生产效率。
4．质量控制
管片加工执行北京市《轨道交通预制钢筋混凝土盾构管片质量验收标准》QGD－003－2004。
4.1钢筋骨架制作质量要求
钢筋骨架制作满足规范质量要求
4.2预制成型管片基本要求
单块管片成型后管片脱模后对管片外观片片进行检查，管片内弧面的外观应光滑、平整、无裂缝、漏浆、蜂窝等。裂缝：管片表面不允许出现超过宽度0.1mm的裂缝。蜂窝、漏浆：管片表面蜂窝、漏浆的总面积不超过管片总面积的0.5%。
进行几何尺寸检查，允许偏差见预制成型管片允许偏差值表控制在标准范围内。
4.3三环试拼装试验
试验频率
管片正式生产前和每生产100环管片后，需进行三环试拼装以检查管片几何尺寸和模具是否符合要求。
拼装试验台
制作一个钢筋混凝土平台，确保水平，误差控制在2mm以内；制作11个拼装支架，支架能够在高度上进行微调，以便矫正管片拼装后的水平。
拼装顺序
首先在平台上画直径为管片内径和外径的两个圆，作为拼装时的参考线；先放置标准块，再邻接块，最后放入封顶块；一环拼装完后，错缝拼装另两环。
检测
管片拼装完后利用不同型号的插片对管片之间的纵缝、环缝进行测量，以检测各管片之间的缝隙是否符合要求；再用水准仪分别测量各接缝的几个点，然后计算这几个点是否在同面上。
4.4检漏试验
管片正式生产后，每生产100环应抽查1块管片做检漏测试，按设计抗渗压力1.0MPa下恒压2h，渗水线应小于管片厚度的1/5，即为合格；100环合格后改为每生产200环抽查1块管片，再连续三次达到检测标准；200环合格后改为每生产400环抽查1块管片，再连续三次达到检测标准，最终检测率为400环抽查1块管片做检漏测试。如出现一次不达标，则恢复每100环抽查1块管片的最初检测频率，再按上述要求进行抽查。
4.5抗渗试验
管片成品的抗渗漏检验应在管片达到设计强度后，在专门的抗渗试验台上检验，按设计抗渗压力1.0MPa下恒压2h，渗水线应小于管片厚度的1/5。抗渗试块为每30环做一组，养护日期为28−90d，到期由试验室做试验进行检测。压力从0.2MPa加压直至1.0MPa，每8h加0.1MPa，3d后拆模，如果有两块及两块以上的试块渗透水，即为不合格。
4.6抗冻融试验
根据甲方要求，抗冻融试验要求一个季度做一组，采用快冻法进行试验，试件在28d龄期时开始进行冻融试验，进行150次冻融循环，要求质量损失率不超过5%，且试块的相对动弹性模量在60%以上，即为合格。
4.7注浆孔检测
对管片的注浆孔进行检测，主要是检测注浆孔与混凝土的坚固性，拉拔试验应在29t的张拉力下，对注浆孔进行拉拔，接触面积为16258mm2，张拉应力为17.5MPa。
5．经济和社会效益分析
5.1经济效益方面
因为冬施成本很高，我们经研究使用养护剂养护，代替了7天水养和1天干养，减少了场地的占用面积和龙门吊的吊次，通过使用养护剂节省了一台龙门吊（约40万），以及节省相应操作人力资源两班8个人工，节省耗煤307.2吨。很大程度上节约了冬季生产成本，提高了经济效益，为企业在当前市场环境下的生存和发展提供了有利保证。
5.2结论
同条件涂养护剂混凝土试块，5d起吊强度达到48.72MPa，28d标准强度为61.41MPa，达到了施工控制目标。
参考文献
[1]《轨道交通预制钢筋混凝土盾构管片质量验收标准》（QGD－003－2004）
[2]《混凝土减水剂质量标准和试验方法》（（JGJ56－84）
[3]《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）
[4]《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011）