[发明专利]地铁专用盾构管片预制施工工法

说明书

技术领域

本发明涉及土木施工领域，尤其是地铁隧道盾构管片的预制施工方法。

背景技术

近几年来，地铁建设规模的不断扩大，盾构施工技术在地铁建设中得到越来越广泛的应用，管片作为地铁盾构施工的主要混凝土预制构件，其生产工艺较复杂，精度要求越来越高。以前地铁盾构管片的施工精度只能达到1mm，目前已要求成品达到0.5mm，因此迫切需要一种精度水平很高的地铁盾构管片施工方法。

随着国内各大城市的管片生产厂家不断增多，我国也已经制定了关于地铁施工技术规范。然而由于对管片的生产要求仍然未形成统一的工法，而各管片生产厂家的生产工艺也不尽相同，管片模具的周转效率低，生产速度不够快，鉴于此，地铁管片生产行业急需要一个比较成熟的生产工法来指导生产，提高生产效率。换言之，精度与效率是地铁盾构管片预制施工的重要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种成熟的地铁专用盾构管片预制施工方法，工艺布局合理，管片精度高，生产流畅，资源投入少，生产能力大，生产效率高，自动化程度高，有利于形成规模化的管片生产线。

地铁专用盾构管片预制施工工法，包括钢筋骨架的制作和安装，模具的组装，混凝土的搅拌、运输和浇捣，管片拾面，蒸汽养护，拆模，管片养护步骤。

所述蒸汽养护的步骤，在管片拾面后静置一个小时，其对脱模前的管片进行养护，首先覆盖蒸汽养护罩；然后进行无压蒸养，升温时间1-2小时，升温速度控制在10-20℃/小时；恒温时间2-3小时，最高温度控制在55℃以下；降温阶段1-2小时，降温速度控制在10-20℃/小时；管片出槽时表面温度与环境温度之差不大于20℃。本发明对蒸汽养护的工艺进行了改进，无压蒸养不需要高压釜，只需要帆布作为蒸汽养护罩覆盖预制管片，工艺操作简单，帆布可重复利用。在本发明的温度范围以及升温降温的速度内，管片能够最快速达到设计强度。例如采用普通养护手段24小时内管片模具只能周转一次，而采用本发明的预制施工方法后可周转两次，显著地提高了生产速度及模具的周转率。

所述管片养护的步骤，包括水池养护和喷淋养护两种工艺形式。本发明的预制施工工法管片养护的步骤实行双控指标，脱模后的管片静置要达到30-60分钟，而且也要待管片表面与水池温度差不超过15℃时再将管片吊入水池进行水池养护。在施工实践中管片构件基本可以同时达到这两个指标。水池养护不少于7天；然后将管片转运至喷淋养护堆场进行喷淋养护，通过加压水泵对管片进行自然喷淋养护。

所述蒸汽养护罩为帆布，彩条布或活动棚架。

所述混凝土搅拌的步骤中，搅拌时间不少于2分钟，材料允许误差为：水泥±2％；粗细骨料±3％；水和添加剂±2％。坍落度对于管片构件表面的外观质量具有重要影响，本发明的预制施工工法将坍落度严格控制在50±20mm，能显著降低管片外表的粗糙和产生气泡的程度。

采用的管片模具宽度尺寸公差为±0.25mm。

所述钢筋骨架的安装步骤中，钢筋绑扎采用CO₂焊。

所述混凝土的浇捣步骤，其采用下料斗进行浇注，采用插入式振动棒振动成型，每个振动点的振动时间控制在20秒以内，振实后拔出振动棒；全部振动成型完成后，抹平中间处混凝土。

所述管片拾面的步骤，在混凝土浇捣后，其使用铝合金压尺刮平去掉多余混凝土或填补凹陷处，并进行粗磨；然后使用灰匙将表面抹光。

所述拆模的步骤，相同条件养护的试件经试压，其强度达C18，则可进行拆模。

本工法适用于地铁专用5.4m内径盾构施工用混凝土管片的预制施工，地下大口径管道盾构使用的混凝土环片预制施工也可参考。

合理配置管片成型车间的生产设备，充分发挥各生产设备在管片生产中的作用，将工艺流程中的各道工序有效地结合起来，实现了由原材料进场、生产过程控制、质量严格监控、产品合格验收到产品出场的资源优化配置。

本发明的有益效果是

1、工艺布局合理，生产流畅，资源投入少，生产能力大，生产效率高。

2、自动化程度高，有利于形成规模化的管片生产线。

3、质量水平严格，管片精度高，外观质量好，有利于规范产品质量验收标准，产品质量满足地铁盾构工程需要。

4、该工法采用工厂化预制施工，具有环保、节能、施工更安全的特点。

附图说明

图1为本发明的地铁专用盾构管片预制施工工法的流程框图。

具体实施方式

一、钢筋骨架的制作