盾构隧道衬砌制作与施工工艺隧道工艺标准系列之十九.doc
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1、19 衬砌制作与施工工艺19.1 总则19.1.1 合用范围本标准合用于采用盾构法施工的公路与地下铁道隧道工程。19.1.2 编制参考标准、规范19.1.2.1 地下铁道工程施工及验收规范(GB 50299-1999)。19.1.2.2 公路隧道施工技术规范(JTJ04294)。19.1.2.3 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(GB 175-1999)。19.1.2.4 钢筋焊接及验收规范(JGJ 18-2023)。19.1.2.5 混凝土外加剂(GB/T 8076-97)。19.1.2.6 混凝土拌和用水标准(JTJ 63-89)。19.1.2.7 混凝土强度检查标准(JGJ 63-89)。19
2、.1.2.8 混凝土质量控制标准(GB 50164-92)。19.1.2.9 高强度混凝土结构技术规程(CECS 104-99)。19.2 术语19.2.1 管片采用盾构法施工的隧道,目前多采用装配式衬砌,这种装配式衬砌的预制构件通常称为管片。除特殊地段外,管片的材料为钢筋混凝土。19.3 施工准备19.3.1 技术准备19.3.1.1 根据工程特点、工程目的、隧道结构、环境条件及其保护等级、施工设备的性能、工程所处地质条件设计好衬砌与接头形式。19.3.1.2 对管片生产厂家的资质和质量管理及质量保证体系提出了规定。预制厂家推行全过程质量控制是保证管片质量稳定并不断改善的最基本的条件。19.
3、3.1.3 编制施工组织设计和技术方案的目的是使管片生产有序、合理安排,采用各种预控措施,保证质量。对涉及结构安全和人身安全的内容,应有明确的规定和措施,这些技术文献应按程序审批。19.3.1.4 工程材料用量与使用计划、劳动力组织和使用计划。19.3.2 材料准备19.3.2.1 管片制作材料:钢筋、石子、砂子、水泥、水、外加剂等。19.3.3 重要机具19.3.3.1 管片制作钢模。19.3.3.2 管片质量检查仪器。19.3.4 作业条件19.3.4.1 提出模具设计的基本规定。19.3.4.2 明确了管片生产在基础设施、技术准备、人员培训、材料准备等方面应具有的条件。19.3.5 劳动
4、力组织劳动力组织 表19.3.5钢筋混凝土管片制作劳动力组织工 种人 数 工 作 地 点职 责 范 围车间主任1生产办公室负责跟班组织施工管理工作、协助总 指挥工作等工 班 长2管片生产车间1人钢筋笼做作车间1人负责跟班组织施工,协调各工种交叉作业等技 术 员1生产办公室负责跟班解决施工中的技术问题、编写技术措施等安 全 员1 管片生产车间负责跟班检查安全措施、安全措施的执行情况及安全教育工作,对安全生产负责。质量检查员1管片生产车间负责跟班检查工程质量,组织各工种交接及质量保证措施的执行情况 ,对工程质量负责钢 筋 工8钢筋笼做作车间负责制作管片。混凝土拌和工5混凝土拌和场负责管片混凝土的上
5、料、拌和、等工作。桁车司机2管片生产车间负责管片混凝土时向各钢模内的运送与浇灌管片制作工12管片生产车间负责管片的生产的振捣、膜平、养护、拆模、搬运等。电 工2各车间负责生产车间的动力、照明、电器系统的维修保护试 验 工2实验室负责管片混凝土各种原材料的材质、配合比与密实度、强度的抽样实验工作机 械 工3管片生产车间负责管片钢模的维修保养材 料 员1负责现场材料供应及管理杂 工3负责管片原材料的搬运及现场清理等总 计44注: 此表为一个作业班施工配备人员,未计后勤、行政等人员。19.4 工艺设计和控制规定19.4.1 技术规定19.4.1.1 合模与脱模(1) 模具清理和脱模剂涂刷质量直接影响
6、成型后的管片外观质量,因此,模具必须清理干净,并喷涂脱模剂。(2) 由于不同厂家生产的模具合模方法也许不同,因此,应按说明书规定合模。合模完毕后应检查合模标记并对模具尺寸进行量测。(3) 管片各预留孔与模板接触部位不漏浆、埋件与混凝土粘接良好。(4) 由于混凝土强度局限性容易导致拆模时管片缺棱掉角、开裂和粘模等缺陷,为保证结构的安全、使用功能和管片外观质量,提出了脱模时对混凝土强度的规定。该强度为同条件养护混凝土试件的强度。(5) 管片表面及棱角损伤会影响其防水功能,故脱模时应做好产品保护,避免损伤。同时,也应保护模具,以保证模具精度并延长模具使用寿命。(6) 为尽也许减少温差裂缝,应减小出模
7、时管片与环境的温差。(7) 管片模具周转一定次数后也许会超过规定的偏差,因此,应对模具进行量测及整修。19.4.1.2 钢筋加工(1) 管片钢筋必须严格按设计图纸加工,不得随意改动。(2) 管片主筋呈弧形,加工时应防止出现翘曲,以免影响骨架质量。(3) 对钢筋弯钩、弯折和箍筋的弯弧内直径、弯折角度、弯后平直部分长度提出了规定。上述各项对于保证钢筋与混凝土协同受力非常重要。(4) 以盘条供应的钢筋使用前需要调直。调直宜优先采用机械方法,以有效控制调直钢筋的质量;也可采用冷拉方法,但应控制冷拉伸长率,以免影响钢筋的力学性能。19.4.1.3 混凝土浇筑(1) 管片混凝土必须连续浇筑,遇特殊情况(停
8、电、设备故障等)间断时间不得超过已浇筑混凝土的初凝时间。(2) 初凝前压面有助于减少混凝土表面的塑性裂缝。19.4.1.4 混凝土养护目前,在非冬季施工期间重要有水中养护和喷淋养护两种方法。在条件允许时,优先采用水中养护,一般是在水中养护7天后进入贮存养护。实践证明,采用喷淋法养护时,通过对喷淋时间间隔、喷淋方式等加强控制可以避免干湿交替养护,也可达成预期的养护效果。19.4.2 材料质量规定19.4.2.1 所有原材料的选用均应满足设计及相关规范的规定,并进行复验。19.4.2.2 管模加工保证措施(1)选择线长系数小的钢材,通过精心的结构强度和刚度设计,保证模具在使用过程中变形小,且能生产
9、出高精度管片;(2)钢模加工允许的尺寸误差必须控制在允许偏差范围内;(3)每块管片模具在生产过程中,要经常对模具进行清洗和尺寸检查,保养和更换易损件,保证管模各部尺寸精度在允许范围;19.4.2.3 钢筋骨架采用焊接方法成型后,其钢筋连接牢固,骨架强度高,不变形。由于弧形骨架加工尺寸不易保证,所以规定骨架必须试制,检查合格后才干批量制作,且应当在预先制作好的胎具上进行骨架成型,以便于保证骨架的成型精度。19.4.2.4 混凝土(1) 混凝土应根据实际采用的原材料进行配合比设计并按普通混凝土拌合物性能实验方法等标准进行实验、试配,以满足混凝土强度、耐久性和工作性的规定,不得采用经验配合比。同时,
10、应符合经济、合理的原则。低坍落度有助于减少管片裂缝的出现,坍落度不宜大于70mm。随着混凝土技术的发展,当有可靠的技术保证时也可采用大流动性混凝土。(2) 防水混凝土的水泥用量不得少于280kg/m3。(3) 对混凝土中碱含量和氯离子含量加以限制和保证管片的抗渗等级是保证管片耐久性的有效措施。现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010、混凝土结构工程施工质量验收规范和混凝土碱含量限值标准CECS53:93对此都有明确的规定,应遵照执行。19.4.3 职业健康安全规定19.4.3.1 管片制作过程中,安全员应随时检查安全情况。19.4.3.2 所有操作人员必须通过培训后方可上岗。19.4.4
11、 环境规定19.4.4.1 制作管片时的废水、废料应严格管理。19.4.4.2 应控制制作管片时的噪声。19.5 施工工艺19.5.1 工艺流程 见图19.5.1。19.5.2 操作工艺19.5.2.1 管片钢模(1)钢筋混凝土管片精度是以钢模加工和合龙振捣后的精度作保证的,因此钢模在正式投入管片制作前必须通过四阶段检测。即加工装配精度检测、运送到厂钢模定位后的精度复测、试生产后的钢模精度同实物精度对比检测及管片三环水平拼装精度的综合检测。(2)在正常生产状态下,对钢模实行两种检查的管理,即浇捣前的快速检查和钢模定期检查。浇捣前的快速为暂定检查周期。如有特殊情况,可缩短其检查周期或作针对性检查
12、。(3)对管片脱模和起吊后的钢模,必须在不损伤钢模本体的前提下进行彻底清理。保证钢模内表面和拼接缝不留有残浆和微小颗粒,以保证钢模合龙的精度。(4)脱模剂应用专门工具均匀喷刷在混凝土所有接触面上,要不留有影响管片质量的隐患,保证脱模剂喷刷质量。19.5.2.2 管片钢架制作和入模 (1) 钢筋原材料检查 根据采购程序控制对钢筋供应商进行严格评审,选择信誉好、质量优、价格合理的钢筋供应商,并提交工程师审核认可后,再正式拟定供应商。 每批钢筋进场要有该批钢筋的质量保证书,且必须是相同钢筋等级、相同直径、相同铸造号码、相同批号(堆号)方可称为同一批。 钢筋原材料复实验检测频率以每60t为一单位,样本
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