地铁管片生产存在的问题和对策

　　沈阳市目前已建成开通了地铁一号线，地铁二号线正在建设当中。目前，沈阳地铁共规划十条线路。为钢筋凝土管片的应用提供了广阔的空间。

　　下面就地铁管片生产存在的问题谈谈一些看法。

　　1.外观质量

　　1.1 侧面、端面气孔

　　混凝土为一种不均匀介质或多或少会存在空气，结构中必然存在一定量的气泡，自然构件表面不可避免会出现气孔。国标《预制混凝土衬砌管片GB/T22082-2008》中对孔洞的定义为：混凝土内孔穴深度和长度均超过保护层厚度。对麻面的定义为：表面呈现的密集微孔。外观质量要求是孔洞不允许出现，麻面小于5%，可以修补。这就说明对管片来说气孔是允许合理存在的。我厂也对外观出现密集气孔的管片进行了钻芯取样，实际发现无论管片外观质量如何，经过振动台整体振捣的管片内部均匀密实。

　　据了解，国外特别是在欧洲国家钢筋混凝土管片制作大多采用整体气振成型，全自动化操作，振动时间自动控制，强调混凝土均匀、密实，不片面追求外观气孔大小和多少。

　　目前沈阳地铁的业主及监理对管片外观质量要求十分严格，应避免陷入单纯追求外观的型式主义中，避免对混凝土结构本身可能造成的损害。管片生产企业过于要求外观质量，为了减少气孔不得不增加振动时间，结果很容易导致混凝土内部骨料分层使得混凝土结构更加不均匀，形成浮浆层，增加表面裂缝出现的几率，反而影响管片的性能。

　　1.2 表面裂纹

　　混凝土本身是不均匀体，由于本身化学反应和各组分间性能差异，必然会产生裂纹，完全消除是不可能的。表面细小的干缩裂纹和龟裂纹属无害裂纹，对管片整体性能影响很小，不妨碍管片正常使用。管片设计中对裂纹的要求为其宽度不得大于0.2毫米，应该理解为影响混凝土结构性的裂纹，而非表面较浅的无害干缩裂纹。无害裂纹产生不可避免，可通过技术措施尽量减少产生。对影响结构性的温差裂纹和局部应力裂纹应坚决避免。

　　具体措施有：

　　① 合适的混凝土施工配合比及良好的搅拌质量，主要是控制水灰比、砂率适合的外加剂。砂率的大小调整混凝土的流动性，振捣台振捣宜选取5-8cm的坍落度，振捣棒振捣宜选取6-12cm的坍落度。后续的抹面工作的时间控制要选用合适的外加剂，既要保证10-20分钟的坍落度经时损失，又要保证混凝土在浇注完毕后强度的尽快增长;

　　②管片成型后合理的压面措施;管片振捣后外弧面多少会有一些浮浆，水泥含量较大，硬化后收缩比较大。如果控制不好表面会出现不规则的龟裂。一定要压实之后才能进行蒸养。

　　④脱模前合适合理的养护，特别须注意蒸养温度控制，避免温差裂纹产生;北方天气与南方不同，四季交替明显。进过几年的实验摸索，蒸养温度可以比室内温度提高25℃，例如冬季施工时，环境温度10度可以选用40℃~45℃之间进行蒸养，夏季室温30℃左右时可以选用50℃-55℃之间进行蒸养。总的蒸养时间在300℃.小时可以达到拆模强度。恒温温度不宜超过60℃。

　　⑤脱模后及时进行水养护，保证至少7天的润湿养护，避免表面失水干缩;

　　⑥吊运过程注意成品保护，避免碰撞造成局部应力集中产生结构性裂纹。

　　2.成品试验检验

　　2.1 三环水平拼装试验

　　目前我国的国标《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)要求的试验频率为每个模具每生产200环进行1次三环水平拼装试验。据了解德国和法国的管片水平拼装只拼一环。我认为对三环拼装的批次上可以适当放宽。监理和业主在正常生产中加强成品管片的外观尺寸检查，严格控制影响拼装精度的管片宽度、弧长及曲度指标，定期进行管模精度检查调整，即可满足管片拼装要求。拼装频率可依工程量大小在300环～600环之间选择，确保水平拼装检验有效安全进行。

　　2.2 单块管片整体抗渗试验

　　单体管片抗渗试验是模拟盾构隧道中成环管片所受外界地层水压渗透状态进行的。检验思路不错，但是试验方法和试验的必要性有待商榷。国标中对混凝土的抗渗性能是以抗渗试块的检验为准的，是否进行实体检验应以构件形态来定，不能一概而论。据了解在日本、欧美国就没有类似的管片检验。而对C50P10的混凝土抗渗试块的试验中，水压加到3.5MP也没有出现试块渗漏的现象。

　　就沈阳地铁隧道的现状来看，隧道防水的薄弱环节不是管片本身，而是管片成环时环与环之间的缝隙。拼装时产生的裂缝。

　　伴随着盾构技术的日渐成熟，目前钢筋混凝土管片是盾构使用的主力军。对我国的现状来说，管片生产制作仍处不断摸索、不断完善的阶段。我们认为，应该出台管片标准化图集，统一不同型号的配筋，形成管片工厂化、产品化、规模化发展。另外，在条件允许的情况下，可以探索新的管片形式，例如钢纤维凝土管片等。

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