地鐵管片生產(chǎn)存在的問題和對(duì)策

　　“十五”期間，廣州已建成開通了地鐵1號(hào)線、2號(hào)線、3號(hào)線首通段（廣州東-客村）、4號(hào)線大學(xué)城專線（萬勝圍-新造）等4條地鐵線，線路長(zhǎng)度59.25公里。力爭(zhēng)到2010年，廣州全市要建成并開通9條線，總長(zhǎng)度約229.6公里。目前，廣州地鐵共有7條線同時(shí)在建，這就為鋼筋混凝土管片的應(yīng)用提供了廣闊的空間。

　　下面就地鐵管片生產(chǎn)存在的問題及對(duì)策做一分析。

　　1.外觀質(zhì)量（1）側(cè)面、端面氣孔混凝土中或多或少會(huì)存在空氣，結(jié)構(gòu)中必然存在一定量的氣泡，自然構(gòu)件表面不可避免會(huì)出現(xiàn)氣孔。對(duì)管片來說多大氣孔可能影響其使用功能有待商榷，據(jù)了解各地均有自己的要求。廣州地鐵一號(hào)線施工時(shí)，日本青木公司和法國(guó)索菲圖監(jiān)理公司對(duì)此要求均比現(xiàn)在要求低，他們更注重管片的內(nèi)在質(zhì)量，注重過程控制，對(duì)外觀要求不太苛刻。

　　據(jù)了解，用來放置中、低放射性核廢料的混凝土桶國(guó)標(biāo)要求為混凝土內(nèi)部不得有直徑大于1厘米的氣泡，外表面不允許出現(xiàn)深度直徑大于1厘米的氣孔、空洞，孔孔不得相連。核廢料桶使用要求遠(yuǎn)高于管片，國(guó)標(biāo)尚且如此規(guī)定，管片標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該借鑒一下，應(yīng)避免陷入單純追求外觀的形式主義中，避免對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)本身可能造成的損害。

　　另外，據(jù)了解，國(guó)外特別是在歐洲國(guó)家鋼筋混凝土管片制作大多采用整體氣振成型，全自動(dòng)化操作，振動(dòng)時(shí)間自動(dòng)控制，強(qiáng)調(diào)混凝土均勻、密實(shí)，不片面追求外觀氣孔大小和多少。目前國(guó)內(nèi)過于要求外觀質(zhì)量，為了減少氣孔不得不增加振動(dòng)時(shí)間，結(jié)果很容易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部骨料分層，使得混凝土結(jié)構(gòu)更加不均勻，形成浮漿層，增加表面裂縫出現(xiàn)的幾率，反而影響管片的性能。

　　（2）表面裂紋混凝土本身是不均勻體，由于本身化學(xué)反應(yīng)和各組分間性能差異，必然會(huì)產(chǎn)生裂紋，完全消除是不可能的。表面細(xì)小的干縮裂紋和龜裂紋屬無害裂紋，對(duì)管片整體性能影響很小，不妨礙管片正常使用。管片設(shè)計(jì)中對(duì)裂紋的要求為其寬度不得大于0.2毫米，應(yīng)該理解為影響混凝土結(jié)構(gòu)性的裂紋，而非表面較淺的無害干縮裂紋。無害裂紋產(chǎn)生不可避免，可通過技術(shù)措施盡量減少其產(chǎn)生。對(duì)影響結(jié)構(gòu)性的溫差裂紋和局部應(yīng)力裂紋應(yīng)堅(jiān)決避免。

　　具體措施有：①合宜的混凝土施工配合比及良好的攪拌質(zhì)量；②選擇適合的成型工藝和振動(dòng)時(shí)間，確保成型質(zhì)量；③管片成型后合理的光面措施；④脫模前合適合理的養(yǎng)護(hù)，特別須注意蒸養(yǎng)溫度控制，避免溫差裂紋產(chǎn)生；⑤脫模后及時(shí)進(jìn)行水養(yǎng)護(hù)，保證至少14天的潤(rùn)濕養(yǎng)護(hù)，避免表面失水干縮；⑥吊運(yùn)過程注意成品保護(hù)，避免碰撞造成局部應(yīng)力集中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂紋。

　?、腔炷帘砻媸⒚谒?，露砂出現(xiàn)水痕混凝土表面泌水主要是振動(dòng)不當(dāng)引起的，需從混凝土配合比設(shè)計(jì)和相應(yīng)的成型振動(dòng)時(shí)間上采取措施去避免。管片生產(chǎn)中必須注重施工配合比的調(diào)整，依據(jù)不同的原材料和現(xiàn)場(chǎng)條件合理調(diào)整施工配比，保證混凝土的坍落度、粘聚性、保水性等工作特性。

　　同時(shí)在摻用高效減水劑時(shí)必須考慮其引氣性和對(duì)混凝土工作性的影響。成型施工時(shí)一定要根據(jù)具體的混凝土性能適當(dāng)調(diào)整振動(dòng)時(shí)間，不可采取完全相同的振動(dòng)時(shí)間，避免振動(dòng)不當(dāng)泌水。

　　2.成品試驗(yàn)檢驗(yàn)⑴三環(huán)水平拼裝試驗(yàn)?zāi)壳拔覈?guó)的國(guó)標(biāo)《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50299-1999）要求的試驗(yàn)頻率為每套模具每生產(chǎn)200環(huán)進(jìn)行1次三環(huán)水平拼裝試驗(yàn)。廣州建設(shè)地鐵1號(hào)線時(shí)，日本青木公司當(dāng)時(shí)三環(huán)水平拼裝頻率為1000環(huán)進(jìn)行一次。據(jù)了解德國(guó)和法國(guó)的管片水平拼裝只拼一環(huán)。目前管片規(guī)格眾多，水平拼裝可根據(jù)成環(huán)直徑、寬度、大小分類進(jìn)行。

　　在正常生產(chǎn)中加強(qiáng)成品管片的外觀尺寸檢查，嚴(yán)格控制影響拼裝精度的管片寬度、弧長(zhǎng)及扭曲度指標(biāo)，定期進(jìn)行管模精度檢查調(diào)整，即可滿足管片拼裝要求。拼裝頻率可依工程量大小在300環(huán)～600環(huán)之間選擇，確保水平拼裝檢驗(yàn)有效安全進(jìn)行。

　?、茊螇K管片整體抗?jié)B試驗(yàn)單體管片抗?jié)B試驗(yàn)是模擬盾構(gòu)隧道中成環(huán)管片所受外界地層水壓滲透狀態(tài)進(jìn)行的。檢驗(yàn)初衷和思路不錯(cuò)，但是試驗(yàn)方法和試驗(yàn)的必要性有待商榷。國(guó)標(biāo)中對(duì)混凝土的抗?jié)B性能是以抗?jié)B試件的檢驗(yàn)為準(zhǔn)的，是否進(jìn)行實(shí)體檢驗(yàn)應(yīng)以構(gòu)件形態(tài)來定，不能一概而論。據(jù)了解在日本、歐美國(guó)家就沒有類似的管片檢驗(yàn)，建地鐵3號(hào)線時(shí)到廣州的德國(guó)專家就不知道此檢驗(yàn)。

　　另外，就廣州地鐵隧道的現(xiàn)狀來看，隧道防水的薄弱環(huán)節(jié)不是管片本身，而是管片成環(huán)時(shí)片與片、環(huán)與環(huán)之間的縫隙。此外管片設(shè)計(jì)時(shí)也沒考慮單體管片抗?jié)B試驗(yàn)時(shí)的受力狀態(tài)，在以往的試驗(yàn)中我們就曾經(jīng)試過把管片從環(huán)向中間掰裂，產(chǎn)生環(huán)向裂紋。試驗(yàn)本身是否必要，應(yīng)該怎樣試驗(yàn)，達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)要求，試驗(yàn)頻次如何定等，都是目前需要慎重考慮的。

　　伴隨著盾構(gòu)技術(shù)的日漸成熟，目前鋼筋混凝土管片是盾構(gòu)使用的主力軍。盾構(gòu)應(yīng)用的普及必將導(dǎo)致鋼筋混凝土管片向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；姆较虬l(fā)展。對(duì)我國(guó)的現(xiàn)狀來說，管片生產(chǎn)制作仍處于不斷摸索、不斷完善的階段。我們認(rèn)為，當(dāng)前迫切需要加快管片標(biāo)準(zhǔn)的資料收集與制定工作，盡快制定出符合盾構(gòu)現(xiàn)狀的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)管片生產(chǎn)。要加強(qiáng)區(qū)域聯(lián)合與溝通，實(shí)現(xiàn)技術(shù)共享，共同探討管片的規(guī)?；l(fā)展。另外，在條件允許的情況下，可以探索新的管片形式，例如鋼纖維混凝土管片等。