廣州地鐵與管片發(fā)展現(xiàn)狀

廣州市市政工程水泥制品有限公司
2006年11月

一、廣州地鐵概況

 廣州地鐵一號線

　　全長18.48公里，設(shè)16個車站。為東西走向，以西南面西朗站為起點，到坑口站后轉(zhuǎn)入地下，沿花地大道延伸至芳村，穿珠江水下隧道至黃沙，經(jīng)寶華路至陳家祠站后折向東，沿中山路通過西門口、公園前、農(nóng)講所、東山口等人口稠密、商業(yè)網(wǎng)點集中、交通繁忙的市中心繁華地區(qū)，然后下穿廣州大道經(jīng)天河體育中心到達(dá)終點廣州東站。

　　 一號線于1993年12月28日動工興建，1998年12月28日全線建成，1999年6月28日全線開通運營。日運營時間17個小時，發(fā)車間隔最短為7分鐘。列車正點率、兌現(xiàn)率均為99%，日平均客運量為24萬人次，節(jié)假日最高日客運量45萬人次。

　　地鐵二號線
　　
　　廣州地鐵二號線全長23.265公里，共設(shè)20座車站，為南北走向。其中高架線路長4.053公里，地下線路長18.654公里，過渡線路長0.336公里，地面線路長0.222公里。全線最長的區(qū)間是鷺江站-中大站區(qū)間，共長1693.5米；最短的區(qū)間是磨碟沙站-赤崗站區(qū)間，共長770米。
　　
　　廣州地鐵二號線首期工程三元里～琶洲段已于2003年6月28日全線正式開通運營，目前日均客運量達(dá)到19萬人次，最高峰超過31萬人次。

　　地鐵三號線

　　 廣州地鐵三號線線路呈南北"Y"字形走向，從北向南貫穿廣州市區(qū)新城市中軸線和番禺區(qū)發(fā)展軸線。主線由廣州東站至番禺廣場，長28.73公里，設(shè)車站13座，平均站間距2.2公里。支線由體育西路至天河客運站，長7.43公里，設(shè)5座車站，平均站間距1.4公里。

　　 另外，按照遠(yuǎn)期規(guī)劃，三號線除了往北延伸至新機場外，南面到達(dá)番禺廣場后將折向東，穿過廣州新城后直達(dá)海鷗島，屆時全線將達(dá)84公里，為廣州地鐵中最長的線路。

　　三號線首通段廣州東站至客村段于2005年12月26日開通，全線廣州東站至番禺廣場,體育西路至天河客運站,計劃于2006年底開通。并成為國內(nèi)首次采用“Y”型運營線路、時速達(dá)120公里的軌道交通快線系統(tǒng)。

　　 地鐵四號線

　　 廣州地鐵四號線從奧林匹克中心站至沖尾工程全長46.56公里，共設(shè)18座車站。新造至沖尾計劃于2006年底建成，萬勝圍至車陂南計劃于2007年底建成，奧林匹克中心站至車陂南站計劃于2010年底建成。

　　 項目建成后，將加強小谷圍、新造等珠江南岸地區(qū)與城市中心之間的溝通，強化廣州市中心區(qū)與南部地區(qū)的聯(lián)系，有利于促進(jìn)廣東省、廣州市高等教育事業(yè)發(fā)展和南部地區(qū)汽車、港口、物流和石化等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對加快實現(xiàn)廣州“南拓”步伐，具有重大意義。

　　 四號線大學(xué)城專線從萬勝圍至新造長14.1公里，共設(shè)5座車站，已于2005年12月26日開通運營。二期工程（新造至金州段） 將于今年年底開通運營。

　　其它在建線路
　　
　　地鐵五號線規(guī)劃全長約41.6公里，全線與廣州市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中的8條線有11次換乘，是貫穿廣州舊城中心區(qū)和珠江新城中央商務(wù)區(qū)、聯(lián)結(jié)西部發(fā)展區(qū)和東部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移帶的東西向軌道交通骨干線，是一條客流引導(dǎo)型線路。工程現(xiàn)已全面開工，2006年5月首個盾構(gòu)區(qū)間大沙東--文沖盾構(gòu)區(qū)間順利貫通。

　　地鐵六號線全長20.81公里，設(shè)19個車站。建設(shè)工期從2005年至2010年?，F(xiàn)已開工建設(shè) 。

　　地鐵七號線全長16.2公里，設(shè)12個車站。 建設(shè)工期從2006年至2009年。項目的建設(shè)，將加快形成以軌道交通為骨干的公共交通體系，構(gòu)筑番禺組團內(nèi)的軌道交通走廊，有效加強大學(xué)城與新客站的溝通。

　　地鐵二八號線遠(yuǎn)期規(guī)劃全長46.6公里。近期建設(shè)26.65公里，由嘉禾至三元里、江南西至廣州新客站和曉港至鳳凰新村三段組成。建設(shè)工期從2005年至2008年?，F(xiàn)已開工建設(shè)。

　　地鐵九號線起于人和，與三號線連接，往北至花都汽車城。全長17.4公里，設(shè)14座車站。建設(shè)工期從2010年至2013年。項目建成后，將加快形成以軌道交通為骨干的公共交通體系，構(gòu)筑廣州北部組團內(nèi)的軌道交通走廊，促進(jìn)廣州北部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，加快實現(xiàn)“北優(yōu)”戰(zhàn)略目標(biāo)。

　　廣佛線線路沿城際和城市內(nèi)主要交通走廊布設(shè)，穿越廣州、佛山市的中心城區(qū)，是一條跨越廣州、佛山南海區(qū)、佛山禪城區(qū)三個地方的線路，全長32.973公里，2005年全線開工，2007年建成通車。

　　 地鐵建設(shè)規(guī)劃

　　“十五”期間，廣州已建成開通了地鐵一號線、二號線、三號線首通段（廣州東—客村）、四號線大學(xué)城專線（萬勝圍—新造）四條地鐵線，線路長度59.25公里。力爭到2010年，建成并開通9條線，總長度約229.6公里的軌道交通線路。目前，廣州地鐵共有7條線同時在建。

　　二、地鐵管片生產(chǎn)存在的問題

　　1、外觀質(zhì)量

　?、艂?cè)面、端面氣孔   
　　
　　 混凝土中或多或少會存在空氣，結(jié)構(gòu)中必然存在一定量的氣泡，自然構(gòu)件表面不可避免會出現(xiàn)氣孔。對于管片來說多大氣孔可能影響其使用功能有待商榷，據(jù)了解各地均有自己要求。廣州地鐵一號線施工時日本青木公司和法國索菲圖監(jiān)理公司對此要求均較現(xiàn)在要求低，他們更注重管片內(nèi)在質(zhì)量，注重過程控制，對外觀要求不會太苛刻。

　　據(jù)我了解用來放置中、低放射性核廢料的混凝土桶國標(biāo)要求為混凝土內(nèi)部不得有直徑大于1cm的氣泡，外表面不允許出現(xiàn)深度直徑大于1cm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，避免對混凝土結(jié)構(gòu)本身可能造成的損害。             

　　另外，據(jù)了解國外鋼筋混凝土管片制作特別是在歐洲國家大多采用整體氣振成型，全自動化操作，振動時間自動控制，強調(diào)混凝土均勻、密實，不片面追求外觀氣孔大小和多少。目前國內(nèi)過于要求外觀質(zhì)量，為了減少氣孔不得不增加振動時間，結(jié)果很易導(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。
　　
　?、票砻媪鸭y   

　　 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，對管片整體性能影響很小，不妨礙管片正常使用。管片設(shè)計中對裂紋的要求為其寬度不得大于0.2mm，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。對影響結(jié)構(gòu)性的溫差裂紋和局部應(yīng)力裂紋應(yīng)堅決避免。            

　　 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時間，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脫模后及時水養(yǎng)護(hù)，保證至少14天的潤濕養(yǎng)護(hù)，避免表面失水干縮  ⑥吊運過程注意成品保護(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不當(dāng)引起的，需從混凝土配合比設(shè)計和相應(yīng)的成型振動時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。

　　同時在摻用高效減水劑時必須考慮其引氣性和對混凝土工作性的影響。成型施工時一定要根據(jù)具體的混凝土性能適當(dāng)調(diào)整振動時間，不可采取完全相同的振動時間，避免振動不當(dāng)泌水。

 2、成品試驗檢驗
　　
　　⑴三環(huán)水平拼裝試驗    
 
　　 目前我國的國標(biāo)《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》（GB 50299-1999）要求的試驗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。廣州地鐵一號線時日本青木公司當(dāng)時三環(huán)水平拼裝頻率為1000環(huán)進(jìn)行一次。據(jù)了解德國和法國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300～600環(huán)之間選擇，確保水平拼裝檢驗有效安全進(jìn)行。

　　 ⑵單塊管片整體抗?jié)B試驗   

　　單體管片抗?jié)B試驗是模擬盾構(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。檢驗初衷和思路不錯，但是試驗方法和試驗的必要性有待商榷。國標(biāo)中對混凝土的抗?jié)B性能是以抗?jié)B試件的檢驗為準(zhǔn)的，是否進(jìn)行實體檢驗應(yīng)以構(gòu)件形態(tài)來定，不能一概而論。據(jù)了解在日本、歐美國家就沒有類似的管片檢驗，地鐵三號線時到廣州的德國專家就不知道此檢驗。            

　　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)時片與片、環(huán)與環(huán)之間的縫隙。此外管片設(shè)計時也沒考慮單體管片抗?jié)B試驗時的受力狀態(tài)，在以往的試驗中我們就曾經(jīng)試過把管片從環(huán)向中間掰裂，產(chǎn)生環(huán)向裂紋。試驗本身是否必要，應(yīng)該怎樣試驗，達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)要求，試驗頻次如何定都是目前需要慎重考慮的。

　　三、管片未來的發(fā)展方向

　　 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。對于我國的現(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。當(dāng)前迫切需要的是：

　　1、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)；

　　2、加強區(qū)域聯(lián)合與溝通，放棄各自為政，不敝帚自珍，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。

　　 以上是我對管片發(fā)展的幾點思考，提出來共同探討，不足之處歡迎指正。

　　謝謝大家！