预制混凝土管片生产工艺及质量控制浅析--中国期刊网

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预制混凝土管片生产工艺及质量控制浅析

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：廖涛

[导读] 摘要：本文以预制混凝土管片生产工艺与质量控制为探讨主题，从管片生产场地总体规划与平面布置要求、工艺比较与方案选择阐述选择生产工艺的具体方法，要确保管片质量控制技术得以有效应用，应加快建立质量管理标准体系，明确技术质量要求，总结原材料选择、设计混凝土配合比、混凝土成型与养护、冬季施工技术措施与保护等关键工序的质量控制方法。

        东莞市新鸿基混凝土有限公司广东东莞 523986
        摘要：本文以预制混凝土管片生产工艺与质量控制为探讨主题，从管片生产场地总体规划与平面布置要求、工艺比较与方案选择阐述选择生产工艺的具体方法，要确保管片质量控制技术得以有效应用，应加快建立质量管理标准体系，明确技术质量要求，总结原材料选择、设计混凝土配合比、混凝土成型与养护、冬季施工技术措施与保护等关键工序的质量控制方法。
        关键词：预制混凝土管片；生产工艺；质量控制
        引言：作为一种新型的建筑预制构件，预制混凝土管片主要由钢筋混凝土制作而成，具有较高的质量要求。在我国，这种新型的建筑构件刚刚开始广泛的生产与应用。会对预制混凝土管片建造质量与应用效果产生影响的因素较多，而合理选择适宜的生产工艺与有效把控管片质量是尤为关键的作业点，准确掌握管片生产质量控制技术对于工程的建设发展具有重要意义。
        1 管片生产工艺选择
        1.1管片生产场地总体规划与平面布置要求
        与其他的建筑构件有所不同，管片主要由钢筋混凝土制作而成，且规格形状具有标准化特点。要满足地下工程项目施工的功能建设要求，在加工管片材料时，必须严格遵循较高的性能与精度质量要求，利用定型式工业化生产工艺，将预制混凝土的技术特点与经济优势充分地发挥出来，一方面，切实提高管片加工的作业精度，另一方面，确保产品生产质量具有较好的稳定性，实现生产质量与经济效益的双重提升。
        流水性是管片材料生产的主要工艺特点，固定台座法、流水传送法与机组流水法是主要应用的三种方法。若车间或工厂是专门用于管片生产作业的，在对其进行总体规划与布置平面时，应充分结合生产管片的技术应用特点，对市场经营现状、企业投资规模、区域性特色、工厂预计产量等影响因素予以全方位考量，充分利用现有的设备设施，选择适宜性最高的建设方案，对生产工艺的应用谨慎选择[1]。以满足管片生产总体布局设计要求为基础，适应生产工艺应用的紧凑性与合理性特点，在生产场地与存放场地的规定面积内，确保道路车辆往来畅通，物流与人流的组织有序。与此同时，设计人员应对场地内的混凝土配料区与管片成型区的场地占地面积与平面位置进行合理规划，科学设计钢筋加工区、存放区与养护区的地理位置关系。
        1.2管片生产工艺比较
        依据考察研究现有管片生产工艺的作业流程，全面总结了三种预制混凝土管片生产工艺的主要特点。
        1.3管片生产工艺方案选择
        科学选择管片生产工艺方案具有重要意义，直接关系着管片的实际生产质量，与能否顺利实施加工进度计划，在分析与比较研究三种典型的生产工艺后，可以发现固定台座法生产工艺更适用于现阶段我国的管片生产工作，在国内，附着式振捣方式已经得到了较为成熟的应用，手动插入式振捣法也得到快速发展，成型便捷的管片生产方式使得企业的投资成本大幅减少[2]。从原理上分析不同生产方式的技术特点，可以判断三种工艺的生产效率不会存在较大差异，若模板数量一致，浇筑混凝土的作业时间区别不大，养护混凝土的时间一定，周转模具也不会有较大差异，通常情况下，在10-12小时内周转一次即可，尽管转变了技术工艺，管片的每日生产量也不会增多。
        2 管片质量控制技术
        2.1建立质量管理体系
        对于生产企业而言，应充分结合自身的经营特点与经济条件，构建完善的质量管理标准体系，对进厂原材料予以严格检验，控制检验过程的标准化执行，推动质量管理的规范化发展，保障预制混凝土管片材料成品质量。与此同时，做好质量监察的宣传工作，促使企业员工加强自身的质量意识，实现操作技能水平的不断提升，强化管理力度，在持续改进企业管理模式的同时，达到技术经济发展目标。
        2.2技术质量标准
        要使得管片的生产质量不断提高，必须制定管片产品的制作标准，现阶段相关部门正在组织编制中。地方企业验收标准是当前大部分地区应用较多的质量标准，涉及内容涵盖较广，包括钢验收筋、模板与混凝土材料的质量要求，还包括管片成型、产品养护等各个分项的验收方法[3]。着重强调在工程施工验收阶段，判定管片结构性能、尺寸偏差与外观质量等主要指标是否符合规定标准。

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以产品标准要求为基准，为了切实提升管片产品的生产质量，企业应全面考量自身的产业特点，构建科学的质量验收指标与操作质量规范制度。
        2.3关键工序的质量控制技术
        （1）原材料选择与混凝土配合比设计
        在选择原材料时，一方面需要符合国家标准对于管片混凝土生产质量的相关规定，另一方面还要满足工程需要，对于大部分工厂而言，可以对低碱水泥与低碱活性骨料予以优先选用，避免出现碱骨料反应。在选用外加剂时，应确保其与水泥材料良好适应，达到混凝土混合料操作性与工作性的标准要求，一般情况下，聚羧酸系与萘系是常用的外加剂材料，可以依照混凝土成型的工艺试验结果予以确定。
        （2）混凝土成型与养护
        厚度大是管片混凝土材料的主要特点，在一般情况下，厚度不低于300mm。在浇筑混凝土成型作业过程中，应对混凝土拌合物的浇筑成型技术方法与坍落度进行严格把控，满足均匀性与密实性等混凝土实体的建造要求，可以借助塑料垫块或其材料，将钢筋骨架固定在确定位置上，提高混凝土保护层的实际厚度[4]。
        在产品生产过程中，需要对管片采取蒸汽养护，在成型脱模后，需要进行后期养护，这是管片养护作业的主要内容。将管膜的周转利用率最大限度内提升是蒸汽式养护作业的主要目的，在保证管片的成体质量方面，后期养护措施则更为关键。
        （3）管片冬季施工技术措施
        在北方地区的冬季生产阶段，需要对空间条件与作业环境等实际因素充分考虑，在厂房内进行生产作业时，应控制室内温度在10-15℃范围内，且保证每天周转模具两次。在脱模后，也要确保存放场地面积充足，采用覆盖养护技术处理出模后的管片材料，达到保温保湿的目的。将降温时间尽量延长，将降温速度控制在10℃/h以内。
        （4）管片成品保护
        若在室外环境中长时间存放管片材料，容易导致其表面出现微裂纹与龟裂，因此在室外存放管片时，应控制放置时间在1-2个月内。若受到生产工期的影响，管片材料被提前生产，或发生延迟供货，因尽可能将管片存放内大棚或室内中，在存放于室外时，应采取适当的保护策略，予以覆盖处理[5]。若管片表面需要长期暴露在外，应涂抹具有防水透气功能的防护剂对管片予以防护。
        （5）管片的试验与检验
        在大多数的管片生产工厂中，检验与测验项目主要涉及以下几方面：在原材料进厂阶段，需要对水泥、砂石与钢筋、配件等材料质量进行检验，还需要检查掺和料与外加剂等附加材料质量。在生产阶段，需要对混凝土拌合物的抗渗等级、出池强度与流动性予以检验。在成品验收阶段，需要对管件外观、结构性能与尺寸大小严格检验，确保其符合验收标准要求。
        总结：当前，在大部分的地铁隧道建筑工程中，盾构法施工技术被广泛应用，预制混凝土管片便是主要技术工艺应用的主要构件。随着管件材料的使用量逐渐增大，其生产工艺与相关的质量控制也受到越来越多的重视。切实提高管片生产的尺寸精度、优化其外观质量，满足高耐久性与结构性能的基本要求，有助于推动其工业化生产的高水平发展。
        参考文献：
        [1]刁述红,王风民,田斌,王传波.地铁预制混凝土衬砌管片损伤修复关键技术[J].山西建筑,2019,45(22):149-150.
        [2]余晓亮,范鹤飞.地铁盾构预制管片混凝土用粗骨料最优级配研究[J].建材世界,2019,40(06):13-18.
        [3]李晨,范鹤飞.抹面工艺对地铁盾构混凝土预制管片开裂及耐久性的影响[J].建材世界,2019,40(06):25-29.
        [4]张勇,杨玉启,刘昊,吴永杰,徐曦.超早强混凝土在预制盾构管片中的应用研究[J].墙材革新与建筑节能,2019(12):73-76.
        [5]田斌,王传波,刁述红,王风民.地铁工程盾构预制混凝土管片生产工艺研究[J].山西建筑,2019,45(20):141-143.