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摘要：现如今，城市化进程不断深入，促进高铁、地铁、城市轨道交通建设越来越好，构建高品质快速轨道交通网的步伐逐步加快。混凝土预制管片是盾构法隧道施工的主要装配构件，是隧道的永久衬砌结构，盾构管片的质量直接关系到隧道的整体质量、安全和耐久性能。
关键词：盾构管片；生产工艺
引言
在城市化进程不断推进的背景下，盾构法施工被广泛应用在地铁工程施工中。盾构管片是盾构法施工的主要原材料，其生产质量直接关系到隧道工程的安全性和稳定性。因此，必须严格控制盾构管片的施工质量，以满足隧道结构自防水和安全性的需求，控制好盾构管片生产的每个环节，从根本上保证盾构管片生产质量。基于此，开展盾构管片的生产质量控制及修补措施的研究就显得尤为必要。
1盾构管片生产工艺分析
1.1管片钢筋笼的精度控制
先对钢筋笼进行全面检查，确保其型号和规格符合设计要求。钢筋骨架制作及安装允许偏差。用钢卷尺进行测量，按日生产量的3%进行抽检，每日抽检不小于3件，每件抽验4点。在钢筋骨架入模前，要进行对位校正操作，轻吊轻放，避免发生碰撞损坏钢筋骨架。所有预埋件按照设计要求准确安装并固定，防止振捣时移位、脱落。由专人安装预埋件，不得漏装。钢筋胎模采用钢模形式，精度高。端头固定挡板，以充分保证钢筋骨架两端面在同一直线，并确保钢筋骨架入模后的保护层均匀。在焊接钢筋骨架时，要采用二氧化碳气体保护焊，在符合设计要求的胎模上制作。焊缝严禁发生咬肉、假焊、夹渣等质量通病，同时焊缝的长度、宽度、高度等都要满足设计标准。
1.2管片蒸养
针对管片采取蒸汽养护措施，处理过程中使用推拉式帆布罩密封，并展开持续性蒸养。养护作业可细分为升温、恒温与降温3个环节，因此要确定不同的养护温度。从养护系统的构成来看，有热源、温度传感器以及温控器3部分。针对各区域的实际情况，为温控器设定合理的温度范围，以传感器所得数据为准，经中央控制系统分析后实现对各区域温度的灵活控制，创造足够良好的蒸养条件。静停时间至少达到2h，若出现温度上升过快现象，会对混凝土质量造成影响，主要表现为内部膨胀对于结构的损伤，因此蒸养温度以50℃～55℃为宜，安排专员负责现场工作，以0.5h为间隔依次观察中央温控器运行状况，针对异常之处采取合适的处理措施。为确保管片养护质量，需严格控制每小时温差，根据本工程实际情况，以≤15℃为宜，若温度持续上升并处于恒温状态（50℃～55℃），需要维持此温度约2～3h，此阶段后自然降温也要得到合理控制，不可出现过度降温的情况，以每小时15℃为宜。
1.3盾构管片试拼与试验方法
管片试生产后经过三环拼装，检验合格确认后方可投入正式生产。用做三环试拼装的管片抗压强度要求达到设计强度的100%以上。在拼装前将待拼装的同期养护试件做抗压试验，强度符合要求后方可用于拼装。
1.4管片脱模
完成管片的蒸养作业后，需分析同养护条件下的试件特性，检测其抗压强度，若数值为设计强度的45%，要求养护设备执行降温操作，使其与外界温差缩减至20℃以下，经一段时间后再次检测混凝土强度，若达到20MPa，便满足脱模条件。需要将侧模与端模有效卸下，在真空吸盘的辅助下顺利将管片吊出，利用翻转机使得管片处于直立状态，无误后吊装至水养池中。
1.5管片水养
顺利完成管片脱模作业后，给予一段时间使得管片温度逐步下降，当其与养护水的温差≤20℃时，便可转移到池中做进一步水养，此过程中养护周期至少为14d，若为非冬季施工时期，持续养护时间至少为7d，当施工现场为冬季低温环境时，需通过对管片刷涂养护剂的方式做好保护工作。养护水温应≥5℃，且满足pH为8～9的条件。
增设自动温控系统，实时监测养护水温，当该值在警戒值以下时，及时出发警报并启动蒸汽加温设备，缓解养护水温过低的现象，有效避免收缩裂缝。
2盾构管片生产过程质量控制措施
2.1钢筋加工、骨架成型控制措施
在钢筋加工中必须保证钢筋的品种、级别、规格都符合工程设计要求，如果需要变更，要及时办理设计变更。严格按照设计图纸的要求进行钢筋切断和弯曲，先进行放样，制作样板，按照样板中的规定，合理加工钢筋，避免发生平面翘曲，成型之后表面严禁存在裂纹，并保证成型的尺寸符合设计要求。在钢筋骨架连接中必须符合设计要求，保证钢筋的级别、规格、长度、根数、胎具符合料表中的要求，并在专业的胎具上进行制作。在焊接前需要对焊接位置的尺寸进行详细检查，清除焊接位置的水锈、油污、氧化铁皮等，在钢筋骨架焊接中要尽量选择二氧化碳气体保护焊，严格按照焊接工艺进行焊接，在焊接中研究开焊、漏焊、咬肉等质量问题。
2.2钢模质量控制措施
钢模在使用之前，需要对宽度、弧度、弦长、内腔高度等进行详细检测，其允许偏差和检验方法。在模具使用前需要将其表面的混凝土残渣全部清理干净，然后再涂抹脱模剂。预埋件焊接完成后，要将模中的焊渣、杂物等全部清理干净，在混凝土浇捣完成后，立即清除钢模上散落的混凝土。
2.3混凝土施工质量控制措施
在混凝土浇筑之前，需要对各种原材料进行全面系统的检查，保证都达到设计要求之后，才能进行配比试验。外加剂要检测溶液是否搅拌均匀，在冬季施工时要检测外加剂是否存在结晶，有结晶严禁使用。此外，在盾构管片生产中应按照不同季节配制基准配合比，配合比由具有相应资质的检测机构出具，并和混凝土配料单及打印记录相互对应，按照砂石的含水率将基准配合比调整为生产配合比。在混凝土配制中，每盘投料量不应大于搅拌机的额定投料量，最小投料量不应小于额定投料量的40%，每盘混凝土的搅拌时间不应小于120s。原材料添加时称量误差也要严格控制，比如：水泥、水、外加剂的称量误差为±1%，砂、石的称量误差为±2%。每次混凝土配制的前三盘都要进行坍落度检测，此后每10盘进行一次检测。每2000m2混凝土要进行一次氯离子检测，以便及时掌控混凝土的耐久性。在混凝土浇筑时采用专业的振捣台进行振捣，每块盾构管片的振捣时间要控制在4~6min，具体时间按照混凝土的坍落度而定，保证振捣的密实性，振捣结束的标志为：混凝土表面不再冒泡和泛浆为止。同时，要严格控制水灰比，降低收水的时间，提升表面的光洁度，避免发生收缩裂缝，保证外观质量。当盾构管片脱模和降温之后，吊入养护池中集中养护，但要保证管片入水前和池水温差小于10℃。在夏季养护时，浸水养护时间不少于7d，水池中的水温控制在10℃以上，水池水位要高出盾构管片3～5cm。浸水养护7d之后，吊出盾构管片集中堆放，用土工布进行全覆盖，每天洒水养护，避免发生裂缝，持续14d后，可停止养护。
结语
盾构管片对制作精度和质量有极高的要求，而其生产工艺比较复杂，在具体生产时，需要结合工程需求特性，采用先进的生产工艺和设备，才能在提升生产效率的基础上，保证盾构管片的生产质量和精度，从而确保地铁工程施工质量，推进我国地铁工程持续不断的发展。
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