王林慶

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，地鐵建設(shè)已經(jīng)成為當(dāng)前城市建設(shè)中的重點(diǎn)。在地鐵盾構(gòu)管片生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)注意各種問題，要使得管片的力學(xué)性能和耐久性良好，并且采用相關(guān)的技術(shù)特點(diǎn)來改善蜂窩麻面的問題，并且結(jié)合當(dāng)前的理論研究背景對(duì)目前地鐵盾構(gòu)管片生產(chǎn)中存在的問題以及注意事項(xiàng)進(jìn)行了深入地分析，希望能夠?yàn)榈罔F盾構(gòu)管片的生產(chǎn)提供幫助。

關(guān)鍵詞：地鐵；盾構(gòu)管片；生產(chǎn)；技術(shù)問題

1地鐵盾構(gòu)管片的分類

在目前我國城市地鐵的建設(shè)過程中，用預(yù)制混凝土管片來作為永久襯砌已經(jīng)越來越廣泛地出現(xiàn)在當(dāng)前的施工進(jìn)程中，管片的制作往往有著比較復(fù)雜的流程，需要提前制作。從目前的應(yīng)用情況來看，地鐵盾構(gòu)管片一般可以分為三類，第一是標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，該類型主要是用于直線段中，第二是轉(zhuǎn)彎環(huán)，該類型主要是用在曲線段中，第三是通用環(huán)，該類型主要是用在直線和曲線段中。在具體的應(yīng)用過程中，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)和轉(zhuǎn)彎環(huán)的配合使用就是拼裝出各種符合人們需求的隧道，所以，從這個(gè)角度來說，管片的選型會(huì)直接關(guān)系到隧道的線路問題、質(zhì)量問題等，同時(shí)也會(huì)關(guān)系到盾構(gòu)工程的成敗。

2管片選型的原則

在目前地鐵盾構(gòu)管片的選型工作中，主要遵循的原則有兩個(gè)，那就是管片的選型要和隧道的設(shè)計(jì)路線更加的契合，其次就是管片的選型要更加適合盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，這兩個(gè)原則是相輔相成的。

2.1管片的選型要和隧道的設(shè)計(jì)路線契合

在一個(gè)盾構(gòu)工程開工之前，相關(guān)的工作人員需要根據(jù)設(shè)計(jì)路線的特點(diǎn)對(duì)管片制作出一個(gè)統(tǒng)籌的安排，在具體的工作中我們是將這一過程命名為管片排版，通過管片的排版我們就可以從整體概括上了解到路線一共需要多少轉(zhuǎn)彎環(huán)，多少標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，以及在曲線段上標(biāo)準(zhǔn)環(huán)和曲線環(huán)的分布方式。

2.2管片的選型要更加適合盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)

管片的安裝部位是在盾尾進(jìn)行組裝的，所以，不可避免地就會(huì)受到盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的制約。所選取的管片平面應(yīng)當(dāng)盡量垂直于盾構(gòu)機(jī)的軸線，換句話說，就是盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)油缸能夠垂直推在管片上，這樣可以保證管片的受力均勻，在掘進(jìn)的過程中不會(huì)出現(xiàn)管片破損的現(xiàn)象，不僅如此，我們還需要照顧好管片和盾尾之間的地間隙，避免盾構(gòu)機(jī)和管片之間發(fā)生碰撞而損壞管片。但是在實(shí)際的工作之中，盾構(gòu)機(jī)往往會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)的不均勻以及推力不均勻等原因，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)偏離隧道的設(shè)計(jì)路線情況，所以，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)偏離設(shè)計(jì)路線我們進(jìn)行糾偏的時(shí)候，我們要十分注意到管片的造型，避免發(fā)生重大事故。

3管片質(zhì)量問題以及解決質(zhì)量問題的措施

管片的實(shí)際生產(chǎn)過程中，具有效率高、單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)量高的特點(diǎn)，主要原因是管片的生產(chǎn)采用的是流水線的生產(chǎn)方式，但是這種生產(chǎn)方式也有它的缺點(diǎn)，比如每一道工序必須在規(guī)定的作業(yè)時(shí)間內(nèi)一次性完成。如果其中某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么在后續(xù)過程中就很難彌補(bǔ)，管片成品出現(xiàn)了缺棱角、堵塞孔以及粘皮等等問題，這些問題都會(huì)直接影響到管片的質(zhì)量，比如影響管片防滲漏能力以及抗壓能力等等，所以必須從根本上解決此類問題。

3.1硬化混凝土蜂窩麻面的外部原因以及如何解決的措施

混凝土澆筑對(duì)時(shí)間的要求非常嚴(yán)格，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)必須要完成澆筑任務(wù)，混凝土的氣泡在排出的時(shí)候時(shí)間非常短，很多氣泡無法直接從混凝土出排出，這樣就會(huì)給混凝土造成表面麻面蜂窩的現(xiàn)象。除了上面的因素之外，還有兩個(gè)方面的原因：

首先外部環(huán)境對(duì)混凝土的表面質(zhì)量影響非常大，如果氣泡內(nèi)有氣體存在，那么氣泡的體積就會(huì)經(jīng)常受到環(huán)境的影響，受到熱力作用的影響，外部溫度越高，氣泡的統(tǒng)計(jì)就會(huì)越大，體積越大，氣泡就越不容易承載東西，非常容易破。外部溫度越低，氣泡體積就會(huì)越小，氣泡承載東西就比較多，這時(shí)候就不容易形成氣泡聯(lián)通，特別是混凝土表面存在氣泡，氣泡也很小的時(shí)候，混凝土的外觀不會(huì)發(fā)生任何變化。

其次，混凝土的脫模劑質(zhì)量也是硬化混凝土蜂窩麻面的重要原因，目前市場有各種脫模劑，比如礦物油類別、水質(zhì)類別、聚合物類別以及溶劑類等等，它們的作用大小是不一樣的。

解決硬化混凝土蜂窩麻面外部問題的措施有兩種，首先澆筑的時(shí)候先分層然后再讓澆筑減速，最后通過不斷的振搗排出氣泡后再澆筑下一層；其次使用脫模劑的時(shí)候盡量選擇比較優(yōu)質(zhì)的，這樣也能夠幫助混凝土蜂窩麻面得到改善。

3.2硬化混凝土蜂窩麻面的內(nèi)部原因以及如何解決的措施

首先，混凝土的配比不對(duì)稱，就會(huì)導(dǎo)致混凝土表面發(fā)生粘稠，在振動(dòng)的時(shí)候必須要求有多余的漿體填充，如果不滿足這個(gè)條件會(huì)導(dǎo)致硬化混凝土表面出現(xiàn)麻面。

其次，混凝土的氣泡含量如果過多，就會(huì)導(dǎo)致引氣劑的氣泡質(zhì)量存在很大的偏差?；炷猎谑┕さ臅r(shí)候，因?yàn)橐龤鈩┑臍馀莺坎顒e導(dǎo)致混凝土在實(shí)際的澆筑時(shí)候很多氣泡聚集后變成非常大的氣泡，同時(shí)因?yàn)橛不炷帘砻婺鼙容^低，就非常容易形成聯(lián)通的大氣泡，因?yàn)檎駝?dòng)的原因，大氣泡想要往外排除非常困難，久而久之就在混凝土的硬化表面形成了我們看到的蜂窩麻面。

最后，還有一些水泥廠為了節(jié)約資源，提高水泥的強(qiáng)度，加大水泥細(xì)度的把握，一般在研磨粉的時(shí)候會(huì)使用助磨劑，助磨劑的本身能夠引入氣體，引入的氣體不均勻，并且氣體的體積偏大，就會(huì)造成混凝土的硬化表面形成蜂窩麻面的現(xiàn)象。

解決硬化混凝土蜂窩麻面內(nèi)部問題的措施有兩種，第一水泥中存在一部分的引起成分，這種成分可以在外加劑中加入消泡劑，消除水泥中的氣泡。第二，我們可以調(diào)整膠材的用量、水灰比等等，改善混凝土的粘性，降低石子針片的質(zhì)量，讓整個(gè)漿體飽和，并且維持表面的松軟程度適中，從而幫助氣泡排出漿體，留出足夠的體積填充空隙，并且保證漿體的表面光亮整潔。第三，我們應(yīng)該選擇質(zhì)量好的引氣劑，質(zhì)量好的引氣劑在混凝土中氣泡區(qū)間為10μm到200μm之間，氣泡的性能比較強(qiáng)，因?yàn)闅馀莸幕炷练植急容^均勻，因此氣泡本身是不容易發(fā)生集合的。

4管片發(fā)生龜裂的原因和改善措施

溫度變化會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋，混凝土在硬化的時(shí)候，因?yàn)樗療岬臏囟壬邔?dǎo)致混凝土的氣體發(fā)生膨。等水化熱完成之后，混凝土的溫度下降，混凝土的表面因?yàn)橥獠織l件的制約，溫度下降的非?？?，伴隨著自身的氣體體積變化發(fā)生收縮。但是實(shí)際內(nèi)部的混凝土降溫速度仍然還在膨脹期，速度比較慢，對(duì)混凝土產(chǎn)生約束，最終導(dǎo)致混凝土的管片發(fā)生龜裂。

混凝土的酸堿性也是影響碳化的主要因素，混凝土的表面堿性越低，速度越快。這一普遍規(guī)律只適用于混凝土的整體，但是表面并不是這樣?；炷恋谋砻嬷饕煞质菤溲趸}，在化學(xué)原理中，堿度越高，反應(yīng)越大，碳化速度就會(huì)越快，容易產(chǎn)生裂紋，因此應(yīng)該降低混凝土表面的堿度，降低龜裂的發(fā)生速度。

5結(jié)語

碳化是發(fā)生混凝土裂痕的主要原因，碳化的收縮效果和干燥收縮的效果是相互疊加的，兩者疊加就會(huì)導(dǎo)致管片發(fā)生龜裂，混凝土的表面主要成分是氫氧化鈣，在化學(xué)原理中，堿度越高，反應(yīng)越大，碳化速度就會(huì)越快，容易產(chǎn)生裂紋，因此應(yīng)該降低混凝土表面的堿度，降低龜裂的發(fā)生速度。

使用質(zhì)量好的引氣劑，質(zhì)量好的引氣劑在混凝土中氣泡區(qū)間為10μm到200μm之間，氣泡的性能比較強(qiáng)，因?yàn)闅馀莸幕炷练植急容^均勻，因此氣泡本身是不容易發(fā)生集合的。另外可以調(diào)整膠材的用量、水灰比等等，改善混凝土的粘性，降低石子針片的質(zhì)量，讓整個(gè)漿體飽和，并且維持表面的松軟程度適中，從而幫助氣泡排出漿體，留出足夠的體積填充空隙，并且保證漿體的表面光亮整潔。利用振動(dòng)作用輔助能夠減少蜂窩麻面的發(fā)生，改善混凝土的表面龜裂情況。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：深圳市福盈混凝土有限公司）