[分享]天津地铁盾构管片外观质量控制

发表于2016-10-31     1813人浏览     3人跟帖     总热度:80  

天津地铁盾构管片外观质量控制-盾构管片.jpg
盾构管片
        针对钢筋混凝土管片常见的裂纹、蜂窝、麻面、气泡、外观色差等外观质量问题,结合天津地铁23号线盾构管片制作工程实例,分析盾构管片外观缺陷形成原因,并提出了相应的防治措施,保证管片外观质量的稳定性。
  1工程概况
  本工程为天津地铁2、3号线盾构管片制作工程17866环管片制作任务。管片外径6.2m、内径5.5m、宽度1.2m、厚度0.35m,为C50钢筋混凝土管片、抗渗等级P10。每环管片由1块封顶块、2块邻接块、3块标准块组成。
  2管片生产中主要的外观质量问题
  管片外观质量缺陷一般分为裂纹、蜂窝、麻面、气泡和外观色差等。
  2.1气泡
  混凝土产生气泡属于正常现象,但气泡直接影响构件的外观,如果不加以控制还有可能影响其结构,甚至会降低混凝土的抗渗性能。管片的精度要求很高,其模具都是经过严格的处理,但由于其倒角较多,加之工艺限制,有可能无法使混凝土中的气体完全释放,因此出现气泡也在情理之中。
  2.2裂缝
  按常理,在混凝士中出现不影响结构的干缩裂缝是可以接受的。管片要求其裂缝宽度不得超过0.2mm且不可贯穿止水槽。但在实际操作过程中,细微裂缝的出现难以避免,重要的是看它是否影响混凝土结构或防水性能。
  2.3蜂窝麻面
  蜂窝麻面是盾构管片外观质量的通病,它不仅影响混凝土的外观质量,而且直接影响到混凝土的防水效果和长期耐久性。
  2.4外观色差
  外观色差不影响管片的使用功能,但是为了隧道的美观一般管片制作尽可能的减小色差。
  3外观质量问题原因分析
  3.1气泡的形成原因
  混凝土在振捣的过程中会不断的排出空气,当混凝土与模板之间的空气不能排净时滞留的空气就形成气泡。
  (1)混凝土坍落度偏大,气体不易排出。
  (2)振捣工人技术不够熟练,布振间距偏大,振动时间不能满足要求,在气体尚未完全排出之前结束振动。
  (3)外加剂的副作用,外加剂混凝土都有一定的黏性不利于气泡排出。
  (4)脱模剂黏度过大,油性脱模剂在施工中极易与水亲和,形成油水混合物滞留在混凝土和模板之间形成气泡。
  3.2裂缝出现的主要原因
  (1)温度裂缝,是由于温差变化较大所造成的,这种现象在冬季生产时极易发生,关键问题是控制管片出模时的环境温度及产品的内外温差。
  (2)自然因素影响,在管片处于存储及自然养护期间,由于风力作用和阳光照射等影响,在一段时间后就可能出现不规则的细小裂缝。
  (3)混凝土强度影响,在混凝士尚未达到规定强度时出模也有可能出现裂缝,此种裂缝的出现将会影响到管片自身的结构安全,必须引起注意并予以杜绝。
  (4)坍落度过大造成管片外弧面出现浮浆层,随着时间的推移导致裂缝出现。这种裂缝由于处于管片的外弧面直接与土层接触,容易出现水在自然压力下渗入管片的内部结构,造成管片钢筋的锈蚀。
  (5)混凝土搅拌时间不够,搅拌不均匀,计量误差较大。
  (6)原材料混放、原材料质量不稳定
  (7)混凝土配合比不良、水灰比、砂率不佳
  (8)大气温度的影响车间内靠近门窗的位置有风,混凝土表面失水过多造成裂缝。
  3.3蜂窝麻面的形成原因
  (1)振捣不充分。混凝土浇注没有经过充分的振捣,大量气泡排不出来导致管片表面出现蜂窝麻面。
  (2)水泥中掺有过量的引气剂。水泥生产中掺入的助磨剂(如木钙、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇)其中有些助磨剂有一定的引气作用,引入的气泡不均匀且偏大,管片与模具接触面产生蜂窝麻面。
  (3)模板接缝不严,振捣过程中砂浆流失,管片内弧角处易形成蜂窝麻面。
  (4)脱模剂选择不当,油性脱模剂比较粘稠,容易吸附气泡形成麻面。
  3.4外观色差形成原因
  造成色差不均匀的原因混凝土在成型、养护期间,会由于各种因素造成外观颜色不一致的情况,它虽然不会对产品结构有影响,但在观感上会使产品本身大打折扣。根据以往经验,造成混凝土产品外观颜色不一的主要原因有以下几个方面:
  (1)养护的原因:蒸汽养护的温度控制使钢模具发生氧化反应,致使其残留物依附于管片表面而形成色差;喷淋养护的不均匀性而产生的水痕;水生养护时水中碱元素与混凝土中化学物质的反应造成的颜色不一致;日晒、雨淋产生的色差变化等。
  (2)模具本身的原因:由于管片模具的制造工艺及在选材方面的差异,在模具的表面难免带有一定的锈蚀,而此种锈蚀现象必将使管片的混凝土表面留下被污染的痕迹,这种痕迹直接影响到管片的表观质量。
  (3)混凝土振捣过程的原因:混凝土的振捣一般来讲对混凝土表观质量影响不大,但振动时间的长短,将影响脱模剂的效果,这种变化一旦使混凝土在振动过程中影响脱模剂涂刷的均匀程度,那管片表观的质量必然受影响。
  4针对外观质量问题的措施
  4.1气泡措施
  (1)坍落度控制在30-50mm,根据天气情况夏天坍落度损失较快可以控制在40-50mm,冬天气温较低坍落度损失比较小控制在30-40mm。
  (2)对振捣工人重新进行一次更详细的技术交底,并请来一位经验丰富的老师傅给工人介绍经验并现场示范。将振捣时间由7min/块延长至10min/块以前的布点间距为1000px,考虑到管片所用的混凝土为高强度低塑性混凝土,粘度较大,缩小布点间距为30cm。
  (3)以前使用的是萘系高效减水剂,混凝土太粘坍落度损失较快,混凝土中的气泡不易排出,改为低掺量聚羧酸高效减水剂。
  (4)将油性脱模剂改用天津鑫永强生产水溶性脱模剂,气泡吸附明显减少。
  4.2裂缝的控制措施
  (1)专人进行温度控制,并在每环管片蒸养罩进气口处加设分气阀。收光完成后静养1小时,升温速度控制在15℃/h,恒温控制在50℃-55℃内保持1-2小时,降温速度20℃/h,控制混凝土产生温度裂缝。
  (2)管片经过7天水养、14天淋养,在自然养护期用土工布对管片进行苫盖,避免因阳光暴晒产生裂纹。
  (3)检查蒸养试块强度必须达到20MPa以上才能进行脱模,
  (4)对混凝土的和易性及坍落度进行严格控制,设专人进行检测,对达不到要求的混凝土一律不准入模。混凝土坍落度由小于70mm改为控制在30-50mm。
  (5)对搅拌站定期进行维修保养,所有计量器具按期进行全面复核,使精度符合要求且在有效期内使用,保证稳定的连续生产。混凝土搅拌时间严格控制在120-150秒之间。砂、石计量的允许偏差<±2%;确定合理的投入顺序保证混凝土的匀质性。
  (6)加强人员质量意识,严格把关:物资部负责与原材料厂商的协调,保证原材料的需求并做好原材料质量控制,配合搅拌站做好站内原材料的贮备工作,为生产的连续性打好基础。发现不合格的坚决退回。如:砂含泥量小于2%,泥块含量小于0.5%,对石料认真清冼等
  (7)严格控制水灰比和外加剂的掺量。严格控制砂率为0.36,水灰比为0.38,坍落度30-50mm,每台班至少一次进行砂、石含水的测定,并及时调节施工配合比。
  (8)管片完成收水时用塑料薄膜进行覆盖防治管片表面水分散失过快,刮风时关闭靠近浇注区的门窗。
  4.3蜂窝麻面控制措施
  (1)合理控制混凝土振捣时间,让气泡能够充分排出,加强对振捣工的培训和技术交底。
  (2)慎重选择水泥品种,了解水泥工艺和成份。
  (3)经常检查模具密封条,对破损的密封条及时进行更换。
  (4)选择对气泡吸附较小的水溶性脱模剂。
  4.4管片外观色控制措施
  控制混凝土表观颜色的一致性既是混凝土自身的制作质量要求,也是外观效果的需要,必须给予高度重视,为此采取以下措施。
  (1)加强养护控制,优化养护工艺。管片在混凝土施工前必须对当时的气候环境、季节温度分布进行充分调查,以做好升温和降温的准备,同时做好温度的观察记录,以便及时进行施工措施的调整,其目的是控制好混凝土的温度以达到Ca(OH)2的均匀析出量,并通过控制粗细集料的粒径和杂物含量,杜绝不必要的杂色。
  (2)加强对模具的清理,保持其光洁,特别是加强对模具锈蚀点的处理,在大量试验的基础上使用与混凝土基色一致且无害的隔离剂,保持混凝土表面颜色的一致性。
  (3)通过制定并实施详细的施工作业指导方案,避免混凝土的过振离析,制定并实施详细的钢模封密措施,保证混凝土在施工中不发生因漏浆、漏水而导致不密实部位的杂色。严格按技术交底进行混凝土浇注,并通过电子计量和增加检测含水率的频次,控制混凝土的均匀性,避免色差。


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 发表于2016-10-31   |  只看该作者       筑龙币+10

2

混凝土质量控制是每个工程最需要注意的问题

 发表于2016-10-31   |  只看该作者       筑龙币+10

3

总结得很好,谢谢楼主分享!

 发表于2017-06-16   |  只看该作者       筑龙币+10

4

学习学习,谢谢楼主。学习学习,谢谢楼主。

aeifen

北京  | 路桥市政

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