钢筋混凝土管(6篇)

时间:2026-04-15

钢筋混凝土管篇1

关键词:钢筋混凝土;桥梁工程;质量控制;施工管理

当前铁路建设强度不断加快,对工程施工体系有了更高的要求,铁路工程所占的投资比例和路线长度比较大,工程质量直接影响工程的应用周期。在具体施工中工作人员需要从实际情况入手,以合同图条款和控制形式为主,使其适应技术规范和设计文件的要求,保证管理形式的合理性。在桥梁具体施工阶段,各项施工工序比较复杂,必须及时对控制形式进行分析,保证其符合质量控制标准的要求。

1工程概况

达州市天然气化工产业区铁路专用线是化工园区生产发展的生命线,铁路专用线的建成,将促进地方经济社会发展,加快地方产业培育和经济结构战略性调整,增强区域经济整体竞争力。因此,专用线的修建,对达州市未来五年提出的“三大目标”(建成中国的西部天然气能源化工基地、川渝鄂陕结合部大城市、秦巴地区经济文化强市)的实现,具有重大的经济意义和现实意义。经济开发区专用铁路是达州市的重要基础设施,其建成通车对于改善达州城市环境状况,缓解达州地区铁路运力设备紧张压力,降低瓮福达州、达钢和玖源等生产企业物流成本,增强地方招商引资能力具有重要意义。

2铁路桥梁施工的影响因素分析

基于铁路桥梁施工体系的特殊性,在施工阶段必须满足干预形式的要求,从施工现状入手,明确具体干预措施。以下将对铁路桥梁施工的影响因素进行分析:

2.1隐蔽工程量大

在具体施工过程中达州市天然气化工产业区铁路专用线的工量比较大,对区域性经济发展有重要的影响,必须提前对铁路施工形式进行检查和评估,根据数据的要求,确定工程量。但是在具体控制阶段,存在后续隐蔽工程量大的情况,直接影响整个铁路施工形式的后续发展[1]。此外基于工程形式的复杂性,工作人员如果不及时对影响因素进行分析,则会在后期应用阶段出现安全隐患,对施工质量构成威胁。隐蔽工程的类型比较多,具体包括:铁路突发事故多,控制形式复杂等。铁路桥梁建设常见的隐蔽工程问题有多种,钢筋的焊接接头不牢固,建材搭接绑扎不合格,钢筋之间的距离不均匀,以及箍筋弯钩角度不合格等,在后续应用过程中,要及时对现有的检验指标进行分析,满足控制形式的要求,避免出现质量不达标的情况。

2.2施工安全隐患多

在铁路桥梁整个施工过程中,施工单位聘请很多施工人员,由于现有的施工形式比较复杂,在控制过程中没有对工作人员进行系统的培训,进而出现专业知识匮乏的情况。施工技能对铁路施工质量控制有重要的影响,安全隐患的必然对施工现状造成影响,甚至出现控制结构不健全的情况。施工人员如果没有按照固定的配合比施工,则会出现混凝土强度低的情况,导致铁路桥梁建设的耐久性差[3]。

3钢筋混凝土桥梁施工的管理措施分析

在铁路工程建设过程中必须以提升施工质量为目标,在施工阶段需要明确具体的控制措施减少安全隐患。以下将对铁路钢筋混凝土施工的质量控制措施进行分析:

3.1混凝土的质量管理

在铁路施工阶段,由于工程设计比较复杂,涉及到的材料比较多。混凝土作为工程的重要材料,必须保证材料的安全。在施工前期,施工单位需要对原材料来源进行控制,保证材料符合质量控制标准的要求。此外要保证配合比的合理性,不同的施工形式对施工质量有不同的影响,在施工控制过程中需要从施工现场入手,确定材料的配合比,及时对材料进行检查,避免出现控制形式不合理的情况。在实际施工阶段,施工单位必须及时对控制模板和浇筑体进行分析,避免出现裂缝及空洞的情况[3]。

3.2施工结构的管理

施工结构形式的衔接对施工体系有重要的影响,专用铁路施工中的桥墩和桥梁的施工质量应严格管理和控制。由于结构建设趋于多样性,需要根据火车通行形式的要求,在后续施工阶段,对施工工艺流程进行分析,严格按照设计的图纸进行施工。为了提升铁路梁的承载力,要及时按照图纸文件进行施工,明确预应力控制结构的要求,减少偏差。在施工前由于测量和放样工作形式比较复杂,必须对整体平面位置进行调整,明确结构表面的要求,保证设计的美观性和有序性。为了避免出现施工结构不严谨的情况,必须及时对施工结构进行考察,满足后续控制指标的本质性要求[4]。

4钢筋混凝土施工质量控制措施分析

由于施工形式本身比较复杂,在干预过程中要及时对控制结构进行分析,减少干预性因素的影响,使其满足区域性设计结构的要求。以下将对钢筋混凝土施工质量控制措施进行分析:

4.1强化对材料和设备的审核力度

施工机械设备和施工原材料对铁路桥梁整体施工有重要的影响,在施工阶段必须明确控制形式的要求,及时对控制结构进行分析,满足现有设计形式的发展趋势。由于机械设备和施工材料关系到铁路的整体施工,为了保证控制结构的合理性和有序性。在后期施工过程中必须对存在的问题进行解析。当前我国交通设施的种类不断增加,在后续控制过程中,材料的生产厂家比较多,工作人员需要优化选择,及时对市场上的设备和材料进行严格的控制和监督。此外施工单位必须对采购人员进行有效的管理和监督,避免出现偷工减料或者谋取私利的情况,如果出现严重的质量问题,必须将责任落实到个人身上,引起大家的注意,将具体管理制度落实到实处[5]。

4.2阶段性施工质量控制措施

铁路施工区域内的桥址区为多泥岩地层,泥岩遇水极易软化,基础开挖至设计标高后,及时下基浇注。基坑开挖应尽量避免雨季施工,备足防止坍塌的器材及抽水设备,及时排除遇到的地表水和地下水。基底清底后及时浇灌基础,封闭基坑,勿使基坑暴露过久或受地表水浸泡而影响地基承载力,施工时对桥梁各部分尺寸、标高、墩台里程、预偏心等进行核实,如发现设计图纸有误,应及时和设计单位研究解决。施工钻孔桩时,采取必要的措施,防止涌砂和坍孔现象。钻孔至设计高程经检查后,即进行清孔灌注。

4.3明确质量审核标准

施工完毕复测桥台中心线,桥墩纵、横向中心线,墩台顶帽四个角及前述各值与设计值的误差并在竣工资料中记录。桥施工严格按《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)和《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)的有关规定。混凝土圬工骨料应进行理化实验,不采用含石膏和有机矿物质成份的有侵蚀的骨料。拌合用水应进行水质化验,采用无侵蚀性水。并严格按《铁路混凝土及砌体工程施工规范》(TB10210-2001,J118-2001)办理。混凝土碱含量应符合《铁路混凝土工程预防碱-骨料反应技术条件》(TB/T3054)的规定。

5结束语

基于混凝土施工体系的特殊性,在铁路后续施工过程中需要以控制质量为基准,及时对影响因素进行分析,满足具体控制指标的要求,适应火车通行的要求。质量控制和施工管理属于不同的领域,需要在现有控制指标的基础上,不断减少经济损失,满足铁路体系的具体要求,进而提升经济收益。

参考文献

[1]原郭兵,倪光斌.强化施工质量控制提高客运专线铁路隧道工程施工质量[J].铁道标准设计,2010,12(01):96~98.

[2]张宏文.浅析钢筋混凝土桥梁工程施工过程质量控制[J].科技传播,2011,12(01):98~100.

[3]陈洪毅.清水混凝土桥梁工程外观质量控制的研究[D].华南理工大学,2014,03(13):369~370.

[4]付巍,丁力.铁路工程桥梁施工质量管理与控制措施[J].山东工业技术2012,13(01):69~70.

钢筋混凝土管篇2

【关键词】过公路段;大口径钢筋混凝土管;顶管技术

本文讨论过公路段钢筋混凝土管顶管施工技术,管径1m~2m,采用钢筋混凝土顶管管材。

1、主要施工方案选定

1)土方开挖。顶管坑上部土方由机械开挖,下部土方由人工分层开挖,人工清理。

2)顶管坑采用形式。根据现场情况,顶管坑一般采用钢木组合支撑。

3)顶管工程。一般采用人工方式普通顶管,顶管坑单向或双向顶进。过路段管前设管帽(刃角),结合注浆和地面压浆方式,确保顶管周围孔隙填实,防止地面沉降。

2、顶管坑平面位置选定、开挖断面和支撑方法

2.1顶管坑宽度

B=D1+a+2b+2c

其中,B为顶管坑底宽度,m;D1为顶进管节的外径,m;a为两管距离;b为顶管坑内两侧的工作空间,m;c为支撑材料的厚度。

2.2顶管坑长度

L=L1+L2+L3+L4+L5

其中,L为顶管坑底长度,m;L1为管子顶进后,尾部压在导轨上的最小长度,钢筋混凝土顶管取0.5m;L2为管节长度,m;L3为出土工作间长度,根据出土工具而定;L4为液压油缸长度,m;L5为后背所占工作坑长度,包括横木、立铁、横铁。

3、顶管坑土方工程

3.1土方开挖

2)在顶进过程中遇到下列情况时,立即停止顶进,及时采取措施,处理完善后再继续顶进。a.发生塌方或遇到障碍;b.后背倾斜或严重变形。

3)采用F形滑动胶圈钢承口接口时,应符合下列要求:水泥混凝土管节表面光洁、平整,接口尺寸符合规定。钢套环尺寸符合设计土方开挖采用机械与人工配合形式,上部土方由机械开挖,然后安装支撑体系及平台架子,下部土方由人工挖除,土方与顶管坑的支撑体系一同进行。顶坑及接收坑开挖完成后,对于回填土、软土等不良地质,按设计单位意见进行地基处理后方可进入下道工序。

3.2顶管工作平台布置、搭设

工作坑平台主梁采用30号~45号工字钢4根,两端搭设长度不小于2m~2.5m,梁下加垫方木,主梁之间加焊横梁,以保持稳定,中间两根纵横梁,间距应按活动平台导轨间距及所顶管径大小综合考虑,两纵梁与活动平台导轨垂直、平行,梁上铺方木或大板,台面要平整,并基本水平与周围自然地面应高出300mm以上。台口尺寸:长=管长+500mm,宽=管外径+300mm。活动平台安装在台口上用100mm的槽钢或者工字钢作导轨,导轨与台面固定牢固,活动方向要与进管方向相反,工作棚为装配式结构,人工配合吊车支搭,棚架中心要与台口中心垂直,四脚要支在槽钢上,并焊好挡铁,以防滑动。两台卷扬机的水平钢丝绳应与工作坑纵向平行,滑轮应与平台纵横梁连接牢固,必要时加设地锚。平台满200mm×180mm方木,工作平台的下管和出口应设活动平台和防护栏。护栏高度不得低于1.2m,上下人处设置牢固方便的爬梯,并设置扶手。排管处的土方用夯夯实,其上放置方木,间隔0.5m,方木上放置工字钢,用道钉固定,放置5根管。

4、管道顶进

每个顶管坑双作用液压千斤顶2台。顶管施工做到组织严密,分工明确,由专人负责测量,设备操作设专人管理。

4.1下管

下管前应对管材做全面的质量检查,对下管设备做安全检查。下管采用四脚支架、卷扬机下管。

规定,橡胶圈符合有关规定,安装前保持清洁,无油污,不得在阳光下直晒。一个顶管段完成后,测量一次管道中心线和高程;每个接口应测一点,有错口时测两点,并形成文件。

4.3质量控制标准

顶管质量控制标准见表1。

表观质量:接口必须密实、平顺、不脱管子用方木垫在轨道上,用厚橡胶皮将下管的钢丝绳包好,将钢丝绳套入管子;徐徐将管子下入坑中;管子下完后,将活动平台复位;注意下管方向。

4.2管道顶进

1)顶进施工。顶进前检查设备、测量高程中心及排水设施等,具备条件后方可进行顶进。在过路段及土质较差的施工段,为防止土方坍塌,确保顶管质量,在首节管前端安装管帽,将管帽顶入土中后便可在帽檐下挖土。首节管顶进高程及中心位置是保证以后顶管质量的关键。初始顶进5m~10m范围内,增加测量密度,要缓慢进行,防止管子上下、左右摆动,增大顶力,影响质量。顶进昼夜两班连续施工,不得中途停止作业。管前挖土长度:土质良好,在正常顶管地段,可超越管端30cm~50cm,并随挖随顶;在土质不良地段,开挖超越管端距离不得大于30cm。在正常顶管地段,管顶部位最大超挖量控制在1.0cm左右,管底部位135°范围内不得超挖,在房屋及道路下等不允许土层下沉的顶管地段,管子周围不得超挖。管前挖出的土应立即清除到管外,可以用手推车运土,运土小车到达工作坑内的出土区后,再由卷扬机吊到工作平台上,运到堆土区。顶进作业时,禁止进行工作坑内的垂直运输;进行垂直运输时,禁止顶进作业。顶进过程中要加强测量复测,首节管每顶一镐测一次中线及高程,随时纠偏,在顶进一根管后要求每50cm测量一次中线及高程,并做好记录,交接班时必须复测上一班的高程及中线。全段顶完后,及时对管道进行中心、高程的验收。每班均填写施工记录。施工记录包括顶进长度、顶力数值或油泵压力表数值、管位偏差及其校正情况、机械运转情况、土质水位变化以及出现的问题和应注意事项。交接时将施工记录向下一班交接清楚。

落;内涨圈中心应对正管缝,填料应密实、均匀;管内不得有泥土、石子、砂浆、砖块、木块等杂物;管外壁与土体间的空隙,应填充处理完毕;有严密性要求的管道应经水压、闭水试验合格。

钢筋混凝土管篇3

关键词:市政给排水;钢筋混凝土;阐述;解决措施

引言

预应力钢筋混凝土管道具有优良的抗折性、抗渗性、抗腐蚀性,无污染,低廉的价格等优点,它在现阶段我国的给水工程中得到充分的运用。但是它也存在一些问题,比如,比较重,在和附件连接的时候需要特制的转换件,在施工中容易漏水,这些都是技术施工人员需要特别注意的问题。

1预应力钢筋混凝土在施工前的准备

1.1技术准备

技术人员在施工前要做好以下几方面的工作:第一,画好图纸,制作施工组织设计,做好技术交底工作;第二,要在图纸上注明现场管线构建筑物的平面位置、高程与施工管线的关系;第三,做好施工交接桩的工作,并且在现场布置好护桩;第四,做好管节的水压等试验。

1.2对材料的要求

1.2.1预应力钢筋混凝土管

管材混凝土的管道的抗渗性和抗裂性能一定要达标;承、插口的表面要光滑平整,局部凹凸不能超过2mm,钢筋保护层的厚度要低于止胶台的高度;管道的外表面和内表面不能出现裂纹、蜂窝等现象,要标明管材的型号、生产日期和质监部门的盖章,还需要出厂合格证。

1.2.2管道接口处的胶圈

承插式钢筋混凝土排水管道接口须使用抗腐蚀性强的橡胶材料制成的密封胶圈。使用之前应仔细检查这些密封胶圈是否有破裂、飞边等缺陷,另外它的各项指标要符合有关的设计规范;表面上应有生产日期,出厂质检合格证。

1.2.3水泥

水泥采用强度等级在32.5以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥制成的。水泥外包装上应有产品合格证和出厂质检报告。水泥在使用前必须进行复试,不同的水泥不能混合使用。

1.2.4砂

砂采用质量上乘的天然砂,含泥量不能大于2%,使用前需要进行抽样检查,合格后才能使用。

1.2.5钢丝网

应选择符合要求的无锈、无油垢的钢丝网。

1.3工具设备

1.3.1工具

浆筒、刷子、铁抹子、弧形抹子、盒尺、角尺、水平尺、线坠、铅笔、扳手、钳子、螺丝刀、錾子、手锤、打气筒、普通压力表、秒表等。

1.3.2设备

选择适合的汽车吊、挖掘机、自卸载重汽车、机动翻斗车、运输车辆、推土机、压路机、振动夯、蛙式打夯机、切管机、发电机、倒链、手拉葫芦、千斤顶、钢筋弯曲机、钢筋切断机、卷扬机、吊具、管堵、空气压缩机等。

1.4作业条件

①通过物探和坑探调查清楚地下管线和其他设施物品,施工期间的交通疏导方案需要相关部门的批准;②地下水位要降到槽底的0.5m以下;③施工技术方案要通过相关部门的审批。

2施工技术控制

2.1沟槽开挖

在进行槽底施工的时候,综合分析与处理沟槽开挖的宽度和结构形式,保证满足施工过程中对施工技术的要求,确保在施工的过程中能够合理运行机械开挖槽口的施工方式。如果当天的任务没有完成,不能进行下一道工序的时候,那么应该保持沟底200mm左右的一层土不挖,在下一道工序进行之前再挖。堆土的底边与沟边要保持不小于1m的距离。另外,消火栓、地下井盖等物品不能被堆土掩埋,施工中的各项测量标志更不能被掩埋。

2.2管道安装

在基坑的施工过程中,为了保证施工质量的合理有效,施工人员必须要严格处理施工中容易产生问题的环节。遇到比槽底标高深的各种复杂土层的时候,一定要进行及时的加深处理,可以铁利用钎进行人工处理,在管道的处理铁钎的锤击的时候,要根据现场的实际情况记录相关的问题,派人记录铁钎锤击的次数,并且填到规定的表格中去。大多数情况下,施工过程中采用的是五步打钉法,这样做不仅能够合理控制孔洞的钻孔措施和要求,还能保证管道灌砂工程的及时进行。施工过程中进行地基处理的时候一定要遵守前期设计的规定,如果施工期间遇到杂土等复杂的地基与设计不符的时候,施工人员应该尽量与设计人员协商后合理解决。挖槽的时候要合理控制槽底的高度、含水量;可采用天然级配砂石回填不适于压实的地基。

2.3钢筋混凝土管接口连接

钢筋混凝土管道使用的管节规格、性能、尺寸和外观质量是符合国家相关标准规定的。在安装管节前,要对管节进行仔细的检查:①检查管节的外观,看它是否出现保护层脱落、裂缝、接口掉角等问题,如果有的话,一定要进行修补,鉴定合格后才可以使用,不合格的要弃用;②要对管的内外壁进行清理,清理干净之后才能使用。在安装管节的过程中,管道中心和管道内底的高程要符合设计的要求,要防止管道发生滚动。在使用混凝土基础的时候,复检完管道的中心和高程之后要根据相关的国家规定浇筑管座混凝土。不管是柔性接口还是橡胶材质的接口都要符合相关规定和设计要求。

柔性接口的钢筋、预应力混凝土管在安装之前,要清洗干净承、插口的工作面;插口上的橡胶圈位置要放准确,并且橡胶圈要平直;橡胶圈的表面和承口的工作面要涂刷一定量的剂;柔性接口安装好之后,要放松外力,管节的会谈不能大于10mm,另外,橡胶圈应在承口和插口的工作面上。钢筋混凝土管在沿直线安装的时候,管口之间的纵向间隙一定要符合产品的设计要求和产品的标准要求;预应力混凝土管在沿曲线安装的时候,管口之间的纵向间隙不能小于5mm,接口允许转角必须符合相关的规定。预应力混凝土管在被截断的情况下不能使用,应封堵井室内没有接支线的预留管。如果预应力混凝土管采用金属管件连接,那么这些金属管件一定要进行防腐处理,图1为倒链拉入法安装示意图。

3预应力钢筋混凝土管道施工质量控制要求

3.1预应力钢筒混凝土管接口连接质量控制

预应力钢筒混凝土管的管节和管件的规格、性能必须符合相关的国家标准和设计要求,在施工现场,必须保持混凝土管内表面的光滑、清洁;承口和插口工作面的平滑干净;衬筒管的内表面不能出现残渣和浮浆;埋筒管的内表面不能有气泡、麻面、凹凸不平的现象;管的内表面除了浮浆裂缝外出现的其它裂缝不能大于0.5mm;管的插口端300mm以内不能出现宽大于15mm的环向裂缝;管内出现的纵向可见裂缝不能大于150mm;管端表面要光滑、平整、并且要和轴线垂直,端面的混凝土不能有缺料、掉角等缺陷。端面的垂直度要符合相关的规定,端面的外保护层不能出现裂缝、空鼓等缺陷。

在施工过程中,在使用承插式橡胶圈的柔性接口时,要注意清理管道承口内部、插口外部等连接部分和橡胶圈。在插口上的凹槽内套入橡胶圈,保证橡胶圈在凹槽内能够均匀受力、不会出现扭曲翻转的不现象;在承口内侧和橡胶圈上涂刷配套的剂,并且检查涂刷的是否完整;为方便检查插口是否插的到位,要在插口上按要求做好安装标记,;在安装接口的时候,将插口一次次插入承口内,直到显示安装标记为止;在安装的时候要保持接头和管端应的清洁。安装结束后,放松紧管器具并做好相关方面的检查,图2为预应力钢筒混凝土管接头示意图。

3.2质量验收标准

(1)管、管件、橡胶圈的质量要符合相关规定。

检查方法:对产品质量保证资料进行检查;对成品管进场验收记录进行检查。

(2)柔性接口的橡胶圈位置要正确;双道橡胶圈的单口水压试验要合格。

检查方法:观察法,可用探尺检查;对单口水压试验记录进行检查。

(3)刚性接口的强度要符合设计要求。

检查方法:第一,观察法;第二,对水泥、砂浆和混凝土试块的抗压强度试验报告进行检查。

4结束语

目前,预应力钢筋混凝土管道在市政工程的给排水工程中得到十分广泛的应用,施工单位的各个部门在实际的工作中不断地总结经验,解决了很多实际问题。由于地质条件差异、季节的变化以及施工方法的不同,因此,要综合分析施工中的现实因素,确保各个施工环节的有序进行。

参考文献

[1]刘金龙,郭鹏.谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(02):12~13.

[2]汪玉泉,朱彩珍.浅论顶管技术在市政给排水工程中的应用[J].黑龙江科技信息.2010(20):7~9.

钢筋混凝土管篇4

摘要:本文根据岩体和混凝土衬砌联合受力特点,系统地提出了大型地下钢筋混凝土岔管结构优化分析方法。针对岔管空间几何特征,结合三维有限元的原理,提出了采用程序分析判断,自动生成各种不同类型的三维有限元地下钢筋混凝土岔管结构网格的计算方法。该方法只须输入几个关键的控制参数,便能自动剖分所须岔管网格,为大型地下钢筋混凝土岔管结构优化分析提供一种快速网格生成方法。根据岩体损伤开裂和弹塑性破坏特征,从岩体开挖应力扰动的塑性耗散能扩散理论和混凝土衬砌结构开裂损伤原理,提出了大型地下钢筋混凝土岔管结构型式优化的评估方法。通过对工程实例分析,证明该方法能综合反应地下钢筋混凝土岔管结构型式和参数选择以及岔管所处的地质环境和条件的影响,为优化地下钢筋混凝土岔管结构合理型式提供了一种有效的分析方法。

关键词:地下岔管三维有限元结构优化

钢筋混凝土管篇5

【关键词】:隧道管片通缝和错缝拼装高精度管片钢模钢模测量样板

Abstract:Thisarticleintroducessegmentcategoriesofshielddriventunnellining,typesofsteelshutteringforcastinghighprecisionRCsegment,steelshutteringdesign&manufacturingtechnologyofhighprecisionsegmentsandfinetolerancerequirementsmeasurementmethodsforsteelshutterings.InthelightofsteelshutteringmanufactureofhighprecisionsegmentsbymachineryplantunderSTEC,itcouldbeprovedthatdesignandmanufacturingtechnologyforsteelshutteringofsegmentcastinghasreachedtheinternationaladvancedlevel.

Keywords:tunnelsegments,throughjointandstaggeredjointsegmenterection,highprecisionsteelshutteringforsegment,measurementgaugeforsteelshuttering.

1前言

近年来,我国城市中的地下建设正飞速发展,与国外大城市隧道建设相比,其规模和速度都是罕见的,采用盾构法技术施工已在隧道建设中占了主导地位,盾构掘进机的制造和施工技术也在不断地发展。“钢筋混凝土衬砌钢模(以下简称钢模)”在盾构法施工中是整个隧道工程质量的主要关键技术之一。

我国引进了日本隧道管片钢模的先进技术,上海隧道工程股份有限公司机械厂在大连路隧道工程的钢模上获得很大成功后,消化吸收了日本钢模的技术,结合我国钢模的生产实际,研制开发出新一代高精度管片钢模,自行设计和制造了上海地铁隧道、复兴路隧道、天津地铁隧道等管片钢模,生产出了一批又一批国产的高精度精品钢模。掌握了高精度钢筋混凝土管片钢模的设计和制造技术。

2隧道管片的型式

在盾构隧道中,由于隧道的断面形状、施工方法等的不同,其力学行为也不相同。所以,衬砌设计必须以对应这些条件为原则。根据隧道的断面形状可分为圆形、椭圆形、矩形、复圆形等多种断面,那么管片的形状也就根据各种断面的形状来设计。我国的地下隧道通常为单圆隧道,因此管片的型式大多为圆形的钢筋混凝土管片。随着我国第一台双圆盾构在上海隧道机械厂诞生,双圆型管片和钢模也相继制造成功。

2.1隧道管片的分类

隧道管片按制作的材料不同还可分为钢制管片、铸铁制管片、复合管片和钢筋混凝土管片等。按直线段隧道和曲线段隧道的需要,管片可分为直线段管片和曲线段管片,曲线段管片又分为左曲管片和右曲管片。另外,还有既能用于直线段又能用于曲线段的通用管片,通过对通用管片的有序旋转,可完成直线段和不同半径的曲线段以及空间曲线段的拼装。

2.2圆形隧道的钢筋混凝土管片

目前在我国的盾构法隧道中,管片的型式以圆形的钢筋混凝土管片为主。圆形管片的分块数:圆形管片一般是根据隧道的直径大小来分块,可分为4块~8块。按照管片在隧道内的位置,我们将它们分别取名为:标准块(B)、拱底块(G)、邻接块(L1,L2)、封顶块(F)。

2.3管片的拼装形式

管片的拼装形式:可分为通缝拼装(图1)和错缝拼装(图2)以及通用管片的拼装。按封顶块的插入形式又可分为沿径向插入型和沿轴向插入型。

从管片的通缝和错缝两种拼装形式来看,各有各的优缺点。通缝拼装的优点是:盾构掘进时,管片拼装机的操作较简单,每环管片的拼装角度都相同,不需变换角度;盾构中推进千斤顶位置的布置较方便,而且长行程千斤顶只需按封顶块的大小来布置,数量较少。从通缝拼装的受力情况分析,当盾构千斤顶的顶力作用于管片上时,如果管片的宽度差异较大,对于管片的受力也不会产生大的影响,在正常的顶力下,管片不会被顶坏。缺点是:从整个隧道的受力情况分析,通缝拼装的管片成环后的整体受力情况不是最好。

错缝拼装的管片优点是整体受力情况好。但是,盾构中管片拼装机的操作较复杂;长行程千斤顶的数量增多。当盾构千斤顶的顶力作用于管片上时,如果管片的宽度误差较大,会使管片因受力不均引起应力集中而导致被顶坏。因此要避免管片被顶坏,必须提高管片的精度要求,特别是管片的宽度精度要求大大提高。

3高精度钢筋混凝土管片钢模

目前,对于成型后隧道的结构性能、防水性能和耐久性的要求越来越高,由于错缝拼装的管片整体受力情况好,故越来越多的隧道衬砌设计为错缝拼装的管片。错缝拼装需要高精度的管片,而高精度的管片是由高精度的钢模来保证的。随着隧道工程的快速发展,高精度的管片需求量大大增加,因此高精度的钢模需求量也大幅上升。世界上生产钢模的厂家不多,相比较日本钢模的精度较高,堪称世界一流。为了满足不断增长的高精度钢模需求,为了科技进步和赶超世界先进水平,上海隧道工程股份有限公司机械厂在大连路隧道管片钢模的制造上率先引进了日本的先进技术,首次制造出了高精度精品钢模。从大连路隧道工程的实际运用情况可以证明,该管片钢模达到了世界一流的先进水平。上海隧道工程股份有限公司机械厂在上海大连路隧道管片钢模的制造基础上,消化吸收了日本钢模的先进技术,并在生产实践中不断探索、不断总结经验,研制开发出新一代高精度管片钢模,使管片钢模的设计和制造技术有了一个新的飞跃,形成了自己的知识产权。该厂自行设计和制造了上海地铁隧道的高精度管片钢模,获得了很大成功。接着,他们又相继设计和制造了上海复兴路双层隧道的带牛腿的管片钢模、天津地铁隧道管片钢模等国产高精度精品钢模。同时他们还与日本都筑公司继续合作,生产了上海地铁双圆隧道管片钢模、广州地铁管片钢模等,通过一系列高精度管片钢模的设计制造,积累了丰富的实践经验,掌握了具有世界先进水平的、独特的高精度管片钢模的设计和制造技术,成为我国唯一的自行设计和制造高精度管片钢模的生产企业。由于我国尚无高精度管片钢模的国家标准和企业标准,为了使高精度管片钢模的设计和制造标准化、规范化,确保钢模的制造质量,该厂还编制了相应的高精度钢筋混凝土管片钢模的企业标准,并通过了上海市质量技术监督局的批准,现已。

3.1高精度钢筋混凝土管片钢模的精度

高精度钢筋混凝土管片钢模的精度要求主要为表1中的五项检测项目:钢模宽度、钢模高度、钢模内外径弧弦长、纵向环向芯棒中心距、纵向环向芯棒孔径。从表1中的数据可以看出,它的精度已相当高,比老标准的精度提高了近一倍。例如,以往外径≤11.0m钢模的宽度允差为±0.4mm,现高精度钢模的宽度允差为±0.25mm。

3.2高精度管片钢模的设计

高精度管片钢模的设计已形成多种流派:日本的、法国的、瑞士的、意大利的等等,各有特点。从国外的现状看,钢模振捣形式可分为两大类型:人工插入式振捣和附着式整体振捣,需根据不同的振捣方式来设计不同形式的钢模。欧洲的钢模大多采用附着式整体振捣,而日本和上海的钢模多为人工插入式振捣。附着式整体振捣的优点是快速、省力,自动化程度高。但开动时会产生高分贝的噪音,必须采取严格的隔音措施;且高能量振动对钢模的材料及强度和刚度要求很高,势必要设计较笨重的钢模,增加了钢模的成本;由于整体振捣的能量极高,还将影响钢模的使用寿命。人工插入式振捣方式降低了管片厂的设备、场地要求,可节省投资。而且只要通过简单培训,工人很快能掌握振捣技巧,并能人工控制每一处的振捣质量,使管片质量稳定;还可减轻钢模的重量,节省钢材,同时能增加钢模的使用寿命。日本钢模和上海钢模主要采用了人工插入式振捣方式。

钢模的结构形式:主要由三大件(底座、两块侧板、两块端板)和相关构件组成。钢模的设计主要是围绕三大件的设计。从三大件的设计着手,需考虑它们的定位方式和开启方式等。端、侧板的开启方式有多种:有采用底座弧面少量变形方式开启的端板;有采用铰链翻合式开启的端、侧板;有采用滚轮式平移开启的端、侧板。有采用铰链翻合式开启的端板和采用滚轮式平移开启的侧板相结合的方式。现分析一下铰链翻合式开启和滚轮平移式开启的优缺点:

(1)从钢模的端、侧板的定位精度分析:铰链翻合式开启的端、侧板在底座上的定位为固定定位,它的重复定位误差取决于铰链上销孔的配合精度,而滚轮平移式开启的端、侧板在底座上的定位采用圆锥销孔定位。定位不固定,故它的轴向定位精度没有铰链式的定位精度高。

(2)从钢模的脱摸情况来看,铰链翻合式开模时,因为有一个转动角度,如果脱模斜度不够,容易造成混凝土管片止水条槽处的啃边现象。滚轮平移式开启的端、侧板开模时,由于是平开式就不会造成管片啃边,而且开模后侧板与底座间的空隙较大,管片起模时操作方便。

(3)从开合钢模的操作上看,滚轮平移式与铰链翻合式相比,操作简便、省力,可降低工人的劳动强度,提高工作效率。

(4)端板为铰链开启、侧板为滚轮式平移开启的两种不同开启方式相结合的方法。它们的优点是:由于端板与垂直方向成一斜角,采用铰链翻合式开启钢模时,对管片止水槽处的脱模斜度影响很小,不会造成管片的损坏;况且端板的体积和重量都不是很大,开启和闭合不会太费力。并且,铰链式的安装精度和定位精度比较高,而且安装时定位较方便。对于侧板,由于侧板的体积和重量比较大,为了减轻劳动强度,便于操作,又由于侧板与底座的夹角成直角,如采用铰链式开启,受铰链开启转动时的角度影响,容易造成砼“啃边”而损坏管片,故采用滚轮平移式的开启方式。综上所述,这样的开启方式可以说是优化组合式。从大连路隧道钢模和上海地铁钢模的使用情况来看,这种设计是比较合理的,效果令人满意。见图3的钢模组装图。

3.3高精度钢筋混凝土管片钢模的制造

制造高精度的钢筋混凝土管片钢模,关键在于先进的制造工艺。必须摒弃传统的制造工艺,采用先进的结构件工艺、金加工工艺和装配工艺,才能制造出国产的精品钢模。

3.3.1采用先进的结构件工艺

(1)按传统的工艺,结构件成型后,必定要先退火,消除内应力,再进行机加工。上海大连路隧道的管片钢模首创了结构件不退火工艺,降低了成本、提高了经济效益。采用不退火工艺,必须要减少结构件成型后内应力的积聚,需设计合理的焊缝形式和焊缝位置;从结构件的放样、下料到装搭成型,都应严格按照工艺要求执行,以减少结构件的焊接变形。

(2)在保证钢模的加工精度前提下,取消某些面的金加工,以取得事半功倍的效果。如底座的弧面加工,有采用金加工的;也有结构件一次成型,不采用金加工的。但取消了弧面的金加工后,必须提高结构件的精度,弧面的面轮廓度须控制在1mm以下,因此需设计制造结构件的制作胎架和测量样板,制定控制结构件焊接变形的措施等。

3.3.2采用先进的金加工工艺,以确保钢模的高精度

高精度钢模的金加工也完全不同于传统的加工方法,采用了最先进的高精度设备和计算机编程,保证了钢模零部件的高加工精度。底座、侧板和端板三大件的金加工,由于采用了数控加工中心,都是通过计算机编程来加工的,因此精度相当高,为钢模的装配提供了保证。

3.3.3有了高精度的零部件,还需确保高质量的装配精度

设计和制造高精度的安装模具,制定一套先进的安装工艺,是制造高精度钢模必不可少的。钢模的三大件全部采用在模具上定位,使定位精确度大大提高,而且简化了装配工艺,减轻了工人的劳动强度。同时,在钢模的装配过程中,采用高精度的测量模板,保证了高精度钢模的装配质量。

3.4高精度钢筋混凝土管片钢模的检测

高精度的钢模必须要有高精度的测量工具和检测手段,才能制造出符合质量要求的一流钢模。因此,只有改变过去的传统检测方法,采用高精度的样板作为检测工具,才能达到这一目的。设计和制造高精度的样板,用以钢模的制造过程及钢模和管片的检测。采用样板法,可控制钢模制造过程中的误差,使装配尺寸容易控制,提高了精度;还能使模芯定位更为精确,不再产生摇摆,使管片拼装变得简易。在钢模检验及管片厂生产管片过程中,使钢模的检测变得更精确、直接和简易。改变过去钢模的弧长尺寸不能直接测量,只能由加工机床保证的老方法。确保了高精度钢模的制造质量。

高精度钢模的测量方法,按以下的方法进行,见图4。

图4测量示意图

3.4.1钢模宽度测量

在钢模内腔,按图4中六点的位置测量宽度,使用内径千分尺直接测量。

3.4.2钢模外径和内径弧、弦长的测量

将测量样板放入钢模内,插入检查销,固定好测量样板,用塞尺测出样板和钢模端面的间隙,通过计算得出钢模的弧、弦长。

3.4.3钢模高度测量

使用深度千分尺量具直接测量

3.4.4纵向、环向芯棒中心距及芯棒孔距的测量

在钢模内调整测量样板,插入检查销检查。

钢筋混凝土管篇6

【关键词】钢筋混凝土圆管涵工艺注意事项

圆管涵属于涵洞构造形式中的一种,是公路工程中的小型构造物,虽然在总造价中仅占很小比例,但圆管涵施工质量的好坏直接影响到公路工程的整体质量及其使用性能,以及周围农田的灌溉、排水等。因此,对圆管涵施工同样不可忽视,应在施工前做好充分的准备,周密安排,施工过程中严格控制施工质量,确保其质量达到设计及规范要求。

1钢筋混凝土圆管涵施工准备情况

1.1材料准备:水泥、砂、碎石等原材料已准备充分并满足设计规范要求。

1.2作业条件:所施工的圆管涵的施工便道畅通,施工人员和机具已到位。

2钢筋混凝土圆管涵施工

2.1测量放样:由测量队用全站仪放出控制桩,现场施工技术人员在施工范围外设置护桩,再由现场技术员进行实地放样并用白灰放出基坑开挖边线,测量地面标高确定开挖深度。

2.2基坑开挖:基坑的开挖采用挖掘机和人工配合的方法进行。以设计坡比开挖,开挖至距基底标高20cm时停止用机械开挖,改用人工挖除剩余土方(主要是避免超挖),并且要保证基底的施工宽度、深度,夯实基坑底面,最小地基容许承载力不得小于160Kpa。

2.3铺设垫层:用人工或人工配合机械的方式在基底铺设砂砾垫层,垫层采用中、粗砂或级配碎石。垫层的含泥量不得大于5%。垫层的厚度、宽度、标高、密实度,必须符合设计图纸的规定。

2.4浇注基础砼:基础砼可分为两部分浇筑,先浇筑管底以下部分,并预留管壁厚度及要坐浆砼3cm,待安放砼管节后再浇筑管底以上部分。按规定配合比配制C25砼,然后用混凝土罐车将砼送至工作面,摊铺振捣,最后人工整平,基础砼的厚度、宽度、标高必须符合设计图纸的规定。基础砼浇注时,根据涵底纵坡和地基情况,每隔2m设置一道沉降缝(3cm宽,中间填砂),必须与管节对应。顶面砼表面平整度控制在3mm之内,以便于管节安装调平。

2.5安装涵管:待基础砼达到设计强度的70%以上时,方可吊放涵管。安装管节前对管节逐个检查,确认合格后方可使用。用人工配合12吨吊车施工,调整好管节的位置及标高,安装时从下游开始,使接头面向上游,每节涵管应紧贴于基座上,使管节受力均匀,必要时可利用支撑杆及钢丝绳辅助稳定。管节必须放稳、垫实,管道内不得遗留泥土等杂物。

2.6管节接缝处理:管节接缝处用1:3水泥砂浆做15cm宽,3cm高的砂浆抹带,管内用砂浆抹平,管外按设计要求做管带,其上和管身部需涂沥青两层。

2.7沉降缝处理:在管节接缝处塞满沥青麻絮,然后在接缝上铺一层沥青浸制麻布,再在其中接缝处缠绕2cm粗麻绳,上面再缠绕15cm宽的沥青浸制麻布三层,并用粗铅丝扎牢固。

2.8浇注剩余混凝土:在涵管两侧浇筑剩余涵身基础砼和端墙砼(浇筑剩余涵身基础砼时,注意新旧砼结合面的凿毛处理),其施工和要求同第2.4条。

2.9八字墙及洞口铺砌:八字墙基础采用人工配合机械开挖,砼分为基础和墙身采用C25砼,基坑开挖完毕后,对基坑进行清理、处理后进行基础砼浇筑;墙身采用钢模板拼装,加固牢固,砼采用混凝土罐车将砼送至工作面,人工入仓,采用插入式振捣棒振捣;人工铺筑洞口和隔水墙的浆砌片石。

2.10台背回填:周边回填应在结构现浇部分混凝土及砂浆强度强度达到设计强度的90%后进行。

(1)台背回填必须责任到人,明确施工单位责任人和监理单位责任人,在结构物醒目位置设置质量责任牌。

(2)台背填土必须分层填筑,回填前应在结构物上标识填筑线,每层压实厚度不得超过15cm,压实度不小于96%并经监理工程师检测合格方可填筑下一层。

(3)基坑四周开挖留下的空隙应使用灰土或透水性材料分15cm每层夯实至原地面,采用小型机具夯实。

(4)锥坡填土应与桥涵台背回填同步进行,肋式台应四周同时回填,保证修整后达到设计宽度要求。

(5)台背回填材料(灰土)应集中拌合,严格控制灰剂量,填料必须拌合均匀,禁止在台背回填范围内进行路拌。

2.11钢筋混凝土圆管涵工艺流程见图1:

图1钢筋混凝土圆管涵工艺流程图

3施工注意事项:

3.1钢筋混凝土圆管涵成品应符合下列要求:

(1)管节端面应平整并与轴线垂直。斜交管涵进出水口管节的外端面,应按斜交角度进行处理。

(2)管壁内外侧表面应平直圆滑,如有蜂窝,没处面积不得大于30mm×30mm,其深度不得超过10mm;总面积不得超过全面积的1%并不得露筋,蜂窝处应修补完善后方可使用。

(3)管节各部位尺寸不得超过3.1规定的允许偏差。

表3.1钢筋混凝土圆管涵成品允许偏差

项目允许偏差(mm)项目允许偏差(mm)

管节长度0-10管壁厚度-3,正值不限

内(外)直径不小于设计值顺直度矢度不大于0.2%

(4)管节砼强度应该符合设计要求。

(5)管节外壁必须注明使用的管顶填土高度,相同的管节应堆置在一处,以便于取用,防止弄错。

(6)涵洞基础坑开挖后地基承载力若<160KPA,采取换土或其他措施,换算深度由计算确定。

(7)施工放样时,管涵的全长与管节的配置以及洞口端墙的准确位置都在基础开挖时全面考虑。

(8)施工过程中,当洞顶填土厚度小于0.5M时,禁止任何重型机械和车辆通过。

(9)管座砼与管身紧密相贴,使圆管受力均匀。

(10)管节接头与基础沉降缝保持一致,沉降缝宽1-1.5cm。

(11)所有的管节接缝和沉降缝在填塞后密封不透水。

(12)所有管节的安装顺流水坡成平顺直线。

3.2安装时注意下列事项:

(1)应注意按涵顶填土高度取用相应的管节。

(2)各管节应流水安装平顺,管节必须垫稳坐实,管道内不得遗留泥土等杂物。

(3)管节沉降缝与基础沉降缝的端面必须严格一致,不得有犬牙交错现象,非沉降缝的管节接缝,应尽量顶紧。

(4)圆管在运输、装卸过程中应防止碰撞,避免管节损坏或产生裂纹。

(5)接缝宽度不大于10mm,并用1:3水泥砂浆抹带,形成密封层。

4结束语

通过积极的研究和优化施工方案,并且在施工中严格执行施工技术要点进行施工,从而充分的提高了钢筋混凝土圆管涵施工质量,为今后的圆管涵施工提供了相关经验。

参考文献

公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)北京:人民交通出版社,2000

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