CN117484643A - 一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其包括以下步骤，S1根据预定的水胶比和胶凝材料理论用量，确定混凝土的原料内各组分的掺量，进而拌合得到混凝土；S2先按照箍筋、底筋和面筋的顺序，绑扎焊接得到钢筋笼，再在钢筋笼上，按照穿芯棒加强筋、耳朵筋、拉钩钢筋、腰筋、封头筋和小料钢筋的顺序，绑扎焊接得到钢筋骨架；S3先在S2得到的钢筋骨架外侧安装模板，再按照模板的预留孔位置，在钢筋骨架上安装预埋件和弹簧筋，然后将S1得到的混凝土灌入模板内，拆模，养护，得到带有预埋孔的预制管片。本发明具有降低预制管片自重、保障管片承载力、减少管片运输开裂的效果。

Description

一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺

技术领域

本发明涉及预制管片加工的技术领域，尤其是涉及一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺。

背景技术

盾构法是在地面下暗挖隧道的一种施工方法。在大中城市里，用明挖法建造隧道由于场地原因，很难实现。在这种条件下，地铁隧道采用盾构施工法对城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道建设具有明显优点。但是受城市地下管网建设和轨道交通规划影响，盾构隧道不但将穿越地面建筑物林立的城市已建区，还将下穿各类已有地下建筑物。盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。。

授权公告号为CN116618966A的中国专利公开了一种高质量的盾构管片生产工艺，所述工艺如下：钢筋笼焊制、模具清理、涂刷脱模剂、钢筋笼吊装、预埋件安装、质量检查、混凝土浇筑、初次抹面、二次收面、三次收面、蒸汽养护、脱模标识、降温修饰、成品检验、管片水养、管片入库、自然养护；输入盾构管片生产数据到生产监控系统，并与生产监控系统的生产数据库的生产数据匹配；生产监控系统再将生产数据传送给制造管理系统；制造管理系统按照生产数据对生产设备进行控制生产；当生产设备生产过程中，生产监控系统监控记录实时的生产数据，并与生产监控系统的生产数据库的生产数据进行对比，发现异常时，进行提醒，生产过程可监控，便于及时发现问题，从而进行修正。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于钢筋混凝土材料制成的管片有一定强度，具有加工制作比较容易、耐腐蚀、造价低的优点，是地铁隧道最常用的管片类型，上述工艺通过在线监控生产过程，有利于控制管片的预制质量；然而上述预制管片在预制厂加工成型后，需要通过货车等手段进行运输，在运输过程中无法进行在线监控，由于车辆发生颠簸以及预制管片自身的应力差异性较大等原因，易导致钢筋混凝土制品发生破坏，尤其是在预埋孔附近的位置，常见的破坏有混凝土结构破坏、混凝土保护层发生破坏；若遇到混凝土保护层发生破坏，一般使用带强度砂浆对其进行涂抹填平；若混凝土结构破坏，只能将其作报废处理，影响经济效益以及工期。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其降低管片自重、保障管片承载力、减少管片运输开裂。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，包括以下步骤，

S1根据预定的水胶比和胶凝材料理论用量，确定混凝土的原料内各组分的掺量，进而拌合得到混凝土；所述混凝土包括由水泥、粉煤灰和矿渣粉组成的胶凝材料、由碎石和河砂组成的骨料、以及水；

S2先按照箍筋、底筋和面筋的顺序，绑扎焊接得到钢筋笼，再在所述钢筋笼上，按照穿芯棒加强筋、耳朵筋、拉钩钢筋、腰筋、封头筋和小料钢筋的顺序，绑扎焊接得到钢筋骨架；

S3先在所述S2得到的钢筋骨架外侧安装模板，再按照所述模板的预留孔位置，在所述钢筋骨架上安装预埋件和弹簧筋，然后将所述S1得到的混凝土灌入所述模板内，拆模，养护，得到带有预埋孔的预制管片；所述预制管片为封顶块、邻接块和标准块。

进一步地，在所述S1中，水胶比为0.28~0.32，胶凝材料理论用量为450~500kg/m³，在胶凝材料中，水泥、粉煤灰、矿渣粉的用量比为0.60~0.70：0.10：0.20~0.30，在骨料中，细骨料和粗骨料的用量比为0.3~0.4：0.6~0.7。

更进一步地，在所述S1中，混凝土由包含以下用量的原料组成，水泥309kg/m³，粉煤灰48kg/m³，矿渣粉118kg/m³，天然砂680kg/m³，碎石1151kg/m³，高性能减水剂4.275kg/m³，水144kg/m³。

进一步地，在所述S2中，箍筋包括大箍筋、第一小箍筋和第二小箍筋，面筋包括第一面筋、第二面筋和第三面筋，穿芯棒加强筋包括第一穿芯棒加强筋和第二穿芯棒加强筋，小料钢筋包括第一小料钢筋和第二小料钢筋。

更进一步地，在所述S2中，绑扎焊接得到预制管片的钢筋笼的过程包括，先将多个大箍筋沿预制管片的周向间隔地排列布置，再在这些大箍筋内侧设置多个间隔布置的底筋，然后在这些大箍筋外侧依次设置位于中心的多个间隔布置的第一面筋、依次对称且间隔布置于这些第一面筋两侧的至少两个第二面筋和至少两个第一面筋，得到钢筋笼。

最进一步地，在所述S2中，绑扎焊接得到邻接块和标准块的钢筋笼的过程还包括，在设置第一面筋和第二面筋之前，预先在靠近预埋孔的大箍筋之间设置第一小箍筋和第二小箍筋，并在设置第一面筋和第二面筋之后，在靠近预埋孔的底筋之间设置第三面筋。

更进一步地，在所述S2中，绑扎焊接得到预制管片的钢筋骨架的过程包括，先在靠近预埋件的钢筋笼区域依次设置多个第一穿芯棒加强筋和多个耳朵筋，再在大箍筋上设置多个间隔布置的拉钩钢筋，然后在这些大箍筋的轴向端部分别设置两组腰筋，并在这些大箍筋的切向端部分别设置两组封头筋，接着在腰筋、封头筋和预埋孔之间设置第一小料钢筋，并在位于第二面筋两侧的第一面筋和预埋孔之间设置第二小料钢筋。

最进一步地，在所述S2中，绑扎焊接得到邻接块和标准块的钢筋骨架的过程还包括，在设置拉钩钢筋之前，预先在第三面筋和第一穿心棒加强筋上设置第二穿心棒加强筋。

进一步地，在所述S3中，预埋件包括环向螺栓、预埋套筒和纵向螺栓，弹簧筋包括套设于环向螺栓上的第一弹簧筋、套设于预埋套筒上的第二弹簧筋、以及套设于纵向螺栓上的第三弹簧筋。

进一步地，在所述S3中，养护时，混凝土芯部温度不宜超过60℃，最大不得超过65℃，混凝土的芯部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差均≤20℃，混凝土表面温度与养护水温度之差不得大于15℃。

综上所述，本发明的有益技术效果为：本发明的工艺通过优化自身的预制工艺，并进一步调整混凝土配比和钢筋骨架结构，钢筋绑扎不可跳步进行，以使管片混凝土结构和混凝土保护层结构强度得以提高，并在原先预制管片的预埋件一侧进行应力平衡，故其应力近似预制管片的周向外侧，整体而言，薄壁区域所受的应力明显受到缓冲减弱，进而使得预制管片所受的最大拉应力和塑性应变得以改善，进而满足降低预制管片自重、保障管片承载力、减少管片运输开裂的要求。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的方法的流程图。

图2是本发明实施例3制得的标准块的结构示意图。

图3是本发明实施例3制得的标准块的剖视结构示意图。

图4是本发明实施例4制得的邻接块的结构示意图。

图5是本发明实施例5制得的封顶块的结构示意图。

图6是本发明实施例5制得的封顶块的剖视结构示意图。

图7是本发明实施例6的抗折实验和抗拔实验的结构示意图。

图8是本发明实施例6的抗弯试验的结构示意图。

图中，1、底筋；2、第一面筋；3、第二面筋；4、腰筋；5、封头筋；6、第二小料钢筋；7、耳朵筋；8、第一弹簧筋；9a、大箍筋；9b、第一小箍筋；9c、第二小箍筋；10、拉钩钢筋；11a、第二穿芯棒加强筋；11b、第一穿芯棒加强筋；12、第二弹簧夹；13、第三面筋；15、第一小料钢筋。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。

实施例1：参照图1，为本发明公开的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，包括以下步骤，

S1根据预定的水胶比和胶凝材料理论用量，确定混凝土的原料内各组分的掺量，进而拌合得到混凝土；混凝土包括由水泥、粉煤灰和矿渣粉组成的胶凝材料、由碎石和河砂组成的骨料、以及水；

S2先按照箍筋、底筋1和面筋的顺序，绑扎焊接得到钢筋笼，再在钢筋笼上，按照穿芯棒加强筋、耳朵筋7、拉钩钢筋10、腰筋4、封头筋5和小料钢筋的顺序，绑扎焊接得到钢筋骨架；

S3先在S2得到的钢筋骨架外侧安装模板，再按照模板的预留孔位置，在钢筋骨架上安装预埋件和弹簧筋，然后将S1得到的混凝土灌入模板内，拆模，养护，得到带有预埋孔的预制管片；预制管片为封顶块、邻接块和标准块。

实施例2：为本发明公开的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，S1的具体实现方式如下。

S11确定混凝土原材料。

1.1．水泥：采用海螺水泥有限公司生产的P.O42.5的散装普通硅酸盐水泥，水泥的比表面积300~400㎡/kg，水泥碱含量＜0.6%。C3A含量≤8%，游离氧化钙≤1.5%，水溶性氯离子含量≤0.04%。在确定最终水泥品种之前，应对水泥与所使用的掺和材料、外加剂等进行复配试验，以选用匹配的、性能优良的水泥。

1.2．粉煤灰：采用长兴天达环保建材有限公司的Ⅱ级散装粉煤灰，细度≤25.0%，烧失量≤8.0%，需水量比≤105%，游离CaO含量≤1.0%，安定性mm≤5mm，含水率≤1.0%，SO3含量≤3.0%，CaO含量≤10.0%，碱含量（按Na₂O+0.658K₂O计算）≤0.30%，CL-含量≤0.02%，活性指数≥70%。

1.3．粗骨料：采用浙江浦江生产的5~16mm、16~25mm碎石，堆积密度应大于1500kg/m3，空隙率宜≤40%（最大不超过42%），压碎指标宜≤7%（最大不超过12%），针片状颗粒总含量宜≤5%（最大不超过10%），含泥量≤1%，泥块含量≤0.2%，紧密空隙率＜40%，岩石抗压强度≥110Mpa，坚固性≤5%，硫化物及硫酸盐含量≤0.5%，CL-含量≤0.01%，碱活性≤0.1%，吸水率≤2.0%。

1.4．细骨料：采用湖南洞庭湖的河砂，筛分符合级配要求，细度模数2.4~3.0μf，云母含量≤0.5%，轻物质含量≤0.5%，有机物含量（比色法）浅于标准色，含泥量≤1.5%，泥块含量≤0.5%，吸水率≤2.0%，坚固性≤8%，硫化物及硫酸盐含量≤0.5%，CL-含量＜0.01%，碱活性（砂浆棒法）≤0.1%。

1.5．拌合及养护用水：采用天然汇集的雨水，经过跳水处理后水质达到饮用水的标准，pH值>6.5%，不溶物含量＜2000mg/L，可溶物含量＜2000mg/L，氯化物含量＜500mg/L，硫酸盐含量＜600mg/L，碱含量＜1500mg/L，抗压强度比≥90%，凝结时间差≤30min。

1.6．外加剂：采用浙江五龙新材股份有限公司生产的聚羧酸高性能减水剂，水泥净浆流动度≥240mm，减水率≥25%，含气量≤3%，常压泌水率比≤20%，压力泌水率比≤90%，1d抗压强度比≥170%，3d抗压强度比≥160%，7d抗压强度比≥150%，28d抗压强度比≥140%，硫酸钠含量≤5.0%，CL-含量≤0.6%，凝结时间差-90~120min，甲荃含量≤0.05%，对钢筋的锈蚀作用无锈蚀，相对耐久性指标（200次）≥80%，收缩率比≤110%，碱含量≤10.0%，30min坍落度损失≤15%，均质性指标符合要求。

S12根据预定的水胶比和胶凝材料理论用量，确定混凝土的原料内各组分的掺量，进而拌合得到混凝土；混凝土包括由水泥、粉煤灰和矿渣粉组成的胶凝材料、由碎石和河砂组成的骨料、以及水。

其中，水胶比为0.28~0.32，胶凝材料理论用量为450~500kg/m³，在胶凝材料中，水泥、粉煤灰、矿渣粉的用量比为0.60~0.70：0.10：0.20~0.30，在骨料中，细骨料和粗骨料的用量比为0.3~0.4：0.6~0.7。

优选地，混凝土由包含以下用量的原料组成，水泥309kg/m³，粉煤灰48kg/m³，矿渣粉118kg/m³，天然砂680kg/m³，碎石1151kg/m³，高性能减水剂4.275kg/m³，水144kg/m³。

实施例3：参照图2和图3，为本发明公开的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，对于标准块，S2的具体实现方式如下。

S21绑扎焊接得到标准块的钢筋笼：先将多个大箍筋9a沿预制管片的周向间隔地排列布置，再在这些大箍筋9a内侧设置多个间隔布置的底筋1，然后在靠近预埋孔的大箍筋9a之间设置第一小箍筋9b和第二小箍筋9c，并在这些大箍筋9a外侧依次设置位于中心的多个间隔布置的第一面筋2、依次对称且间隔布置于这些第一面筋2两侧的至少两个第二面筋3和至少两个第一面筋2，接着在靠近预埋孔的底筋1之间设置第三面筋13，得到钢筋笼。

S22绑扎焊接得到标准块的钢筋骨架：先在靠近预埋件的钢筋笼区域依次设置多个第一穿芯棒加强筋11b和多个耳朵筋7，再在第三面筋13和第一穿心棒加强筋上设置第二穿心棒加强筋，并在大箍筋9a上设置多个间隔布置的拉钩钢筋10，然后在这些大箍筋9a的轴向端部分别设置两组腰筋4，并在这些大箍筋9a的切向端部分别设置两组封头筋5，接着在腰筋4、封头筋5和预埋孔之间设置第一小料钢筋15，并在位于第二面筋3两侧的第一面筋2和预埋孔之间设置第二小料钢筋6。

实施例4：参照图4，为本发明公开的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，对于邻接块，S2的具体实现方式如下。

S21绑扎焊接得到邻接块的钢筋笼：先将多个大箍筋9a沿预制管片的周向间隔地排列布置，再在这些大箍筋9a内侧设置多个间隔布置的底筋1，然后在靠近预埋孔的大箍筋9a之间设置第一小箍筋9b和第二小箍筋9c，并在这些大箍筋9a外侧依次设置位于中心的多个间隔布置的第一面筋2、依次对称且间隔布置于这些第一面筋2两侧的至少两个第二面筋3和至少两个第一面筋2，接着在靠近预埋孔的底筋1之间设置第三面筋13，得到钢筋笼。

S22绑扎焊接得到邻接块的钢筋骨架：先在靠近预埋件的钢筋笼区域依次设置多个第一穿芯棒加强筋11b和多个耳朵筋7，再在第三面筋13和第一穿心棒加强筋上设置第二穿心棒加强筋，并在大箍筋9a上设置多个间隔布置的拉钩钢筋10，然后在这些大箍筋9a的轴向端部分别设置两组腰筋4，并在这些大箍筋9a的切向端部分别设置两组封头筋5，接着在腰筋4、封头筋5和预埋孔之间设置第一小料钢筋15，并在位于第二面筋3两侧的第一面筋2和预埋孔之间设置第二小料钢筋6。

实施例5：参照图5和图6，为本发明公开的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，对于封顶块，S2的具体实现方式如下。

S21绑扎焊接得到封顶块的钢筋笼：先将多个大箍筋9a沿预制管片的周向间隔地排列布置，再在这些大箍筋9a内侧设置多个间隔布置的底筋1，然后在这些大箍筋9a外侧依次设置位于中心的多个间隔布置的第一面筋2、依次对称且间隔布置于这些第一面筋2两侧的至少两个第二面筋3和至少两个第一面筋2，得到钢筋笼。

S22绑扎焊接得到封顶块的钢筋骨架：先在靠近预埋件的钢筋笼区域依次设置多个第一穿芯棒加强筋11b和多个耳朵筋7，再在大箍筋9a上设置多个间隔布置的拉钩钢筋10，然后在这些大箍筋9a的轴向端部分别设置两组腰筋4，并在这些大箍筋9a的切向端部分别设置两组封头筋5，接着在腰筋4、封头筋5和预埋孔之间设置第一小料钢筋15，并在位于第二面筋3两侧的第一面筋2和预埋孔之间设置第二小料钢筋6。

实施例6：为本发明公开的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，与实施例1的不同之处在于，S3的具体实现方式如下。

S31先在S2得到的钢筋骨架外侧安装模板，再按照模板的预留孔位置，在钢筋骨架上安装预埋件和弹簧筋。其中，预埋件包括环向螺栓、预埋套筒、和/或纵向螺栓，弹簧筋包括套设于环向螺栓上的第一弹簧筋8、套设于预埋套筒上的第二弹簧筋12、和/或套设于纵向螺栓上的第三弹簧筋14。

1．采用青岛环球集团股份有限公司生产的地铁盾构管片钢模。钢筋混凝土管片精度是以钢模加工和合拢振捣后的精度作保证的，因此钢模在正式投入管片制作前必须经过四阶段检测。即加工装配精度检测、运输到场钢模定位后的精度复测、试生产后的钢模精度同实物精度对比检测及管片三环水平拼装精度的综合检测。各项检测指标应均在标准的允许公差内，方可投入正常生产。

2．在正常生产状态下，对钢模实施两种检查的管理，即浇捣前的快速检查和钢模定期检查。浇捣前的快速检查：用测量工具对钢模中心宽度和能显示钢模正确合拢的项目进行测试。测试工具必须保持完好状态，并妥善放在可靠的地方；钢模定期检查是保证钢模在允许公差之内进行管片制作。在常规情况下，检查周期以每制作100环管片作为暂定检查周期。如有特殊情况，可缩短其检查周期或作针对性检查。超标必须上报和及时修正。复检达标后方可继续进行管片制作。

3．钢模检查的各项目检测值都应及时准确清晰填写在规定的钢模检查表中，确保记录有效性和可追溯性。

4．对管片脱模和起吊后的钢模，必须在不损伤钢模本体的前提下进行彻底清理。确保钢模内表面和拼接缝不留有残浆和微小颗粒，以保证钢模合拢的精度。每只钢模的配件必须对号入座。清模时，不准用锤敲和凿子凿，严防钢模表面损坏。

5．脱模剂应用干净抹布均匀抹刷在钢模与混凝土的所有接触面上。抹刷后应有专人检查，不能留有影响管片质量的隐患，确保脱模剂涂刷质量。

6．钢模操作工在上岗前必须按照钢模供应商提供的钢模操作手册及钢模维修手册进行理论和实际操作培训，经考核合格者予以上岗。

7．在钢模合拢前，应先查看一下模底与四块侧模接触处是否干净，检查端板与侧板一定要密贴、旋紧。

8．模具组装完毕后，必须对钢模的内净宽度进行快速检查，检测误差必须在规定的偏差范围内，班组自检合格后，必须经专职检验员复验，合格后方可进入下道工序，并做好记录。

9．钢筋骨架在驳运入模的过程中均需采用专用吊具，确保骨架不变形。

10．钢筋骨架的隔离器采用专用塑料支架。选用标准：应符合厚度、承受力和稳定性要求，并经工程师检验认可。

11．隔离器根据不同部位分别选用齿轮形和支架形两种。其中支架形用于内弧底部；齿轮形用于侧面和端面。隔离器布置位置正确、布设均匀。

12．钢筋骨架入模后，必须检查底部、两端、二侧的混凝土保护层，混凝土净保护层应控制在要求范围内（内侧25mm、外侧35mm），管片中的预埋件必须按要求固定就位。

13．环向、纵向芯棒安装前必须清除杂物，安装芯棒套管，套管按照型号、位置分类正确安装，并上好两端的密封圈。

14．纵向、环向预留孔加强螺旋钢筋的就位，必须固定在构造钢筋上，并确保与钢模侧（端）板、模芯保持足够的间隙。

15．芯棒预埋件安装到位后必须用弹簧顶紧装置固定。

16．钢筋骨架预埋件安装完毕后，班组先进行自检。模内不得有黄油及脱模剂存积，钢筋不得粘污。

17．班组应全面检查钢筋骨架入模质量，并由当班质检详细记录于隐蔽工程验收单中（内容包括：钢筋品种、规格、尺寸、长度、钢筋的位置和数量、保护层等项目）中。在隐蔽工程验收合格并报旁站监理复查认可后，由检验工挂合格标志牌，然后方可开始浇捣混凝土。

S32混凝土搅拌浇捣

1．管片混凝土为具有良好的抗裂、抗渗性能的高强混凝土。混凝土搅拌设备质量是决定混凝土质量的关键因素。计量系统由电脑自动控制。搅拌系统计量装置，必须每月定期校验一次，并做好记录。拌站机操作工严格按照要求进行操作。

2．混凝土基准配合比必须经试配试验确定，应符合《普通混凝土配合比设计规程》（JGJF-2000．，每天混凝土开拌前根据气候、气温和骨料含水率的变化，出具当日搅拌的混凝土配合比，拌台不准随意更改配合比。若混凝土出现异常情况，确实要需调整配合比，由拌站及时通知试验室或技术部门解决。

3．搅拌设备的配料精度如下：（以下原材料采用电子称量系统计量）

（1）砂、石≤2%

（2）水、水泥≤1%

（3）外加剂≤1%

（4）粉煤灰、矿粉≤1%

4．混凝土搅拌时间最低限为120秒，因掺有外加剂，搅拌时间要适当延长，冬季的搅拌时间应比以上规定时间适当延长，且宜采用热水搅拌。

5．混凝土坍落度控制在5~9cm。

6．每天拌制的同配合比混凝土，取样不得少于一次，每次至少成型三组。其中2组同条件养护，另1组试件与管片同条件养护脱模后再进行标养，作28天强度试验；另2组同管片同条件养护，1组用于检验脱模强度，另1组同条件养护用于检验出场强度。混凝土抗渗试件应在混凝土的浇筑地点随机抽取。同一配合比每30环留置抗渗试件一组。

7．搅拌结束后必须及时清洗拌筒、料斗和各附配件，上料系统除每日例保外，每月进行一次保养，其所有设备有专人负责操作及检查保养。

8．混凝土从钢模中间下料向钢模内均匀进行布料。下料速度应同振捣效果匹配，尤其是在每块钢模即将布满时，更要控制布料速度，防止混凝土溢出钢模外。

9．振捣是管片成型质量的关键工序。振动时间、混凝土坍落度、布料速度和振动器的效率等是构成振捣效果的四大要素。振捣方法：先下料模具高度一半进行振捣，振捣密实后再下料另一半振捣密实。

10．振捣要求：当混凝土出现下列现象时说明混凝土已密实了。

（1）混凝土表面停止沉落或者沉落不显著；

（2）混凝土表面气泡不再显著发生或在振捣器周围没有气泡冒出；

（3）混凝土表面呈水平，并有灰浆出现；

（4）混凝土已将模板边角部位填满充实并没有灰浆出现。

11．混凝土浇捣时严禁加洒生水，振后混凝土表面不留气孔和水泡。

12．成型后的管片外弧面的混凝土收水应根据气温间隔一定时间后进行。间隔时间一般以管片外弧面混凝土表面已达到初凝来控制。收水必须使管片外表面压实抹光保证外弧面的平整和顺。

13．在收水的过程中，为保证管片边口处密实，收水工需用铁板压管片的边口处。

14．钢模内侧面和端面螺孔芯棒既要便于脱模又要防止坍孔，芯棒抽出时间应根据天气、温度、混凝土结硬程度的情况而定。

15．当芯棒拔出后，须将芯棒洗刷干净并涂上机油，放在指定的地方备用。

16．混凝土从出料到入模的时间最长不得超过30分钟，若超过时间则不能使用，同样混凝土料在钢模内（因其他故障原因）未振捣好，也不得超过45分钟（在故障时间内立即报告），立即采取其他措施。

17．管片生产当班完毕后，须做好生产现场打扫工作。

（1）钢模表面上的混凝土必须清理干净；

（2）盖板必须冲洗干净，并涂上机油；

（3）管片生产现场及周围必须打扫干净。

S33预制管片拆模养护。

1．管片浇筑成型后至开模前，因覆盖保湿，养护采用蒸汽窑养护或自然养护方式进行。

2．管片在恒温阶段相对湿度不得小于90%。

3．混凝土养护温度

（1）混凝土养护期间，混凝土芯部温度不宜超过60℃，最大不得超过65℃;混凝土的芯部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差均≤20℃;混凝土表面温度与养护水温度之差不得大于15℃。

（2）采用蒸汽养护时，蒸汽养护期间，混凝土静停环境温度不应低于5℃，静停时间宜为4~6h；蒸汽的升、降温时间不宜大于10℃/h。蒸汽养护脱模后的保温保湿养护时间应不少于7d。管片蒸养必须严格分静停、升温、恒温、降温等四个阶段进行，蒸养制度具体如表1所示。

表1

条件	时间
		静停	4~6h（从浇捣结束后算起）
升温	≤10℃/h
		最高温度	≤60℃
恒温时间	2~4h（根据季节定）
		降温进度	≤10℃/h
脱模温差	≤20℃

4．测温人员要严格执行蒸养制度，加强观测，做好测温记录，配合试验人员按规定放置和取出试块，混凝土试块应与管片同条件养护。管片未脱模前混凝土表面上的塑料薄膜不可揭开，以保证混凝土表面的温湿度，防止温湿度下降太快而产生裂纹。

5．管片蒸养后，生产小组须根据试验室签发的管片起吊通知单（或早期起吊强度报告），混凝土试块抗压强度达到20Mpa，方可脱模起吊。当采用吸盘时，强度应不低于15Mpa。

6．管片脱模前需松模板紧固装置，用专用吊具起吊管片，操作时慢慢起吊，平均受力。

7．吊装工操作时必须听从起重工的指挥，并负责观察两端起吊高度。起吊时不得倾斜，上升时两端必须用手扶稳，管片严禁撞击钢模。

8．管片在专用翻身架上进行翻身，成侧立状态。同时应拆除管片上其他零件。

9．必须在管片的内弧面、端面及侧面同一方位的盖上该管片的型号、生产日期（两天三翻、一天两翻要标明生产班次），然后分型号类别吊入水池内就位，水中养护时间为7天，然后在堆场洒水养护7天。管片入池时与水的温差≤15℃。

10．在翻转修整区，质检员要按要求检测管片外形尺寸及外观质量，并填在相应的检测表中。班组要检查每只螺栓孔是否存在坍孔现象。

11．管片在入水前必须修整完毕。

S34 管片质量验收。

1．单块混凝土衬砌管片质量检验标准见表2。

表2

2．抗漏检验

（1）混凝土管片每生产1000环抽取1片，不足1000环时也可以作为一批。检测标准为在≥0.8MPA水压维持2h条件下，内弧面不出现渗漏水现象，侧面渗透深度不超过保护层5cm为合格。不合格管片不得用于工程中，此外对该班生产管片作全数检验，找出原因，提出整改措施。

（2）成品检漏的方法和步骤：

S1将养护龄期>28天的管片吊放在检漏台上就位后，在管片内弧面铺上三块橡皮条，中间一条，边沿各一条；管片密封垫距管片边缘的距离为50mm，上好夹具，先用手动扳手初步拧紧螺帽，再用扳手由中间向两端对称拧紧螺帽，必须保证管片和检漏台之间的橡胶结缝在整个试验阶段密贴不渗水。

S2按通水泵电源，打开排气阀门，排出管片与检漏台之间的空气，直到水溢出排气管为止，然后关紧排气阀门。

S3启动加压泵，按0.05MPA/min的加压速度，加压到0.2MPA，恒压10min，检查管片是否有漏水现象，观察侧面渗透高度，作好记录，继续加压到0.4Mpa、0.6Mpa…，每级恒压10min，直至加压至0.8Mpa时恒压2h。同时仔细检查管片渗漏情况，作好原始记录。

S4关闭水泵电机电源，打开排气阀门，加压过程结束。

3．水平拼装检验

管片试生产6环后，取3环进行水平拼装试验，合格后进入正式生产。正式生产后，每生产1000环做一次环纵向三环拼装试验以检验管片生产精度。满足要求后才继续生产，拼装检测要求见表3。

表3

序号	项目	允许偏差	检测频率	检测工具
					1	环向间隙	≤2.0mm	每环测6点	塞尺
2	纵缝间隙	≤2.0mm	每条缝测3点	塞尺
					3	螺栓孔不同轴度	≤1.0mm	每个	-
4	衬砌环内径	±2.0mm	测4条	钢卷尺
					5	衬砌环外径	+6/-2mm	测4条	钢卷尺

4．抗折、抗拔试验

参照图7，在管片试生产期间各进行一次管片的抗折试验和注浆孔抗拔试验，以确定管片的实际受力性能，抗拔力需≥45T。

5．抗弯试验

参照图8，用于检测管片在受弯状态下，内侧产生裂缝时的抗弯矩指标，抗弯指标依据设计要求。

6．管片外观质量要求

（1）混凝土管片应外光内实在，外弧面平整、螺栓孔圆滑、边棱完整无缺损、无色差，不允许有裂缝；

（2）管片不得有缺角、掉边、麻面、蜂窝、露筋等外观缺损；

（3）管片外观质量检验均需有专职质检人员检验，并做好记录。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤，

S1根据预定的水胶比和胶凝材料理论用量，确定混凝土的原料内各组分的掺量，进而拌合得到混凝土；所述混凝土包括由水泥、粉煤灰和矿渣粉组成的胶凝材料、由碎石和河砂组成的骨料、以及水；

S2先按照箍筋、底筋和面筋的顺序，绑扎焊接得到钢筋笼，再在所述钢筋笼上，按照穿芯棒加强筋、耳朵筋、拉钩钢筋、腰筋、封头筋和小料钢筋的顺序，绑扎焊接得到钢筋骨架；

S3先在所述S2得到的钢筋骨架外侧安装模板，再按照所述模板的预留孔位置，在所述钢筋骨架上安装预埋件和弹簧筋，然后将所述S1得到的混凝土灌入所述模板内，拆模，养护，得到带有预埋孔的预制管片；所述预制管片为封顶块、邻接块和标准块。

2.根据权利要求1所述的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其特征在于：在所述S1中，水胶比为0.28~0.32，胶凝材料理论用量为450~500kg/m³，在胶凝材料中，水泥、粉煤灰、矿渣粉的用量比为0.60~0.70：0.10：0.20~0.30，在骨料中，细骨料和粗骨料的用量比为0.3~0.4：0.6~0.7。

3.根据权利要求2所述的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其特征在于：在所述S1中，混凝土由包含以下用量的原料组成，水泥309kg/m³，粉煤灰48kg/m³，矿渣粉118kg/m³，天然砂680kg/m³，碎石1151kg/m³，高性能减水剂4.275kg/m³，水144kg/m³。

4.根据权利要求1所述的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其特征在于：在所述S2中，箍筋包括大箍筋、第一小箍筋和/或第二小箍筋，面筋包括第一面筋、第二面筋和/或第三面筋，穿芯棒加强筋包括第一穿芯棒加强筋和/或第二穿芯棒加强筋，小料钢筋包括第一小料钢筋和/或第二小料钢筋。

5.根据权利要求4所述的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其特征在于：在所述S2中，绑扎焊接得到预制管片的钢筋笼的过程包括，先将多个大箍筋沿预制管片的周向间隔地排列布置，再在这些大箍筋内侧设置多个间隔布置的底筋，然后在这些大箍筋外侧依次设置位于中心的多个间隔布置的第一面筋、依次对称且间隔布置于这些第一面筋两侧的至少两个第二面筋和至少两个第一面筋，得到钢筋笼。

6.根据权利要求5所述的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其特征在于：在所述S2中，绑扎焊接得到邻接块和标准块的钢筋笼的过程还包括，在设置第一面筋和第二面筋之前，预先在靠近预埋孔的大箍筋之间设置第一小箍筋和第二小箍筋，并在设置第一面筋和第二面筋之后，在靠近预埋孔的底筋之间设置第三面筋。

7.根据权利要求4所述的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其特征在于：在所述S2中，绑扎焊接得到预制管片的钢筋骨架的过程包括，先在靠近预埋件的钢筋笼区域依次设置多个第一穿芯棒加强筋和多个耳朵筋，再在大箍筋上设置多个间隔布置的拉钩钢筋，然后在这些大箍筋的轴向端部分别设置两组腰筋，并在这些大箍筋的切向端部分别设置两组封头筋，接着在腰筋、封头筋和预埋孔之间设置第一小料钢筋，并在位于第二面筋两侧的第一面筋和预埋孔之间设置第二小料钢筋。

8.根据权利要求7所述的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其特征在于：在所述S2中，绑扎焊接得到邻接块和标准块的钢筋骨架的过程还包括，在设置拉钩钢筋之前，预先在第三面筋和第一穿心棒加强筋上设置第二穿心棒加强筋。

9.根据权利要求1所述的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其特征在于：在所述S3中，预埋件包括环向螺栓、预埋套筒和纵向螺栓，弹簧筋包括套设于环向螺栓上的第一弹簧筋、套设于预埋套筒上的第二弹簧筋、以及套设于纵向螺栓上的第三弹簧筋。

10.根据权利要求1所述的一种预制钢筋混凝土管片的生产工艺，其特征在于：在所述S3中，养护时，混凝土芯部温度不宜超过60℃，最大不得超过65℃，混凝土的芯部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差均≤20℃，混凝土表面温度与养护水温度之差不得大于15℃。