管片生产施工方案概要.docx
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管片生产施工方案概要
广州市轨道交通二十一号线【施工8标】
科学广场站~苏元站区间盾构开舱检查
更换刀具专项施工方案
编制:
复核:
审批:
中铁四局集团有限公司
广州市轨道交通二十一号线8标项目经理部
2015年12月
1．工程概况及编制依据
1.1工程概况
广州市轨道交通二十一号线工程（科学广场站～苏元站区间）管片总量约为2077环,混凝土量约16719.85m3。
本标段的盾构管片采用标准环、左转弯环和右转弯环三种组合的设计，管片环宽1.5m，厚度0.3m,管片外径6m，内径5.4m，每环由六片管片组成，一环砼量为8.05m3。
管片混凝土强度等级要求为C50，抗滲等级为P12，钢筋采用HPB300、HRB400。
本标段计划采用10套管片模具（直线环模具8套，右转弯环模具1套，左转弯环模具1套）进行生产，模具采用扬州牧羊钢结构工程有限公司制造的模具。
1.2编制依据
本施工方案根据以下文件及相关的国家、行业规范进行编制。
（1）JGJ55—2011《普通混凝土配合比设计技术规定》
（2）JGJ63—2006《混凝土用水标准》
（3）JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》
（4）GB8076－2009《混凝土外加剂应用技术》
（5）GB50107－2010《混凝土强度检验评定标准》
（6）JGJ18－2012《钢筋焊接及验收规程》
（7）GB50204－2002（2011年版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》
（8）GB50164－2012《混凝土质量控制标准》
（9）CE175-2007《高强混凝土结构技术规程》
（10）GB175－2009《通用硅酸盐水泥》
（11）GB50157－2013《地铁设计规范》
（12）GB50208－2011《地下防水工程质量验收规范》
（13）GB50299－1999（2003版）《地下铁道工程施工及验收规范》
（14）GB50108－2008《地下工程防水技术规范》
（15）GB50446-2008《盾构法隧道施工与验收规范》
（16）GB/T22082-2008《预制混凝土衬砌管片》
（17）JC/T2030-2010《预制混凝土衬砌管片生产工艺技术规程》
（18）CJJ/T164-2011《盾构隧道管片质量检测技术标准》
2．
总经理
组织机构（图2-1）
采购副总经理
生产副总经理
质量技术部经理
采购部经理
综合办公室主任（谭鸿宽
财务部经理
业务部经理
生产部经理
生产主管
商务专员
试验室主管
后勤人员
会计员
仓管员
材料员
出纳员
施工员
资料员
技术员
试验员
2—1组织机构设置图
3．公司主要管理人员
表3-1公司主要管理人员一览表
序号
部门
职务
名称
联系电话
手机
1
经理室
总经理
彭海义
137********
2
副总经理
刘汉伦
139********
3
综合办公室
办公室主任
黄玉敏
150********
4
生产部
生产主管
侯桂林
137********
5
安全主任
姚树洪
134********
6
施工员
梁华东
180********
7
质检员
刘强
158********
8
资料员
卢梅冰
134********
9
采购部
采购主任
郭辉森
135********
10
仓管员
梁金发
131********
10
试验室
试验主任
郭文双
135********
11
试验员
梁金亮
137********
12
财务部
财务主任
黄翠燕
159********
13
出纳员
许家祥
156********
4．管片生产计划
4.1生产计划
计划试生产日期为2015年10月底，正式生产日期为2015年11月，根据广州市轨道交通21号线8标工程总体工期，2016年1季度计划预制管片600环，2季度预制700环，三季度涉及空推试过，计划预制管片1000环，四季度预制606环，计划2016年管片预制全部完成。
对应每月及每季度提报钢筋材料计划和防水材料计划。
每环管片制作后蒸养脱模（升温不大于60℃，2小时，恒温2小时，降温2小时），14天水养，验收合格后，采用每2环1车的方式运输至广州市轨道交通21号线8标科学广场站工地。
4.2劳动力计划（见表4-1）
表4-1劳动力计划表
工种
人数
工种
人数
工种
人数
弯弧
8
浇砼
16
保全
6
弯曲
8
光面
8
机动
2
烧焊
8
拔螺栓、养护
2
铲车、平水
2
开料
6
修饰
8
砼监控
4
脱模、组模
24
检查
8
项目部办公室
10
模具检测
4
桥吊（包地面）
8
合计
132
5．厂区平面布置
6．生产设备配置
为确保生产工期，我厂拟投入如下设备用于生产，详见表6-1
表6-1我厂管片生产主要机械设备
序号名称型号、规格 数量
1．自动生产线模具6000×300×1500mm10套
2．HZS120型混凝土搅拌站 2套
3．管片自动行走生产线 1套
4.LH20双梁起重机1台
5．LH10双梁起重机2台
6．LH5双梁起重机1台
7．MH5单梁门式起重机2台
8．翻片机3台
9．管片起片弧形夹具2个
10.管片起片夹具2个
11.管片试验反力架200t1台
12．管片水平拼装平台1座
13．蒸汽锅炉WNS2-1.25-Y（Q）1套
14.叉车5t/CPCD504辆
15.装载车CLG8551辆
16．切断机JIG-FF02-355/355m2台
17.调直机2台
18.弯弧机2台
19.弯曲机6台
20．二氧化碳焊机NB31516台
21.交流弧焊机BX1-3152台
22.蒸汽管道1宗
23.流水线振动台2台
24.空气压缩机HFS-1500001台
主要试验设备（经计量检定合格），详见表6-2
表6-2我厂主要试验设备设备
序号
设备名称
数量
规格型号
购进日期
1
水泥胶砂搅拌机
1台
JJ-5
新购
2
水泥胶砂振实台
1台
ZS-15
新购
3
水泥胶砂流动度测定仪
1台
NLD-3
新购
4
养护室智能控制仪
1台
BYG-A
新购
5
混凝土抗渗仪
1台
HS-40
新购
6
数显抗压抗折试验机
1台
YEW-300B
新购
7
电动抗折试验机
1台
KXJ5000-1
新购
8
管片抗渗试验架
1台
-
新购
9
吊装孔抗拔试验架
1台
-
新购
10
管片外压试验架
1台
-
新购
11
混凝土含气测定仪
1台
GQC-1
新购
12
混凝土贯入阻力仪
1台
0-1200
新购
13
砼电液式压力试验机
1台
WAY-2000
新购
14
水泥净浆搅拌机
1台
NJ-160A
新购
15
震击式标准振筛机
1台
ZBSX-92A
新购
16
石子压碎指标测定仪
1台
-
新购
17
强制式单卧轴
混凝土搅拌机
1台
SJD-60
新购
18
不锈钢电热蒸馏水器
1台
YAZD10
新购
19
空压机
1台
ZB-0.14/8
新购
20
砼振实台
1台
1000*1000MM2
新购
21
A型负压筛析仪
1台
FSY-150A
新购
22
水泥标准稠度凝结测定仪
1台
-
新购
23
氯离子测定仪
1台
CL2006-5
新购
7．生产工艺流程
根据管片的生产过程、场所，可将管片生产流程划分为三个工段。
分别为钢筋制作工段、管片成品生产工段和管片成品堆放工段。
详细的总生产流程详见图7-1“总体生产工艺流程图”。
管片生产主要步骤如下：
1.管片钢筋笼在钢筋车间内加工，并通过车间内双梁起重机运输。
2.管片采用流水线模具作业，搅拌站与自动生产线相连接，通过自动线设定的程序从搅拌站移动砼料斗就位浇筑砼方式生产。
3.管片砼采用振动台整体振捣，插入式振棒辅助振捣成型。
4.砼初凝后采用蒸汽养护（根据当时气温、湿度及蒸养试件的实测抗压强度确定蒸养时间及温度，最高温度宜控制在55℃～60℃），管片达到20Mpa强度后才可拆模。
5.砼管片利用起片夹具脱模，然后通过叉车运至养护池进行水养护。
6.管片养护完毕即转至堆放场堆放，待达到28天龄期后，经检验合格就可通过挂车运输到盾构施工现场使用。
钢筋制作工段 管片生产工段 管片堆放
工地
合格
模具清理
钢筋批量试验合格
不合格
抗压、抗渗试验
模具安装
钢筋开料
堆场贮存
钢筋笼制作
水养养护
涂脱模剂
钢筋笼检查
钢筋笼安装
不合格
合格
标记管片
管片修整
砼浇筑
光面（管片静养60min）
废弃砼
砼检查
砼搅拌
砼试件
不合格
废弃管片
管片检查
蒸汽养护
（1.5~2）h（升温）+（2~3）h（恒温）+（1.5~2）h降温
压试件
拆模
砼强度达20Mpa
图7-1管片生产工艺流程图
8．管片生产工艺
8.1管片钢筋骨架制作
本工序全部在管片钢筋制作车间完成。
8.1.1工艺流程
钢筋断料、成型、钢筋骨架制作每道工序必须在班组质检员和车间质检部门的监督下进行，工人要持证上岗，在上岗之前都要接受质量部门的质量交底，操作工艺应符合施工规范和标准。
主要工序如下：
开料→弯弧、弯曲→部件焊接→钢筋骨架成型焊接
8.1.2主要工序要求
8.1.2.1开料
（1）必须使用已检验合格并挂上有“合格”标识的钢筋。
（2）班前必须检查设备的完好状态，班后必须对切断机进行清洁、保养。
（3）钢筋开料工应按钢筋工长下达的作业表对钢筋进行切断加工，开料前必须熟悉下料清单，对钢筋下料变更通知应及时了解并对变更做出明显标识。
（4）开料必须按车间编制的开料程序进行，每次调整尺寸均应试切料，量度尺寸无误后方能连续切断操作，钢筋切断长度误差不得超过表8-1的规定：
表8-1钢筋加工允许误差
项目
允许误差（mm）
受力钢筋长度
±10
弯起钢筋的弯折位置
±10
箍筋部位长度
5
分布钢筋长度
±10
（5）往承料台上放置钢材时，必须两人以上配合进行，缓慢地扶牢轻放。
切断机的承台架上放置的钢筋重量不得大于3t。
（6）经切断后的材料必须按规定整齐叠放在指定的位置，地上有垫木支承，并挂上标识。
8.1.2.2钢筋的弯弧、弯曲
（1）钢筋弯弧、弯曲应严格按设计图纸要求，并按钢筋工长下达的钢筋弯弧、弯曲作业表对钢筋进行加工。
（2）根据弯弧、弯曲钢筋的规格调整从动轮的位置及芯轴的直径。
（3）根据作业表对钢筋进行试弯,并与标准样校核合格后,再进行弯弧、弯曲操作。
（4）弯弧前必须检查设备完好状况，发现异常及时修理。
（5）弯弧操作进料时必须轻送,钢筋进入弯弧机时应保持平衡、匀速，防止平面翘曲，成型后表面不得有裂缝。
出料口操作者用双手往靠身处压送。
（6）弯曲前操作者需检查芯轴挡块、转盘有无损坏及裂纹,将防护罩紧固可靠经运转确认正常后,方可作业。
（7）弯曲操作时严禁超过本机规定的钢筋直径、根数及额定转速工作,弯曲后钢筋先放在运料小车上,送到半成品堆放区指定位置。
（8）操作完毕后切断电源,进行机器清洁,保养工作,严格执行弯弧机、弯曲机的操作规程。
8.1.2.3部件焊接
（1）为提高工作效率，保证焊接质量，箍筋等骨架小部件先单独加工成型。
（2）按照图纸规定的焊点焊接。
（3）部件焊接好挂牌标识堆放好，经专职检查员检查合格后才可在下一工序中使用。
8.1.2.4骨架成型、焊接
（l）钢筋骨架成型在符合设计要求的靠模上进行制作。
（2）焊接前必须对部件检查,合格后摆放到靠模上的指定位置。
（3）各部件安放后,经测量调整和检验各项尺寸均符合要求,才可进行焊接工作。
（4）焊接时焊点的位置要准确,不得漏焊,焊口要牢固,焊缝表面不允许有气孔及夹渣。
（5）焊接顺序:
先焊牢端部有定位挡板一端的上下主筋,再摆正另一端焊牢连接点位。
主筋与箍筋应从中间位置依次分别向两端进行焊接。
端部构造附筋按图纸等间距点焊。
（6）焊接以牢固而不伤主筋为标准。
（7）焊后氧化皮及焊渣必须及时清除干净,保证焊接质量。
（8）焊接成型后的钢筋骨架吊离靠模,放在指定地方。
由专职检测人员测量其弧长、拱高、主副筋间距等项目尺寸均合格后,挂上标识牌并填写记录焊工姓名，以便于发生不合格时,追溯焊接者返回返修,直至合格为止。
（9）钢筋骨架用专用吊具吊至指定区域按型号堆放整齐。
（10）钢筋骨架制作允许偏差要求，见表8-2
表8-2钢筋骨架制作允许偏差
项目
允许偏差（mm）
主筋长间距
±10
箍筋间距
±10
分布筋间距
±5
骨架长、宽、高
-10~+5
主筋保护层
-3~+5
环、纵向螺栓孔
畅通、内圆面平整
8.2管片成品生产
本工序全部在管片生产车间内完成。
8.2.1工艺流程
模具清理→喷涂脱模剂→钢筋骨架入模→组模→预埋件安装→混凝土浇筑成型→管片混凝土光面→湿润养护或蒸汽养护→脱模→水池养护
8.2.2主要工序要求
8.2.2.1模具清理
（1）组模前必须认真清理模具，把模具上的砼残积物全部清除，清洁后的模具内表面的任何部位不得仍积有砼残积物。
（2）模具内表面使用抹布及专用铲配合清理，对于模具内关键部位灌浆孔座、手孔座的砼残积物必须要彻底清刮。
（3）清理模具外表面时，特别要注意清铲侧、旁板位置的砼残积物。
（4）砼残积物全部被剥落后，应由专人把全部杂物从模具内表面清走，不得有任何残留杂物。
（5）模具定位栓，侧、旁板与底座的接触面，每次清铲干净模具后都应用抹布擦拭干净，以防粉尘跌落影响模具精度，同时涂抹机油保养。
8.2.2.2喷涂脱模剂
（1）喷涂脱模剂由专人负责。
（2）喷涂脱模剂前先检查模具内表面是否留有砼残积物，如有应通知清模人员返工清洁。
（3）先使用雾状喷雾器薄涂脱模剂再用干净拖布均匀涂抹,不得出现流淌现象。
（4）务必使模具内表面全部均布薄层脱模剂，如两端底部有流淌的脱模剂积聚，应用海绵清理干净。
（5）弯管定位弯芯、灌浆头固定座也应涂擦脱模剂。
8.2.2.3钢筋骨架安装
（1）检查钢筋骨架是否具备合格标识牌和型号是否正确,将钢筋骨架运输到相应模具前。
（2）钢筋骨架吊入模具前应安装保护层垫块。
底部：
A、B、C型三排对称设垫支架共6只，侧面三排对称共6只，端面两排对称共4只；K型底部两排对称设垫4只，短端面设垫2只，长端面设垫3只。
（3）用四点吊钩将钢筋骨架按模具规格对号入模。
起吊过程必须平稳,不得使钢筋骨架与模具发生碰撞。
（4）钢筋笼放入模具后要检查模侧、底部保护层是否匀称，任何一侧保护层大于规定公差，或严重扭曲的钢筋笼都不得使用，应吊离模具运走。
8.2.2.4组模
（1）组模前应检查模具各部件、部位是否洁净，脱模剂喷涂是否均匀，不足的地方要清抹、补漏。
（2）检查侧模板与模底板的连接缝不粘胶条有否移位或脱落，如有此现象，要及时修正或更换。
（3）将侧模板向内轻轻推进就位，用手旋紧定位螺栓，使用模端的推上螺栓，将模推至吻合标志，把端模板与侧模板连结螺栓装上，用手初步拧紧后再用专用工具均衡用力拧至牢固，特别注意严格使吻合标志完全对正位，并拧紧螺栓，不得用力过猛。
（4）把侧模板与底模板的固定螺栓装上，用手拧紧后再用专用工具由中间位置向两端顺序拧紧，严禁反顺序操作，以免模具变形导致精度损失。
（5）钢模组合好后核对吻合标志，由专人负责对模具进行宽度测量。
未经检验的模具，严禁捣制混凝土。
8.2.2.5预埋件安装
（1）由专人按模具的型号规格将弯管、灌浆头、手孔垫片及螺旋构造钢筋、弯管定位弯芯分别摆放在模具附近指定位置。
（2）将灌浆头与模具灌浆头固定座旋拧密实。
（3）灌浆头固定座表面不得残留污垢，安装位置要正确。
（4）安放弯管时,先将弯管套上螺旋钢筋,将0型橡胶圈套至定位弯芯，然后定位弯芯将插入模具后进入弯管内,对准手孔座孔位处,固定定位弯芯。
（5）定位弯芯头部必须全部插入到手孔座的模孔内,防止连接不紧出现缝隙,造成漏浆现象。
（6）由专人检查各附件是否按要求安装齐全、牢固,不符合要求必须进行修正。
8.2.2.6混凝土浇筑
（1）浇筑前必须按规定对组装好的模具进行验收，发现任何不合格项目应通知上道工序返工，经验收合格后取走挂在钢筋笼上的标志牌表示可以浇筑。
（2）每次下料不宜过多，由中间分层下料。
要注意使砼在模具内匀布。
（3）采用振动台整体振动成型，振动棒辅助，振动至砼与侧板接触处不再有喷射状气、水泡，并均匀为止。
每个振动点振动时间控制在10-20秒内，振动后振棒必须慢慢拨出，必须振捣密实，正常情况下，生产一环管片用时30分钟。
8.2.2.7管片混凝土光面
（l）打开盖板的时间一般在混凝土浇筑后20～30分钟左右,具体时间视气温及凝结情况而定。
并清理干净盖板。
（2）粗抹面:
使用铝合金压尺,刮平去掉多余砼（或填补凹陷处）,使混凝土表面平顺。
（3）中抹面:
待混凝土表面收水后使用灰匙进行光面,使管片表面平整光滑。
（4）精抹面:
以手指轻按混凝土有微平凹痕时,用长匙精工抹平,力求使表面光亮无灰匙印。
（5）在混凝土浇筑完1小时左右拔出弯曲螺杆并及时清洗干净,涂抹油后放在模具的指定位置。
8.2.2.8养护
（1）管片前期养护采用蒸汽养护方式，以达到提高混凝土脱模强度、缩短养护时间,为加快模具周转创造条件。
（2）流水线生产的管片采用蒸养窑方式进行养护，分为预温区、升温区、恒温区、降温区四个区域，混凝土浇筑完成后，进入预温区进行拉尺拉平、粗光面、精光面三道工序，待混凝土达到初凝后盖上薄膜送入蒸养窑,管片经升温、恒温、降温三个阶段的蒸汽养护，强度达到20Mpa后方可脱模起片。
为保证脱模起片时管片强度达到20Mpa，会将随成品同时制作的混凝土试块一同进行蒸汽养护，当模具从降温区出来时，先进行混凝土试块试压，当试块强度达到起片强度时，成品方能脱模起片。
（3）管片精光面并且混凝土达到初凝后开始进行蒸汽养护。
升温时间（1.5～2）小时，恒温阶段温度控制在45～60℃（2～3小时），降温阶段控制降温速度（10～20）℃/h（约1.5～2小时）。
蒸养完后构件表面温度与环境温度之差应不大于20℃。
（4）采用蒸养窑方式蒸养比传统地模采用帆布套方式蒸养的优势在于，蒸养窑预温区、升温区、恒温区、降温区各区域的温度24小时不间断，一直保持着相应的温度，在保证管片强度稳步提升的同时，比传统模式更节省蒸养时间。
8.2.2.9脱模
（1）拆卸侧模与底模固定螺栓、侧模与端模固定螺栓，轻轻将侧模拉出；然后拆卸端模与底模连结螺栓，打开端摸板。
模板的拆卸顺序不能倒转，注意侧模、锻模板要充分打开。
（2）脱模使用管片夹,起片人员操作桥吊将起片夹移至模具中间，操作起片夹夹牢管片两侧中间后，操作桥吊向上起吊使管片与模具脱离。
（3）流水线起出的管片吊至过渡区摆放，盖上相关标识，待管片自身的温度与大自然的温度相差不超过20℃时，用叉车叉到养护池边的翻片机上翻转90°后，再利用专用弧形夹具将管片放入水池进行养护。
（4）脱模过程中严禁锤打、敲击等野蛮操作。
8.3管片成品堆放
本工序全部在管片成品过渡区、养护池和堆放场内完成。
8.3.1工艺流程
管片成品质检→管片成品修补→标识→水池养护→存放保护→橡胶止水条粘贴→搬运、运输出厂
8.3.2主要工艺要求
8.3.2.1管片成品质检
（1）管片起片后放置在过渡区后需由专人及时进行质检，施工单位与监理单位同时委派一名质检人员驻场检查，以防不合格产品流入下一工序。
质检内容包括：
管片成品精度抽检和外观检查。
（2）按《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446-2008要求，日生产15环管片应抽取一块管片成品，对精度进行检测。
精度要求见表8-3。
表8-3管片的制作误差表单位（mm）
项目
允许偏差（mm）
宽度
±0.3
弧、弦长
±1
四周沿边管片厚度
－1~＋3
管片内半径
±1
管片外半径
0~2
（3）用0～1500mm和0～500mm量程的游标卡尺分别测量管片的宽度和厚度，并如实记录。
（4）每生产200环管片需抽三环管片成品进行水平拼装自检试验，每生产1000环抽3环作水平拼装检验，并由第三方出具检测报告.
（5）外观质量检查要求：
每块管片都应进行外观质量检验，管片表面应光洁平整、无蜂窝、露筋、无裂纹、无缺角、无杂物等。
灌浆孔及纵横向安装螺栓的PVC套管应完整。
安装位置正确无破损。
（6）缺陷判别规则：
见下表
表8-4缺陷判断表
序号
项目
不合格内容
处理
1
吊装管螺栓
漏装或破裂
严重缺陷
2
PVC螺栓套管
漏装，堵塞
严重缺陷
3
宽度
超差
严重缺陷
4
破损
外弧破损高度超过止水条，内弧面破损露筋
严重缺陷
5
裂缝
非贯穿性干缩裂缝，非贯穿止水槽且宽度小于0.2mm裂缝。
一般缺陷
贯穿止水槽裂缝
严重缺陷
6
外观
麻面、掉皮、棱角磕碰、翘曲不平、飞边凸肋等
一般缺陷
孔洞、疏松、露筋
严重缺陷
7
杂物
混凝土内夹杂有杂物且深度超过保护层厚度
严重缺陷
8.3.2.2管片成品修补
对管片生产过程中，存在的少量不影响结构使用的外观缺陷，按以下情况进行修整或修补：
（1）管片经蒸养脱模后，对管片外表面的少量气泡（水泡）孔均需采用胶皇液拌合的水泥（原色水泥：
白水泥＝1：
1）浆填补。
修补时先使用厚泡沫海棉块蘸浆涂抹，再用灰匙抹平。
（2）深度大于2mm直径大于3mm气泡（水泡）孔和宽度不大于0.2mm的表面干缩裂缝则用胶皇液与水稀释1：
1，再掺进适量的水泥填补。
且采用二次填补方式：
第一次填平气孔眼或干缩缝，第二次用水泥浆抹平。
特别要处理好止水带上下3cm范围的缺陷的修整，研磨表面达到光洁平整。
（3）对破损较大，特别是管片因搬运等原因碰崩而破损的部位，须经总承包公司主管代表或监理工程师同意，才可进行修补。
修补部位先用“胶皇＋水泥＋细砂”的砂浆先抹平，然后按
（1）的方法进行修补和表面研磨。
（4）凡经修补或处理后的部位颜色应与管片的原色基本一致，保持整体美观效果。
8.3.2.3管片标记
（1）管片永久标号。
①管片永久型号标号。
管片型号标号按管片的类型：
标准环、左转弯环、右转弯环，分为3类。
按照本区间管片设计的要求刻在模具的弧面上。
管片浇筑成型后，在管片的内弧面上形成永久性的标号，见表8-5
表8-5管片永
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