大直径钢筋混凝土顶管管材生产工艺

・８２・　第３９卷第１８期　２　０　１　３年６月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　ＶｏＩ．３９　Ｎｏ．１８　Ｊｕｎ．　２０１３　文章编号：１００９—６８２５（２０１３）１８—００８２－０２　大直径钢筋混凝土顶管管材生产工艺　韩旭华　（太原市市政公用工程质量监督站，山西太原０３００１２）　摘要：以太原市汾东商务区人民路工程为例，主要介绍了立式振捣法生产钢筋混凝土顶管管材的生产工艺、蒸汽养生和运输等　控制要点，指出立式振捣法生产的管材外观较好，且生产效率高。　关键词：顶管，立式振捣，钢筋混凝土　中图分类号：ＴＵ５２８．７３　顶管作为一种非开挖管道铺设技术已广泛的应用于市政施　工中。顶管施工具有施工场地小、噪声小、不受管道埋深的影响　等优点。泥水平衡、土压平衡等顶管技术已经发展成熟，各式各　样的顶管技术都离不开管材，所以管材的质量决定着顶管施工的　成败。钢筋混凝土顶管作为一种常用的顶管管材，应在管材的生　产制作上严格控制质量。　１　工程概况　太原市人民路工程雨水管线为全长１　９８０　ｍ的双孔顶管，采　用　０００×２　５００的圆形混凝土管作为顶进管材。管材共需　１　５８４节，其中中继间特殊管为１２节。共１３套模板（其中１套作　为备用），来满足施工所需管材。　２原材　钢筋混凝土顶管所用的原材料包括：水泥、掺和料、粗细骨　料、外加剂、水、钢筋、吊装孔预埋件、注浆孔预埋件、橡胶圈、密封　胶等，均应符合ＧＢ　５０２０４－２０１　１混凝土结构工程施工质量验收规　范和ＧＢ　５０２６８－２００８给水排水管道工程施工及验收规范的要求。　３立式振捣生产工艺　大直径钢筋混凝土顶管管材的精度需从模具、设备、工艺、技　术和管理上有一套完善的保证措施，同时确保管材尤其是接口具　有优良的抗渗性能。大直径顶管高精度管材的精度要求主要集　中在插口、承Ｉ＝１两端，而管身关系不大。　立式振捣工艺投资少、布置灵活，是一种简单工艺。振捣时　振捣棒能使管体混凝土致密而均匀，而且合理振捣时振捣棒不会　导致钢套环、钢筋骨架及预埋构件变形、位移或受损，确保了管材　在顶进过程中的力学特性。立式振捣工艺在混凝土达到一定强　度后才能进行脱模，脱模时不会在管体内、外壁产生粗糙拉痕，从　而降低顶进时摩擦力增大，增加顶进难度和风险。　同时蒸汽养生可提高管材的早期强度，加快了管材的生产周　期，提高了模板的使用率。１２套模板同时生产，满足本工程对管　材的需求。　３．１　立式振捣法制管工艺流程　立式振捣法制管工艺流程见图１。　３．２钢筋加工　顶管钢筋笼加工应符合ＧＢ／Ｔ　１　１８３６－２００９要求。　钢筋骨架制作：环筋直径不大于８　ｍｍ时，应采用滚焊成型；　环筋直径大于８　ｍｍ时，应采用滚焊成型或人工焊接成型。当采　用人工焊接成型时，焊点数量应大于总连接点的５０％且分布均　匀。钢筋连接处理符合ＧＢ　５０２０４，ＪＧＪ　９５的规定。　３．３承口钢套环及橡胶止退环　收稿日期：２０１３．４０．１０　作者简介：韩旭华（１９７６．），女，工程师　文献标识码：Ａ　匮匦叵｝卜＿－［亟亟圃　医　鱼叠　＿Ｉ安装承口钢板Ｈ承口钢板加工ｌ［　圈　Ｉ安放内模ｌ　匡ｌ安受装垂橡垂胶圈运巫止垂退　钢亟环Ｈ安　—＿．匪　＋放外模Ｈ墨－　霎　嚣　昙耋　纂　ｌ簦　Ｉ　’　匝圃　ｌ筻堑重塑ｌ　图１立式振捣法制管工艺流程图　表１　承口钢套环和插口钢环加工精度要求　ｍｍ　序号　名称　允许偏差　ｌ　：　ｌ　承口直径　±２　ｌ　承口长度　±２　２　插口橡胶圈止退钢环直径　±２　３．４立式振捣钢模　立式振捣钢模模具分为底模、外模、内模三段模具。外模采　用圆形两瓣模结构，内模采用可自动变径的圆模，底模采用整体　预制的铁块。　底模又称底托，为整体预制好的铁块，内模、外模放置在底模　上即可使用。　内模也可称为芯模，是可自动变径的圆模，内模在起吊状态　下直径小于管内径，当座底松钩后，在内模吊具和内部传动系统　重量作用下，楔形模会自动外伸，内模直径会自动扩大至管节内　径尺寸，如果内模不能自动变径则需要采用手动变径。　外模为两块半圆形的模板，两块模板采用扣件相连，模板拼　装及拆除模板都很方便。外模圆形两瓣模具便于拆装，但精度不　易保证，多次反复使用容易变形，需定期对外模进行检测，对不符　合精度要求的外模进行修复，保证管材的精度要求。　第２　０　９Ｉ＝１　３年　月纂　６　智　　韩旭华：种　平：大直径钢筋混凝土项管管材Ｌ八且任ｔＨ册胱　上Ｊ　吕瞄　－　ｔ：．／，盘工艺　＿上－乙　最高加热温度不应超过６０℃。　・８３・　３．５混凝土浇筑及振捣　混凝土浇捣时，应注意经放料斗放入模板内的混凝土应均匀　棒长１．２５倍。　振捣时应采用直插，振捣棒应快插慢提，每次插入深度控制　整体浇筑的结构，采用蒸汽加热养护时，升温和降温速度不　表２蒸汽加热养护混凝土升温和降温速度　　分布在模板内。分层振捣时每层混凝土的厚度应不超过振捣棒　得超过表２规定。在进入下层５０　ｍｍ～１００　ｍｍ，插人点应在钢筋笼两个ｕ形锚固筋　中间。插入点应由两人在管材同一边按一定方向移动，不得漏　振。应加强两人结合部位的振捣，以防漏振。每层振捣时间间隔　不得大于３０　ｍｉｎ。　蒸汽养护应包括升温一恒温一降温三个阶段，各阶段加热延　续时问可根据养护结束时要求的强度确定。　采用蒸汽养护的混凝土，可掺入早强剂或非引气型减水剂。　蒸汽加热养护的混凝土，应排除冷凝水，并应防止渗入地基　中。当有蒸汽喷出口时，喷嘴与混凝土外露面的距离不得小于　３００　ｍｍ。　振捣时间长短应随气候和混凝土拌和物性能而变化。一般　以混凝土表面液化并无气泡逸出为止。缓慢拔出振捣棒时振捣　孔应能及时愈合。　振捣棒振捣过程中不能碰撞吊装孔预埋件、注浆孔预埋件，　振捣吊装孔预埋件、注浆孔预埋件附近混凝土周围时应采用斜　插，尽量不碰钢筋骨架。　３．７存放　管材吊运时必须使用专用吊具。管材堆放时不得随意堆放。　浇捣完成后，间隔一定时间后进行抹面，间隔时间一般以管　材端面混凝土表面已达初凝来控制。采用人工抹面的方式对管　管材堆放时，应在每节管材的下面用方木（方木的厚度必须一致，　防止管材发生倾斜）或铺一层草绳，管材的插口端头应朝下，不得　使管材平放。管材贮存时，必须充分注意保护，不允许油类、泥土　材的插口端进行抹面，抹面时应将振捣出的浮浆进行刮除。抹面　等污损管材，禁止对管材碰撞。　主要是为了使管材插口端部表面压实抹光和保证端面的平整光　经过现场实际验证及理论计算，管材可采用双层堆放。　洁。抹面完成后，在管材插口端部表面覆盖一层塑料膜，防止在　管材在堆放场地上堆放时如果遇到换季的时候，必须对其采　蒸汽养生时养护罩上的冷凝水落到插口端部表面，对插口端部表　面造成破坏。　取一定的保护措施，以避免管材在自然气候交替作用后产生微裂　３．６　蒸汽养生　管材浇筑振捣完成后，水泥在水化作用下才能凝结硬化，管　材的养护对管材的强度以及外观质量有着很大的影响。立式振　捣法生产的管材，在浇筑振捣完成后，不能立即脱模，必须使管材　具有一定强度后才能进行脱模，加大了管材的生产周期，降低了　模板的使用率。所以采取合理的蒸汽养护措施，既可加快管材的　纹，导致管材的质量有所下降。　管材在场地堆放时应采取适当的方式进行养护，并应有可靠　措施，防止管材出现损坏。　３．８运输　管材在倒运、吊装及运输过程中，应轻吊、轻装、严禁碰撞，管　材堆放整齐。管材在搬运、吊装及运输过程中，应采用专用吊具　和起吊设备进行翻转、搬运，不得破坏管口止水部位，采用穿心吊　生产周期提高模板的使用率，也可确保管材的质量。　时严禁直接用钢丝绳套绳起吊。管材的几何尺寸外径为３．６　ｍ，　在适当的温度和湿度条件下，混凝土强度才能快速的增长，　蒸养有利于混凝土早期强度的快速提高，加快管材生产进度。　蒸汽养生一般分为两个阶段：静养阶段。静养阶段是混凝土　管浇筑完成后蒸养开始前在养生池中放置一段时间，这个阶段主　要是保证混凝土中的水泥在水化作用下进行一定的水化，具有一　定的强度。蒸养阶段。蒸养阶段又分为升温、恒温、降温。　升温主要决定着管材的蒸养质量，管材的结构强度和整体性　管材可能会出现裂纹等现象。　度以及时间，决定着管材的早期强度以及管材最终获得的强度。　降温要缓慢的停气、均匀降温、还要保持一定湿度。　高为２．５　ｍ，每个管材重量约为２０　ｔ。管材装车时，必须采用专用　的吊具吊起，使管材承口向上平稳的装在运输车辆上，这样装载　的货物重心低，比较平稳。装车前，应在车辆的平板上安放枕木，　枕木能起到防滑减震的作用。　４结语　由于立式振捣法生产的管材外观较好，且生产效率高，在大　能是在这个阶段形成的，如果升温速度过快湿度不能同步保证时　直径管材生产中被广泛应用。但是施工中必须在管节制作的每　个环节严把质量关，如端部振捣、抹面整平、养生等，防止在顶进　参考文献：　破损的现象。　恒温需要控制恒温的温度以及恒温的时间。严格控制好温　过程中出现开裂、［１］ＧＢ　５０２０４－２０１１，混凝土结构工程施工质量验收规范［ｓ］．　　ＧＢ　５０２６８－２００８，给水排水管道工程施工及验收规范［Ｓ］．　根据ＪＧＪ／Ｔ　１０４－２０１１建筑工程冬期施工规程要求，蒸汽养护　［２］１１８３６－２００９，混凝土和钢筋混凝土排水管［Ｓ］．　的混凝土，采用普通硅酸盐水泥时最高养护温度不得超过８０℃，　［３］ＧＢ／Ｔ　／Ｔ　１０４－２０１１，建筑工程冬期施工规程［ｓ］．　采用矿渣硅酸盐水泥时可提高到８５℃。但采用内部通汽法时，　［４］ＪＧＪＴｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｊａｃｋｉｎｇ　ｐｉｐｅ　ＨＡＮ　Ｘｕ－ｈｕａ　（Ｔａｉｙｎａｎ　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００１２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｐｅｏｐｌｅ　ｒｏａｄ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　Ｔａｉｙｕａｎ　Ｅａｓｔ　Ｆｅｎｈｅ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｄｉｓｔｒｉｃｔ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｕｓｉｎｇ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｔｏ：ｐｒｏｄｕｃｅ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｊａｃｋｉｎｇ　ｐｉｐｅ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｋｅｙ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｓｔｅａｍ　ｃｕｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｉｐｅ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｈａｄ　ｇｏｏｄ　ａｐｐｅａｒａｎｃｅ，ａｎｄ　ｈａｄ　ｈｉｇｈ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｊａｃｋｉｎｇ　ｐｉｐｅ，ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ