最新盾构管片的介绍课件PPT.ppt 57页

'盾构管片的介绍 一.盾构管片的概述1.定义盾构施工的主要装配构件，是隧道的最外层屏障，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。 管片是隧道预制衬砌环的基本单元。管片的类型主要有钢筋混凝土管片、钢纤维混凝土管片、钢管片、铸铁管片、复合管片等。2.类型 5.4钢筋直径大于10mm时应采用热轧螺纹钢筋，其性能应符合GB1499.2的规定；直径小于或等于10mm时应采用低碳钢热轧圆盘条，其性能应符合GB/T701的规定。 钢筋弯曲成型后不得出现裂纹、鳞落及撕裂现象。钢筋焊接前须消除焊接部位的铁锈、水锈和油污等，钢筋端部的扭曲处应矫直或切除。施焊后焊缝表面应平整，不得有烧伤、裂纹等缺陷。 5.5钢纤维如使用钢纤维，钢纤维应符合JG/T3064的规定，并应进行相关钢纤维混凝土耐久性试验。5.6混凝土混凝土原材料计量偏差：水泥、水、外加剂、掺合料≤1%，粗细集料≤2%。混凝土应搅拌均匀、色泽一致，和易性良好。应在搅拌或浇筑地点检测坍落度，应逐盘作目测检查混凝土粘聚性和保水性； 混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。混凝土浇筑成型后至开模前，应覆盖保湿，可采用蒸汽养护或自然养护方式进行养护。管片在贮存阶段应进行保湿养护。可采用水养护，喷淋养护或喷涂养护剂养护，以确保混凝土体不失水分。 二.管片的生产工艺1.工艺流程图 2.生产工艺过程（1）管片模具（2）钢筋笼（3）混凝土浇筑（4）管片养护、脱模和堆放 a.设计与制造模具制造时加强监造，保证模具制作符合规定且便于支拆，保证管片模具具有足够的承载力、刚度和稳定性，具有良好的密封性能、不漏浆，保证在规定的周转使用次数内不变形。（1）管片模具 按照先内后外、先中间后四周的顺序清理模具，用干净的抹布清理模具内表面附着杂物、浮锈，关键部位如吊装孔座、手孔座采用专用工具清除孔内积垢，最后利用压缩空气吹净模具内外表面的附着物。b.清理与组装 钢筋笼入膜后，旋转端模的螺旋分离器，两端模闭合后，将其与底模相连接的固定螺栓旋转锁紧；再旋转侧模的螺旋分离器，两侧模闭合后，旋转锁紧侧模与底模相连接的固定螺栓。组模时用手拧紧后再用专用工具从中间位置向两端顺序拧紧，不得用力过猛，严禁反顺序操作。 a.工艺流程钢筋原材料检验→调直、断料→弯弧、弯曲→部件检查→部件焊接→钢筋骨架成型焊接→钢筋笼检验。（2）钢筋笼 ①严格控制钢筋的加工尺寸精度，钢筋的调直、下料、弯弧、弯曲均采用人工配合钢筋加工机械完成，后进行部件检查，清理出不合格的钢筋部件。b.工艺要点 ②焊接前焊接处不应有水锈、油渍等，焊后焊接处不应有缺口、裂纹及较大的金属焊瘤。焊缝长度、厚度必须符合设计要求，焊接后氧化皮及焊碴必须清除干净。③钢筋笼制作成型后，进行实测检查并填写记录；钢筋笼检验合格后，用门吊将钢筋笼放置在存放区，并设明显合格标识牌。 ③安装保护层垫块，垫块根据不同部位分别选用齿轮形和支架形两种。④安放预埋管时，先将管套上螺旋钢筋，将螺杆插入模具后进入预埋管管内，对准手孔座孔位处事先安放的垫圈，固定螺杆。螺杆头部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。 ①将钢筋笼、预埋件、螺旋构造钢筋、螺栓等分别摆放在模具附近指定位置，保证环、纵向螺栓孔预埋件、中心吊装孔预埋件和模具接触面密封良好。②用四点吊钩将钢筋笼按模具型号对号入模。保证起吊过程平稳，严禁钢筋笼与模具发生碰撞。c.入模及预埋件安装 a.混凝土搅拌、运输①搅拌时先加入砂、水泥、粉煤灰和纤维，搅拌均匀后加水将其搅拌成砂浆，再加入碎石，充分搅拌后再加入外加剂，保证搅拌时间不少于2分钟。②混凝土拌制好后，放入料斗，用汽车运到混凝土车间使用。（3）混凝土浇筑 ①采用附着式振动器振捣，振捣时间3～5分钟；振捣过程中观察模具各紧固螺栓、螺杆以及其它预埋件的情况，发生变形或移位，立即停止浇筑、振捣，在已浇筑混凝土初凝前修整好。b.混凝土浇筑、振捣、抹面 a.蒸汽养护蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段，采用蒸汽养护可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，并起到控制温度裂缝的作用。(4)管片养护、脱模和堆放 ②先进行粗抹面，使混凝土表面平顺；然后进行中抹面，待混凝土面收水后使用灰匙进行光面，使管片表面平整光滑；再进行精抹面，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。③在混凝土终凝后约1h左右拔出螺杆并及时清洗干净，涂抹黄油后放指定位置备下循环使用。 混凝土浇筑完成4～6h后方可升温，加盖养护罩，引入饱和蒸气进行养护，帆布套脚紧贴地面，以防蒸汽跑出。升温速度不宜超过15℃/h，降温速度不得大于10℃/h。升温时间控制在2～3h，以防止温度升高过快造成混凝土膨胀损害内部结构。 恒温阶段1.5h左右，恒温最高温度不宜超过60℃，最高不得大于65℃。 ①脱模顺序：松开固定螺杆，打开模具侧模板，打开模具端板，将吊具连上管片，振动脱模。②脱模时使用专用吊具，将吊具与管片的起吊预埋件相连，开启中间振动阀，使管片与模具脱离。③将管片吊至翻片机上进行90°翻转，再换专用吊具将侧立的管片吊离。b.脱模 ①管片出模后及时进行水养护，放入养护池时管片表层混凝土与养护水的温差不得大于20℃。②管片在水池中养护时，经常检查水温，防止水温过高和过低。③冬季时应采取保温措施，防止养护池和管片表面结冰，对混凝土产生不良影响。c.水养 ①管片标识a.管片标准块、邻接块、封顶块分块号标识刻在模具中心位置上，管片浇注成型后，在管片的内弧面上形成管片拼装永久性的标记。b.标识内容：管片型号（配筋类型）、生产日期、合格状态等。d.管片堆放 a.管片内弧面向上呈元宝形平稳地放于装有专用支架的运输车辆的车斗内。b.在同一车装运两块以上管片时，管片之间垫有柔性材料的垫块。c.平稳起吊，轻吊轻放，作业过程发出信号要清晰明确。d.管片装卸车时，缓慢、平稳进行，逐片搬运，起吊时加垫木或软物隔离，防止管片碰撞。②管片运输 3.夏季施工措施1.对水泥、砂、石、储存仓进行遮阳防晒或喷水降温处理，降低原材料进入搅拌机的温度，水泥进入搅拌机的温度不宜大于40℃。2.全自动集中拌和站采取遮阳措施，尽量缩短搅拌时间，尽量在气温较低的晚上或夜间搅拌混凝土。3.混凝土采用分层连续的方法浇筑，尽量缩短混凝土从搅拌机到入模的传递时间及浇筑时间。4.湿养护不间断，养护时间不小于14d。 三.生产工艺图片 模板清理、涂脱模剂 成型钢筋笼堆放 成型钢筋分类堆放 钢筋笼吊装入模 钢筋笼入模就位 混凝土浇注 管片浇注、振捣 表面压实 表面收光 浇注后的管片静养 浇注后的管片静养 管片堆场堆放 管片堆场 管片成型车间水平运输 视频 Thankyou 例2.1：某普通螺栓组连接，已知横向静载荷F=30kN，接合面摩擦系数f=0.15，接合面数i=1，可靠系数KS=1.2，共有六个螺栓，不控制预紧力，螺栓材料为碳钢，性能等级4.8，试确定螺栓规格。解：单个螺栓预紧力F0由于不控制预紧力，采用估算法确定安全系数S，由表5-101.初选M16，S=4[]=s/S=320/4=80MPa 估计偏小，不适用。2.选M24，S=3.14(插值计算)估计偏小，不适用。3.选M30，S=2.5[]=s/S=320/2.5=128MPaM30的d1=26.211mm，所以符合要求。[]=s/S=320/3.14MPa 例2.2：图示结构中的横梁用4个M12（d1=10.106mm）的普通螺栓固定在两立柱上，滑块的最大行程为300mm。若螺栓的[]=80MPa，接合面摩擦系数f=0.2，可靠系数KS=1.2。试确定滑块上所允许承受的最大载荷F。解：当滑块位于左或右行程极限位置时，连接所受横向载荷最大。由静力学得到F=4F/5=0.8FF0=KSF/fzi=1.2×0.8F/0.2×2×1=2.4F作业：5-8、5-9、补1、补2、补4 例2.3：有一受预紧力F0=1000N和轴向工作拉力F=1000N作用的紧螺栓连接。已知螺栓刚度Cb和被连接件刚度Cm相等，试计算：（1）螺栓所受的总拉力F2和残余预紧力F1；（2）在预紧力F0不变的情况下，为保证被连接件不出现缝隙，该螺栓的轴向工作拉力Fmax为多少？解：（1）或 （2）要求残余预紧力F1>0熟记公式，灵活应用！ 例2.4：某压力容器采用螺栓连接，已知“力-变形”线图。试求：（1）螺栓受到的预紧力F0的大小；（2）为满足气密性要求，取残余预紧力为20000N，此时螺栓承受的工作拉力F的大小；（3）若螺栓选用M30规格，而且已知d1=26.211mm,[]=100MPa，校核螺栓连接强度；（4）螺栓承受的总拉力F2达到多少时，容器将彻底漏气？ 解：（1）预紧力F0=30000N（2）工作拉力F=35000-20000=15000N（3）校核螺栓连接强度足够。（4）被连接件变形为0时（F1=0），容器则漏气，由图可知F2=45000N 例2.5：图示铰制孔螺栓组连接的三种方案。请分析螺栓组连接所受载荷的类型，并说明哪个方案比较合理。a=50mm,L=300mm。FPFPFPTTT答:将FP平移到螺栓组中心可见螺栓组连接受组合载荷作用即：横向载荷FP转矩T=FP·L取螺栓为分析对象1.横向载荷FP作用下，三个方案中，每个螺栓受力均为Fr=FP/3，方向同FP。2.转矩T作用下，螺栓2、5不受力。1、3、4、6、7、8、9均受力。FS1=FS3=FS4=FS6=Ta/2a2=FPL/2a=FP×300/2×50=3FPFS7=FS8=FS9=Ta/3a2=FPL/3a=FP×300/3×50=2FP 3.分析各方案中受力最大的螺栓。方案一中螺栓3受力最大,F3max=Fr+FS3=FP/3+3FP≈3.33FP方案二中螺栓4、6受力最大,方案三中螺栓8受力最大,显然，方案三比较合理。'