我国地铁管片生产技术现状及发展趋势.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,我国地铁管片生产技术现状及发展趋势,我国地铁管片生产技术现状及发展趋势,地铁管片概况,生产工艺流程图及各工序控制要点,管片主要生产工艺及其比较,标准制订情况简介,管片生产的发展趋势,新颖流水线生产管片录像观看,一、地铁管片概况,发展、应用概况：,我国从,1965,年开始修建地下铁道，至今已有北京、天津、上海、广州、深圳、南京六个城市建成部分地铁。目前，除上述城市在继续修建地铁外，西安、沈阳、成都、杭州、苏州、重庆、武汉等城市也正在建地铁，大连、长春、青岛、宁波、郑州、哈尔滨、贵阳、昆明等城市也即将或将要修建地铁，我国的地铁建设已步人快速发展阶段。,地 铁 工 程,一、地铁管片概况,发展、应用概况：,地铁施工方法：已由原来单一的明挖法发展到现在的明挖法、盖挖法、矿山法、盾构法等多种方法并存，并已初步形成了专门的专业技术体系，极大地推动了我国地铁建设事业的快速发展。,一、地铁管片概况,发展、应用概况：,随着盾构法研究的深入及应用工程的增多，盾构法目前已成为我国地铁隧道工程的一种主要施工方法。,正确选择有效的地铁施工方法是地铁建设快速、安全、有效的有力保障。,发展、应用概况：,我国,40,多年的地铁建设发展的历程，大体上可以分为三个阶段。,起步阶段,(20,世纪,60,年代,-80,年代初,),平稳发展阶段,(20,世纪,80,年代中,-2000,年,),快速发展阶段（进入,21,世纪后）,一、地铁管片概况,一、地铁管片概况,发展、应用概况：,国家有关部门规定：人口在,300,万以上、,GDP,值在,1000,亿以上、年财政收入在,100,亿以上的城市可以建地铁，实际上达到或接近这个标准的城市已有 十五、六个之多，地铁和轨道交通规划总长度已超过,3 000km,。计划在,2010,年前建成的地铁线路长度超过,1 200km,。,一、地铁管片概况,发展、应用概况：,大中城市的膨胀趋势也相 当惊人，公共交通需求急剧上升，修建地铁和轻轨已是各大城市基础建设的必要内容，是现代化大都市的标志，而且是：早规划，早主动；早筹备，早成功；早动工，早见效。,21,世纪是地下空间时代。,一、地铁管片概况,发展、应用概况：,作为一种低能耗、低环境污染、低出行费用、低土地占用的交通方式，轨道交通是体现以人为本原则并对环境友好的“绿色交通”。,一、地铁管片概况,发展、应用概况：,进入,21,世纪，我国地铁建设步入了快速发展的阶段，各大城市地铁建设项目竞相开工。,地铁工程的造价一般在,5,亿元,/km,左右，国家审批手续严格。,钢筋混凝土管片的价格一般在,1800,2000,元,/m,3,。用钢量一般在,150,180kg/m,3,。,一、地铁管片概况,.预制混凝土衬砌管片工艺技术规程行业标准制订国内管片生产企业分布情况.doc,一、地铁管片概况,管片结构形式,国内80%还采用直线段管片和曲线段管片进行组合铺设，20%左右是通用管片。然而国外已经大量采用通用管片，这给设计、生产和施工都能带来方便和较好的经济效益。模具投入成本低，通用管片是今后发展的方向。国内隧道工程现有采用通用环管片的有：深圳地铁1、2、3、4号线全部采用通用环，5号线大部分采用通用环，广深港客专线是通用环、南水北调中线局穿黄工程等。,一、地铁管片概况,养护方式,为加快模具周转，绝大部分企业采用蒸汽养护。管片养护方式基本采用蒸汽养护加浸水养护、喷淋养护或喷涂养护剂的方式。在南方地区，以蒸汽养护加水养护居多。北方地区由于冬季施工时，无法进行水养护，大部分企业采用蒸汽养护加喷涂养护剂。从调研到的企业实际情况看，100%的企业均采用蒸汽养护；后续的养护方式中，北京建工采用塑料布覆盖保湿养护、广州安德为蒸汽养护后进行喷淋养护外，辽宁兴荣昌实业有限公司、北京港创为喷养护剂进行养护外其余均是水中继续养护至28天出厂。,一、地铁管片概况,管片生产、技术要求：,隧道是由预制管片逐环连接形成的，管片是在盾壳保护下，并在其空间内进行拼装。,一、地铁管片概况,管片生产、技术要求：,管片类型主要有球墨铸铁管片、钢管片、复合管片和钢筋混凝土管片，每环由数块管片组合而成。目前应用最广泛的是钢筋混凝土管片。,一、地铁管片概况,、,球墨铸铁管片强度高、延性好、易铸成薄壁结构，管片重量轻，搬运安装方便，管片精度高，外形准确，防水性好，但加工设备要求高、造价大，需翻砂成型后用大型金属切削机械加工。,、,钢管片：主要用型钢或钢板焊接加工而成，强度高，延性好，运输安装方便，精度稍低于球墨铸铁管片，但施工时在施工应力作用下易变形，在地层内也易锈蚀。,、,钢筋混凝土管片：有一定强度，加工制作比较容易，耐腐蚀、造价低，是最常用的管片形式，但较笨重，在运输、安装施工过程中易损坏。,一、地铁管片概况,管片生产、技术要求：,目前我国北京、上海、广州、南京地铁工程；西气东送穿越长江段（隧道）等盾构施工均采用了钢筋混凝土管片，另外在建项目还包括上海、武汉等地大型公路过江隧道和引大济黄、南水北调中线穿黄工程等大型隧道工程也都采用了钢筋混凝土管片。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,.预制混凝土衬砌管片工艺技术规程行业标准制订管片生产工艺流程图.doc,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,钢筋混凝土管片是高精度的混凝土预制构件，是隧道结构的主体，需承受外界土层压力，地下水压力以及隧道内的各种动荷载冲击，其质量直接关系隧道整体使用安全。其预制技术主要包括六方面：一是钢模控制技术；二是钢筋骨架制作技术；三是混凝土搅拌成型技术,;,四是蒸汽养护技术；五是二次养护技术；六是产品检验。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,钢模控制：,管片精度关系着盾构隧道的拼装质量，影响隧道整体的防漏性能、结构安全性等使用性能，管片精度主要由钢模具本身精度决定。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,钢模控制：,目前国内使用的模具大体可分为两类，一类是配备附着气动振动器的整体振动式模具；一类是用插入式振动器成型的人工振动式模具,。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,钢筋骨架制作,：,管片是隧道主要受力构件，其承载力主要由钢筋骨架、配筋决定，钢筋成型制作至关重要。钢筋成型需从断料、部件弯曲安放、焊接、测量等环节严格控制。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,混凝土搅拌成型,：,作为混凝土预制构件，混凝土成型质量直接影响着管片质量，决定着管片的耐久性、抗渗性、力学性能等关键性能。混凝土质量控制需从配合比设计、原材料选择、混凝土施工、管片养护等环节来控制。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,混凝土搅拌成型,：,(1),合理的混凝土配合比设计是提高管片耐久性的保证。,管片混凝土配合比及其耐久性设计中主要考虑以下几个方面：,混凝土的抗渗性能,混凝土的抗地下水（抗硫酸盐）腐蚀性能,混凝土的抗冻性能,混凝土的碱集料反应,防止钢筋锈蚀,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,混凝土搅拌成型,：,(2),混凝土施工质量是实现管片设计、体现管片性能的保证，它的优良与否决定着管片最终的使用质量。,(3)管片成型终凝后，要立即用吸水布进行覆盖养护，保持湿润。做好脱模前养护湿润养护、蒸汽养护）和脱模后养护（水池养护、喷淋养护）。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,蒸汽养护,当采用蒸汽养护时，应经试验确定混凝土养护制度。管片混凝土应进行预养护，静停时间不小于1小时。升温速度不宜超过15/h，降温速度不宜超过20/h，恒温最高温度不宜超过60。出模后当管片表面温度与环境温差大于20时，管片应在室内车间进行降温，直至管片表面温度与环境温差不大于20；管片在恒温阶段相对湿度不小于90%。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,蒸汽养护,管片的蒸汽养护可采用养护罩、养护坑或隧道养护窑养护。蒸汽养护的设施必须完整无损，以保证蒸汽养护的质量。,蒸养过程要勤观察，及时调节供汽量、控制温度、升降温速度。蒸汽养护结束，混凝土应能达到规定的脱模强度。,管片在未脱模前混凝土表面上塑料薄膜不可揭开，特别在温差大、湿差大时更应注意。以保证混凝土表面温湿度，防止温湿度下降太快而产生裂纹。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,二次养护,脱模后的管片经标识后进入后期养护。后期养护可以采用水中养护、喷淋养护或喷养护剂进行养护，以确保混凝土体不失水分。,水中养护。当管片温度与水温度相差不超过20时，管片可以进入水中养护。水中养护时管片必须全部浸没水平进行。管片进入养护池按生产日期及型号侧立排放整齐，养护时间一般714天。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,二次养护,喷淋养护。管片脱模后进入成品养护区后，应用纤维织物遮盖。管片贮存区设置自动喷淋系统。喷淋要保证表面混凝土湿透。依据气温不同，每天喷淋的次数有所不同。,喷养护剂养护。管片脱模进入成品养护区后，进行养护剂喷涂。养护剂的用量依养护剂的说明书确定。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,产品检验：,产品过程检验及成品检验,：,为保证最终的管片施工质量需注重过程控制与试验检验控制,。,管片是高精度的钢筋混凝土构件，产品试生产后达到龄期时应立即进行水平拼装试验，检验构件拼装后的配合精度是否达到设计要求。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,产品检验：,产品过程检验及成品检验,：,为检验管片的设计是否合理和力学性能是否达到要求需进行管片的检漏试验、抗弯试验和检验拼装过程中吊装螺栓孔承受的极限拉力的吊装螺栓孔抗拔试验。,二、生产工艺流程图用各工序控制要点,管片生产过程监控及产品出厂：,高性能混凝土质量的稳定性；,钢筋骨架制作的准确性；,高精度钢模的安装；,混凝土成型；,蒸汽养护及后期养护；,产品检验及出厂。,三、管片生产工艺及其比较,管片生产工艺的比较,.预制混凝土衬砌管片工艺技术规程行业标准制订管片生产工艺的比较.doc,四、标准制订的情况,完成了,预制混凝土衬砌管片国家标准的制订工作，2007年12月在湖南长沙通过了标准审议，标准已发布，标准号GB/T220822008,2008年6月30日发布，2009年4月1日实施。(中华人民共和国国家标准批准发布公告2008年第11号（总第124号）),正在进行预制混凝土衬砌管片工艺技术规程行业标准的编制工作，2008年通过审议。,标准的制订大大促进了管片生产的规范化。,五、管片生产的发展趋势,1、新颖流水线生产管片发展势头较好。,传统的管片生产方式以模具位置固定，各人工、材料、吊装设备处于不断运动状态，以适应固定模具相应的工序作业。因此，管片成型厂房面积大、使用人工多、起吊设备重返费时、养护蒸汽排放浪费，效率低下，一般一天完成二个循环的生产任务。管片全自动流水生产方式，以各作业工序的人工、设备、材料位置固定，通过全自动生产线将模具定时定点运送至各特定的操作工位，生产效率成倍提高，在其它辅助工作配合良好时，一般一个模具一天能生产四个循环。相同产能的前提下，能减少一半的模具投入、降低人工数量三分之一、少修建一半混凝土成型厂房和减少一半的蒸汽耗用量。采用管片全自动生产线，是同时大幅减少固定资产投入和降低可变生产成本的最佳途径。同时符合国家节能的要求，并且产品由于工艺参数设定，可排除人为因素的影响，产品质量稳定。,五、管片生产的发展趋势,2、管片宽度增大，接头减少，总体隧道密封效果好。,盾构隧道衬砌管片宽度有增加的趋势。通过增加衬砌管片的宽度，在隧道方向上管片的接头数目减少，管片的生产费用降低，隧道防水情况得到改善，施工速度提高，工程造价也得以降低。,五管片生产的发展趋势,3、通用管片是发展方向,管片按拼装成环后的隧道线型分为：直线段管片、曲线段管片及既能用于直线段又能用于曲线段的通用管片三类。目前，国内通用管片的使用量不大，但国外已经大量采用通用管片，这给设计、生产和施工都能带来方便和较好的经济效益。对生产企业，由于管片种类只有一种，在管片生产时不用考虑左转环、右转环或标准环的数量，生产企业可尽最大能力组织生产，以此提高管片模具的利用率，在最初购买模具时也可节省投资。在施工现场，通用管片使用比较方便，工作人员不用担心运错管片种类而返工。通用管片不但可以满足平面曲线的要求，而且可以通过调整封顶块的位置，可以满足竖曲线的要求，不需采用以前使用的楔形片，大大提高防水效果。,五、管片生产的发展趋势,4。标准发布后执行新标准生产,预制混凝土衬砌管片国家,标准全面规定了管片的术语和定义、分类、形状与规格、标记、原材料及制作要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志与出厂证明书、贮存、运输等。,标准发布和实施后，经过必要的宣贯工作，管片的生产企业将按标准组织生产，有利于行业的进歩。,谢谢各位！,