摘要：本文先从管片表面存在气泡较多、外弧面局部不平整、少量螺栓孔塌孔、边角破损等方面分析预制混凝土衬砌管片外观质量问题，再分别从控制管片表面气泡孔残留、调整外弧面平整度、预防螺栓孔塌孔、成品保护等方面阐述预制混凝土衬砌管片外观质量控制策略。

关键词：预制混凝土;衬砌管片;外观质量;问题与策略

引言：管片作为地铁隧道的主要受力构件，其质量非常重要，是地铁隧道结构安全性、耐久性的主要保障。针对目前管片生产中出现的质量通病，为了有效预防和规避管片的质量问题、提高管片质量，对预制混凝土管片在施工过程中常见的质量问题进行了分析，并提出了相应的解决方案和规避措施。

一、预制混凝土衬砌管片外观质量问题

（一）管片表面存在气泡较多

管片气泡常见于管片的拼接面上、止水槽处、内弧面、邻接块和标准块等位置，气泡孔径大小主要存在两种情况，大气泡孔径在10mm以上、深度在10mm以内，小气泡孔径和深度均在1mm以内。管片表面存在气泡较多会直接导致管片防水功能、耐久度、美观度下降，导致管片表面气泡较多的原因包括施工欠振因数不合理、脱模剂性能差、混凝土质量不符合要求。

（二）外弧面波浪、褶皱、龟裂

管片外弧面局部不平整主要表现波浪、褶皱、龟裂等质量问题，其原因一般为混凝土配合比、塌落度不符合要求。除此之外，混凝土原材料中碱含量超标、混凝土衬砌管片生产工艺不稳定、技术细节不到位、温度控制不严格等因素也会导致管片外弧面存在质量问题。外弧面局部不平整会导致管片精度、结构性能、耐久度下降，管片生产过程必须严格按照技术交底细节进行。

（三）少量螺栓孔塌孔

管片少量螺栓孔塌孔常见于拼接面的螺栓孔处，螺栓孔塌孔主要分为粘皮塌孔、挤压塌孔两种类型，前者深度可至10mm，后者大小可达50cm。少量螺栓孔塌孔会导致管片外观的美观度、耐久度、结构性能下降，导致管片少量螺栓孔塌孔的原因包括橡胶垫圈未洁理干净、安装不到位、变形、混凝土强度不足、混凝土保护层脱落。

（四）边角破损

管片边角破损的主要表现形式包括缺棱、掉角及飞边，常见于内弧面、外弧面棱角等位置，边角破损会导致管片美观度、结构尺寸、施工质量下降，导致管片边角破损的原因主要包括钢模拼接面留有混疑土残渣等杂物、管片脱模时漏浆处混凝土剥落、组模时钢模端板的紧固螺栓未上紧、浇筑时模板移位漏浆、脱模时混凝土粘皮、管片一侧脱离或挤压在模具上、倒运过程碰撞脱落。

二、预制混凝土衬砌管片外观质量控制措施

（一）控制管片表面气泡孔残留

1.加强原材料管控，优选级配合理、含泥量、强度满足要求的骨料，加强过程检测。混凝土主要原材料为水泥、骨料、水、石子、化学外加剂、矿物掺合料，这些材料进入施工现场之前必须进行质量检查，确保混凝土原材料质量符合设计要求。其中骨料在混凝土材料中发挥着至关重要的地位，如果骨料优选级配不合理、含泥量不合理、强度不满足要求，则混凝土强度性能必然会受到影响，因此施工人员必须保证原材料质量符合要求，才能减少管片外观质量缺陷。

2.建立配合比多样化设计，重点做好减水剂的选配、使用及水胶比、砂率的控制。预制混凝土衬砌管片外观质量控制人员必须先设计尽可能多的原材料配合比方案，然后选择强度等性能符合要求的混凝土配合比方案，最后从中选择减水剂、水胶比、砂率的合理选配方案，确保施工现场混凝土质量不受预制混凝土衬砌管片外观的影响。

3.延长振捣时间、增加振幅，提高混凝土振捣密实度。预制混凝土衬砌管片外观质量控制人员必须认识到混凝土施工质量不符合要求会导致管片外观缺陷，因此混凝土施工人员应在允许范围内适量延长振捣时间，确保混凝土振捣密实度符合要求，尽量减少管片表面气泡孔残留，否则管片防水功能、耐久度、美观度都会受到一定影响。

4.加强设备检修与维保，重点是振捣器激振频率与振幅。振捣人员需要长时间振捣以保证混凝土振捣密实度符合要求，而振捣时间过长会导致振捣器使用寿命下降，因此相关人员必须定期对振捣器进行检修、维修和保护，尽量保证振捣器激振频率与振幅等参数正常，以提高混凝土振捣质量和效率，提高预制混凝土衬砌管片外观质量。

5.做好脱模剂的选型及侧边涂刷工艺控制。预制混凝土衬砌管片外观质量缺陷很多是由于混凝土浇筑模板脱落时致管片一侧脱离或挤压在模具上导致的，因此相关人员必须做好脱模剂的选型工作，尽量让混凝土浇筑模板能够顺利脱落。脱模剂选型确定后，还必须保证脱模剂涂刷质量，如果混凝土侧边涂刷工艺不当，则脱模剂选型合理也无法保证混凝土浇筑模板顺利脱落，只有同时做好脱模剂选型工作和侧边涂刷工作才能减少管片表面气泡孔残留。

6.做好岗位操作人员的技能培训。为了减少管片表面气泡孔残留，混凝土施工人员必须保证混凝土振捣时间合理且相关指标满足相关原则，这样在正确使用水性或者油性脱模剂，务必做到不漏涂、不流、不淌，保证混凝土脱模后不会导致预制混凝土衬砌管片外观质量缺陷。混凝土生产过程中必须严格控制配合比，在生产过长中必须频繁检测混凝土塌落度是否符合要求，保证混凝土坍落度和粘聚性等性能符合要求[1]。

（二）调整外弧面平整度

1.通过调整混凝土配合比，控制初凝时间。混凝土施工人员必须重视混凝土材料质量检测，确保砂石、水泥、粉煤灰等材料质量及其配合比符合要求，若发现管片存在质量问题则可以通过控制变量法替换混凝土原材料，这样即可找到混凝土外弧面出现波浪、褶皱、龟裂的原因，这样更换问题材料之后即可保证混凝土配合比正常。除此之外，混凝土施工人员还可以通过加强混凝土养护，控制混凝土初凝时间，确保混凝土28d标养试块抗压强度符合要求[2]。

2.调整生产线劳务人力资源配置，并加强培训。预制混凝土衬砌管片施工必须重视对管片外观质量的控制，因此预制混凝土衬砌管片生产线必须配备足够数量的质检人员，通过质量检测对外弧面平整度进行调整，尽量通过优化质检人员培训减少管片外观质量尺寸偏差。

（三）预防螺栓孔塌孔

严格芯棒拔出工艺控制，并且在冷却区对螺栓孔进行逐孔复穿，确保孔径满足要求，复穿率应达到100%。相关人员在起吊管片时必须保证混凝土强度在20MPa以上，防止混凝土一侧脱离或挤压在模具上。为了减少管片螺栓孔孔口侧壁混凝土所受压力，起吊人员应该选择合适的管片吊运方式，尽量减轻压力对预制混凝土衬砌管片外观质量的影响。除此之外，混凝土施工人员还应该加强对橡胶垫圈的检查，如果没有发现橡胶垫圈存在变形情况才能进行混凝土施工，若发现橡胶垫圈变形必须在更换垫圈之后才能进行混凝土施工[3]。

（四）成品保护

1.优化防撞块放置形式，脱模后应达到防撞和限位的目的。预制混凝土衬砌管片脱模后受到撞击会出现管片外观质量缺陷，因此混凝土施工人员必须优化防撞块放置形式，防止倒运过程碰撞脱落，尽量减少操作失误。

2.管片在水养池中摆放保持适当距离，叉车倒运中严格禁止碰撞管片。管片在出入养护池和进出堆场的过程中，由于操作因素，可能造成管片的碰撞，导致管片缺棱、掉角现象。因此制定管片吊装、堆放管理制度时，从吊运的各个环节来规避管片的碰撞问题。

3.管片元宝型存储时底部垫木不小于20cm*20cm，垫木位置应满足受力要求，层间垫木应保持上下铅直，存放区场地应平整，地面坚实。管片吊运过长中必须在管片间设橡胶缓冲垫、叉齿胶套，严格控制管片堆放的行距和前后间距，加强起吊工和信号工的操作培训，起吊时，确保吊具重心和管片重心在一条铅垂线上，做到匀速、垂直起吊，严格杜绝管片边角破损问题的出现。

4.严格执行管理制度，落实各项保护措施，加强操作人员培训及考核。管片吊运人员必须在培训过程中了解混凝土模具检查的重要性，让其了解哪些情况属于预制混凝土衬砌管片外观质量缺陷出现的前兆。例如发现钢模顶部四周卷边或钢模发生变形后必须在维修后才能进行混凝土浇筑，混凝土表面密实度不符合要求则必须先使用木模拍打。

结论：综上所述，预制混凝土衬砌管片外观质量控制人员可以通过加强原材料管控、建立配合比多样化设计、提高混凝土振捣密实度、加强设备检修与维保、做好脱模剂的选型及侧边涂刷工艺控制、做好岗位操作人员的技能培训等措施控制管片表面气泡孔残留，通过调整混凝土配合比、严格收面工艺及入窑时机控制、调整生产线劳务人力资源配置等措施调整外弧面平整度，通过严格芯棒拔出工艺控制预防螺栓孔塌孔，通过优化防撞块放置形式、调整管片拜访距离、加强管片元宝型存储管理、严格执行管理制度加强成品保护，这样才能提高管片外观质量，减少管片质量缺陷导致的危害。

参考文献

[1]刁述红，王风民，田斌.地铁预制混凝土衬砌管片损伤修复关键技术[J].山西建筑，2019，45（22）：149-150.

[2]王梓丞.预制混凝土衬砌管片模具的研究与改进[J].门窗，2019（16）：223.

[3]俞锋，王春蓉，谈永泉.GB/T 22082—2017《预制混凝土衬砌管片》标准解读[J].混凝土与水泥制品，2018（09）：85-89.