在管片的生产过程中，由于各种原因，导致产品浮现多种缺陷， 具体见下表：
严重缺陷 严重缺陷 严重缺陷 严重缺陷 严重缺陷 严重缺陷 严重缺陷
露筋 蜂窝 孔洞 夹渣 疏松 裂缝 裂缝
管片内钢筋未被混凝土包裹而外露 混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露 混凝土内孔穴深度和长度均超过保护层厚度 混凝土内夹有杂物且深度超过保护层厚度
混凝土中局部不密实 可见的贯通裂缝
长度超过密封槽且宽度＞0.1mm 的裂缝 密封槽部位在长度 500mm 的范围内存在直径 5mm 以
上的气泡 15 个以上
非贯通性干缩裂缝 棱角磕碰、飞边等
外表
严重缺陷 普通缺陷 普通缺陷
裂缝 外形
本工程的施工难点之一就是防水， 在高水压情况下需要从管片自 防水、管片接缝防水、嵌缝防水、螺栓孔防水和隧道渗漏处理等来综 合加强止水效果。 盾构隧道衬砌由预制管片拼装而成， 本工程要求抗 渗达 S12 以上，渗透系数 K＜10-11cm／s。因此管片接缝防水和嵌缝 防水是防水的重点位置，而管片质量与防水效果息息相关。
1.1 管片模具的精度
管片模具精度是保证管片加工精度的前提条件。根据相关规范中
钢模允许偏差见表 1-1：
1 宽度
mm
±0.4 ±0.4 ±0.6 <1 mm -1~+2
左、 中、右三个断面
每块 6 个点
各测一个 每块 2 个点 每块 4 个点 每块 2 个点
每块 2 个点
2 弦长 3 底模端模夹角 4 螺栓孔中心距 5 内腔高度
mm 秒 mm mm
两侧各测一个 四角各测一个
抽查 抽查
为保证钢模的精度，拟采取如下措施：
(1)确保加工精度。管片模具由国内有多年加工经验的杭州铁 牛有限公司机械厂生产加工， 加工过程进行监造， 同时和监理工程师 一道进行严格的验收。
(2)正确的运输和使用。模具应在一水平、无压力状态下运输。 运吊中应注意勿使起吊工具(绳、链、带)损伤模具内表面。任何情 况下， 起吊绳和物体都不能缠绕在凸出螺栓或者钢模板上， 管片模具放 置地面必须能使模具彻底固定，此外，基底应稳固且不受振动干扰。
(3)定期进行检查和调整。每一个钢模生产出 100 块后进行中
检
和维修保养，调换易损件。
1.2 管片模具数量
本工程共需 5204 环管片(其中负环管片 18 环)。管片外径 (直 径)9000mm，内径(直径)8100mm，厚 450mm，环宽 1.8m。全环由 8 块组成，即 5 标准块(B1 、B2 、B3 、B4 、B5) ，2 块邻接块(L1 、L2)和 1 块封顶块(F)；管片采用通用楔形环，最大楔形量为32mm，封顶块可 根据需要按照 1/3 标准块角度安装在不同点位；管片混凝土强度等级
为 C50, 抗渗等级为 P12。管片环向及纵向均采用 M30 斜螺栓连接。
本工程施工管片模具计划在国内采购， 以节省相关设计、 运输时 间。钢模具有较大的刚度，同时根据现有国产模具的寿命(约 1000 环) 和施工需要计划购买 7 套模具。 前期采购模具 5 套，根据盾构工 区施工情况， 再决定是否购置剩余的两套模具， 模具采用附着式振动 器振动。
管片生产采用自行就近建厂加工，管片按 270 环/月计划生产。
管片生产和运输总量均为 5204 环，各规格管片总数量约 41632 片。 管片属于技术含量高， 工艺和品质要求特殊高的钢筋混凝土构件， 按 严格的技术质量指标生产， 要求从原材料的进货， 创造到产品的交货 全过程有严格的质量控制。我们的目标是产品合格率达到 100％。
管片生产计划 2022 年 6 月上旬试生产， 2022 年 7 月 1 日前进行
各项投产前的试验，经批准后才正式生产，工期 21 个月。
2.1 管片制作的准备
(1)管片开始生产前提前一周将混凝土配合比设计、原材料检
验合格证书及出厂证明、骨材级配、捣实、养护方法、模具等以管片 生产施工组织设计、拼装试验、破坏试验等报监理工程师审核认可。
(2)配备本工程所需的检验仪器及设备。备有工作样板、规尺、
内径千分尺等供监理工程师检查其精度及容许公差。
2.2 工艺技术标准
(1) TB10753—2022 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》
(2) JGJ 55—2022 《普通混凝土配合比设计技术规定》
(3) JGJ 63—2022 《混凝土拌和用水标准》
(4) GB 50204—2002 《混凝土结构工程施工及验收规范》
(5) JGJ 18—2022 《钢筋焊接及验收规范》
(6) GB/T 50107—2022 《混凝土强度检验评定标准》
(7) GB 50164—2022 《混凝土质量控制标准》
(8) GBJ 321—90 《预制混凝土构件质量检验评定标准》
(9) CECS 104：99 《高强混凝土结构技术规程》
(10) GB 175—2022 《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》
(11) GB/T 14684—2022 《建设用砂》
(12) GB/T 14685—2022 《建设用卵石、碎石》
(13) GB8076 —2022 《混凝土外加剂》 2.3 管片砼原材料
管片生产所用的水泥、砂、石子、钢材、外加剂等原材料采购、 保存、 检验均应符合有关规范和标准， 须得到业主和监理工程师的认 可和批准，且必须附有生产厂的产品质量保证书。
(1)水泥：选用 42.5 强度硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥；
(2)砂：选用质地坚硬的中粗砂，细度模数为 2.3~3.0，粉细 物质含量不大于 2%，氯离子含量不超过 0.04%，可溶性硫酸盐按重 量计不超过 0.4%；
(3)碎石：粒径为 5~20mm，质地坚硬，粉细物质含量不大于 2%，压碎性指标不超过 10%，氯离子含量不超过 0.03%，可溶性硫酸
盐按分量计不超过 0.4%；
(4)水：采用清洁的不含有害物质的自来水，注意严格控制水 灰比，水灰比不得超过 0.45，可适当掺入减水剂来降低砼水灰比；
(5)钢筋：钢筋表面应清洁，不得有易脱落的锈皮、油漆等污 垢；钢筋必须顺直， 调直后表面的伤痕及锈蚀不应使钢筋截面积减少。 钢筋笼架接头焊缝高度不小于 0.3d (d 为钢筋直径)，宽度小于搭接长度双面焊应＞5d，单面焊应＞10d。
2.4 管片制作工艺
管片生产工艺流程如下：
0.7d，
钢筋车间
钢筋切断
主筋弯曲成型 钢筋部件弯曲成型
模具拼装
钢筋笼制作
钢筋笼及预埋件安装
检验 返修
保护层定位
原材料检验
钢模宽度检测
钢筋笼检查
砼浇注、捣固 砼拌和 砼检查
湿润养护
拆模并标注管片
管片检查 喷淋养护 储存 运至工地
废弃管片
2.4.1 钢筋制作
(1)钢筋制作应严格按设计图纸要求断料和弯曲成型；
(2)钢筋进入弯弧机时应保持平衡，防止平面翘曲，成型后表 面不得有裂缝；
(3)钢筋骨架焊接成型时必须在符合设计要求的靠模上制作；
(4)骨架首先必须先安装在模具上，经测量调整和检验各项尺 寸都符合要求，才可作为定型尺寸开料和弯曲成型；
(5)钢筋骨架焊接成型时焊接位置要准确，严格掌握好钢筋骨 架的焊接质量。 钢筋焊接电流应控制在 100~140A 之间； 焊接不得烧 伤钢筋，凡主筋烧伤深度超过 1mm，即作废品处理；焊缝表面不允 许有气孔及夹渣，焊接后氧化皮及焊渣必须及时清除干净；
(6)正确选用焊条，焊条型号应符合设计图纸的要求，图纸无 特殊要求时，应符合相关规范；
(7)管片钢筋制作允许误差见表 1-3。
1 网片长、宽尺寸 ± 10 2 网片间距 ± 10 3 分布筋长度尺寸 ± 10 4 分布筋间距 ±5 5 骨架长、宽、高尺寸 ＋5 ；－10 6 主筋保护层 ＋5 ； －3 7 箍筋间距 ± 10
8 环纵向螺栓孔 畅通、内圆面平整
2.4.2 混凝土捣制
(1)灌浆孔螺栓等预埋件不能损坏，安装位置要正确；
(2)上料系统和搅拌系统必须定期检验，校验电子称量系统的
精确度。由持有试验员上岗证的工程师负责监察混凝土的搅拌质量；
(3)浇筑前必须先按规定项目对组合的模具进行验收，发现任 何不合格项应通知上工序返工；
(4)模具经检验合格才可放入钢筋笼，安装预埋件和检查保护 层；
(5)组装好的模具经检验合格方可准许浇筑混凝土；
(6) 惟独被确认坍落度在 50-70mm 范围内的符合设计要求的混 凝土方可用于管片生产；
(7)模具上要一次性均匀分布足够量的混凝土才分别启动附着 式振动器； 振动时间长短的判别是观察混凝土与侧板接触处， 如再也不 有喷射状气、水泡并能均匀起伏为适当时间；
(8)竖起面板的时间应随气温及混凝土凝结情况而决定，待混 凝土初凝后可进行光面，并按粗、中、精三个工序进行；
(9)拆除活动的棒芯及其它附件，光面后盖上密封地帆布罩， 并进行蒸汽养护；
(10) 严格控制蒸养时间、 升温及降温速率、 恒温时间和湿度等； 管片蒸养要满足如下规定控制：
①混凝土浇注 2 小时后方可进行蒸汽养护。
②每小时温度增加不可超过 15 度，降温速度不超过每小时 10 度。
③最高温度不得超过 60 度。
④混凝土强度达到 20MPa 以后，拆模、起吊。起吊出来的管片
在翻转台上进行翻转成侧立状态， 测量及标识后进行脱模后的水中养
护，时间为 7 天。
管片养护主要温度曲线见图 1-1。
温度
小时
2.5 储存和运输
(1)管片储存根据生产计划准备 200 环以上的现场储存场地。
(2)管片在满足龄期且达到设计强度之后方可运到施工现场，
在现场利用 16T 门吊进行卸车， 并堆在规划的场地上。 管片运输要采 取切实有效的保护措施避免边角破坏以及超额应力的发生。管片堆放 场地要求坚实平整，堆放高度为三块，垫木要上下对齐。
(3)在施工现场普通储存 30 至 50 环的用量，根据施工进度，
从管片生产厂随时动态调整储存计划。
2.6 进货检验和试验控制及预埋件的加工管理
(1)混凝土的原材料使用业主监理认可的材料，未经允许不得 随意变改；
(2)砂、石、普通钢材根据“进货检验通知单”按批量抽检后
使用；
(3)水泥抽样检验方法按[硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥] (GB175-2022)的规定执行，散装水泥以总量不超过 500 t 为一批，可 不定期采集试样进行强度检验；
(4)钢筋进场必须附有质量保证书，经复试合格后投入使用， 进场时钢筋应按规格分类挂牌堆放，钢筋表面应洁净，不得有油漆、 污垢，当钢筋浮现颗粒状或者片状锈蚀时不许使用；
(5)预埋件按设计图纸进行加工生产，供方提供出厂合格证。 进仓时进行外观抽检，不合格品要废弃，不能投入生产使用；
(6)管片的混凝土强度等级是 C50，抗渗级别 S12，坍落度 50-70cm，脱模强度 20MPa。配合比的试验设计考虑到提高混凝土早 期强度， 坍落度以满足施工需要为设计依据。
2.7 检验和试验控制
(1)检验钢筋骨架的规格、数量和间距是否符合设计要求；
(2)焊接后钢筋骨架的刚性，防止钢筋骨架因焊接产生变形出
现扭曲;
(3)保护层厚度及预埋件安装位置是否正确；
(4)模具进行宽度检验，核对吻合标志，没有经检验的模具， 严禁捣制混凝土；
(5)模具是否清洁，模具内有无杂物，脱模剂是否均匀。经上 述检验后，质检员填写记录并通知下一工序浇注混凝土；
(6)混凝土搅拌前，测定砂石含水率，并根据含水量的变化进
行调整，不许随意更改配合比；搅拌时间为不小于2 分钟，不超过 3 分钟，坍落度为 50-70mm；材料允许误差：水泥和外掺料：±1%； 粗细骨料：±2%；水和添加剂±1%；
(7)混凝土送到施工现场后必须先进行坍落度测试，并目视检 查泌水性、和易性、粘聚性，符合设计要求才允许使用。
(8)管片的脱模强度是 20MPa，项目部管片厂应在接到中心试
验室的“混凝土抗压强度通知单”后才进行脱模吊运工序。
2.8 检验测量和试验设备控制
(1)所有检测和试验设备必须经国家法定的检测机构检验合格 才允许使用,并贴上合格标识，确保量值能溯源到国家基准。
(2)检测仪器设备应在有效期内使用。使用前应进行校准，使 用后应进行复核。
(3)检测工作应严格按各种材料的检测操作规程进行检验，并 如实填写检测数据。
(4)试验室的试验仪器设备时常进行清洁保养，仪器设备的检
定按周期检定计划进行。
2.9 成品检验
(1)测量检验：用于管片外形尺寸公差检验。其质量标准见表
1-4；检验结果填在出厂合格证上，上面标注其生产日期、出厂日期、 检验者姓名、检验合格证号、管片强度等级、管片几何尺寸等；
管片宽度 弧长、弦长 内半径 管片厚度 环缝间隙 纵缝间隙
mm mm mm mm mm mm
±1 ±1 ±2 +3、-1 ≤2 ≤2
每块测三点 每块测三点 设计要求 每块测三点 三环整环拼装 三环整环拼装
(2)触觉及目视检验：用于外观质量缺陷检验。
①检验工具
游标卡尺： 0~2000mm 精度 0.05mm 、0~500mm 精度 0.05mm 样规：用于弧弦吻合度检验。 水平尺：检验水平情况。
尼龙线： Φ1mm 长 7m 扭曲变形情况检验
②成品尺寸检验：用游标卡尺对管片的宽度、厚度、扭曲进行 100%的检测。
③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、缺角。轻微缺陷应进行修饰，止水带附近不允许 有缺陷，灌浆孔应完整、无水泥浆等杂物。
④产品最终检验由工程管理部派出的质检员负责， 行政管理由项 目部负责。 质检员发现产品质量问题要及时向技术部报告。 不合格产 品即时标识和隔离。
⑤所有检验数据应作记录， 并在产品规定的位置上印上标识， 表 示经检验合格，可进入养护场进行喷淋养护。
⑥混凝土强度应达到设计强度的 100％管片才允许出厂安装。 2.10 管片试生产
(1)产品正式投产前有一个试生产阶段，为检验管片的设计是 否合理和力学性能是否达到设计及验收标准要求。
(2)强度到达养护龄期后要进行水平拼装试验，检验构件的精 度是否达到设计要求。
(3)管片渗漏试验，检验管片内弧面渗漏情况，观察侧面渗透
情况是否达到设计及规范。
2.11 产品养护和储存
(1)养护池中管片按生产日期及型号侧立罗列堆放整齐，并应 搁置在柔性垫条上，垫条厚度要一致，搁置部位上下一致。按规定进 行 7 天的水中养护；
(2)管片在水中养护 7 天后方可置放到储运场存放，储运场地 面应坚实平整， 存放时管片应内弧面应向上平稳地置放整齐， 垫条应 上下成向来线，堆放高度不得超过五层；
(3) 56 天后达到设计强度管片才可出厂；
(4)管片应无缺角、掉边，表面密实、光洁、平整。
(5)管片预埋件完好、位置正确。
(6)管片型号和合格章和生产日期的标识醒目无误。
(7)单块管片检验应符合质量标准。
(8)运输管片出厂时，管片内弧面应向上平稳地置放于运输车
辆上，管片之间应垫有柔性材料，防止撞击；
2.12 管片质量检验标准
(1)钢筋制作误差应符合表 1-3；
(2)单块管片成品质量应符合表 1-4；
(3)管片生产正常后应对每日生产的不同类型的管片分别抽检
两块检漏，检漏标准为：按设计抗渗压力恒压 2h，渗漏线不得超过 管片厚度的 1/5。
(4)管片水平拼装应符合下列规定：
①由三环管片进行水平组合拼装， 并经检验合格方可投入正式生 产。
②管片投入正式生产后， 对每套钢模生产的管片按如下规定做水 平拼装检验： 管片开始生产 100 环后进行水平拼装检验一次； 开始生 产 100 环后，再经一次水平拼装检验合格后可定为每生产 100 环作一 次水平拼装检验；
③水平拼装的检验标准，见表 1-5。
1 环缝间隙 2 纵缝间隙 3 成环后内径 4 成环后外径 5 纵环向螺栓部穿进 每环测三点 每条缝测三点 测 4 条(不放衬垫) 测 4 条(不放衬垫)
螺栓与孔间隙
插片 插片 钢卷尺 钢卷尺 插钢丝
≤2 ≤2 －2 ＋2 －2 ＋6
≥(d 孔－d 螺-2)
开模、合模方式必须按技术交底执行，钢筋笼入模时端模、侧模 处于打开状态， 操作人员应认真负责， 如有吊装钢筋笼时磕碰模具状 况浮现，将对相关责任人处以 100 元 / 次的罚款。
清理模具应及时、 彻底，模具上不得有锈迹和混凝土残留，模具
清理后经甲方值班工程师检查合格后方可进行下一工序施工。如乙方 未经许可私自施工， 处以 100 元 / 次的罚款。 如连续生产 12 环管片 模具清理均及时、彻底，奖励作业班组 100 元。
(1)钢筋的下料、焊接严格执行技术交底，如同一焊工生产的 钢筋笼连续两次报检不通过，处以相关责任人 20 元罚款。如连续生 产 12 环钢筋笼均一次通过报检，奖励作业班组 100 元。
(2)成品钢筋笼如发现有漏焊、主筋烧伤、缺筋现象浮现，处
以作业班组 10 元/处的罚款。
(1)凡塌落度不合要求的混凝土，一律不得用于管片。及时与 现场值班工程师联系，并告知试验室。
(2)振捣时严禁浮现漏振、过振情况浮现。对所造成的蜂窝、 麻面处以 20 元/处罚款。对管片外观、强度造成严重影响的，将不予 验工计价。
(3)收面应保证管片外弧面圆顺、光滑，凡发现管片外弧面超 厚、 存在波浪的处以 50 元/每片的罚款。对厚度超过规范要求的管片 将不予验工计价。
(4)对彻底符合以上要求的管片赋予 100 元/环的奖励。
(1)管片蒸养的升降温梯度严格遵照技术交底执行，对私自调 整升降温梯度造成管片浮现表面裂缝的情况， 处以 500 元/次的罚款。
对裂缝超过规范允许值的管片将不予验工计价， 并处以 6000 元/环的 罚款。
(2)脱模时混凝土强度必须大于 20MPa，如发生未达到脱模强
度强行脱模的情况，处以 500 元/次的罚款。
(1)管片脱模时真空吸盘位置对准管片正中，防止对拼装定位 孔处的损坏。
(2)对管片损伤处处以 50 元/处的罚款，损伤严重的处以 100 －200 元/处的罚款。
(3)对管片修补质量较差的部位处以 50 元/处的罚款。
(4)对无任何损伤的管片赋予 100 元/环的奖励。 (以管片运抵
堆放场地为准)
奖罚以合同文件为准。
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