张凯伦1, 陈际洲2 ,刘海滨3
1.青岛建青质量检测有限公司 山东 青岛 266041 2.青岛市政空间开发集团有限责任公司，山东 青岛 266071 3.青岛市政集团砼业工程有限公司, 山东 青岛 266231
摘要：地铁混凝土管片的外观质量一直是行业内的一个难题，近年来各大管片厂对影响管片外观质量的气泡、蜂窝、麻面、磕碰、色差等问题，采取了各种措施进行了预防，部分问题已得到了有效的解决，并形成了施工工法，指导生产，但是影响管片磕碰问题的因素较多，主要涉及人、机、料、法、环等方面，无法彻底解决，本文从管片转运、码垛流程中对影响磕碰的工装进行研究，提出改进方案，旨在解决该类地铁混凝土管片外观质量问题。
关键词：防撞装置、预制混凝土管片、管片外观质量
0引言
目前，城市地铁施工一般采用盾构法，盾构机在地下掘进时使用预制混凝土管片进行拼装，预制混凝土管片的质量决定了整个工程的施工质量。而在预制混凝土管片实际生产、运输过程中，管片极易磕碰，见图1，磕碰后需要进行修补，目前市场上的修补材料多采用“堵漏王”等强快硬水泥进行修复，水泥的黏结力固定，修补快，但可靠性相对较低，修复部位会发生再次破损，影响管片的质量及工程安全。因此如何在管片倒运和码垛过程中，降低管片磕碰的概率成为了一个重要的研究课题。
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图1 管片磕碰
1 问题提出
地铁混凝土管片经过钢筋笼安装、浇筑、蒸养等工艺流程，达到强度后需要从生产车间转运到养护区域，以及管片码垛、装车、发货过程中，车辆启动、停止以及吊车起吊时极易造成相邻的管片互相磕碰。目前管片生产厂家大都是采用在相邻管片之间加装简易防撞块的方式来解决此类问题，见图2。然而这种简易式的防撞块在使用时无法折弯，安装效率较低；另外，管片之间的挤压力通过防撞块主体传递，容易造成管片表面磨损。因此研究一种带有折弯卡块滑动卡接结构，并且对管片磨损较小的竖向管片防撞块替代传统的简易式的防撞块具有较高的经济效益和社会效益。
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图2 简易管片防撞块
2 制定方案
技术人员分析了管片转运、吊装、发货过程中可能会造成管片磕碰的各种因素，经过技术论证，提出了一种管片竖向新式防撞装置方案，该装置主要包括码垛座、连接板、防撞块主体、折弯卡块、缓冲垫、耐磨层，码垛座的一端两侧分别设置有支脚，两侧支脚之间设置有连接板，码垛座的一端设置有阻尼插槽，码垛座通过阻尼插槽插接有管片主体，管片主体的两侧分别设置有防撞块主体，码垛座的一端通过方孔与防撞块主体插接，连接板通过方滑孔的两侧分别滑动连接有折弯卡块，两侧的折弯卡块之间设置有弹簧，防撞块主体的一端设置有卡槽，防撞块主体通过卡槽与折弯卡块卡接，见图3。该方案能够提高防撞块安装的效率，减少防撞块对管片的磨损。
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图3 竖向新式防撞装置设计方案
3 可行性分析
新方案采取后能够降低管片的磕碰率，相应的管片修补材料费、人工费、机械费等都可以不同程度的降低，技术人员对采用新方案前后每生产1000片管片，各项成本进行了预算、对比，见表1，每1000片管片节约费用6000余元，全年可节约费用约19万元，具有较高的实施价值。
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表1:每1000片管片方案实施前后修补、倒运费用对比
方案实施过程中对相关的关键技术申请专利保护，可对该项目进行科研立项，带动员工参与科技创新活动，举办QC质量活动，推动公司科技创新能力，该方案实施有效后能够推动行业施工工法的发展，具有较高的社会意义。
4 方案实施的材料与设备
4.1材料
1)16mm钢板 ;
2)E43 焊条
3)聚氨酯防滑板
4)M25螺栓
4.2设备
1) 折弯机
2）切割机
3）电焊机
4）角磨机
5）吊机
6）转运车辆
7）抛丸机械
5.质量控制
该方案实施时主要依据以下标准，严格控制产品质量。
1.《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082-2008
2.《建设工程施工质量验收规范》GB 50300 － 2001
3.《机械加工设备一般安全要求》GB 12266-1990
4.《生产设备安全卫生设计总则》GB5083-1999
5.《机械设备的危害因素》GB12266-1990
6.结语
该种防撞装置不仅适用于地铁混凝土预制管片，所有混凝土预制构件都可以在此基础上对该装置进行改进应用，填补了国内此项技术的空白。下一步将根据设计方案，结合实际情况进行加工制作，开始应用，并检测其应用效果，申请相关知识产权进行保护，推动该类工装产品在行业内的应用，提高产品整体质量。
参考文献
[1] 冯明扬 刘保东 张敏强 胥睿 外包橡胶混凝土覆层对梁式桥墩防撞性能影响的试验研究 振动与冲击 2020年 39期
[2] 周隆众 郭永智 刘新翠 一种高耐久性钢筋混凝土防撞护栏的研发 公路交通科技 2018年14期
[3] 张雪帆 桥梁混凝土防撞护栏防腐处理 交通世界 2016年23期