廣州地鐵與管片發(fā)展現(xiàn)狀——對(duì)管片生產(chǎn)的幾點(diǎn)思考

一、廣州地鐵概況

    廣州地鐵一號(hào)線

      全長(zhǎng)18.48公里，設(shè)16個(gè)車站。為東西走向，以西南面西朗站為起點(diǎn)，到坑口站后轉(zhuǎn)入地下，沿花地大道延伸至芳村，穿珠江水下隧道至黃沙，經(jīng)寶華路至陳家祠站后折向東，沿中山路通過西門口、公園前、農(nóng)講所、東山口等人口稠密、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)集中、交通繁忙的市中心繁華地區(qū)，然后下穿廣州大道經(jīng)天河體育中心到達(dá)終點(diǎn)廣州東站。

        一號(hào)線于1993年12月28日動(dòng)工興建，1998年12月28日全線建成，1999年6月28日全線開通運(yùn)營(yíng)。日運(yùn)營(yíng)時(shí)間17個(gè)小時(shí)，發(fā)車間隔最短為7分鐘。列車正點(diǎn)率、兌現(xiàn)率均為99%，日平均客運(yùn)量為24萬人次，節(jié)假日最高日客運(yùn)量45萬人次。

    地鐵二號(hào)線

       廣州地鐵二號(hào)線全長(zhǎng)23.265公里，共設(shè)20座車站，為南北走向。其中高架線路長(zhǎng)4.053公里，地下線路長(zhǎng)18.654公里，過渡線路長(zhǎng)0.336公里，地面線路長(zhǎng)0.222公里。全線最長(zhǎng)的區(qū)間是鷺江站-中大站區(qū)間，共長(zhǎng)1693.5米；最短的區(qū)間是磨碟沙站-赤崗站區(qū)間，共長(zhǎng)770米。

       廣州地鐵二號(hào)線首期工程三元里～琶洲段已于2003年6月28日全線正式開通運(yùn)營(yíng)，目前日均客運(yùn)量達(dá)到19萬人次，最高峰超過31萬人次。

   地鐵三號(hào)線

      廣州地鐵三號(hào)線線路呈南北"Y"字形走向，從北向南貫穿廣州市區(qū)新城市中軸線和番禺區(qū)發(fā)展軸線。主線由廣州東站至番禺廣場(chǎng)，長(zhǎng)28.73公里，設(shè)車站13座，平均站間距2.2公里。支線由體育西路至天河客運(yùn)站，長(zhǎng)7.43公里，設(shè)5座車站，平均站間距1.4公里。

     另外，按照遠(yuǎn)期規(guī)劃，三號(hào)線除了往北延伸至新機(jī)場(chǎng)外，南面到達(dá)番禺廣場(chǎng)后將折向東，穿過廣州新城后直達(dá)海鷗島，屆時(shí)全線將達(dá)84公里，為廣州地鐵中最長(zhǎng)的線路。

     三號(hào)線首通段廣州東站至客村段于2005年12月26日開通，全線廣州東站至番禺廣場(chǎng),體育西路至天河客運(yùn)站,計(jì)劃于2006年底開通。并成為國(guó)內(nèi)首次采用“Y”型運(yùn)營(yíng)線路、時(shí)速達(dá)120公里的軌道交通快線系統(tǒng)。

  地鐵四號(hào)線

      廣州地鐵四號(hào)線從奧林匹克中心站至沖尾工程全長(zhǎng)46.56公里，共設(shè)18座車站。新造至沖尾計(jì)劃于2006年底建成，萬勝圍至車陂南計(jì)劃于2007年底建成，奧林匹克中心站至車陂南站計(jì)劃于2010年底建成。

　　項(xiàng)目建成后，將加強(qiáng)小谷圍、新造等珠江南岸地區(qū)與城市中心之間的溝通，強(qiáng)化廣州市中心區(qū)與南部地區(qū)的聯(lián)系，有利于促進(jìn)廣東省、廣州市高等教育事業(yè)發(fā)展和南部地區(qū)汽車、港口、物流和石化等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)加快實(shí)現(xiàn)廣州“南拓”步伐，具有重大意義。

　　四號(hào)線大學(xué)城專線從萬勝圍至新造長(zhǎng)14.1公里，共設(shè)5座車站，已于2005年12月26日開通運(yùn)營(yíng)。二期工程（新造至金州段） 將于今年年底開通運(yùn)營(yíng)。

　　其它在建線路

　　地鐵五號(hào)線規(guī)劃全長(zhǎng)約41.6公里，全線與廣州市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中的8條線有11次換乘，是貫穿廣州舊城中心區(qū)和珠江新城中央商務(wù)區(qū)、聯(lián)結(jié)西部發(fā)展區(qū)和東部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移帶的東西向軌道交通骨干線，是一條客流引導(dǎo)型線路。工程現(xiàn)已全面開工，2006年5月首個(gè)盾構(gòu)區(qū)間大沙東--文沖盾構(gòu)區(qū)間順利貫通。

　　地鐵六號(hào)線全長(zhǎng)20.81公里，設(shè)19個(gè)車站。建設(shè)工期從2005年至2010年?，F(xiàn)已開工建設(shè) 。
 地鐵七號(hào)線全長(zhǎng)16.2公里，設(shè)12個(gè)車站。 建設(shè)工期從2006年至2009年。項(xiàng)目的建設(shè)，將加快形成以軌道交通為骨干的公共交通體系，構(gòu)筑番禺組團(tuán)內(nèi)的軌道交通走廊，有效加強(qiáng)大學(xué)城與新客站的溝通。

 地鐵二八號(hào)線遠(yuǎn)期規(guī)劃全長(zhǎng)46.6公里。近期建設(shè)26.65公里，由嘉禾至三元里、江南西至廣州新客站和曉港至鳳凰新村三段組成。建設(shè)工期從2005年至2008年?，F(xiàn)已開工建設(shè)。

　　地鐵九號(hào)線起于人和，與三號(hào)線連接，往北至花都汽車城。全長(zhǎng)17.4公里，設(shè)14座車站。建設(shè)工期從2010年至2013年。項(xiàng)目建成后，將加快形成以軌道交通為骨干的公共交通體系，構(gòu)筑廣州北部組團(tuán)內(nèi)的軌道交通走廊，促進(jìn)廣州北部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加快實(shí)現(xiàn)“北優(yōu)”戰(zhàn)略目標(biāo)。

　　廣佛線線路沿城際和城市內(nèi)主要交通走廊布設(shè)，穿越廣州、佛山市的中心城區(qū)，是一條跨越廣州、佛山南海區(qū)、佛山禪城區(qū)三個(gè)地方的線路，全長(zhǎng)32.973公里，2005年全線開工，2007年建成通車。

　　地鐵建設(shè)規(guī)劃

　　“十五”期間，廣州已建成開通了地鐵一號(hào)線、二號(hào)線、三號(hào)線首通段（廣州東—客村）、四號(hào)線大學(xué)城專線（萬勝圍—新造）四條地鐵線，線路長(zhǎng)度59.25公里。力爭(zhēng)到2010年，建成并開通9條線，總長(zhǎng)度約229.6公里的軌道交通線路。目前，廣州地鐵共有7條線同時(shí)在建。

二、地鐵管片生產(chǎn)存在的問題

 1、外觀質(zhì)量

 ⑴側(cè)面、端面氣孔
　　混凝土中或多或少會(huì)存在空氣，結(jié)構(gòu)中必然存在一定量的氣泡，自然構(gòu)件表面不可避免會(huì)出現(xiàn)氣孔。對(duì)于管片來說多大氣孔可能影響其使用功能有待商榷，據(jù)了解各地均有自己要求。廣州地鐵一號(hào)線施工時(shí)日本青木公司和法國(guó)索菲圖監(jiān)理公司對(duì)此要求均較現(xiàn)在要求低，他們更注重管片內(nèi)在質(zhì)量，注重過程控制，對(duì)外觀要求不會(huì)太苛刻。

      據(jù)我了解用來放置中、低放射性核廢料的混凝土桶國(guó)標(biāo)要求為混凝土內(nèi)部不得有直徑大于1cm的氣泡，外表面不允許出現(xiàn)深度直徑大于1cm的氣孔、空洞，孔孔不得相連。核廢料桶使用要求遠(yuǎn)高于管片，國(guó)標(biāo)尚且如此規(guī)定，管片標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該借鑒一下，應(yīng)避免陷入單純追求外觀的形式主義中，避免對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)本身可能造成的損害。             

       另外，據(jù)了解國(guó)外鋼筋混凝土管片制作特別是在歐洲國(guó)家大多采用整體氣振成型，全自動(dòng)化操作，振動(dòng)時(shí)間自動(dòng)控制，強(qiáng)調(diào)混凝土均勻、密實(shí)，不片面追求外觀氣孔大小和多少。目前國(guó)內(nèi)過于要求外觀質(zhì)量，為了減少氣孔不得不增加振動(dòng)時(shí)間，結(jié)果很易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部骨料分層，使得混凝土結(jié)構(gòu)更加不均勻，形成浮漿層，增加表面裂縫出現(xiàn)的幾率，反而影響管片的性能。

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　　混凝土本身是不均勻體，由于本身化學(xué)反應(yīng)和各組分間性能差異，必然會(huì)產(chǎn)生裂紋，完全消除是不可能的。表面細(xì)小的干縮裂紋和龜裂紋屬無害裂紋，對(duì)管片整體性能影響很小，不妨礙管片正常使用。管片設(shè)計(jì)中對(duì)裂紋的要求為其寬度不得大于0.2mm，應(yīng)該理解為影響混凝土結(jié)構(gòu)性的裂紋，而非表面較淺的無害干縮裂紋。無害裂紋產(chǎn)生不可避免，可通過技術(shù)措施盡量減少其產(chǎn)生。對(duì)影響結(jié)構(gòu)性的溫差裂紋和局部應(yīng)力裂紋應(yīng)堅(jiān)決避免。            

      具體措施有：①合宜的混凝土施工配合比及良好的攪拌質(zhì)量 ②選擇適合的成型工藝和振動(dòng)時(shí)間，確保成型質(zhì)量  ③管片成型后合理的光面措施  ④脫模前合適合理的養(yǎng)護(hù)，特別須注意蒸養(yǎng)溫度控制，避免溫差裂紋產(chǎn)生  ⑤脫模后及時(shí)水養(yǎng)護(hù)，保證至少14天的潤(rùn)濕養(yǎng)護(hù)，避免表面失水干縮  ⑥吊運(yùn)過程注意成品保護(hù)，避免碰撞造成局部應(yīng)力集中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂紋。

　　 ⑶混凝土表面失水、泌水，露砂出現(xiàn)水痕
　　混凝土表面泌水主要是振動(dòng)不當(dāng)引起的，需從混凝土配合比設(shè)計(jì)和相應(yīng)的成型振動(dòng)時(shí)間上采取措施去避免。管片生產(chǎn)中必須注重施工配合比的調(diào)整，依據(jù)不同的原材料和現(xiàn)場(chǎng)條件合理調(diào)整施工配比，保證混凝土的坍落度、粘聚性、保水性等工作特性。

　　 同時(shí)在摻用高效減水劑時(shí)必須考慮其引氣性和對(duì)混凝土工作性的影響。成型施工時(shí)一定要根據(jù)具體的混凝土性能適當(dāng)調(diào)整振動(dòng)時(shí)間，不可采取完全相同的振動(dòng)時(shí)間，避免振動(dòng)不當(dāng)泌水。

　　2、成品試驗(yàn)檢驗(yàn)
　?、湃h(huán)水平拼裝試驗(yàn)    
　　目前我國(guó)的國(guó)標(biāo)《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50299-1999）要求的試驗(yàn)頻率為每套模具每生產(chǎn)200環(huán)進(jìn)行1次三環(huán)水平拼裝試驗(yàn)。廣州地鐵一號(hào)線時(shí)日本青木公司當(dāng)時(shí)三環(huán)水平拼裝頻率為1000環(huán)進(jìn)行一次。據(jù)了解德國(guó)和法國(guó)的管片水平拼裝只拼一環(huán)。
　　目前管片規(guī)格眾多，水平拼裝可根據(jù)成環(huán)直徑、寬度、大小分類進(jìn)行：           

　　 在正常生產(chǎn)中加強(qiáng)成品管片的外觀尺寸檢查，嚴(yán)格控制影響拼裝精度的管片寬度、弧長(zhǎng)及扭曲度指標(biāo)，定期進(jìn)行管模精度檢查調(diào)整，即可滿足管片拼裝要求。拼裝頻率可依工程量大小在300～600環(huán)之間選擇，確保水平拼裝檢驗(yàn)有效安全進(jìn)行。

　?、茊螇K管片整體抗?jié)B試驗(yàn)   
　　單體管片抗?jié)B試驗(yàn)是模擬盾構(gòu)隧道中成環(huán)管片所受外界地層水壓滲透狀態(tài)進(jìn)行的。檢驗(yàn)初衷和思路不錯(cuò)，但是試驗(yàn)方法和試驗(yàn)的必要性有待商榷。國(guó)標(biāo)中對(duì)混凝土的抗?jié)B性能是以抗?jié)B試件的檢驗(yàn)為準(zhǔn)的，是否進(jìn)行實(shí)體檢驗(yàn)應(yīng)以構(gòu)件形態(tài)來定，不能一概而論。據(jù)了解在日本、歐美國(guó)家就沒有類似的管片檢驗(yàn)，地鐵三號(hào)線時(shí)到廣州的德國(guó)專家就不知道此檢驗(yàn)。            

　　另外，就廣州地鐵隧道的現(xiàn)狀來看，隧道防水的薄弱環(huán)節(jié)不是管片本身，而是管片成環(huán)時(shí)片與片、環(huán)與環(huán)之間的縫隙。此外管片設(shè)計(jì)時(shí)也沒考慮單體管片抗?jié)B試驗(yàn)時(shí)的受力狀態(tài)，在以往的試驗(yàn)中我們就曾經(jīng)試過把管片從環(huán)向中間掰裂，產(chǎn)生環(huán)向裂紋。試驗(yàn)本身是否必要，應(yīng)該怎樣試驗(yàn)，達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)要求，試驗(yàn)頻次如何定都是目前需要慎重考慮的。

三、管片未來的發(fā)展方向

　　伴隨著盾構(gòu)技術(shù)的日漸成熟，目前鋼筋混凝土管片是盾構(gòu)使用的主力軍。盾構(gòu)應(yīng)用的普及必將導(dǎo)致鋼筋混凝土管片向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化的方向發(fā)展。對(duì)于我國(guó)的現(xiàn)狀來說，管片生產(chǎn)制作仍處于不斷摸索、不斷完善的階段。當(dāng)前迫切需要的是：

　　 1、加快管片標(biāo)準(zhǔn)的資料收集與制定工作，盡快制定出符合盾構(gòu)現(xiàn)狀的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)管片生產(chǎn)；

　　2、加強(qiáng)區(qū)域聯(lián)合與溝通，放棄各自為政，不敝帚自珍，技術(shù)共享，共同探討管片的規(guī)?；l(fā)展；

　　另外，在條件允許的情況下，可以探索新的管片形式，例如鋼纖維混凝土管片等。