本手册基于中铁三局集团第二工程有限公司混凝土制品厂管片预制实践，并参考相关标准编制完成。本手册对地铁管片预制场设置原则、主要建厂设计参数、厂区总体布置、主要人员及设备配置、预制工艺及技术要点等进行了总结。为集团公司今后相似工程施工提供借鉴和指导。

目录
1 地铁管片结构设计概况......................................................................1
2 地铁管片预制厂规划..........................................................................3
2.1 主要内容.......................................................................................3
2.2 总体布置.......................................................................................3
2.2.1 功能区划分原则....................................................................3
2.2.2 总体布置方法........................................................................4
2.3 主要技术参数.............................................................................15
2.3.1 生产方案选择......................................................................15
2.3.2 生产工效..............................................................................15
2.3.3 模具数量..............................................................................15
2.3.4 管片存放..............................................................................16
2.3.5 水、电、汽设施设计..........................................................17
2.3.6 管片预制厂内道路设计......................................................17
2.3.7 环保设计..............................................................................17
2.4 主要设备、机具及试验检测仪器.............................................18
2.5 人员配置.....................................................................................30
3 地铁盾构管片预制施工工艺............................................................34
3.1 主要内容.....................................................................................34
3.2 原材料检验.................................................................................34
3.2.1 水泥......................................................................................34
3.2.2 粗骨料..................................................................................36
3.2.3 细骨料..................................................................................38
3.2.4 外加剂..................................................................................40
3.2.5 粉煤灰..................................................................................42
3.2.6 拌合用水..............................................................................43
3.2.7 钢筋......................................................................................43
3.2.8 预埋件..................................................................................44
II
3.3 管片生产工艺及技术要求.........................................................45
3.4 模具安装及钢筋骨架制作.........................................................46
3.4.1 模具安装工艺......................................................................46
3.4.2 模具缺陷的处理措施..........................................................48
3.4.3 钢筋骨架制作......................................................................48
3.5 预埋件安装.................................................................................52
3.5.1 预埋件基本要求..................................................................52
3.5.2 预埋件数量及位置..............................................................52
3.5.3 吊装注浆管安装..................................................................52
3.6 混凝土施工.................................................................................52
3.6.1 配合比..................................................................................52
3.6.2 技术要求..............................................................................54
3.6.3 浇筑与振动..........................................................................55
3.6.4 检验与评定..........................................................................56
3.7 管片蒸汽养护.............................................................................57
3.7.1 蒸养系统..............................................................................57
3.7.2 温度采集..............................................................................58
3.7.3 蒸养......................................................................................58
3.8 管片脱模.....................................................................................59
3.9 管片标识修补.............................................................................60
3.9.1 管片标识..............................................................................60
3.9.2 管片修补..............................................................................60
3.10 管片水养...................................................................................62
3.10.1 管片入池............................................................................63
3.10.2 水养....................................................................................63
3.10.3 管片出池............................................................................64
3.11 管片的存储和装车运输............................................................65
3.12 管片产品的检测.......................................................................66
3.12.1 外形、外观质量要求及检验方法....................................66
III
3.12.2 检漏试验............................................................................68
3.12.3 抗拔性能试验....................................................................69
3.12.4 抗弯性能试验....................................................................71
3.12.5 三环拼装............................................................................73
3.12.6 型式检验............................................................................73
3.12.7 检验结果判定原则............................................................74
3.12.8 出厂检验............................................................................75
3.12.9 出厂运输及工地最终验收................................................75
4 经验总结..............................................................................................76
4.1 流水线配置.................................................................................76
4.2 管片存放.....................................................................................76
4.3 节能增效.....................................................................................76

工区设有断料机2台，主筋弯弧机2台，弯曲机1台，数控弯箍机 1台。

管片类型包括直线环、左转环、右转环、加强环、特殊环、进 出洞环，管片存放应根据管片不同类型和各类型管片量合理划分区 域。 管片存放区占地面积18亩，地面采用15厘米厚C20混凝土硬 化，配置2台跨度为30米的悬臂式10T吊车，用于管片的吊装和 运输装车。配置吊车的管片存放区可采用侧立式或内弧面向上的存 放方式，采用侧立式存放时，如果管片养护出池后使用板车运输到 存放区，不需配置翻片机；如果使用义车运输时，需在出池位置配 置一台翻片机，管片翻转后用义车运至存放区域。没有配置吊车的 存片区采用内弧面向上的存放方式。 7）混凝士搅拌区 内设置搅拌站两套，一套为90m/h搅拌站，专为管片流水线 预制生产提供混凝，由滑动平车运输至车间内混凝土浇筑室。 套为80m3/h搅拌站，专为管片固定台模预制生产提供混凝土，由滑 动轨道平车运输到车间内，用桥吊吊装浇筑。搅拌站计量系统全部 由电脑自动控制，可充分保证混凝土拌合计量准确度，并确保混凝 土拌合质量。 砂石料存放区由6个仓组成，长宽为25m*15m，每仓用3米高

9）试验室 试验室位于车间南侧，试验室严格按照相关要求进行规划，总 长30m、宽5m，总面积150m，设样品室、办公室、水泥室、集料 室、力学室、养护室、成型室、资料室。 10）办公生活区 由于管片生产过程中产生的噪音比较大，生活区尽量远离生产 文。办公生活区采用活动板房，板房应采用阻燃、隔热性材料建造 生活区内设有办公室、会议室、职工宿舍、餐厅、藻堂、卫生间、 建身区、停车区等。 11）辅助生产生活设备 管片预制内还设置有锅炉房，配备1台蒸汽锅炉，为备用蒸 气锅炉。箱式变电站，为生产生活提供电源。发电机组，为备用电 源。电动空压机，为模具气振提供空气压力。气水交换为生产区和 生活区供暖提供热源

辅助设备主要是配合生产工作，应尽量设置在作业区域附近以 便于操作使用。有安全距离要求的可适当远离作业区域，

煤炭标准2.3.1生产方案选择

自前国内管片生产采用流水线布置和固定台座布置两种形式。 流水线优点：施工人员劳动生产位置固定，工序衔接紧凑，全 体人员在流水线的不同位置形成流水施工，模具周转次数高，生产 效率高：蒸养区域分成升温、恒温、降温区，相互之间隔开，便于 蒸养温度的控制。 流水线缺点：流水线系统中一点出现故障，整条流水线都将停 止生产；设备成本高。 固定台座优点：对场地条件要求低、成本低。 固定台座缺点：蒸养温度升降温速度不易控制；生产效率低： 若想形成流水施工则人员配备较多，

管片的生产工效与模具布置方式和模具数量有关。本厂流水线 布置12套模具，固定台座布置7套模具，流水线生产效率高，12 套模具生产工效达2.0~2.5个循环，最大达3个循环，北京地区最 大将近4个循环。固定台座7套模具生产工效为2.0个循环。 本厂1号线最大日产量为51环。

模具数量由地铁各标段管片需求量、生产工效、工期、生产车 间规模决定。模具数量由下式计算：

M为模具套数，本厂预制管片每环由6片组成，每套模具指由 6片管片的模具组成； N为管片需求总环数； T为生产工期（月); Ⅱ为生产工效指标； 每月生产时间取25天。

式 A为存管片场地面积（m?） 1为存放时间（月），每月按照25天生产日计算； n为日生产数量（环）; p为单环管片占地面积： k为通道系数，取1.5； 管片内弧面向上存放时，单环管片面积：3.4*1.2=4.08m。 2.侧立式存放：

式中：A为存管片场地面积（m?）： 1为存放时间（月），每月按照25天生产日计算： n为日生产数量（环），每环管片按照5片管片计算，封顶块忽 略不计； p为单片管片占地面积（m);

k为单片管片之间缝隙系数，取1.5; 管片侧立存放时，单片管片面积：3.5*0.3=1.05m2

2.3.5水、电、汽设施设计

预制场内用水（80铁管）、用电、用汽均可接入地方电网、水 网、汽网，按照水、电、汽的需求量配置变压器（800KVA）、配电 室、汽水交换室、管网布线等，满足制造及生活需要。场内应单独 没计供热锅炉（2吨水/h），作为管片蒸养和冬季供暖备用。混凝土 尧筑振捣配备空压机（14m3/min，流水线和固定台座同时开动时易 出问题，可根据振捣功率适当加大）

2.3.6管片预制厂内道路设计

根据管片预制厂总体布置规划图、车辆载重量、车辆行走频率 需对道路路基路面承载力进行设计，）区出入口处道路、通往粗细 骨料仓主干道、管片运输通道应有足够的承载力，道路施工缝、胀 逢、缩缝构造及嵌缝施工应进行重点监控。主干道路应设计成循环 路。道路宽8米，采用C20混凝土进行硬化，硬化厚度为30cm， 道路设置成中间高，两边低形式，道路两旁设置排水沟，

1）采用管片流水线预制生产模式下混凝土浇筑室应在封闭的浇 筑室内进行，浇筑室墙体和顶面应使用吸声材料做内衬， 2）混凝土搅拌站应设置沉淀池，沉淀池沉渣定期清理

2.4主要设备、机及试验检测仪器

管片流水线招标采购时，需注意以下事宜： 1）主要电气元件（如变频器，PLC，触模屏等），招标采购时 需指定国内知名或进口品牌。 2）各运动机构（除走行机构），尽量采用液压油缸驱动，工作 可靠，故障率低。 3）走行机构，需采用变频器控制，动作柔和。 4）设备使用液压元件较多，需采用国内知名或进口品牌，保证 不产生跑、冒、滴漏现象。 5）限位开关尽量采用电磁感应式接近开关，此开关运行稳定，故障 率较低。

固定台座生产安排一个班组10个人，再配备上料、拌合站、标 各一人，共计13 人。

3.3管片生产工艺及技术要求

3.4模具安装及钢筋骨架制作

3.4.1模具安装工艺

（1）模具必须具有足够的承载能力、刚度、稳定性和良好的密 封性能，并应满足管片的尺寸和形状要求 （2）模具验收应符合下列规定：模具制造应编制完善的技术文 生：模具材料应符合质量要求，应选用焊条的材质应与被焊物的材 质相适应：模具各组成部件加工精度应符合设计要求。 （3）模具在正式投入管片制作前必须经过进场检查、试生产后 的模具精度同实物精度对比检测及管片三环水平拼装精度的综合检 测。各项检测指标均在标准的允许公差内，方可投入正常生产

（1）必须认真清理模具，用刮刀、钢丝球和干的棉纱布把模具 内腔上的混凝土残留物全部清除，首先用刮力清除密封条处及棱角 处混凝土残留物，然后用钢丝球清除侧模、端模、底模混凝土残留 勿，最后用干棉纱布清除一遍，保证清洁后的模具内腔的任何部位 无混凝土残积物。 （2）在清理过程中，按照先清理模具内腔后清理模具外表面 要特别注意关键部位吊装孔座，螺栓孔座必须用专用工具清除孔内 识垢，清理外表面后，在侧模和端模与盖板密封处用刷子涂一层机 由。 （3）当模具内腔清理干净后检查侧模板和端模板与底模板密封 处的密封胶条是否有破损，如有密封条破损需更换新的密封条

（1）脱模剂的选择符合要求，应选择油性脱模剂，脱模剂使用 符合产品说明要求园林施工组织设计 ，脱模后混凝土不沾模 （2）涂抹脱模剂由专人负责，在涂抹前应先检查模具内表面是 否清洁，清理不合格的模具需立即返工。

（3）涂抹脱模剂使用棉纱布进行，首先用脱模剂将棉纱布浸透 取出后要稍微将棉纱布拧一下，使其达到自然状态下无滴尚现象后 用浸了脱模剂的棉纱布将模具内表面涂抹均匀，务必使模具内表面 全部均匀布薄层脱模剂，如果两端底部有流尚的脱模剂聚积，用于 棉纱吸干。 5）模具合模 （1）合模时，先将端模板合上，再合侧模板，把侧模板的固定 螺栓用力拧紧后，用扳手从中间位置向两端顺序紧，严禁反顺序 栗作，以免导致模具变形。 （2）合模后，应对模具宽度，厚度进行快速抽检测量，不符合 要求及时调整，必须达到模具的限定公差范围，以保证管片成品精 度要求。

（3）涂抹脱模剂使用棉纱布进行，首先用脱模剂将棉纱布浸透， 取出后要稍微将棉纱布拧一下，使其达到自然状态下无滴尚现象后， 用浸了脱模剂的棉纱布将模具内表面涂抹均匀，务必使模具内表面 全部均匀布薄层脱模剂，如果两端底部有流的脱模剂聚积，用干 棉纱吸干。

3.4.2模具缺陷的处理措施

模具使用过程中会出现轻微裂纹缺陷，处理措施：沿裂纹割一 比裂纹稍宽的裂缝，满焊后打磨平整。

3.4.3钢筋骨架制作

1）钢筋下料和弯弧 （1）钢筋的牌号、级别和规格应符合设计要求。当钢筋的牌号、 级别或规格需作变更时，应办理设计变更。 （2）对通过原材料进场检验合格处于可用状态的钢筋进行下 料。 （3）钢筋下料严格按照设计图纸的要求进行，断料、弯曲成型 之前有详细放样确认的尺寸、形状明细表，确保断料、弯曲过程中 的快速检测。 （4）钢筋进入弯弧机时保持平稳、匀速，防止平面翘曲。 （5）箍筋可由数控弯箍机进行大批量快速生产 （6)加工成型后的钢筋半成品经检验合格后运输至相应的标识 区，分类存放进入待用状态。

（1）钢筋骨架存放在指定位置，分型号存放防水标准规范范本，呈拱形存放，存 高度不宜超过5层。