香港高铁盾构隧道管片在内地生产的质量管理
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[内容摘要] 本文对最近几年香港地区高铁，地铁盾构隧道工程的管片在内地生产质量管理相关情况予以简单介绍，分析和总结。特别是与内地相关工程管理有差异的地方也进行简单的阐述。给从事相关工作的工程人员提供借鉴和参考。
[关 键 词] 盾构；隧道；管片；预制件； QSBSC；HOKLAS；香港高铁
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Abstract: This paper introduces situation about the TBM segments produce in the mainland the recent years. The segments use for high speed railway, subway tunnel in Hong Kong area. The production quality management related situation to be simple introduction, analysis and summary in this paper. Especially the difference between the mainland and HK also will be briefly discussed. These provide reference to the engineering personnel who engaged in the related work.
Key words: TBM; Tunnel; Segment; Casting; QSBSC; HOKLAS; high-speed railway in HK.
中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：
一、背景
2011年初，香港高速铁路、地铁项目的盾构隧道项目所使用的管片在内地的预制件工厂开始生产。这一期总共包括广深港高铁的5个合约，以及西港岛南线的一个合约。这些合约的总承包商主要是日本，法国还有香港，以及来自中国大陆的施工总承包企业，或它们组成的联合体。这些承包商将各合同的管片分别委托给在中国内地的四个预制件工厂生产。建设方港铁公司为该项目成立专门小组“Offshore Inspection&Testing(OIT)”长期派驻各个工厂。本人参与该小组，本文简单介绍香港地区盾构隧道管片在内地生产时质量控制情况进行简单阐述和总结。
二、合约各方人员组织架构
各个合约除了预制件工厂有自己的各专业技术管理人员，香港地区相应的管理技术人员之外，工程的总承包方根据要求在预制件工厂安排一个全日制的专业团队，他们的工作职责几乎需要跟进管片生产的全过程，这个团队会根据管片生产项目的需要，人数稍有不同；建设方港铁的OIT团队在每个厂也委派一名工程师。除此之外，总包方，建设方香港的相关的各级管理人员会定期来厂检查，频率是分级别为每个星期一次和每个月一次，每月的检查完成后会提交一份正式的检查报告。另外，总包方，还有建设方公司内部也有不定期的对驻厂人员进行内部审计，并提交相应的书面总结报告。
特别的是，长期驻厂跟进管片生产的工程人员，基本会全过程跟进管片生产过程中所有重要工序。例如他们可能会在拆模前，检查实验室早强压砖实验是否达到强度要求后才能开始拆模；浇筑混凝土前检查每个钢筋笼的保护层（如右图）等等。这对质量的控制非常关键。
三、技术准备，标准要求
使用的标准，规范主要有：General Specification for Civil Engineering Works，香港《土木工程一般规格》；M&W specification for civil engineering works，建设单位港铁公司的材料和物料规范；以及部分BS (British Standard) 英国标准；由香港土木工程拓展署颁布的：Construction Standard CS1: 1990 Testing Concrete Volume 1 (Third Reprint, May 2001)， Construction Standard CS1: 1990 Testing Concrete Volume 2 (Third Reprint, January 2002)。
除了以上规范/标准之外，还有各个合约文件。以及根据以上这些文件，在生产以前，承包商会提交一整套与管片生产相关的资料供地铁公司工程师审批。这些文件基本涵括管片生产的工艺，质量控制要求，材料等各个方面。如在生产中因外在条件变化，或者因审批的材料不能满足到生产过程中的需要，还需要重新提交相应的资料。通常一个合约会提交相关的文件约有数十份，例如：Precast Segment Manufacturing（生产方案）；Repairing Precast Segment on Production Yard（修补方案）；Manufacturing Quality Plan
（质量计划）；以及模具、所有用于管片生产的原材料等等，都会提交相应文件通过审批。香港工程采用的标准与国内规范的要求有不同程度的差异，举例如下图表一对比：
另外，国内规范有强制性标准，必须遵守；而香港工程采用的标准却没有所谓强制性标准，所有的规范标准要求均需满足。另外合同约定的，还有审批的施工方案等。同样需要遵照执行。在施工的过程中，从合同的各个参建单位的每一位工程人员均会按照要求“按章办事”。
三、预制工厂资质，第三方实验室资质要求
香港品质保证局于1991年8月推出QSPSC（Quality scheme for the production and supply of concrete）规范，工务局于1994年3月8日透过技术报告第3/94版正式认可此规范，要求所有政府项目工程的混凝土供应商必须考取混凝土生产和供应质量规范QSPSCTM认证。所有承接政府工程合约之承办商，其使用之混凝土供应商必须符合混凝土生产和供应质量规范。
香港实验所认可计划( HOKLAS )实验所认可计划是一项由香港认可处(认可处)管理的认可计划。计划 属自愿参与性质，凡从事计划范围内的客观测试和校正工作、而又达致实验所认可计划的能力准则的任何 香港实验所，均可参加。
每个生产管片预制工厂，都需取得QSPSC认证证书。参与这些管片生产的预制工厂分别为:中国建筑深圳海龙建筑制品有限公司、日本谦混凝土（香港）有限公司等；独立的实验室须为香港实验所认可计划认可的实验所，实验室主要为广州市辉固技术服务有限公司，以及港铁公司在香港的实验室。
四、原材料
用于管片生产的材料，都会提交相关资料给地铁工程师批准才能使用。除了混凝土的原材料之外，还几乎包括其它的用于管片生产的材料：养护剂、脱模剂、焊丝、飞轮/支架等等。施工过程中，不能随意自行变换更改，除非重新获得书面的批准。
所有材料的检测需达到港铁公司的材料和物料规范、CS1、CS2和QSPSC，以及M&W的要求。所有检测需在香港HOKLAS认证的实验室进行。
钢筋的检测会在香港港铁公司的实验室进行，抽样测试的频率(粗钢筋，标称尺寸为10-16毫米)见右表2：
实验砖的测试会在港铁的实验室，或者由香港实验所认可计划认可的实验所进行。做砖的频率为：
（一）至少2个早强砖/每30立方；
（二）2个7天强度砖/每30立方；
（三）2个28天砖/每10立方；
送往港铁实验室的砖和钢筋取样，会采用特别的标签标识，如上图2.
五、不合格品产品的处理
即使在严格的质量控制下，仍会有一定数量的缺陷产品。造成这些质量问题的因素可能有很多，常见的如拆除模具时管片的破损；吊装运输过程中的损坏；或者钢筋笼的保护层不够等等。
质量缺陷的管片大致可分为如下三种情况：
（一）无需修补的缺陷：表面深度小于3~4mm的小的破损；表面气孔/水泡；非止水槽等特殊位置，未超过保护层的较小的破损；
（二）允许修补的情况：修补材料，以及修补方法/程序须按照批准的要求执行，且需驻厂人员见证修补过程；并记录；
（三）无法进行修补处理，此类产品不会用于永久性工程：冷缝；预埋件漏造；较大的破损，特别是止水槽等位置有极其严格的要求；对宽度超过0.2MM和深度超过保护层的结构性裂缝；蜂窝；钢筋的保护层不够等等。
对一般的质量缺陷进行控制，例如查找气孔产生的原因，降低表面的气孔数量；造成拆模时的破损原因等等；对不能接受的缺陷产品，拒绝使用于工程。
六、结语
如上从几个方面简要的介绍了香港高铁盾构隧道管片在内地生产的质量情况，
（一）重视管片生产的过程质量控制。建设方和总包方派驻足够的工程技术人员，全过程进行控制；
（二）除法定的规范标准要求。建设方和总包方确定一整套相关详尽的技术资料，在管片生产过程中，严格按照要求执行；
（三）对预制工厂，第三方独立的实验室满足相应的资质要求；
（四）出现的质量问题，查找原因并尽快的解决；对生产过程中出现的缺陷产品进行严格的区分不同情况处理。超出要求的缺陷产品予以废弃，确保不会用于永久隧道工程；
［参考文献］
[1]香港品质管理局.Quality Scheme for the Production and Supply of Concrete (QSPSC TM)──混凝土生产和供应质量规范．香港：香港品质管理局，2009．
[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部．混凝土质量控制标准(GB50164-2011)．北京.中国建筑工业出版社，2012．
[3] MTR. Materials and Workmanship specification for civil engineering works(volume 1~3). 香港.2009.
[4] 张驰等．隧道盾构混凝土管片预制与模具.北京：中国建筑工业出版社，2010．
[5] 李昱.混凝土预制构件的生产管理.2003