提高超長沉管預(yù)應(yīng)力管道壓漿密實(shí)度工藝措施

梁杰忠，陳剛強(qiáng)，李翔

（中交四航局第二工程有限公司，廣東 廣州 510300）

0 引言

港珠澳大橋作為世界級跨海通道，其社會(huì)影響及關(guān)注度極高，沉管設(shè)計(jì)使用壽命120 a，結(jié)構(gòu)長期處在水下Ⅲ類海鹽環(huán)境，其作用等級為嚴(yán)重（D級）至非常嚴(yán)重（E級），且由于其長埋水下，結(jié)構(gòu)無法修復(fù)，一旦出現(xiàn)鋼絞線腐蝕將嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)使用壽命[1]，因此，為使沉管滿足設(shè)計(jì)使用年限，預(yù)應(yīng)力管道壓漿必須精心設(shè)計(jì)、精細(xì)施工。

1 國內(nèi)外壓漿不密實(shí)原因

施工中成孔質(zhì)量不好，孔道直徑粗細(xì)不均或有偏孔、頸縮孔現(xiàn)象，預(yù)應(yīng)力筋勉強(qiáng)穿入，但水泥漿液難以壓入；孔道串孔，內(nèi)漏，封錨不嚴(yán)，不能保壓持荷；排氣孔設(shè)置不當(dāng)，預(yù)應(yīng)力筋編束，捆扎時(shí)扎絲過密、松弛，穿束時(shí)扎絲在孔道不暢處受阻，堆積擠壓，形成網(wǎng)狀塞栓，壓漿時(shí)此處過氣過水而不過漿；水灰比偏大，不但強(qiáng)度降低，而且泌水率增大，水占空間，水被吸收或蒸發(fā)后，即形成空洞；外加劑用量不當(dāng)，如膨脹劑用量過小，膨脹效果不明顯，若膨脹系數(shù)小于水泥收縮系數(shù)，就會(huì)造成壓漿不飽滿。

2 沉管壓漿密實(shí)度不足原因

針對國內(nèi)壓漿不密實(shí)原因，進(jìn)行了認(rèn)真調(diào)查分析，總結(jié)出以下幾方面因素：沉管預(yù)制過程中作業(yè)人員交叉作業(yè)、燒焊造成預(yù)應(yīng)力管道破損、預(yù)應(yīng)力管道對接時(shí)不密貼，造成后期壓漿不密實(shí)；波紋管接縫處不嚴(yán)密、節(jié)段接頭處管道接頭漏漿；漿液的原材料稱量、投放順序不規(guī)范，制漿操作不規(guī)范，未做到每次制作漿液時(shí)檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)，壓漿過程操作不規(guī)范等。

3 提高沉管預(yù)應(yīng)力壓漿密實(shí)度的措施

3.1 加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力波紋管安裝質(zhì)量

波紋管長度方向上應(yīng)正確布置波紋管定位鋼筋卡槽，間距為0.5m，卡槽焊接牢靠，波紋管固定牢固；節(jié)段接頭處采用波紋管三件套進(jìn)行對接，熱縮套安裝時(shí)控制好溫度，防止其被燒傷，并要求密貼無縫隙；波紋管安裝前做好定位，拉好線，按照線位進(jìn)行鋪設(shè)；項(xiàng)目管理人員加強(qiáng)對管節(jié)預(yù)應(yīng)力管道安裝時(shí)的管控，設(shè)置關(guān)鍵控制點(diǎn)，對安裝完成后的管道線形進(jìn)行復(fù)核，確保管道線形平順、固定牢靠和位置準(zhǔn)確；波紋管安裝時(shí)如遇到鋼筋，對鋼筋位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，避免擾動(dòng)波紋管[2]；預(yù)埋件焊接時(shí)，采用防火布對波紋管進(jìn)行覆蓋保護(hù)，實(shí)行專職質(zhì)檢員巡查制，嚴(yán)防焊渣掉落燒傷波紋管；澆筑混凝土前對所有預(yù)應(yīng)力波紋管再次進(jìn)行檢查，確保波紋管無損傷。

3.2 提高節(jié)段接頭對接質(zhì)量

節(jié)段接頭對接時(shí)提前進(jìn)行檢查，在休整區(qū)對匹配端的端面鋼筋進(jìn)行逐一檢查，驗(yàn)收合格后進(jìn)入下一道工序；制定節(jié)段接頭停檢驗(yàn)收制度，針對制度上要求檢查的項(xiàng)目逐項(xiàng)排查，按要求清掃中埋式止水帶上的混凝土碎渣等雜物，并用清水清洗干凈；鋼筋籠頂推時(shí)對滑移方鋼線形進(jìn)行測量復(fù)核，確保對接位置準(zhǔn)確無偏差；在鋼筋籠頂推過程中，要嚴(yán)格控制頂推系統(tǒng)的同步性，在離接頭50 cm范圍內(nèi)檢查三件套安裝質(zhì)量，記錄波紋管位置偏差值，適當(dāng)對三件套位置進(jìn)行調(diào)整，然后降低頂推速度，緩慢頂推，不斷調(diào)整三件套位置偏差，最終頂推到位時(shí)節(jié)段接頭要對接密貼，無縫隙，位置準(zhǔn)確。

3.3 加強(qiáng)節(jié)段接頭混凝土振搗

模板安裝完成后在相應(yīng)位置畫出振搗點(diǎn)，混凝土澆筑前對振搗工人進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，宣貫振搗控制點(diǎn)及振搗注意事項(xiàng)；項(xiàng)目管理人員在混凝土澆筑過程中全程監(jiān)控，對混凝土分層振搗、振搗時(shí)間等進(jìn)行嚴(yán)控，嚴(yán)格按布設(shè)的點(diǎn)位進(jìn)行振搗，防止振搗損傷預(yù)應(yīng)力管道，如圖1所示，并對節(jié)段接頭位置采用進(jìn)口振搗棒進(jìn)行二次振搗，保證混凝土密實(shí)，避免由于混凝土不密實(shí)形成滲水通道，導(dǎo)致節(jié)段接頭位置波紋管管道漏漿。

圖1 按振搗點(diǎn)振搗Fig.1 Vibrating pointvibration

3.4 提高管道漿液原材料的稱量精度

管道漿液原材料使用精密的電子稱進(jìn)行稱量，制作投料按水—壓漿劑—水泥進(jìn)行，容器均進(jìn)行標(biāo)定畫線，嚴(yán)格按照試驗(yàn)室審批完成的配合比進(jìn)行施工，除非征得沉管試驗(yàn)室授權(quán)人員同意，任何人不得擅自調(diào)整配合比，嚴(yán)格按稱量允許偏差要求控制稱量精度，制漿設(shè)備保證1臺(tái)正常運(yùn)行，1臺(tái)備用，每日壓漿完成后進(jìn)行清理，并定期進(jìn)行維修保養(yǎng)。

3.5 檢驗(yàn)漿液各項(xiàng)指標(biāo)

預(yù)應(yīng)力管道壓漿開始前，組織作業(yè)人員進(jìn)行正式的技術(shù)交底，對壓漿操作順序和注意事項(xiàng)逐一進(jìn)行講解；在現(xiàn)場壓漿機(jī)上張貼預(yù)應(yīng)力管道壓漿配合比、操作規(guī)程；項(xiàng)目部管理人員嚴(yán)格檢驗(yàn)漿液攪拌時(shí)間、漿液的各項(xiàng)指標(biāo)；管道壓漿水灰比控制在0.26～0.32；漿體泌水率在拌和3 h后應(yīng)小于2%；泌水在24 h之內(nèi)應(yīng)被漿體完全吸收；水泥漿攪拌及灌漿時(shí)漿體溫度應(yīng)小于35℃；漿體稠度為10～17 s；初凝時(shí)間不小于3 h，終凝時(shí)間應(yīng)大于17 h；漿體體積變化率應(yīng)小于5%[3]，試驗(yàn)室每工班對制作的漿液各性能指標(biāo)進(jìn)行不少于2次驗(yàn)證，保證漿液滿足壓漿要求。

3.6 嚴(yán)格施工操作順序

清理錨墊板上的壓漿孔，保證壓漿通道通暢；確定抽真空端及壓漿端，安裝引出管、球閥和接頭，并檢查其功能；攪拌水泥漿使其水灰比、流動(dòng)度、泌水性達(dá)到技術(shù)要求指標(biāo)；啟動(dòng)真空泵抽真空，使真空度達(dá)到-0.06～-0.1 MPa并保持穩(wěn)定；啟動(dòng)壓漿泵，當(dāng)壓漿泵輸出的漿體達(dá)到要求稠度時(shí)，將泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管上，開始壓漿，壓漿過程中，真空泵保持連續(xù)工作，壓漿泵繼續(xù)工作，壓力要求達(dá)到0.5 MPa左右；壓漿過程中連續(xù)工作，直到出漿引出管冒漿的濃度達(dá)到和進(jìn)漿的漿液一致時(shí)，關(guān)閉出漿閥，持壓5min后關(guān)閉壓漿泵及壓漿端閥門，完成壓漿[4]。

3.7 二次壓漿

在水泥漿初凝后終凝前進(jìn)行第二次壓漿，填充管道內(nèi)一次壓漿不密實(shí)處，從而提高管道壓漿的密實(shí)度。

4 壓漿密實(shí)度驗(yàn)證

壓漿完成后對管節(jié)60個(gè)管道進(jìn)行驗(yàn)證，沒有發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，通過密封罩觀測孔查驗(yàn)60個(gè)管道，一次壓漿密實(shí)度達(dá)到95%，二次壓漿密實(shí)度能夠達(dá)到98%。通過對二次壓漿完成后的管道進(jìn)行壓水試驗(yàn)，60個(gè)預(yù)應(yīng)力管道無滲水現(xiàn)象。

5 結(jié)語

為了有效提高沉管預(yù)應(yīng)力管道壓漿密實(shí)度，在節(jié)段預(yù)制施工和壓漿過程中，通過采取一系列措施，管節(jié)壓漿效率穩(wěn)步提高，縮短了壓漿時(shí)間，而密實(shí)度提升到98%，管道漿液飽滿，可為類似工程提供借鑒。

[1]中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司.港珠澳大橋主體工程島隧工程施工圖設(shè)計(jì)：E11、E12管節(jié)工藝流程及施工技術(shù)要求[R].2012.CCCCHighway Consultants Co.,Ltd.Construction drawing design of island and tunnel project of Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge main project:Requirements for construction processand technology of E11and E12 pipe[R].2012.

[2]中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司.港珠澳大橋主體工程島隧工程施工圖設(shè)計(jì)：E11、E12管節(jié)[R].2012.CCCCHighway Consultants Co.,Ltd.Construction drawing design of island and tunnel project of Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge main project:E11and E12 pipe[R].2012.

[3]港珠澳大橋管理局.港珠澳大橋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)程[S].修訂版.2013.Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge Authority.Technical specification for quality control and durability of the concrete structure of Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge[S].Rev.ed.2013.

[4]JTG/TF50—2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].JTG/T F50—2011,Technical specification for construction of highway bridgeand culvert[S].