沉管鋼端封門安裝施工質(zhì)量控制

劉端省 林壯名

摘 要：在國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中，隧道建設(shè)已經(jīng)是作為當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中必不可少的一部分，對(duì)于促進(jìn)不同區(qū)域經(jīng)濟(jì)、人文交流起到了積極作用。但是其質(zhì)量也受到了越來(lái)越多的關(guān)注，本文以大連灣海底隧道為例，總結(jié)了沉管鋼端封門安裝施工質(zhì)量的控制方法。

關(guān)鍵詞：海底隧道;沉管;質(zhì)量控制

0 前言

沉管隧道鋼端封門的安裝，是沉管隧道預(yù)制項(xiàng)目中的重要一環(huán)。鋼端封門是實(shí)現(xiàn)暗埋段、管節(jié)端頭封閉水密的臨時(shí)輔助安裝設(shè)施，主要部件包括有鋼端封門、焊接型H型鋼、鋼梁牛腿、外側(cè)牛腿、密封貼板等構(gòu)件，采用簡(jiǎn)支梁+等跨連續(xù)板的方式，是整個(gè)項(xiàng)目中不可或缺的重要一環(huán)。

1 工程概況

1.1 工程結(jié)構(gòu)及規(guī)模次

大連灣海底隧道全線長(zhǎng)約5 098.227 m，其中沉管海底隧道長(zhǎng)3 035 m由18個(gè)管節(jié)組成，沉管隧道采用兩孔一管廊截面形式，寬33.4 m，高9.7 m，沉管結(jié)構(gòu)底最大水頭約為34 m。沉管管節(jié)在每個(gè)節(jié)段混凝土澆筑完成后，即進(jìn)行管節(jié)鋼端封門安裝施工，通過(guò)鋼端封門安裝等裝施工，使預(yù)制管節(jié)滿足下水條件;同時(shí)在沉管安放起浮后起隔絕海水作用為管內(nèi)人員施工提供無(wú)水、安全的作業(yè)空間。

1.2 工程結(jié)構(gòu)及規(guī)模

鋼端封門安裝在管節(jié)兩端安裝，鋼端封門采用裝配式，構(gòu)件包括鋼梁牛腿、鋼梁、鋼端封門、外側(cè)牛腿、密封鋼板等。全部構(gòu)件在專業(yè)廠家制作并發(fā)送至現(xiàn)場(chǎng)使用。每個(gè)管節(jié)兩端全部鋼端封門構(gòu)件組成1套鋼端封門，鋼端封門在沉管安裝并達(dá)到拆除條件后拆除回運(yùn)循環(huán)使用，整個(gè)工程共需安拆鋼端封門18套·次。鋼端封門構(gòu)件分類及安裝工程量見(jiàn)表1。

1.3 施工方法

1.3.1 施工流程

鋼端封門施工工藝流程為鋼梁牛腿安裝→鋼梁安裝→外側(cè)牛腿安裝→鋼封門安裝→密封鐵板、圓弧板安裝→關(guān)閉人孔門→人孔門噴漆。

1.3.2 施工方法

鋼梁牛腿安裝前先使用移動(dòng)式升降平臺(tái)，對(duì)其預(yù)埋件進(jìn)行清理后采用專用吊架配合人工作業(yè)方式進(jìn)行牛腿安裝;安裝完畢后采用汽車吊配合人工進(jìn)行鋼梁安裝，管節(jié)內(nèi)部配手拉葫蘆等設(shè)備進(jìn)行定位，順序根據(jù)鋼梁牛腿安裝情況進(jìn)行安排，先安裝行車道鋼梁再安裝中廊道鋼梁。鋼梁安裝完畢后進(jìn)行外側(cè)牛腿安裝，測(cè)量先鋼梁外側(cè)表面整體平整度，使用在鋼梁與鋼梁牛腿之間安裝襯墊鋼板頂緊的方法調(diào)節(jié)，使牛腿外側(cè)面保持在同一平面而后進(jìn)行鋼端封門安裝。鋼端封門的安裝方法與安裝鋼梁類似，鋼端封門吊運(yùn)到管節(jié)端面后，用葫蘆將鋼端封門拉近安裝位置，使用預(yù)緊拉條螺栓固定。鋼端封門安裝完畢后進(jìn)行密封貼板焊接，密封鋼板安裝順序?yàn)橄劝惭b圓弧板，再安裝平板，圓弧板安裝順序自下至上。鋼端封門安裝及其他管內(nèi)作業(yè)完成后，安裝人孔門密封橡膠條，關(guān)閉人孔門，采用高壓水對(duì)人孔門四周進(jìn)行壓力噴水試驗(yàn)。

1.3.3 施工功效

因項(xiàng)目所需，鋼梁與鋼端封門安裝所需時(shí)間緊迫，為了保證施工進(jìn)度以及施工質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)安排24小時(shí)作業(yè)，其中關(guān)鍵工序鋼端封門施工工效如表2所示：

1.4 施工重難點(diǎn)分析

鋼端封門安裝在每一節(jié)預(yù)制管節(jié)的兩端頭，與管段混凝土連為一體，作為管段端頭防水臨時(shí)結(jié)構(gòu)。有效控制端鋼殼的安裝和焊接質(zhì)量是本工程的重點(diǎn)，同時(shí)作為臨時(shí)擋水結(jié)構(gòu)，有效的全面防水是本工程的難點(diǎn)，其中鋼板與混凝土結(jié)合處因混凝土與鋼板結(jié)合處貼合困難存在滲水通道，如何止水更是本工程的關(guān)鍵控制點(diǎn)。

1.5 施工控制措施

1.5.1 鋼端封門焊接過(guò)程質(zhì)量控制點(diǎn)

鋼端封門構(gòu)件焊接過(guò)程中，應(yīng)采用間斷、對(duì)稱焊接等可靠的技術(shù)措施，嚴(yán)格控制焊接變形同時(shí)鋼端封門焊縫質(zhì)量必須滿足焊接等級(jí)和缺陷檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。鋼端封門作為擋水受力構(gòu)件，為保證力傳遞，鋼梁與鋼梁牛腿、鋼梁與鋼端封門間墊板密貼必須緊密。

1.5.2 外側(cè)牛腿預(yù)埋件鋼混結(jié)合部質(zhì)量控制點(diǎn)

在外側(cè)牛腿焊接過(guò)程中外側(cè)牛腿與牛腿預(yù)埋件燒焊固定過(guò)程中產(chǎn)生高溫（熔池溫度大于1 500℃），外側(cè)牛腿預(yù)埋件周邊混凝土受熱膨脹致使混凝土擠壓脹裂，造成外側(cè)牛腿預(yù)埋件與混凝土接觸面混凝土開(kāi)裂，同時(shí)牛腿焊接時(shí)高溫導(dǎo)致鋼板變形，與混凝土出現(xiàn)間隙形;破壞混凝土的同時(shí)成水的滲流通道增加灌水期間鋼端封門處的滲流路徑。

混凝土的鋼混結(jié)合部位在混凝土澆筑過(guò)程完成后，混凝土與預(yù)埋鋼板處存在振搗困難，同時(shí)振搗過(guò)程中所產(chǎn)生的氣泡集中制預(yù)埋鋼板處，造成混凝土與預(yù)埋鋼板有效貼合，致使灌水檢漏期間鋼端封門部位存在滲水途徑。

1.5.3 質(zhì)量控制措施

針對(duì)焊接過(guò)程質(zhì)量控制，項(xiàng)目采取事前控制原則，加大對(duì)工人交底力度及焊工考核，考核合格后持證上崗。同時(shí)在過(guò)程中加強(qiáng)日常巡查與現(xiàn)場(chǎng)焊縫檢測(cè)頻率以保證焊縫質(zhì)量。

針對(duì)焊接過(guò)程中的混凝土受熱膨脹導(dǎo)致的混凝土脹裂，在外側(cè)牛腿預(yù)埋件安裝過(guò)程中，在兩側(cè)粘貼小木條或泡沫塊，厚2 cm、寬2 cm～3 cm，拆模后拆除形成預(yù)留溝槽，燒電焊前取出，為混凝土膨脹預(yù)留空間的方式防止混凝土爆裂。

針對(duì)外側(cè)牛腿預(yù)埋件鋼混結(jié)合部存在滲水通道問(wèn)題，鋼端封門焊接過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致的預(yù)埋鋼板微變形的問(wèn)題，選取施工完畢后再行施工的原則采取了兩種措施。第一種為在鋼端封門施工完畢后在外側(cè)鋼混結(jié)合部使用環(huán)氧膠泥進(jìn)行沿端面全部補(bǔ)貼一層后涂抹環(huán)氧封閉膠的形式，進(jìn)行封閉;第二種為在鋼端封門施工完畢后，在管節(jié)外側(cè)牛腿預(yù)埋件外側(cè)進(jìn)行了全斷面鑿槽處理，凹槽寬3 cm～4 cm、深度4 cm～

5 cm，而后在凹槽內(nèi)部埋設(shè)注漿管并用后采用空氣泵壓注將聚氨酯類注漿材料采用空氣泵壓注漿法將注漿料注入，同時(shí)在過(guò)程中加強(qiáng)預(yù)埋注漿管注漿質(zhì)量達(dá)到止水目的。

1.5.4 管節(jié)檢漏試驗(yàn)

針對(duì)3點(diǎn)質(zhì)量控制要點(diǎn)，在沉管預(yù)制與檢漏過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：鋼端封門焊接構(gòu)件因過(guò)程控制良好，在鋼端封門焊接過(guò)程中選區(qū)經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)過(guò)硬的工人，在灌水完成后不會(huì)存在鋼端封門滲漏點(diǎn)。采取預(yù)留溝槽的形式，有效的消除了外側(cè)牛腿焊接過(guò)程中造成的混凝土爆裂。采用環(huán)氧膠泥貼補(bǔ)后用封閉膠封閉的形式未能有效止水，仍存在部分漏點(diǎn);但選取鑿槽注漿的方式部位，在灌水起浮及安裝過(guò)程中，均未發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，有效的進(jìn)行了止水。

2 總結(jié)

總之，沉管隧道施工中鋼端封門的安裝是隧道施工項(xiàng)目中的重要一環(huán)，其施工質(zhì)量控制直接影響著整個(gè)工程的質(zhì)量。在施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)影響質(zhì)量的因素進(jìn)行全面了解與分析，并根據(jù)安裝實(shí)際情況優(yōu)化鋼端封門的安裝工藝，并對(duì)其在施工過(guò)程中的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，從而為整體沉管隧道的工程質(zhì)量提供有力保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹海卿.港珠澳大橋島隧工程設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)[J].隧道建設(shè)，2014，34（1）：60-66.