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(mén)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(mén)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(mén)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(mén)、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(mén)安裝施工，通過(guò)鋼端封門(mén)安裝等裝施工，使預(yù)制管節(jié)滿(mǎn)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(mén)安裝在管節(jié)兩端安裝，鋼端封門(mén)采用裝配式，構(gòu)件包括鋼梁牛腿、鋼梁、鋼端封門(mén)、外側(cè)牛腿、密封鋼板等。全部構(gòu)件在專(zhuān)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(mén)構(gòu)件組成1套鋼端封門(mén)，鋼端封門(mén)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(mén)18套·次。鋼端封門(mén)構(gòu)件分類(lèi)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(mén)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(mén)安裝→密封鐵板、圓弧板安裝→關(guān)閉人孔門(mén)→人孔門(mén)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(zhuān)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(chē)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(chē)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(mén)安裝。鋼端封門(mén)的安裝方法與安裝鋼梁類(lèi)似，鋼端封門(mén)吊運(yùn)到管節(jié)端面后，用葫蘆將鋼端封門(mén)拉近安裝位置，使用預(yù)緊拉條螺栓固定。鋼端封門(mén)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(mén)安裝及其他管內(nèi)作業(yè)完成后，安裝人孔門(mén)密封橡膠條，關(guān)閉人孔門(mén)，采用高壓水對(duì)人孔門(mén)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(mén)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(mén)施工工效如表2所示：

1.4 施工重難點(diǎn)分析

鋼端封門(mén)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(mén)焊接過(guò)程質(zhì)量控制點(diǎn)

鋼端封門(mén)構(gòu)件焊接過(guò)程中，應(yīng)采用間斷、對(duì)稱(chēng)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(mén)焊縫質(zhì)量必須滿(mǎn)足焊接等級(jí)和缺陷檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。鋼端封門(mén)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(mén)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(mén)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(mén)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(mén)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(mén)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(mén)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(lèi)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(mén)焊接構(gòu)件因過(guò)程控制良好，在鋼端封門(mén)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(mén)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(mén)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(mén)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.