摘要：沉管隧道工法为水下隧道建设的主要工法之一。近几十年来建成的大型混凝土沉管隧道工程，进一步发展并突破高水压、复杂水流和复杂地质条件的工程技术，能够跨越更深和更宽阔的河口、海峡水道。目前沉管隧道的预制大都在干坞预制好后，由牵引船牵引至隧道沉放点进行沉放、对接。由此可见，沉管隧道钢端封门的重要性，这就要求钢端封门在制作与安装过程中必须编制经济、合理的施工技术方案，并进行严格的质量控制。
关键词：沉管隧道；钢端封门的制作与安装；施工技术
引言
沉管隧道钢端封门的制作与安装，是沉管隧道施工项目中的重要一环。钢端封门是密封管段的临时结构，主要由面板、钢梁、枕梁、水密门、牛腿、Ω止水型钢等组成，整扇门按梁板体系设计，采用简支梁+等跨连续板的方式。重点考虑水的压力及因四点支撑和管段对接时的应力影响，是整个项目中不可或缺的重要一环。一般来讲，钢端封门的制作与安装质量受到环境、人员、材料、机械设备和安装方法等要素的影响，所以制作与安装时，应事先制定科学的施工技术方案，并明确其中的技术要点。因此，本文笔者结合南昌红谷隧道工程的工作经验，浅析沉管隧道钢端封门的制作与安装技术要点。
一、工程概况
南昌红谷隧道，位于南昌大桥与八一大桥之间，距南昌大桥约1.4km，距八一大桥约2.3km，距在建的南昌轨道交通1号线秋水广场站～中山西路站区间隧道0.3km。隧道起于赣江西岸丰和中大道与怡园路交叉口东侧约125m处，自西向东沿怡园路下方布设，下穿红谷中大道、赣江中大道，穿越赣江，到达赣江东岸，终于沿江中大道、中山西路、朝阳洲中路，并以地下互通立交形式与东岸既有道路进行衔接。沉管预制场地位于生米大桥附近，管节在干坞场地预制完毕后浮运至现场沉放，浮运距离约为8.51km。
本工程为城市水下道路双向六车道沉管隧道，由西向东穿越赣江，其中沉管段隧道全长1329m，共分12节管节沉放，单节管节最长115m，宽度为30m。
二、钢端封门的制作与安装工艺
1、材料选择
材料选择是该项工程中最基本的，也是最至关重要的一环，它影响着整体工程或工艺技术的质量。因此在钢端封门制作、安装时，应该严格遵循设计要求及相关规范进行材料的选择与采购，对材料进行严格的检查验收、资料归档管理，不合格的产品和材料一律不接受；建立优质的材料库存管理体系，制订严格的材料入库、出库制度，严格控制材料进出库流程管理，尤其是金属焊条和焊丝等重要材料，要确保通过各个流程的监控与控制才可以投入生产使用。
2、H型钢立柱的制作与安装
为保证钢端封门的刚度及强度，本项目钢端封门采用简支梁+等跨连续板的设计，选择400mm*700mm截面，长度5800mm的焊接型H型钢，钢板板厚40mm。H型钢主要制造工艺为：翼缘板、腹板排板→气割下料→坡口加工→校正→组对成型→埋弧自动焊接→矫正→钻孔，H型钢制造完毕后，转运至干坞，准备H型钢安装。因H型钢需和上、下部预埋牛腿通过螺栓连接，为保证安装的进度与精度，采用吊装方式，同时配备导向装置，进行快速定位、安装，最后进行螺栓紧固。
3、钢端封门面板的制作安装
钢端封门面板采用16mm钢板，整体尺寸为30m×6m，因钢端封门面板尺寸较大，整体制作安装难度大。因此，安装采用由下往上分片吊装的方式，整个部位的工艺为面板排版→气割下料→坡口加工→125H型钢安装焊接→吊装、固定→焊接，为避免焊缝应力集中，面板排版时充分考虑上、下面板的纵焊缝错位布置。为便于现场施焊，面板采用单边坡口形式，坡口位于上部面板侧。焊接时，为控制面板变形量，安排合理的焊接顺序，采用分段退焊的方式，先焊纵向焊缝，再焊横向焊缝，最后焊接面板与隧道孔口预埋钢板的角焊缝。
4、水密门的安装与试压
水密门是整个钢端封门唯一可以灵活开启的部位，用于进人检修。故此，水密门的密封性及耐压性必须经受严格考验。项目实施过程中，需先制作试压仓，将密封门安装好后注水、打压。打压至设计压力时，进行24h试压，无渗漏、且压力降达到规范标准要求后，试验合格。试压合格后，方可安装于钢端封门上的预留门洞孔口，为保证水密门的止水效果，必须对门洞孔口的钢端封门平面度进行检验，合格后方可安装水密门。
5、Ω止水型钢的安装与试压
为保证钢端封门面板与隧道孔口预埋钢板之间角焊缝的致密性，本项目采用Ω止水型钢盖住角焊缝的方式，形成二次保护，从而避免管节出现漏水现象。Ω止水型钢安装时，采用分段吊装、焊接。同时安装试压、检漏所需的阀门、管件、仪表等元件，待Ω止水型钢安装、焊接完成后进行试压、检漏。
6、钢端封门面板的焊缝检验
为保证钢端封门水密性，焊缝重点检查项目有外观检验、焊缝强度检验、焊缝致密性检验等。焊缝外观方面，不允许出现咬边、夹渣、气孔、裂纹等表面缺陷；所有焊缝均为一类焊缝，采用100%超声波探伤；探伤完成后，采用煤油试漏法对焊缝的致密性进行检验，上述要求合格后，方可进行最终的整体试漏检验。
7、管节检漏试验
在完成所有管节预制工作、质量验收工作之后，开始破坞、放水，进行整体试漏检验。在此过程中，需由专人对钢端封门各部位进行检查，确保无渗漏现象后方可进行后续的浮运、沉放工作。
结语
总而言之，沉管隧道钢端封门的制作与安装，是沉管隧道施工项目中的重要一环，其制作与安装质量直接影响着整个沉管隧道的工程质量。所以在制作、安装过程中，应当对影响质量的因素进行全面了解与分析，并根据安装实际情况优选钢端封门的制造、安装工艺，并对其在制造、安装过程的质量进行严格把控，从而为整体沉管隧道的工程质量提供有力保障。
参考文献：
[1]杨文武. 沉管隧道工程技术的发展[J]. 隧道建设，2009，29：4.
论文作者:陈一文
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/16
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