管節(jié)接頭OMEGA止水帶安裝工藝

周建民，唐永波，魏 杰

管節(jié)接頭OMEGA止水帶安裝工藝

周建民，唐永波，魏 杰

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海201913）

為確保沉管接頭OMEGA止水帶水密質(zhì)量及120 a使用壽命，根據(jù)港珠澳大橋島隧工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及沉管接頭OMEGA止水帶的施工要求，制定了一套適合的工藝方案，詳細(xì)敘述了OMEGA止水帶的安裝步驟及注意事項(xiàng)。對(duì)類似工程具有一定的參考價(jià)值。

沉管隧道；管節(jié)接頭；OMEGA止水帶；安裝工藝

0 引言

港洙澳大橋島隧工程沉管隧道穿越珠江口廣州、深圳西部港區(qū)出海主航道，共有33個(gè)管節(jié)，自西（珠海）向東（香港）依次編號(hào)為E1~E33。

沉管管節(jié)依次沉放就位后，需進(jìn)行管節(jié)接頭OMEGA止水帶安裝。由于兩沉管之間采用OMEGA柔性連接，為便于現(xiàn)場(chǎng)施工，確保水密效果，結(jié)合本工程設(shè)計(jì)要求及工程特點(diǎn)，制定了管節(jié)接頭OMEGA止水帶安裝專項(xiàng)施工方案。

1 概述

管節(jié)接頭OMEGA止水帶是接頭防水的第二道防線，整個(gè)工程共有34條管節(jié)接頭OMEGA止水帶，每條止水帶理論長(zhǎng)度為89.084 m。OMEGA止水帶安裝在節(jié)段接頭內(nèi)側(cè)的止水帶預(yù)埋件上，采用壓條、壓塊及螺栓安裝固定[1]，如圖1所示。

圖1 OMEGA止水帶安裝示意圖Fig.1 Schematic diagraMof installation of OMEGA w ater-stops

2 施工難點(diǎn)及解決措施

2.1 管節(jié)錯(cuò)位引起的安裝偏差

由于管節(jié)安裝誤差造成轉(zhuǎn)角部位兩側(cè)存在錯(cuò)位，在安裝過(guò)程中只能保證一側(cè)轉(zhuǎn)角對(duì)齊，另一側(cè)無(wú)法安裝到位，存在錯(cuò)位現(xiàn)象。

解決措施:在安裝過(guò)程中盡可能將大OMEGA止水帶轉(zhuǎn)角與管節(jié)轉(zhuǎn)角對(duì)齊，若錯(cuò)位較大，無(wú)法滿足兩轉(zhuǎn)角同時(shí)對(duì)齊的情況，則必須保證一側(cè)對(duì)齊，然后在滿足設(shè)計(jì)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的前提下，適當(dāng)加大此轉(zhuǎn)角部位壓板螺栓的預(yù)緊力，確保止水帶與鋼端殼壓接緊密[2-3]。

2.2 鋼端殼及預(yù)埋件偏差

由于鋼端殼制作和預(yù)埋偏差，導(dǎo)致壓板在安裝時(shí)出現(xiàn)部分間隙超標(biāo)現(xiàn)象，OMEGA止水帶水密試驗(yàn)效果將受到影響。

解決措施:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量壓板尺寸，對(duì)不合格的進(jìn)行更換，確保間隙滿足設(shè)計(jì)要求，若偏差較大，壓板無(wú)法替換，則定制加長(zhǎng)壓板。

2.3 OMEGA止水帶螺栓施擰

止水帶螺栓的施擰和檢驗(yàn)通過(guò)電動(dòng)扳手初擰，液壓扳手終擰，扭力扳手報(bào)驗(yàn)的方法進(jìn)行。由于OMEGA止水帶本身材質(zhì)存在較大彈性，導(dǎo)致螺栓在終擰后仍無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的扭矩值，即仍小于設(shè)計(jì)扭矩值。

以1塊壓板為例進(jìn)行問(wèn)題說(shuō)明。根據(jù)設(shè)計(jì)扭矩，將液壓扳手調(diào)整好，參照壓板螺栓編號(hào)從A→E依次施擰并達(dá)到設(shè)計(jì)扭矩值，如圖2所示。施擰結(jié)束后，對(duì)此壓板螺栓進(jìn)行扭矩檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)個(gè)別螺栓扭矩小于設(shè)計(jì)扭矩值。針對(duì)此情況，將扭矩值適當(dāng)調(diào)高，按上述同樣順序施擰，檢驗(yàn)時(shí)仍發(fā)現(xiàn)個(gè)別螺栓扭矩小于設(shè)計(jì)值。

圖2 壓板螺栓編號(hào)Fig.2 Numbering of follower bolts

解決措施:采取壓板螺栓對(duì)稱施擰方法，即施擰順序?yàn)锳、E、B、D、C，螺栓施擰完畢采用扭力扳手進(jìn)行扭力報(bào)驗(yàn)，扭矩均滿足設(shè)計(jì)要求。目前均采用此順序進(jìn)行螺栓施擰作業(yè)。

2.4 OMEGA止水帶硫化

OMEGA止水帶是沉管止水的重要保障，其耐久性要求達(dá)到120 a，因此對(duì)接頭硫化的工藝要求非常嚴(yán)格。

解決措施:為了滿足止水帶使用壽命要求，對(duì)止水帶接頭硫化工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，主要控制硫化溫度、硫化壓力和硫化時(shí)間，并邀請(qǐng)止水帶廠家現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督指導(dǎo)。

硫化結(jié)束后必須對(duì)接頭質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，檢查接頭處是否平整，有無(wú)燒焦、炭化現(xiàn)象等。

3 止水帶的安裝

止水帶的安裝工序包括:止水帶的存儲(chǔ)→止水帶的運(yùn)輸→搭設(shè)腳手架平臺(tái)→止水帶開(kāi)箱檢驗(yàn)→預(yù)埋件清理檢查→壓板的分類及清理→安裝OMEGA止水帶→止水帶接駁→整體水密試驗(yàn)。

3.1 止水帶的存儲(chǔ)

1）低溫搬運(yùn)時(shí)應(yīng)避免其扭曲。

2）應(yīng)避免陽(yáng)光照射或帶有紫外線的人工光線照射，安裝前應(yīng)有覆蓋物遮蔽止水帶。

3）應(yīng)置于氣密性良好的地方，避免暴露于流通空氣中。

4）不得接觸有機(jī)溶劑、油脂等材料。

5）不應(yīng)受到張拉、壓縮或其它外力導(dǎo)致變形。

6）表面若有污物，嚴(yán)禁采用砂紙、尖銳物、有機(jī)溶劑清理表面，可采用清水結(jié)合軟刷或硬刷清理橡膠表面。

3.2 止水帶的運(yùn)輸

1）包裝木箱吊運(yùn)時(shí)必須采用多點(diǎn)起吊，防止木箱變形損壞止水帶。

2）木箱吊運(yùn)前應(yīng)檢查完好狀況，如有因開(kāi)箱檢查造成的木箱破損應(yīng)將鋼釘?shù)燃怃J物去除。

3）運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)采取固定措施，防止止水帶滑落。

3.3 搭設(shè)腳手架平臺(tái)

OMEGA止水帶沿管節(jié)接頭內(nèi)部四周分布，頂板離底板的高度為8.4m，必須搭設(shè)腳手架操作平臺(tái)方可施工。同時(shí)考慮到管內(nèi)工序交叉作業(yè)頻繁，腳手架搭設(shè)時(shí)須在管廊中留出臨時(shí)通道，尺寸約為:5m（長(zhǎng)）×4.5m（高），以便管內(nèi)材料及設(shè)備的運(yùn)輸。

3.4 止水帶開(kāi)箱檢驗(yàn)

止水帶開(kāi)箱檢驗(yàn)時(shí)，查看止水帶外觀有無(wú)損傷，對(duì)外形尺寸進(jìn)行測(cè)量，確認(rèn)無(wú)誤后方可安排下一步工序施工。

3.5 預(yù)埋件清理檢查

止水帶安裝前必須對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行全面清理，用清水將表面沖洗干凈，安裝前保證表面干燥。表面清理完成后，對(duì)預(yù)埋件表面防腐涂層進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)破損則根據(jù)端鋼殼油漆修補(bǔ)工藝進(jìn)行修復(fù)，如圖3所示，并對(duì)每個(gè)預(yù)埋套筒進(jìn)行檢查及螺栓試擰，確保螺栓能夠順利擰入套筒中。

圖3 端鋼殼表面補(bǔ)涂油漆Fig.3 Repairing paint on surface of end steel shell

3.6 壓板的分類及清理

根據(jù)圖紙要求將臨時(shí)存儲(chǔ)的壓板進(jìn)行分類和清理，若發(fā)現(xiàn)壓板存在油漆損壞情況，提前進(jìn)行油漆修復(fù)。

3.7 OMEGA止水帶安裝

止水帶鋪開(kāi)前需清潔作業(yè)場(chǎng)地，注意對(duì)止水帶的保護(hù)，避免泥砂粘附到止水帶上影響安裝質(zhì)量。

止水帶從沉管頂部開(kāi)始安裝，先安裝止水帶轉(zhuǎn)角位置，再安裝止水帶中間部位，最后安裝止水帶轉(zhuǎn)角處與中部之間的中點(diǎn)部位，方向依次為:轉(zhuǎn)角→1/2→1/4→1/8→1/16，如圖4所示。

圖4 OMEGA止水帶安裝順序Fig.4 Sequence for installation of OMEGA w ater-stops

按同樣的方法依次安裝左右上斜邊、側(cè)面墻身、左右下斜邊、底板區(qū)域的OMEGA止水帶。

3.8 止水帶接駁

OMEGA止水帶接頭接駁前，需將止水帶周邊清理干凈，地面鋪設(shè)干凈的土工布或者彩條布，防止止水帶及接頭受到污染，影響接駁質(zhì)量。

止水帶按要求攤鋪就位，量準(zhǔn)止水帶接頭的對(duì)接位置，切除多余的止水帶，采用砂輪機(jī)打磨接頭兩端各15 cm區(qū)域，同時(shí)將止水帶內(nèi)側(cè)一層橡膠去除，之后放入專用接頭硫化模具中，擰緊螺栓將止水帶接頭壓緊，打開(kāi)電源進(jìn)行接頭加熱硫化，如圖5所示。

圖5 OMEGA止水帶硫化接駁Fig.5 Jointing of OMEGA w ater stopsby vulcanization

接頭加熱硫化時(shí)間約為5 h。在加熱過(guò)程中，必須不斷收緊模具的螺栓，使OMEGA止水帶壓緊，模具加熱到設(shè)定溫度并持續(xù)約1.5 h后才能開(kāi)始自然降溫，降至常溫后方可進(jìn)行拆模。

3.9 整體水密試驗(yàn)

OMEGA止水帶整體水密試驗(yàn)采用專用的水密性實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行。施工前檢查管節(jié)預(yù)埋水管狀況及閥件，確保與實(shí)驗(yàn)設(shè)備的水管良好對(duì)接，同時(shí)將水密試驗(yàn)所需的電動(dòng)扳手、水泵等準(zhǔn)備到位。

按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行水密試驗(yàn)。首先將試驗(yàn)壓力值調(diào)至0.1 MPa，保壓30 min，觀察是否有異常情況，然后將壓力調(diào)升至0.2 MPa，再進(jìn)行觀察，最后將壓力調(diào)到設(shè)計(jì)圖紙要求0.25 MPa，保壓120min，無(wú)一處滲漏現(xiàn)象則試驗(yàn)合格。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)管節(jié)接頭OMEGA止水帶安裝工藝的研究和不斷優(yōu)化，目前已成功完成了20個(gè)管節(jié)接頭OMEGA的安裝工作。工程實(shí)踐證明，本工藝方案安全性高，節(jié)約成本，效果顯著，對(duì)以后類似工程有一定的借鑒作用。

[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):管節(jié)接頭、節(jié)段接頭施工圖[R].2013.

CCCCHighway Consultants Co.,Ltd.Construction drawing for island and tunnel projectof Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge:construction drawings for jointsof immersed tunnels sections[R].2013.

[2]港珠澳大橋管理局.港珠澳大橋施工及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].2013.

Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge Authority.Construction and quality acceptance criteria forHongkong-Zhuhai-Macao Bridge[S]. 2013.

[3]CB/Z 67—2008，碳弧氣刨工藝要求[S].

CB/Z 67—2008,Technology requirements of carbon arc-air gouging[S].

Technology for installation of OMEGA water-stops injoints of immersed tunnel sections for Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge

ZHOU Jian-min,TANGYong-bo,WEIJie
（ShanghaiZhenhua Heavy IndustriesCo.,Ltd.,Shanghai201913,China）

In order to insure thewatertightquality of OMEGA waterstop and it's service life of120 years for immersed tunnel sections,a suitable technological plan for installation was formulated according to the technical standard for the island&tunnel project of Hongkong-Zhuhai-Macao Bridges and the installation requirements for OMEGA water-stops in the joints for immersed tunnel section.The paper expoundson the procedures for installation of the OMEGA water-stopsand the precautions tobe taken during the installation,providing reference for similar projects.

immersed tunnel；tunnel joint;OMEGA waterstop；installation technology

U655.4

B

2095-7874（2016）07-0105-03

10.7640/zggw js201607030

2016-05-23

周建民（1983—），男，河北唐山市人，助理工程師，從事工藝技術(shù)管理工作。E-mail:862290529@qq.com