提高超长沉管预应力管道压浆密实度工艺措施

梁杰忠，陈刚强，李翔

（中交四航局第二工程有限公司，广东 广州 510300）

0 引言

港珠澳大桥作为世界级跨海通道，其社会影响及关注度极高，沉管设计使用寿命120 a，结构长期处在水下Ⅲ类海盐环境，其作用等级为严重（D级）至非常严重（E级），且由于其长埋水下，结构无法修复，一旦出现钢绞线腐蚀将严重影响结构使用寿命[1]，因此，为使沉管满足设计使用年限，预应力管道压浆必须精心设计、精细施工。

1 国内外压浆不密实原因

施工中成孔质量不好，孔道直径粗细不均或有偏孔、颈缩孔现象，预应力筋勉强穿入，但水泥浆液难以压入；孔道串孔，内漏，封锚不严，不能保压持荷；排气孔设置不当，预应力筋编束，捆扎时扎丝过密、松弛，穿束时扎丝在孔道不畅处受阻，堆积挤压，形成网状塞栓，压浆时此处过气过水而不过浆；水灰比偏大，不但强度降低，而且泌水率增大，水占空间，水被吸收或蒸发后，即形成空洞；外加剂用量不当，如膨胀剂用量过小，膨胀效果不明显，若膨胀系数小于水泥收缩系数，就会造成压浆不饱满。

2 沉管压浆密实度不足原因

针对国内压浆不密实原因，进行了认真调查分析，总结出以下几方面因素：沉管预制过程中作业人员交叉作业、烧焊造成预应力管道破损、预应力管道对接时不密贴，造成后期压浆不密实；波纹管接缝处不严密、节段接头处管道接头漏浆；浆液的原材料称量、投放顺序不规范，制浆操作不规范，未做到每次制作浆液时检验各项指标，压浆过程操作不规范等。

3 提高沉管预应力压浆密实度的措施

3.1 加强预应力波纹管安装质量

波纹管长度方向上应正确布置波纹管定位钢筋卡槽，间距为0.5m，卡槽焊接牢靠，波纹管固定牢固；节段接头处采用波纹管三件套进行对接，热缩套安装时控制好温度，防止其被烧伤，并要求密贴无缝隙；波纹管安装前做好定位，拉好线，按照线位进行铺设；项目管理人员加强对管节预应力管道安装时的管控，设置关键控制点，对安装完成后的管道线形进行复核，确保管道线形平顺、固定牢靠和位置准确；波纹管安装时如遇到钢筋，对钢筋位置进行适当调整，避免扰动波纹管[2]；预埋件焊接时，采用防火布对波纹管进行覆盖保护，实行专职质检员巡查制，严防焊渣掉落烧伤波纹管；浇筑混凝土前对所有预应力波纹管再次进行检查，确保波纹管无损伤。

3.2 提高节段接头对接质量

节段接头对接时提前进行检查，在休整区对匹配端的端面钢筋进行逐一检查，验收合格后进入下一道工序；制定节段接头停检验收制度，针对制度上要求检查的项目逐项排查，按要求清扫中埋式止水带上的混凝土碎渣等杂物，并用清水清洗干净；钢筋笼顶推时对滑移方钢线形进行测量复核，确保对接位置准确无偏差；在钢筋笼顶推过程中，要严格控制顶推系统的同步性，在离接头50 cm范围内检查三件套安装质量，记录波纹管位置偏差值，适当对三件套位置进行调整，然后降低顶推速度，缓慢顶推，不断调整三件套位置偏差，最终顶推到位时节段接头要对接密贴，无缝隙，位置准确。

3.3 加强节段接头混凝土振捣

模板安装完成后在相应位置画出振捣点，混凝土浇筑前对振捣工人进行详细的技术交底，宣贯振捣控制点及振捣注意事项；项目管理人员在混凝土浇筑过程中全程监控，对混凝土分层振捣、振捣时间等进行严控，严格按布设的点位进行振捣，防止振捣损伤预应力管道，如图1所示，并对节段接头位置采用进口振捣棒进行二次振捣，保证混凝土密实，避免由于混凝土不密实形成渗水通道，导致节段接头位置波纹管管道漏浆。

图1 按振捣点振捣Fig.1 Vibrating pointvibration

3.4 提高管道浆液原材料的称量精度

管道浆液原材料使用精密的电子称进行称量，制作投料按水—压浆剂—水泥进行，容器均进行标定画线，严格按照试验室审批完成的配合比进行施工，除非征得沉管试验室授权人员同意，任何人不得擅自调整配合比，严格按称量允许偏差要求控制称量精度，制浆设备保证1台正常运行，1台备用，每日压浆完成后进行清理，并定期进行维修保养。

3.5 检验浆液各项指标

预应力管道压浆开始前，组织作业人员进行正式的技术交底，对压浆操作顺序和注意事项逐一进行讲解；在现场压浆机上张贴预应力管道压浆配合比、操作规程；项目部管理人员严格检验浆液搅拌时间、浆液的各项指标；管道压浆水灰比控制在0.26～0.32；浆体泌水率在拌和3 h后应小于2%；泌水在24 h之内应被浆体完全吸收；水泥浆搅拌及灌浆时浆体温度应小于35℃；浆体稠度为10～17 s；初凝时间不小于3 h，终凝时间应大于17 h；浆体体积变化率应小于5%[3]，试验室每工班对制作的浆液各性能指标进行不少于2次验证，保证浆液满足压浆要求。

3.6 严格施工操作顺序

清理锚垫板上的压浆孔，保证压浆通道通畅；确定抽真空端及压浆端，安装引出管、球阀和接头，并检查其功能；搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术要求指标；启动真空泵抽真空，使真空度达到-0.06～-0.1 MPa并保持稳定；启动压浆泵，当压浆泵输出的浆体达到要求稠度时，将泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上，开始压浆，压浆过程中，真空泵保持连续工作，压浆泵继续工作，压力要求达到0.5 MPa左右；压浆过程中连续工作，直到出浆引出管冒浆的浓度达到和进浆的浆液一致时，关闭出浆阀，持压5min后关闭压浆泵及压浆端阀门，完成压浆[4]。

3.7 二次压浆

在水泥浆初凝后终凝前进行第二次压浆，填充管道内一次压浆不密实处，从而提高管道压浆的密实度。

4 压浆密实度验证

压浆完成后对管节60个管道进行验证，没有发现出现漏浆现象，通过密封罩观测孔查验60个管道，一次压浆密实度达到95%，二次压浆密实度能够达到98%。通过对二次压浆完成后的管道进行压水试验，60个预应力管道无渗水现象。

5 结语

为了有效提高沉管预应力管道压浆密实度，在节段预制施工和压浆过程中，通过采取一系列措施，管节压浆效率稳步提高，缩短了压浆时间，而密实度提升到98%，管道浆液饱满，可为类似工程提供借鉴。

[1]中交公路规划设计院有限公司.港珠澳大桥主体工程岛隧工程施工图设计：E11、E12管节工艺流程及施工技术要求[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]中交公路规划设计院有限公司.港珠澳大桥主体工程岛隧工程施工图设计：E11、E12管节[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]港珠澳大桥管理局.港珠澳大桥混凝土结构耐久性质量控制技术规程[S].修订版.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，公路桥涵施工技术规范[S].JTG/T F50—2011,Technical specification for construction of highway bridgeand culvert[S].