南昌红谷沉管隧道管段试浮检漏施工技术

南昌市红谷隧道全长2650m，其中江中沉管段总长1329m，共分12节管段，为国内在建最大的内河沉管隧道。该隧道采用异地“1+1”独立子坞分2批预制，各子坞内分别设置3个沉管预制基座，每个子坞每次预制3节管段，分2015年汛期前和2016年汛期前2批预制完成。干坞内管段布置平面见下图。管段预制完成后，需在干坞内进行试浮检漏作业，合格后分节起浮运至隧址完成二次舾装，并依次沉放、对接。

干坞内管段布置平面示意图

试浮检漏前条件准备

坞内外抽排水系统布置

干坞内布置4条抽排水管道，坞顶安装4台720m3/h进水泵，坞底安装4台800m3/h排水泵，每小时进排水量约3000m3（该配置系统满足干坞内注水及后期抽排水需求）。高水位时，可采用虹吸原理，即借助于干坞内外水位差，可不运行水泵即可快速实现坞内注水。

管段内进排水系统、通风系统、供电系统试运转

对管段内压载水箱抽排水系统管路进行试运转。管段内每隔20m安装1台应急灯、1台75WLED节能灯；在管段南北腔各设置1台5.5kW轴流风机，管顶进人孔处配套1台3.5kW鼓风机（该配置系统满足管内临时作业用水、用电、用风需求）。

试浮检漏施工工艺及控制要点

试浮检漏施工工艺

管段内压载水箱、进排水系统、通风系统、照明系统准备就绪→分4阶段向干坞内注水→管段起浮→测取干舷值→施做防锚层。

干坞内注水检漏控制要点

1）注水至管段浸入水中1.4m处（漫过底板Ω型止水钢板），保持3h查漏，检查端封墙及侧墙底部、Ω型止水钢板部位及沉管底部渗漏情况；

2）注水至管段浸入水中4m处（管段水平施工缝高度为3.6m），保持24h查漏，检查端封墙及侧墙底部、Ω型止水钢板部位、水密门及水平环向施工缝渗漏情况；

3）向管段压载水箱间隔、均匀、对称逐级加水至水箱内水位2.4m，检查水箱水密性；

4）注水至管段浸入水中7.75m处（漫过顶板Ω型止水钢板），保持3h查漏，检查端封墙及侧墙顶部、Ω型止水钢板部位、水密门及水平环向施工缝渗漏情况；

5）注水至超过管段顶面2m以上，检漏时间不少于24h，进行管段全面检漏；

6）注水前，需在干坞进排水管路旁标注水位标高标尺，利于观察水位；注水过程中，需提前计算各阶段注水总量，根据泵水速率计算大概的注水时间，以提前准备检漏巡查。

干坞内起浮控制要点

1）均匀、对称地排出管段内各压载水箱内积水，率先抽排安装有GINA止水带端头的压载水箱里的水，使得A端头提前起浮，以保护GINA止水带；

2）通过测量系统实时监测管段姿态，一旦发现管段有起浮迹象，应放慢排水速率，保证管段平稳起浮；

3）待管底完全脱离坞底后，应均匀、对称地加快抽排压载水的速率，直至水箱内水位不大于5cm，使管段具有最大干舷值；

4）沉管起浮后，应在稳定状态下测量管段4个角点的干舷值，计算防锚层浇筑厚度；

5）防锚层的浇筑应遵循先调平、后均匀浇筑的原则，严禁无次序、超量地浇筑混凝土。

管段试浮检漏过程中存在问题及解决措施

钢端封墙漏水

管段钢端封墙结构示意图

1）端头抽排水管路渗漏水。

原因：①焊接质量较差，存在气孔、夹渣、漏焊情况；②焊接空间不足，存在漏焊情况。

处理措施：①及时补焊；②加强焊缝外观检查及焊缝检测；③如果端头管路与其他钢构位置发生冲突，可适当调整管路位置，确保作业空间。

2）钢端壳omega止水带检漏管未封堵，造成漏水。

原因：omega止水带检漏管位于管段A端4个角部，用于后期管段接头安装omega止水带后注水检漏，由于未将检漏孔封孔，导致内外连通而漏水。

处理措施：采用木塞或钢板将止水带检漏孔塞焊住，提前封孔，后期检漏再疏通。

3）Ω型止水钢板渗漏水。

原因：Ω型止水钢板分节长度短（2m/节），焊接量大，容易出现焊缝质量缺陷等问题。钢端封墙与管段周边焊接示意图见下图。

处理措施：①加强对焊缝外观的检测，确保无明显气孔、漏焊等缺陷；②分南北两腔单独进行注水检漏试验；③检漏完毕，用超细微膨胀水泥注浆封闭Ω型止水钢板，以阻断渗流路径。

4）管段内部钢端封墙侧墙上倒角渗漏水。

原因：①端头预埋钢板的止水环未完全封闭成环，存在漏焊现象；②Ω型止水钢板与预埋钢板、预埋钢板与钢端封墙面板之间存在焊缝质量缺陷；③Ω型止水钢板注浆不密实；④端头混凝土浇筑振捣不密实。

钢端封墙与管段周边焊接示意图

处理措施：①加强端头预埋钢板止水环焊接质量控制，尤其倒角折边处必须事先在无干扰情况下加工好后，再整体安装，以确保预埋钢板止水环封闭成环；②针对已漏水部位，采用斜向打孔灌浆方式堵漏，如漏水量较大，在混凝土结构与面板夹缝中填塞土工布＋聚氨酯发泡堵漏，再钻孔灌注环氧树脂。

压载水箱破损——水囊破损

管段压载水箱采用型钢作骨架背撑、拼砌方木作水箱内壁、挂设防水帆布水囊蓄水而成。现场施工过程中发现，因水箱整体呈正方体，水囊挂设后，底部4个角位置不固定，水囊蓄水后容易发生偏移而使应力集中，由此导致水囊崩裂损坏而漏水。

原因：现场水箱骨架加工安装尺寸偏差为±（1～3）cm，水箱内壁均挂设土工布防护，底板及侧墙尖锐物已用水泥砂浆找平处理，现场观察挂设水囊情况发现四周墙壁无明显绷紧情况，但水囊破损部位基本集中在骨架拐角位置，大部分为接缝位置，少部分为帆布本体。因此初步分析原因为拐角处尺寸不足，弧度较小，是受力损害薄弱点；其次，帆布接缝工艺质量及帆布本体质量强度较弱。

处理措施：①为确保管段压载水箱蓄水稳定，避免因水囊局部应力集中崩裂漏水而影响管段浮运、沉放，对防水帆布水囊规格进行适当加大，将单个水囊规格由9m×8m×3m长×宽×高）调整为10m×9m×3.8m（长×宽×高）；②事先对水箱底边角作垫铺砂袋倒角处理，并采取挂设双层水囊措施，对水囊4个角用堆载砂带法加以固定，确保水囊蓄水后不发生应力集中现象；③考虑管段浮运、沉放节段水囊意外破损而需要应急抢险，再在每个管段内放置4副水囊备用。采取如上措施后，南坞E4～E6管段内水囊再无破损情况发生。

结论

试浮检漏作为管段浮运、沉放前的必备程序，除要加强检漏作业过程中的监测控制外，更重要的还要强调管段制作过程的质量控制，尤其压载系统及钢端封墙钢构之间和钢构与混凝土之间的细部工艺的处理。试浮检漏过程中发现的很多问题大部分与上述部位工序质量控制不到位有关，从而进一步提醒加强过程质量控制的必要性，需对辨识出的渗漏水薄弱部位加强控制。2016年3月25日，E7、E8、E12管段完成试浮检漏作业，通过对E1～E6管段试浮检漏的经验总结以及施工过程中的应用落实，试浮检漏效果良好，无明显渗漏水情况。该工程的经验教训值得类似工程施工时借鉴。

本文来源知网