第二節(jié)沉管法施工

1、 第二節(jié)第二節(jié) 沉管法施工沉管法施工一、要求一、要求1、沉管法的定義、分類2、沉管法的施工工藝（大）管段制作基槽浚挖管段沉設 水下連接基礎處理二、概述1、定義：沉管法：曾稱預制管段沉放法，先在隧址以外(如臨時干塢，造船廠的船臺設備等)，制作隧道管段(每節(jié)長60140m，多數為100m左右，最長達268m)，兩端用臨時封墻密封，運到隧址指定位置上，定位就緒后，向管段內灌水下沉，然后將沉畢的管段在水下連接，覆土回填，進行內部裝修及設備安裝以完成隧道用這種沉管法建成的隧道，即稱沉管隧道。2、發(fā)展狀況 19世紀末，U.S建造Boston下水道1910美國 Detroit river 鐵路隧道（第一條鐵

2、路隧道） 到1995 已建成25條 圓形（水比較深） 1924 Holland maas river 隧道 到1995 已建成19條 矩形（有效空間的利用要優(yōu)） 1944 Japan 庵治河隧道 到1995 已建成18條 圓形（先進的造船設備） 目前世界上最長的沉管隧道是美國舊金山快速交通隧道，全長5825m，由58節(jié)管段組成。管段最寬的隧道是比利時亞珀爾隧道，寬達53.1m，全長336m。單節(jié)管段最長的隧道是荷蘭海姆斯普爾隧道，最長一節(jié)管段長268m，寬21.5m，重50000kN。丹麥40年代噴砂法 1958年 古巴完全預應力的沉管隧道荷蘭60年代吉那止水帶；瑞典60年代灌囊法荷蘭70年代

3、壓砂法；日本70年代壓注混凝土法和壓漿法。 香港和臺灣已建成四條沉管隧道，中國1993年第一條廣州珠江隧道寧波甬江隧道上海外環(huán)線吳潞口越江工程；京滬高速鐵路在南京越過長江；祟明至南通的越江方案寧波甬江隧道寧波甬江隧道 日本大阪南港海底隧道日本大阪南港海底隧道 3、沉管隧道的分類斷面形狀：圓形、矩形材料：鋼結構、鋼筋混凝土結構圓形八角形花籃形6車道的矩形沉管8車道的矩形沉管圓形矩形優(yōu)點受力合理、底寬較小空間利用率高、車道最低點的高程較高、隧道全長較短、挖槽土方量少缺點空間利用率低、鋼殼本身防銹問題、耗鋼需臨時干塢、干舷較小 三、沉管隧道的施工工藝 (一)管段制作（矩形鋼筋混凝土） 1、注意點：

4、(1)保證混凝土的防水性、抗?jié)B性、 (2)嚴格控制重度（1%）； (3)保證對混凝土均質性 (4)慎重處理施工縫及變形縫。 縱向施工縫(橫斷面上的施工留縫)，對于管段下端，靠近底板面一道留縫，應高于底板面以上3050cm。 橫向施工縫(沿管段長度方向上分段施工時的留縫)需采取慎重的防水措施，為防止發(fā)生橫向通透性裂縫，通?？砂褭M向施工縫做成變形縫，每節(jié)管段由變形縫分成若干節(jié)段，每節(jié)段1520m左右長2、封墻 管段浮運前必須于管段的二端離端面50lOOcm處設置封墻。 封墻上須設排水閥、進氣閥以及出入人孔。排水閥設于下部，進氣閥設于頂部，口徑lOOmm左右。出入孔應設置防水密閉門。3、壓載設施 一

5、般采用水箱形式，須在管段封墻安設之前就位，每一管段至少設置四只水箱，對稱布置于管段四角位置。水箱容量與下沉力要求、干舷大小、基礎處理時“壓密”工序所需壓重大小等有關。(二)、基槽浚挖基槽的斷面尺寸：底寬：一般比管段底寬大4-10m。深度：覆蓋層厚度、管段高度以及基礎 處理所需超挖深度三者之和?；圻吰拢号c土壤的物理力學性能、基 槽的留置時間、水流情況等有關。施工原則：按照安全、快速、環(huán)保、經濟的原則進行?？Ｍ谧鳂I(yè)一般分層分段進行。 即先粗挖后細挖 在基槽斷面上，分成二層或三層逐層開挖。在平面沿隧道縱軸方向，劃成若干段，分段分批進行浚挖。 (三)、管段沉設 1、沉設方法 根據自然條件、航道條件、

6、管段規(guī)模以及設備條件等因素，因地制宜選用最經濟的沉設方案 分吊法分吊法 浮箱吊沉設備簡單，適用于寬度特大的大型管段扛吊法扛吊法 只需要小方駁即足夠，設備簡單，費用低騎吊法騎吊法 適用于水流過大，無需拋設錨索，對航道干擾較??；但設備費很大，故較為少用拉沉法拉沉法2、管段沉設作業(yè)（1）沉設準備 沉設前必須完成溝槽浚挖清淤，設置臨時支座，以保證管段順利沉放到規(guī)定位置（2）管段就位在高潮平潮之前，將管段浮運到指定位置校正好前后左右位置。（3）管段下沉 下沉時的水流速度，宜小于0.15msec，如流速超過0.5msec，需采取措施。每段下沉分三步進行；即初次下沉、靠攏下沉和著地下沉。 10 初次下沉：下

7、沉到管底離設計高程45m為止。 20 靠攏下沉：將管段向前平移至已設管段2m左右處，再將管段下沉到管底離設計高程0.5lm左右。 30 著地下沉：先將前端擱在“鼻式”托座上或套上卡式定位托座，然后將后端輕輕地擱置到臨時支座上。min(四)、水下連接1、水力壓接法的發(fā)展50年代末期加拿大 臺司隧道創(chuàng)造水力 壓接法 60年代荷蘭鹿特丹地下鐵道沉管隧道，采用吉那(Gina) 型膠墊止水帶尖肋：尖肋：初步止水初步止水主體：主體：承受水壓力承受水壓力 底翼緣：底翼緣： 方便安裝方便安裝 底肋：底肋：防防止管段端面止管段端面漏水漏水 吉那吉那(Gina) 型膠墊型膠墊止水帶止水帶2、水力壓接法施工 水力壓

8、接系利用作用在管段后端(亦稱自由端)端面上的巨大水壓力，使安裝在管段前端(即靠近已設管段或風節(jié)的一端)端面周邊上的一圈橡膠墊環(huán)(以下簡稱膠墊)發(fā)生壓縮變形，并構成一個水密性良好，且相當可靠的管端間接頭，下沉下沉對位對位 排水排水 主要工序：對位拉合壓接拆除端封10、對位 上海金山沉管工程中曾用一種卡式托座，只要前端的“卡鉗”套上，定位精度就自然控制在水平方向為2cm之內垂直方向上lcm之內。 20、拉合 使膠墊的尖肋部產生初步變形，起到初步止水作用30、壓接 拉合完成之后，排出前后二節(jié)沉管封墻之間被膠墊所包圍封閉的水。整個膠墊在全部水壓力作用下，進一步壓縮。其壓縮量一般為膠墊本體高度的13左右。 40、拆