沉管隧道施工技術(shù)研究

1、沉管隧道施工技術(shù)研究中鐵第十三工程局第四工程處【摘 要】 通過(guò)對(duì)沉管隧道的干塢修筑、管段預(yù)制、基礎(chǔ)施工、浮運(yùn)沉放、回填覆蓋等工序施工方法的分析研究，對(duì)沉管隧道施工全過(guò)程施工工藝確定、質(zhì)量控制等進(jìn)行了較詳細(xì)論述，為此類工程施工提供參考?！娟P(guān)鍵詞】 沉管隧道 施工技術(shù) 研究1、 世界沉管隧道發(fā)展概況自1910年美國(guó)用沉管法修建第一條水下隧道以來(lái)，至今已有90多年的歷史。截止1998年，世界上共修建107座沉管隧道，其中美國(guó)、荷蘭、日本等國(guó)修建的數(shù)量較多，中國(guó)共修建9座沉管隧道，其中內(nèi)地修建2座（879延米），香港修建6座（7562.5延米），臺(tái)灣修建1座（720延米），共計(jì)9161.5延米。2、

2、沉管隧道工程簡(jiǎn)介2.1.用管段沉放法修建水下隧道是一種重要的越江手段,是集水運(yùn)、公路、橋梁、地下建筑、房建、鋼結(jié)構(gòu)、通訊、照明、消防、給排水、監(jiān)控等綜合技術(shù)的交通樞紐工程。至今，仍沒(méi)有較科學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。沉管隧道工程從其項(xiàng)目的確立到其設(shè)計(jì)、施工都要根據(jù)不同的水文、地質(zhì)、航運(yùn)及使用功能等方面的需要，建立大量的相應(yīng)試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛿?shù)據(jù)庫(kù)，并進(jìn)行技術(shù)分析論證，確保各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的科學(xué)合理。同時(shí)，各專項(xiàng)試驗(yàn)貫穿施工全過(guò)程，利用試驗(yàn)確定的參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的數(shù)據(jù)，科學(xué)指導(dǎo)施工。沉管隧道施工技術(shù)含量高，難度大，多學(xué)科技術(shù)綜合運(yùn)用集中。2.2.沉管隧道工程通過(guò)在岸上修建一干船塢，在干塢內(nèi)預(yù)制管段，管段封閉，

3、干塢內(nèi)注水，管段起浮。利用經(jīng)加工的特殊駁船，浮運(yùn)至隧道位置，測(cè)量校正，管段內(nèi)注水沉放。根據(jù)江河的流量和回淤量，確定基槽開挖時(shí)間，待開挖至設(shè)計(jì)高程并經(jīng)基底處理后，以最短時(shí)間注水將管段沉入基槽內(nèi)。利用千斤頂或其它方法進(jìn)行管段的初步聯(lián)接，采用水力壓接法進(jìn)行最終聯(lián)接和接頭封閉，最后回填覆蓋。2.3.沉管隧道的特點(diǎn)和類型2.3.1.沉埋混凝土管段隧道沉埋混凝土管段隧道的特點(diǎn)是隧道的管段由鋼筋混凝土制成，鋼筋混凝土用于結(jié)構(gòu)構(gòu)造和作為鎮(zhèn)載物，隧道外部防水一般采用鋼板或?yàn)r青防水薄膜。絕大多數(shù)混凝土管段隧道由多個(gè)節(jié)段用柔性接縫連在一起組成。因?yàn)槊恳还芏问且粋€(gè)整體結(jié)構(gòu)，更易控制混凝土的灌注和限制管段內(nèi)的結(jié)構(gòu)力。2

4、.3.2.鋼殼管段隧道鋼殼隧道管段是鋼殼與混凝土的復(fù)合結(jié)構(gòu)，鋼殼可作為防水層并在結(jié)構(gòu)上有明顯的作用?；炷林饕惺軌毫妥鳛殒?zhèn)載物，并且也有助于結(jié)構(gòu)上的需要。鋼殼管段具有彈性特點(diǎn)，鋼殼管道隧道是一個(gè)具有柔性的整體結(jié)構(gòu)。2.3.3.混凝土管段隧道技術(shù)與鋼殼管段隧道技術(shù)的比較2.3.3.1.管段制造技術(shù)比較鋼殼管段的制造：先制造全部或部分鋼殼，再在此結(jié)構(gòu)中添加澆注龍骨混凝土以增加其穩(wěn)定性和剛度，然后下水。管段可通過(guò)使用平衡導(dǎo)向結(jié)構(gòu)（絞盤、千斤頂、鏈條等）側(cè)向下水或端頭下水。管段浮在水上后，如有必要，可將其拖到一個(gè)艤裝碼頭對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行最后裝備，然后灌注全部或剩余混凝土，另外還安設(shè)一些水上作業(yè)特殊需要

5、的裝置，如臨時(shí)性的擋頭板、接縫結(jié)構(gòu)和進(jìn)入豎井。沉放前在管段上鋪設(shè)附加的鎮(zhèn)載混凝土或礫石。這種管段制造技術(shù)可用于造船、造船臺(tái)以及輪船升降機(jī)、船塢或臨時(shí)性船塢渠?；炷凉芏沃圃焓切拗蓧]船或利用現(xiàn)有的船塢（經(jīng)過(guò)局部改造）來(lái)建造。通過(guò)降水處理加固塢底、修筑防排水系統(tǒng)、管段模板設(shè)計(jì)加工、管段砼施工工序、工藝設(shè)計(jì)及控制等、完成管段制造。封閉管段、注水起浮、錨泊存放，下沉連接、回填覆蓋等完成隧道施工。2.3.3.2.沉放技術(shù)比較鋼殼管段的沉放采用混凝土或礫石做為鎮(zhèn)載?；炷凉芏蔚某练挪捎霉芏蝺?nèi)注排水來(lái)控制管段的沉浮。2.3.3.3.成本比較因沉管隧道設(shè)計(jì)施工的復(fù)雜程度較高，控制因素較多，故不能簡(jiǎn)單地對(duì)成本

6、進(jìn)行科學(xué)合理的比較。2.3.3.4.混凝土管段隧道及鋼殼鋼段隧道在質(zhì)量、防水性、壽命、可靠性、維修等方面的最終結(jié)果是一致的。2.3.4.懸浮隧道：懸浮隧道的錨固系統(tǒng)已取代了浚挖作業(yè)，對(duì)浮力的假設(shè)與沉埋隧道完全不同。雖說(shuō)目前還未建成一座懸浮隧道，但其數(shù)據(jù)收集和對(duì)環(huán)境影響的判斷以及采取的技術(shù)革新與一般沉管隧道是基本相一致的。2.4.沉管隧道的優(yōu)點(diǎn)：可縮短施工期，減少時(shí)間超出和費(fèi)用超支的風(fēng)險(xiǎn)，時(shí)間上的延誤可以通過(guò)加快某些作業(yè)或者通過(guò)采取增加設(shè)備和相應(yīng)的補(bǔ)救措施來(lái)彌補(bǔ)。3、 沉管隧道施工準(zhǔn)備3.1.技術(shù)準(zhǔn)備3.1.1.外部情況和環(huán)境條件的調(diào)查、分析、判斷3.1.1.1.水力情況3.1.1.1.1.數(shù)據(jù)

7、收集與方法的選用數(shù)據(jù)收集取決于工程當(dāng)?shù)氐臈l件、工程特定的要求和可以獲得的信息。長(zhǎng)期信息（即經(jīng)過(guò)510年時(shí)間收集的數(shù)據(jù)）是最為可取的。同時(shí)，判別選定關(guān)鍵的、重要的、可利用的信息、處理信息的方法及在未預(yù)見情況判定上，可通過(guò)熟練的專家對(duì)相關(guān)條件和情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，達(dá)到避免其發(fā)生的目的。3.1.1.1.2.水流的速度及方向、水深、水流的性質(zhì)和流量，分散和懸浮特征收集水流速度及方向的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)，并建立數(shù)據(jù)庫(kù)，測(cè)量水流速度、方向、潮汐情況，做好實(shí)測(cè)記錄，與收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，來(lái)規(guī)劃拖船的能力、沉放設(shè)備、管段內(nèi)的設(shè)施和拖運(yùn)、沉放時(shí)間，科學(xué)合理地確定施工工序。有必要建立水上作業(yè)時(shí)測(cè)量記錄流速及流向的系統(tǒng)。3.1

8、.1.1.3.水的比重、水中各層的有氧和缺氧狀態(tài)由于沉管隧道的設(shè)計(jì)與施工與浮力原理有直接關(guān)系，因此必須準(zhǔn)確了解水的比重。水的比重在一段時(shí)間內(nèi)可能隨地點(diǎn)、深度、沉積和溫度的不同而不同，而氣象與水力條件之間的相互關(guān)系，對(duì)水的比重也有影響。根據(jù)沉管隧道位置，劃定合理區(qū)域，按不同時(shí)間、溫度、深度進(jìn)行水的比重測(cè)量，并做好記錄，是必要的。水的比重范圍為0.98501.003。3.1.1.1.4.潮汐潮汐會(huì)引起水流速度及水位的變化，對(duì)管段制造場(chǎng)地的選擇和設(shè)計(jì)、管段的水上運(yùn)輸和沉放、沉放地段的長(zhǎng)度都有影響。通過(guò)詳細(xì)的調(diào)查、分析，判斷最適合水上作業(yè)或所需環(huán)境的“潮汐窗口”時(shí)期，以確保施工安全及施工精度。3.1.

9、1.1.5.波浪、大海浪和擊岸波波浪、大海浪的作用對(duì)管段的運(yùn)輸和沉放作業(yè)影響較大，擊岸波對(duì)沉埋的排水也有影響。同時(shí)，隧道管段本身的頻率與風(fēng)、海上條件和/或航運(yùn)行船引起的波浪或大海浪的可能頻率之間的相對(duì)關(guān)系，對(duì)停泊在艤裝碼頭上的隧道管段有巨大的影響。因此，對(duì)波浪、大海浪及擊岸波要建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，收集相對(duì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料，做為管段運(yùn)輸、沉放、停泊施工方案設(shè)計(jì)的依據(jù)。3.1.1.1.6.沉積形成沉積的主要原因：（1）基槽處流速的突然降低。（2）當(dāng)與海水混合時(shí)，懸浮在淡水中的沉積物絮凝并沉到底部，形成薄薄的一層泥。而以后的潮汐作用在其上形成多次沉積并可能產(chǎn)生固結(jié)。（3）在大流量和高流速水道中，可能存在著沿

10、河底攜帶輸送的材料（砂、卵石），這些材料很容易在已浚挖好的基槽中沉積。（4）在某些條件下，為工程進(jìn)行的一些活動(dòng)或在工程附近的作業(yè)都可能增加沉積量。沉積對(duì)基槽的維修、基礎(chǔ)的質(zhì)量和安裝的鎮(zhèn)載系統(tǒng)的質(zhì)量、數(shù)量有影響。對(duì)不同流速下的沉積速度等狀況的調(diào)查是必須的。3.1.1.1.7.河流/海洋的其它特點(diǎn)及障礙主要是指涉及結(jié)冰（冰塊）、海藻和貝殼（或魚）以及浚挖基槽位置上出現(xiàn)的沉船一類障礙的情況等。3.1.1.1.8.水力模型在上述數(shù)據(jù)的測(cè)量記錄基礎(chǔ)上，建立相關(guān)水力試驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢?duì)拖運(yùn)沉放作業(yè)方案和操作方法的科學(xué)制定，有著非常重要的指導(dǎo)意義。水作用于管段上的力的計(jì)算： F= 0.5·A·&

11、#183;V2·Cd 式中：A垂直于水流的管段暴露的表面積；水的比重；Cd摩擦系數(shù)（拖運(yùn)系數(shù)）；V相對(duì)速度，即管段速度與水流速度之差。摩擦系數(shù)Cd隨特定工程的環(huán)境不同而不同，受隧道管段形狀、河流狀態(tài)、基槽布局、位于水中的管段尺寸和在河流中管段阻塞因素的影響，是由試驗(yàn)室試驗(yàn)得出。實(shí)踐證明，試驗(yàn)得出的摩擦系數(shù)與實(shí)際值相吻合。因此建立水力模型是必須的。3.1.1.2.氣象方面3.1.1.2.1.數(shù)據(jù)的收集和方法的選擇收集長(zhǎng)期氣候信息，建立現(xiàn)場(chǎng)氣候監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)臺(tái)，對(duì)預(yù)先了解各種作業(yè)時(shí)的氣候條件，以采取相應(yīng)的合理作業(yè)方案，是必須的，也是提前確定氣候“窗口”（即指氣候條件適宜于拖運(yùn)和沉放作業(yè)的時(shí)間

12、段）的必要依據(jù)。3.1.1.2.2.建立風(fēng)、溫度、能見度、雨、雪氣象情況的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)資料庫(kù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判定和處理，及時(shí)進(jìn)行氣象情況的預(yù)報(bào)工作，是保證工期、安全及盡可能地降低費(fèi)用的必要手段。3.1.1.3.航運(yùn)/航海主要進(jìn)行航運(yùn)量的調(diào)查，與航運(yùn)部門和有關(guān)人員針對(duì)沉管隧道施工對(duì)航運(yùn)的影響、封航時(shí)間等進(jìn)行協(xié)商，以確定施工方案。同時(shí)，調(diào)查分析輪船運(yùn)行對(duì)已沉放隧道管段的吸力及對(duì)系留在艤裝碼頭的隧道管段產(chǎn)生的影響，提出輪船運(yùn)行的限定標(biāo)準(zhǔn)和錨定或系留隧道管段纜索的質(zhì)量要求。3.1.1.4.土壤調(diào)查收集該地區(qū)的地質(zhì)歷史，曾進(jìn)行過(guò)的工程及對(duì)土壤的影響、巖層分布等方面的資料，做基槽浚挖邊坡穩(wěn)定性試驗(yàn)，

13、實(shí)地勘測(cè)基槽中土壤的礦物成份、粒度成份、密實(shí)度、強(qiáng)度、粘度、固結(jié)程度、剛性材料的成份分布、污濁物的性質(zhì)和污染程度，有機(jī)物的含量，粗碎屑的氣體含量和化學(xué)性質(zhì)等方面的數(shù)據(jù)，并結(jié)合工程特點(diǎn)，進(jìn)行沉陷分析及預(yù)測(cè)。3.1.1.5.對(duì)現(xiàn)場(chǎng)及受現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)影響地區(qū)的生態(tài)條件的調(diào)查物理?xiàng)l件：溫度、光的強(qiáng)度和穿透度、沉積特點(diǎn)、掩蔽區(qū)/掩藏的地方、水流和波浪的能量?；瘜W(xué)條件：含鹽量、氧氣密度、養(yǎng)分、有毒物質(zhì)、絮凝作用。生物條件：食物關(guān)系、伴生物種。3.1.1.6.地震方面：主要了解地震裂度，發(fā)生頻率、周期等。3.1.1.7.了解周圍環(huán)境對(duì)干船塢施工的限制，以便盡可能優(yōu)化干船塢的位置及施工方法，減少對(duì)環(huán)境的不良影響。3

14、.1.2.沉管隧道施工的基本順序基槽浚挖 干船塢建造 第一批管段制作 起浮、拖運(yùn)第一批管段臨時(shí)停舶存放基底處理 第二批管段制作 起浮、拖運(yùn) 沉放、接合 回填覆蓋 路基鋪裝 內(nèi)裝設(shè)備 其 它3.1.3.進(jìn)行詳細(xì)的圖紙會(huì)審,并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)照、復(fù)核。3.1.4.對(duì)干船塢施工、管段予制、基槽施工、拖運(yùn)、沉放等方案邀請(qǐng)專家進(jìn)行論證，并確定初步施工方案。3.1.5.建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、試驗(yàn)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)，確定測(cè)量方案及試驗(yàn)項(xiàng)目。3.2施工機(jī)械設(shè)備 詳見附表。3.3.組織機(jī)構(gòu) 總指揮部 干塢工區(qū)指揮部 沉管工區(qū)指揮部 干 塢 構(gòu) 筑 施 工 隊(duì) 管 段 預(yù) 制 施 工 隊(duì) 隧 道 內(nèi) 設(shè) 備 安 裝 隊(duì) 基 槽

15、開 挖 施 工 隊(duì) 基礎(chǔ)及地基處理施工隊(duì) 管段浮運(yùn)及沉放施工隊(duì) 隧道回填覆蓋與防護(hù)施工隊(duì)艤裝碼頭、構(gòu)筑及管段臨時(shí)存放施工隊(duì)3.4.材料物資準(zhǔn)備因隧道管道混凝土對(duì)粗、細(xì)骨料、水泥、外加劑、水的特殊要求，須盡早開始料源的調(diào)查，并取樣檢驗(yàn)。原材料檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，水灰比控制在0.53以下，并盡可能增加粗骨料含量的百分比。粗集料采用粒徑小于40mm的連續(xù)級(jí)配碎石，選用適宜的外摻料取代部分水泥，選用適宜的外加劑來(lái)減水、緩凝、增密，以最終達(dá)到降低水化熱的目的。4、 干船塢施工4.1.干船塢施工方法根據(jù)工程特點(diǎn)及工期要求，結(jié)合干塢處的地質(zhì)、地下水位情況，選定適宜的施工方法。一般干船塢施工方法有兩種

16、，即干挖方式和先濕挖后干挖方式。干挖方式施工便利，可同時(shí)采用多臺(tái)套的大型機(jī)械施工。能合理選擇干塢塢門及出塢航道的施工時(shí)機(jī)，對(duì)防洪影響較小。干塢的挖方就近棄于干塢附近，經(jīng)整平后作材料堆放場(chǎng)地等。開挖及干塢施工完成后的回填均較便利。但干挖前，需預(yù)先采取降水措施。先濕挖后干挖方式是利用開挖船在干塢預(yù)制或在出塢航道開挖及支護(hù)完成后，進(jìn)行干塢開挖，且塢門必須在洪水季節(jié)來(lái)臨前完成，施工組織難度較大。并且這種開挖方式需要大面積的卸泥脫水區(qū)，并需較長(zhǎng)的管道輸送。干塢施工完成后，經(jīng)脫水后的泥砂還需要回運(yùn)至干塢處回填。 干挖方式和濕挖方式主要項(xiàng)目對(duì)比表開挖方式 項(xiàng)目 施工防 排水施工 機(jī)械施工用地施工 場(chǎng)地對(duì)季節(jié)

17、 要求對(duì)邊坡 影響工期 影響干挖方式防滲墻深井 降水推土機(jī)鏟運(yùn)機(jī)挖掘機(jī)占地 較少較 開闊無(wú)無(wú)調(diào)整余 地較大濕挖方式防滲墻絞吸式挖泥機(jī)臨時(shí)卸泥區(qū)占地較大較 狹小枯水期施工抽水不當(dāng)可引起邊坡坍塌調(diào)整余 地較小4.2.干挖方式修筑干船塢4.2.1.群井降水設(shè)計(jì)及施工（1）現(xiàn)場(chǎng)做抽水試驗(yàn)確定滲透系數(shù)K 設(shè)1個(gè)觀測(cè)孔時(shí)：K=0.73Q(l1l)(2HSS1)(SS1) 設(shè)2個(gè)觀測(cè)孔時(shí)：K=0.73Q(l2l1)(2HS1S2)( S1S2)K滲透系數(shù)（m/d）；Q抽水量(m3/d)； 抽水半徑(m)； 1、2觀測(cè)孔1、2至抽水井的距離(m)；h由抽水井底至完全井的動(dòng)水位距離(m) 抽水井Q 1 觀測(cè)井

18、2 s抽水井的水位降低值(m)； s1、s2觀測(cè)孔1.2的水位降低值(m)； s2 H含水層厚度(m)； s s1 （2）抽水影響半徑計(jì)算： H h2 R0=R+0 h h1 R0抽水影響半徑（m）； 抽水井 1 X0 假想半徑（m）； 2A 干塢平面面積（m2）；（3）井點(diǎn)涌水量計(jì)算：無(wú)壓完整井深井井點(diǎn)涌水量計(jì)算：Q=1.366K·(2HS)·S(lgR0lgX0)無(wú)壓非完整井深井井點(diǎn)涌水量計(jì)算：Q=1.366K·(2HaS)·S(lgR0lgX0)Ha 無(wú)壓非完整井含水層有效帶寬度（m），當(dāng)當(dāng):S(Sl)為0.2, Ha =1.3(Sl)；當(dāng):S(S

19、l)為0.3, Ha =1.5(Sl)；當(dāng):S(Sl)為0.5, Ha =1.7(Sl)；當(dāng):S(Sl)為0.8, Ha =1.85(Sl)；S´地下水位線至井點(diǎn)過(guò)濾管上端的距離（m）；過(guò)濾管長(zhǎng)度；LS 水位降低值；（4）深井過(guò)濾器進(jìn)水部分需要的總長(zhǎng)度：L=Qq (m)q深井單位長(zhǎng)度進(jìn)水量(m3/d)；r深井井點(diǎn)半徑；（5）群井抽水單個(gè)深井過(guò)濾器浸水部分長(zhǎng)度：H0抽水影響半徑為R的一點(diǎn)水位（m）； H0=HSn深井?dāng)?shù)量（個(gè)）；以nhQ來(lái)核定深井?dāng)?shù)量。（6）群井同時(shí)抽水時(shí)的總涌水量：Q=1.366K·(2HS1)·S1lgR01/(lgX1·X2·

20、;X3Xn)以Q>Q來(lái)核定降水能力；通過(guò)x1、x2xn多次排列調(diào)整，確定群井最佳排列組合及合理井距；x1、x2xn 各點(diǎn)至井點(diǎn)群重心的距離（m）；（7）井點(diǎn)管的埋置深度：H=h1+h2+h+IL1+h0h1 地下水位至基坑底面的距離（m）；h2 井點(diǎn)管埋設(shè)面至進(jìn)下水位的距離（m）； h降水后基坑范圍內(nèi)最高水位至基坑底面的距離（m）；I 降水曲線坡度，一般取1/10；L1井點(diǎn)管中心至基坑中心的水平距離（m）；h0濾水管浸水部分長(zhǎng)度（m）；（8）根據(jù)Q´及管的埋置深度選擇適宜的水泵。（9）群井降水施工：根據(jù)地質(zhì)狀況，選定適宜的鉆機(jī)進(jìn)行成孔施工，然后下管回填滲水料，管頂段1.02.0

21、 m范圍內(nèi)填充粘土封閉。修建抽水機(jī)房，安裝抽水機(jī)系統(tǒng)和抽水管道系統(tǒng)，修筑排水溝渠，進(jìn)行抽水降水，設(shè)觀測(cè)口及時(shí)觀測(cè)水位。4.2.2.干塢采用群井降水，一定時(shí)間后，利用推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、挖掘機(jī)和自卸汽車，根據(jù)不同地質(zhì)，采用不同坡率放坡開挖，并在地層分界處修筑寬度不小于2.0 m的臺(tái)階。開挖土方棄至指定地點(diǎn)，并分層攤鋪。在臺(tái)階處適時(shí)采用定噴高壓噴射注漿構(gòu)筑防滲帷幕，達(dá)到止水穩(wěn)定邊坡目的。繼續(xù)開挖至設(shè)計(jì)塢底標(biāo)高。進(jìn)行塢底整平，開始邊坡支護(hù)、坡面防護(hù)及塢底回填施工。管段預(yù)制基礎(chǔ)下一定范圍（一般為6080cm）內(nèi)自下而上換填碎石、石屑層，碎石、石屑和水泥層，級(jí)配碎石、礫砂、水泥層及細(xì)石、礫砂找平層。各層均用

22、機(jī)械攤鋪、整平并碾壓密實(shí)。干塢塢底根據(jù)工程特點(diǎn)，可采用不小于15厘米的素混凝土覆面， 為預(yù)制施工創(chuàng)造良好條件。在干塢坡面上，須施工不少于兩條坡度適宜的施工便道，坡面及塢底便道路面，自下而上可采用碎石、石屑底基層和泥灰結(jié)碎石路面，并分層整平碾壓密實(shí)。4.3.先濕挖后干挖方式修筑干船塢采用絞吸式挖泥船開挖干塢淤泥，首先在干塢側(cè)修建卸泥圍堰和干塢四周的臨時(shí)防洪堤。根據(jù)干塢平面面積及工期要求，確定濕挖作業(yè)的挖泥船數(shù)量。挖泥船破開既有堤壩，進(jìn)入塢址作業(yè)。開挖至距設(shè)計(jì)塢底2.0 m左右時(shí)，停止作業(yè)，退出塢址，及時(shí)封堵堤壩龍口。封堵作業(yè)完成后，集中抽水設(shè)備，排除塢內(nèi)積水，抽水過(guò)程，要合理控制排水速度，防止邊

23、坡失穩(wěn)坍塌，塢內(nèi)積水排除后，使用高壓水槍沖擊塢內(nèi)淤泥，用大功率的泥漿泵抽排淤泥。淤泥清除完成后，開始按設(shè)計(jì)坡度修筑干塢邊坡，施工防滲帷幕，修筑開挖施工便道，利用推土機(jī)、挖掘機(jī)等機(jī)械挖除塢內(nèi)剩余土方，構(gòu)筑坡面支護(hù)擋護(hù)工程，開始?jí)]底基礎(chǔ)換填，并分層碾壓密實(shí)，盡快鋪設(shè)塢底排水系統(tǒng)。便道、管段予制基礎(chǔ)加固、塢底覆面等施工同干挖方式施工。4.4.塢內(nèi)排水系統(tǒng)施工4.4.1.塢內(nèi)地面排水系統(tǒng)（1） 作用：在管段的制作和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，使用水量較大，為方便、快捷地排除施工殘水、降雨及滲水，而設(shè)置塢內(nèi)地面排水系統(tǒng)。（2） 組成：塢底地面排水系統(tǒng)主要內(nèi)中央排水溝、邊溝及集水井組成。管段施工殘水、養(yǎng)護(hù)水和降雨等由中央

24、排水溝排至邊溝，再由邊溝引排至集水井，干塢邊溝同時(shí)匯集邊坡地表水、邊坡滲水，引排至集水井，最后由抽水機(jī)直接抽排出塢外。4.4.2.塢底地下排水系統(tǒng)（1） 作用：排除地下滲水，確保塢底地下水位處于塢底1 m以下，在塢底換填基礎(chǔ)下設(shè)置地下排水系統(tǒng)。（2） 組成；主要由碎石盲溝、軟式透水管、窨井、集水井組成。碎石盲溝排出的地下水經(jīng)由軟式透水管、窨井，匯集至集水井，再由集水井抽排出塢外。4.4.3.在排水系統(tǒng)施工中，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，明確各排水溝的排水方向，準(zhǔn)確控制排水溝底標(biāo)高是關(guān)鍵，各排水溝相接、相交處的施工質(zhì)量更不容忽視。4.5.塢門及出塢航道施工4.5.1.塢門首先施工塢門護(hù)岸、鉆孔灌注樁或鋼板樁支

25、護(hù)，開挖塢門處土方，施工塢門、塢墩基礎(chǔ)（一般為鋼管樁或鋼板樁或鋼筋砼打入樁）和塢門底防滲帷幕（一般為旋噴樁或鋼板樁）?；A(chǔ)施工完成后，開始?jí)]墩混凝土施工。同時(shí)進(jìn)行塢門的加工制作和塢門安裝。塢門通常采用浮箱式塢門，啟閉方便。4.5.2.出塢航道航道鋪底施工次序：干塢內(nèi)航道干塢外一定距離內(nèi)航道臨時(shí)圍堰干塢外剩 余航道干挖施工過(guò)程中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制航道底標(biāo)高，先支護(hù)后開挖，先內(nèi)后外，且支護(hù)要充分。4.6.管段存放場(chǎng)施工根據(jù)隧道位置、水域情況，采用修筑存放碼頭或錨定躉船，存放待沉放管段。存放方式有：水下存放和水上存放。水下存放需在水下構(gòu)筑存放墩和錨泊墩；水上存放，需在躉船與管段、管段與管段間設(shè)

26、置防撞設(shè)施，存放水域必須安設(shè)警示浮標(biāo)，以防船只碰撞。詳見干船塢平面示意圖，塢門示意圖。5、 沉管隧道管段預(yù)制管段預(yù)制是沉管隧道的主要工序，其工期和質(zhì)量不僅直接影響管段的浮運(yùn)和沉放，而且關(guān)系到隧道運(yùn)營(yíng)的成敗。預(yù)制工藝的關(guān)鍵技術(shù)是控制混凝土的容重、管節(jié)結(jié)構(gòu)尺寸精度和鋼筋混凝土裂縫。5.1.預(yù)制質(zhì)量要求5.1.1.設(shè)計(jì)要求(1) 混凝土要求： 混凝土等級(jí)、抗?jié)B性滿足結(jié)構(gòu)受力及抗?jié)B要求要求。混凝土容重允許偏差：0.02t/m3、 +0.01t/m3?？沽岩螅翰辉试S出現(xiàn)貫穿裂縫，盡量避免表面裂縫，表面裂縫寬度0.2 mm。入倉(cāng)溫度：28，內(nèi)外溫差：25 （2）結(jié)構(gòu)尺寸精度要求：內(nèi)孔凈寬 ： +0 10

27、 mm；內(nèi)孔凈高 ： +0 10 mm；壁 厚 ： +0 10 mm；管 寬 ： +5 20 mm；管 高 ： +5 20 mm；管 長(zhǎng) ： 30 30 mm。（3）端頭要求：平整度：面不平整小于3mm，每延米內(nèi)不平整小于1 mm；橫向垂直度（左、右兩點(diǎn)之差）：小于3mm；豎向傾斜度（左、右兩點(diǎn)之差）：小于3 mm 。（4）防水要求：沉管管段要求以自防水為主，外防水材料要求有優(yōu)良的抗?jié)B性能，且與混凝土表面的粘接力強(qiáng)，有一定的抗壓、抗拉強(qiáng)度，有一定的延伸率，長(zhǎng)期浸泡在水中，其性能不發(fā)生明顯變化及無(wú)環(huán)境污染，耐摩擦性能好等，同時(shí)要求施工設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。5.1.2.施工要求（1） 施工工藝要求；

28、施工縫離底肋不小于200 mm，橫向施工縫間距應(yīng)附合防裂要求，底板及頂板縱向不允許設(shè)施工縫。（2） 混凝土工藝要求：水灰比小于0.53，塌落度1014cm，混凝土需進(jìn)行緩凝處理，且要適應(yīng)泵送運(yùn)輸?shù)囊螅瑫r(shí)要求限制水泥用量，并盡可能增加粗骨料含量，粗骨料盡可能選用粒徑小于40 mm的連續(xù)級(jí)配碎石。（3） 模板工程要求：要有足夠的剛度，能整體移動(dòng)，保證混凝土表面質(zhì)量，套數(shù)滿足工期要求。（4） 施工誤差控制：水泥小于1%，砂子小于2%，碎石小于2%，外加劑小于1%，結(jié)構(gòu)尺寸誤差按設(shè)計(jì)要求控制。5.2.施工順序根據(jù)每節(jié)管段的長(zhǎng)度，以施工縫劃分施工作業(yè)段，一般每段12m18m。為防止跳躍式澆筑，施工縫

29、處出現(xiàn)超標(biāo)裂縫，可設(shè)1.5m左右的后澆帶。在同一作業(yè)段內(nèi)，按照斷面結(jié)構(gòu)分底板、墻身、頂板三個(gè)施工作業(yè)塊。采用流水作業(yè)法施工。為保證工期按計(jì)劃進(jìn)行，設(shè)定幾個(gè)部位工序的開工（或完工）時(shí)間做為工期控制點(diǎn)。如：每節(jié)管段第一塊混凝土澆筑時(shí)間；第一個(gè)端殼安裝結(jié)束時(shí)間；第一套臺(tái)車就位時(shí)間；流水作業(yè)段的最后一塊混凝土澆筑時(shí)間；第一個(gè)端封門結(jié)束時(shí)間；臺(tái)車全部退出時(shí)間。5.3.模板、臺(tái)車5.3.1.模板管段模板根據(jù)管段不同部位分為：底板外模板，邊墻內(nèi)、外模板，頂板側(cè)模、底模及端模，管段底模。設(shè)計(jì)有防水鋼底板、部分外邊墻鋼板的沉管管段可不做管段底模和底板外模。因酚醛覆面竹木膠合板有一定的保溫作用，故管段預(yù)制模板采用

30、鋼框酚醛覆面竹木膠合板模板。竹膠板厚度20mm，鋼框與面板間采用螺栓及自攻螺絲連接，同時(shí)模板鋼框加勁肋與灌澆支架臺(tái)車連接，整體安裝拆除。5.3.2.澆筑臺(tái)車5.3.2.1.邊墻澆筑臺(tái)車邊墻澆筑臺(tái)車由間距為1.0m采用型鋼縱向連接的多榀門架組成。單榀門架由連結(jié)工字鋼橫梁、立柱、走行部分、模板調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成。（詳見邊墻砼澆筑臺(tái)車示意圖）工作原理：利用100mm的雙螺紋絲桿調(diào)整絲箍的上下位置，改變斜桿的角度，使模板與立柱間的水平距離發(fā)生變化，安裝、校正及拆除模板。5.3.2.2.頂板澆筑臺(tái)車頂板澆筑臺(tái)車由間距為1.0m采用型鋼縱向連接的多榀門架組成。每榀門架由支撐桁架橫梁、立柱、斜撐、起落系統(tǒng)、走行系

31、統(tǒng)組成。（詳見頂板砼澆筑臺(tái)車示意圖）。工作原理：臺(tái)車就位后，利用起落系統(tǒng)的機(jī)械千斤頂或高強(qiáng)雙螺紋絲桿，支頂?shù)装寤炷粒瑢⑴_(tái)車向上頂起，走行輪與軌道之間的孔隙不小于80mm。將起落系統(tǒng)鎖死，開始綁扎鋼筋，澆筑頂板混凝土。拆模時(shí)，打開起落系統(tǒng)，調(diào)整千斤頂和絲桿，使臺(tái)車連帶模板一并下降，走行輪落在軌道上，沿軌道移走臺(tái)車，開始下一循環(huán)作業(yè)。頂板兩側(cè)斜角部分模板，采用絲桿斜撐來(lái)支拆。此模板與水平模板相接處面板及加勁肋斷開一定縫隙，對(duì)應(yīng)桁架處鉸接。拆模時(shí)，首先調(diào)整絲桿斜撐，以斜板與水平板相交點(diǎn)處為軸，拉開斜板模板，使模板與邊墻間距達(dá)20mm后，方可落下臺(tái)車。5.3.3.模板、澆筑臺(tái)車套數(shù)由預(yù)制管段數(shù)量及工

32、期要求來(lái)確定。5.4.鋼筋及鋼構(gòu)件工程施工鋼筋及鋼構(gòu)件加工，在塢外加工場(chǎng)地進(jìn)行，在塢底綁扎安裝。為確保工期和工程質(zhì)量，邊墻及頂板鋼筋，在塢底綁扎完成后，利用自制龍門吊來(lái)安裝。根據(jù)管段結(jié)構(gòu)尺寸及干船塢內(nèi)管段預(yù)制基礎(chǔ)布置情況，確定龍門吊跨度和龍門吊數(shù)量。龍門吊吊裝鋼筋籠必須采用橫、縱梁來(lái)進(jìn)行，以確保鋼筋籠質(zhì)量。5.5.管段混凝土施工一般將混凝土拌合設(shè)備及水泥、粗、細(xì)骨料存放場(chǎng)、庫(kù)設(shè)置在塢外。骨料采取高堆內(nèi)取，骨料的堆放高度不低于6m，并通過(guò)料堆底部地隴取料。骨料入料倉(cāng)48小時(shí)后方能使用。骨料存放及皮帶運(yùn)輸機(jī)范圍內(nèi)設(shè)置防雨遮陽(yáng)棚。采用泵送管道灌筑混凝土，插入式振搗器為主，鋪以附著式振搗器。夏季，要合

33、理選擇灌筑混凝土?xí)r間，并采取適宜的降溫措施。5.5.1.混凝土配合比設(shè)計(jì)：在滿足混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B、抗裂條件下，選擇最佳配合比。除對(duì)常規(guī)項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)論證外，還必須進(jìn)行水泥水化熱、水泥干縮、混凝土收縮、混凝土溫升等項(xiàng)目的試驗(yàn)論證。5.5.1.1.管段重量控制（1） 混凝土容重控制：混凝土配合比通過(guò)上述全面分析和各專項(xiàng)試驗(yàn)論證，并由試件驗(yàn)證后，選定最佳理論配合比和最佳施工配合比，確定混凝土理論容重，做為考證施工過(guò)程中混凝土容重控制的基礎(chǔ)。各種材料（含水泥、外加劑，摻加料等）均須采用自動(dòng)計(jì)量稱重設(shè)備衡器來(lái)施工。計(jì)量誤差的控制：一是按規(guī)定進(jìn)行計(jì)量衡器器械的檢驗(yàn)校正工作，保證計(jì)量衡器器械的精度滿足質(zhì)量要

34、求；二是在施工過(guò)程計(jì)量實(shí)施中，由專職計(jì)量試驗(yàn)人員每天不定時(shí)地進(jìn)行校對(duì)修正，使配合比中各種材料的誤差控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)，從而保證混凝土實(shí)際容重在允許誤差范圍內(nèi)。（2） 結(jié)構(gòu)尺寸控制管段混凝土結(jié)構(gòu)尺寸的控制關(guān)鍵是模板的設(shè)計(jì)、加工、安裝及混凝土澆筑前、澆筑過(guò)程中和驗(yàn)收的精心管理控制。在管段模板設(shè)計(jì)時(shí)，要將全部荷載充分分析列入，并有一定的安全儲(chǔ)備，同時(shí)制定出加工工藝及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)論證后，進(jìn)行加工。在加工過(guò)程中，對(duì)模板每一構(gòu)件的設(shè)計(jì)圖紙及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格檢查。模板全部加工完成后，使用前，必須按圖紙進(jìn)行試拼，并對(duì)其進(jìn)行全面驗(yàn)收。模板設(shè)計(jì)與澆筑臺(tái)車設(shè)計(jì)要配套全面考慮，并根據(jù)計(jì)算出的模板、臺(tái)車變形量

35、，設(shè)計(jì)反向變形來(lái)調(diào)整模板安裝位置，從而使模板變形后，管段混凝土結(jié)構(gòu)尺寸仍然在允許范圍內(nèi)。施工工序質(zhì)量的嚴(yán)格控制：制定模板安裝、拆卸、運(yùn)輸、存放及維護(hù)、混凝土入模、振搗施工工藝及標(biāo)準(zhǔn)。從測(cè)量放樣開始，對(duì)每一道工序及所有幾何尺寸均反復(fù)進(jìn)行嚴(yán)格校對(duì)、檢查、復(fù)查、驗(yàn)收，并作好記錄。明確每一道工序施工負(fù)責(zé)人、檢查執(zhí)行人，明確操作者作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使誤差得以系統(tǒng)全面地控制。模板及臺(tái)車全部支撐的牢固程度為澆筑全過(guò)程重點(diǎn)檢查控制項(xiàng)目。5.5.1.2.管段施工階段的裂縫控制（1） 混凝土澆筑前裂縫控制的計(jì)算根據(jù)施工中擬采取的防裂措施和已知施工條件，計(jì)算混凝土的水泥水化熱絕熱溫升值、各齡期收縮變形值、收縮當(dāng)量溫差和彈性

36、模量，并計(jì)算可能產(chǎn)生的最大溫度收縮應(yīng)力。如最大溫度收縮應(yīng)力不超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，則所采取的防裂措施能有效控制預(yù)防裂縫的出現(xiàn)；如超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，則可采取調(diào)整混凝土的澆筑溫度、減低水化熱溫升值，降低內(nèi)、外溫差，改善施工操作工藝和混凝土性能，提高抗拉強(qiáng)度或改善約束等技術(shù)措施重新計(jì)算，直至計(jì)算的應(yīng)力在允許范圍內(nèi)。水化熱絕熱溫升值計(jì)算： T(t)=( c Q·)·(1e­mt)T（t） 澆完一段時(shí)間，混凝土的絕熱溫升值（ ）；c 每立方米混凝土水泥用量（kg/3）； 混凝土的比熱； 混凝土的質(zhì)量密度（kg/3）； e 常數(shù)，為2.718； m 與水泥品種、澆搗溫度有

37、關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取0.20.4，也 可以從廠家獲??； Q 水泥水化熱量，由水泥生產(chǎn)廠家提供（/kg） t 混凝土澆筑后至計(jì)算時(shí)的天數(shù)（d）各齡期混凝土收縮變形值：y(t)= yc(1e-0.1t)·M1·M2·M3··Mnyc 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的最終收縮值（即極限收縮值），取3.24×104；M1、M2、M3、Mn考慮各種非標(biāo)準(zhǔn)條件的修正系數(shù)（見表1）；各齡期混凝土收縮當(dāng)量溫差：是指混凝土收縮產(chǎn)生的變形，換算成相當(dāng)于引起同樣變形所需要的溫度；Ty(t)= y(t) 混凝土的熱擴(kuò)散系數(shù). 混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)（Wm·k）.=（1/P）

38、(Pcc+Pss+Pgg+Pww).P1、Pc、Ps、Pg、Pw 分別為混凝土、水泥、砂、石、水的每立方米混凝土所占的百分比（%）.c、s、g、w 分別為水泥、砂、石、水的導(dǎo)熱系數(shù)（Wm·k）. C=（1P）（PcCc+PsCs+PgCg+PwCw）. Cc、Cs、Cg、Cw 分別為水泥、砂、石、水的比熱（/kg·k）；各齡期混凝土彈性模量：E(t)=Ec(1e-0.09t)E(t) 混凝土從澆筑后至計(jì)算時(shí)的彈性模量（Nmm2）；計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)一般取平均值；Ec 混凝土的最終彈性模量（Nmm2），可近似取28d的彈性模量；混凝土的溫度收縮應(yīng)力：=E(t)·

39、3;T(1)·S(t)·R （Nmm2） T 混凝土的最大綜合溫差（）T=T0(2/3)T(t) Ty(t)Th)T0 混凝土的入模溫度（）；Th 混凝土澆筑后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的溫度，一般根據(jù)歷年氣象資料取當(dāng)年平均氣溫（）；S(t) 考慮徐變影響的松馳系數(shù)；齡期(d)0 0.5 1 2 3 7 10 15 20 28 40 60 90S(t)10.6260.6170.590.570.5020.4620.4110.3740.3360.3060.2880.284R混凝土的外約束系數(shù)，當(dāng)為巖石地基時(shí)，R=1，一般地基為0.250.50； 混凝土的泊松比，一般取0.15 0.20； 混凝

40、土和鋼筋混凝土極限拉伸計(jì)算： pa=0.5fct（1+/d）×10-4 fct混凝土的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（N/mm2） 配筋率（%），=EaAa/EbAb Ea、Eb分別為鋼筋、混凝土的彈性模量（N/mm2），Aa、Ab分別為鋼筋混凝土的截面積； D鋼筋直徑（cm）。 （2）混凝土澆筑后裂縫控制的計(jì)算在管段混凝土澆注后，根據(jù)實(shí)測(cè)溫度值和繪制的溫度升降曲線，分別計(jì)算各降溫階段的混凝土溫度收縮拉應(yīng)力。如果累計(jì)總拉應(yīng)力不超過(guò)同齡期的混凝土抗拉強(qiáng)度，則表示所采取的防裂措施能有效控制預(yù)防裂縫的出現(xiàn)，如超過(guò)該階段時(shí)的混凝土抗拉強(qiáng)度，則應(yīng)采取加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)、保溫等措施，使其緩慢降溫和收縮，提高該齡期的混凝土的

41、抗拉強(qiáng)度，以控制裂縫的發(fā)生。混凝土絕熱溫升值計(jì)算：T(t)=(mc·Q)/（c·)）(1emt)Tmax= mc·Q/c·T(t)、mc、Q、c、e、m、t等的符號(hào)意義同（1）；Tmax混凝土的最大水化熱溫升值（）；混凝土實(shí)際最高溫升值：根據(jù)各齡期的實(shí)測(cè)溫度升降值及溫度升降曲線，計(jì)算各齡期實(shí)際水化熱最高溫升值。Td=TnT0Tn各齡期實(shí)測(cè)溫度值（）；T0 混凝土入模溫度（）；混凝土水化熱平均溫度：Tx(t)=T12/3T4=T12/3(T2T1)T1 保溫養(yǎng)護(hù)下混凝土表面溫度（）；T2 實(shí)測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)中心最高溫度（）；T4=T2T1混凝土結(jié)構(gòu)截面上任意深

42、度處的溫度：Ty=T1(14y2/d2)T4d 結(jié)構(gòu)物厚度；y 基礎(chǔ)截面上任意一點(diǎn)離開中心軸的距離；各齡期混凝土收縮變形值，當(dāng)量溫差及彈性模量：計(jì)算同（1）各齡期綜合溫差和總溫差：綜合溫差：T0(t)= Tx(t)Ty(t)Ty(t)各齡期混凝土收縮當(dāng)量溫差（）；總溫差：為混凝土各齡期綜合溫差之和：T= T0（1)T0（2)T0（3)T0（n)最大溫度應(yīng)力值： 混凝土線膨脹系數(shù)，取1×105； 泊松比，當(dāng)結(jié)構(gòu)雙向受力時(shí)，取0.15；Ei(t) 各齡期混凝土的彈性模量；Ti(t) 各齡期綜合溫差，均以負(fù)值代入；Si(t)各齡期混凝土松馳系數(shù)cos h 雙曲余弦函數(shù)，可由函數(shù)表查得； 約

43、束將態(tài)影響系數(shù)，H 結(jié)構(gòu)厚度（）；Cx 水平阻力系數(shù)（N/mm2），此處可取100 N/mm2；L 結(jié)構(gòu)底板長(zhǎng)度（）；降溫時(shí)混凝土的抗裂安全度：K=fct/(t)1.15fct混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；（3）防止管段制作時(shí)開裂的措施管段混凝土制作時(shí)產(chǎn)生裂縫的原因主要在于：干船塢地基不均勻沉降、混凝土干縮、沉縮、溫度應(yīng)力。因此，可采取如下防開裂措施：防止地基不均勻沉降的措施：塢底嚴(yán)格按設(shè)計(jì)換填，并碾壓密實(shí)，采取設(shè)置后澆帶及按次序分段澆筑，排、注水系統(tǒng)良好。防止干縮開裂的措施：混凝土澆筑后12小時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)，濕養(yǎng)環(huán)境濕度70以上，濕養(yǎng)時(shí)間不少于14天，養(yǎng)護(hù)水溫與混凝土表面溫度相近。防止沉縮開裂的措施：

44、選擇級(jí)配良好的粗、細(xì)骨料，粗骨料選用最大粒徑小于40mm連續(xù)級(jí)配碎石；水灰比小于0.53；選用適宜的外摻料，如粉煤灰代替水泥并降水化熱；選用有減水、緩凝、增密作用的外加劑（包括補(bǔ)償收縮用的膨脹劑）；選用恰當(dāng)?shù)恼駬v工具及與粗骨料粒徑相匹配的振搗參數(shù)；選擇早強(qiáng)、水化熱低且干縮小的水泥，采用底板、邊墻、頂板的混凝土澆筑次序；根據(jù)外部環(huán)境條件確定合理的澆筑時(shí)間，采用水冷散熱系統(tǒng)，注射液氮或添加冰水，原材料覆蓋高堆，泵送混凝土管道外纏泡沫膜等混凝土降溫方法；選用性能良好的隔熱模板；未滿7天的混凝土本體溫降或溫升應(yīng)不超過(guò)3d；脫模時(shí)間，要避開水化熱峰值和內(nèi)外溫差過(guò)大的時(shí)間，且混凝土強(qiáng)度不低于2.5Mpa；

45、混凝土拌合出機(jī)至澆筑完畢的時(shí)間：當(dāng)氣溫低于25時(shí)，不大于90分鐘，當(dāng)氣溫大于25時(shí)，不大于60分鐘。（4）管段混凝土裂縫及施工縫處理裂縫防水處理：針對(duì)貫穿性的裂縫，使用低粘度、高滲透性的化學(xué)漿材充填；針對(duì)未貫穿裂縫，采用高滲透性的混凝土密實(shí)劑進(jìn)行表面涂刷防水涂料進(jìn)行封閉。施工縫的防水處理：施工縫處均設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，并安裝兩道止水帶，一道為橡膠止水帶，一道為鍍鋅止水鋼片。也可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置一道橡膠止水帶。5.6管段檢驗(yàn)與修復(fù)管段浮運(yùn)之前，在塢內(nèi)進(jìn)行質(zhì)量檢查與測(cè)試，以驗(yàn)證其各項(xiàng)指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，同時(shí)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行必要的修復(fù)。5.6.1檢驗(yàn)（1） 外形尺寸檢查：重點(diǎn)是管端傾斜度，如果誤

46、差超限，必須在塢內(nèi)予以修整。（2） 各種預(yù)埋件與焊接質(zhì)量檢查：預(yù)埋件是否有遺漏、位置是否準(zhǔn)確、焊縫質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。（3） 裂縫的檢查與測(cè)量仔細(xì)檢查管段是否開裂，如有裂縫，應(yīng)查清裂縫的寬度、長(zhǎng)度與深度，對(duì)超出允許范圍的裂縫要作好標(biāo)記，以便修復(fù)。（4） 試浮待以上各項(xiàng)檢查均通過(guò)后，塢內(nèi)灌水，進(jìn)行管段起浮試驗(yàn)，驗(yàn)證干舷值是否符合設(shè)計(jì)要求，為防錨層和壓載重量的調(diào)整提供準(zhǔn)確的參數(shù)。（5） 水密性檢查管段在塢內(nèi)應(yīng)進(jìn)行水密性檢查，驗(yàn)證其防水性能，如有滲漏，便于采取補(bǔ)強(qiáng)措施。（6） 修復(fù)管段在制作中產(chǎn)生的各種誤差，可通過(guò)一般的施工措施加以控制或修復(fù)。對(duì)管段在制作中出現(xiàn)開裂產(chǎn)生滲漏，則可按以下措施預(yù)以修復(fù)

47、：（1） 化學(xué)灌漿法其材料可選用丙凝、聚胺脂或環(huán)氧樹脂，施工工藝可采用單、雙液兩種方法。（2） 防水砂漿或涂料封堵對(duì)大面積滲漏，一般原則是將大變小、變面為線、變線為點(diǎn)，面積大時(shí)可選用適宜的防水砂漿或涂料進(jìn)行封堵。（3） 作整管段的外貼防水層防水涂料：如乳化瀝青、焦油聚氨脂等。柔性防水卷材：如EVA、EBC、PE、三元乙丙等。6、沉管隧道基礎(chǔ)施工 沉管隧道基礎(chǔ)施工分為基礎(chǔ)開挖和基礎(chǔ)施工兩階段。其施工順序如下： 先鋪法基槽粗挖精挖基槽修整清淤整平管段沉放 基礎(chǔ)處理 后填法 6.1.基槽開挖（疏浚） 開挖前應(yīng)作基槽邊坡穩(wěn)定性離心模擬試驗(yàn)和回游平面二維泥砂數(shù)學(xué)模型、物理概化模型試驗(yàn)，并根據(jù)水文、地質(zhì)、

48、工程數(shù)量、工期要求、施工航道寬度、水深等條件采用合理的疏浚方案。 6.1.1.基槽開挖時(shí)間的確定 根據(jù)回淤計(jì)算基槽、地質(zhì)狀況和管段沉放時(shí)間，具體確定基槽開挖時(shí)間。一般在管段沉放前10天開始施工（泥砂質(zhì)河床）。 6.1.2.開挖施工機(jī)械設(shè)備 基槽開挖機(jī)械設(shè)備主要有：戽頭式挖泥機(jī)、帶切泥頭或吸泥頭的吸泥或挖泥機(jī)、帶抓斗的起重機(jī)等。上述機(jī)械安裝在錨柱式、錨固式駁船上進(jìn)行作業(yè)，由運(yùn)泥船將開挖泥砂等運(yùn)至指定區(qū)域卸掉。 6.1.3.開挖施工 將疏浚船停泊在隧道位置，經(jīng)測(cè)量準(zhǔn)確定位后，開始作業(yè)。基槽開挖分粗挖和精挖兩個(gè)階段，首先挖至距基底設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0m2.0m，然后采用抓斗式挖泥船進(jìn)行精挖。在開挖全過(guò)程，

49、對(duì)基槽位置、寬度、深度和邊坡經(jīng)常檢查，合理控制。精挖完成后，由潛水員進(jìn)行水下噴射修整工作。如遇孤石，根據(jù)實(shí)際情況，可采用抓斗式挖泥船、巖石破碎機(jī)或水下鉆爆等方法開挖清除?；坶_挖長(zhǎng)度應(yīng)比相對(duì)應(yīng)管段長(zhǎng)30米左右。 基槽開挖后，及時(shí)進(jìn)行清淤，以確保隧道基礎(chǔ)的質(zhì)量。清淤主要采用氣力吸泥泵等高效清淤船來(lái)進(jìn)行。清淤后立即進(jìn)行基底整平。6.1.4.在開挖過(guò)程中，要經(jīng)常監(jiān)測(cè)疏浚作業(yè)對(duì)環(huán)境的污染，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析，適時(shí)采取有效措施降低污染指標(biāo)。6.1.5. 開挖作業(yè)全過(guò)程，在作業(yè)區(qū)域邊緣設(shè)置警戒船或警戒標(biāo)識(shí)，避免船只進(jìn)入作業(yè)區(qū)域發(fā)生意外。6.2.沉管隧道基礎(chǔ) 沉管隧道基礎(chǔ)處理方法相對(duì)于管段沉放基本分為先鋪法和后

50、填法。其中先鋪法（刮鋪法）有：刮砂法、刮石法；后填法有：灌砂法、噴砂法、壓砂法、壓漿法、灌囊法等。其中在世界上使用較普遍的有刮鋪法（27座），噴砂法（22座），壓砂法（19座）和壓漿法（12座）。我國(guó)寧波甬江沉管隧道采用壓漿基礎(chǔ)，廣州珠江沉管隧道采用壓砂基礎(chǔ)。在西歐有個(gè)別隧道采用樁基，主要用于特軟地基。6.2.1.刮鋪法在基槽兩側(cè)打入數(shù)排短樁安設(shè)導(dǎo)軌，以控制高程和坡度。在刮板船上安設(shè)導(dǎo)軌和刮板梁，刮板梁支撐在導(dǎo)軌上，鋼刮板梁掃過(guò)水底的砂石而形成基礎(chǔ)。刮板船用大塊平衡重沉浮到水中穩(wěn)定的水位上。用抓斗或通過(guò)刮鋪機(jī)的喂料斗向基槽內(nèi)投放砂石，砂石級(jí)配及粒徑范圍須根據(jù)水文情況合理選定。必要時(shí)通過(guò)管底預(yù)留

51、孔壓注水泥斑脫土。為保證基礎(chǔ)密實(shí)，管段就位后，向管段內(nèi)加注鎮(zhèn)載水，使基礎(chǔ)沉降?；A(chǔ)施工時(shí)須預(yù)留足夠的拋高量。6.2.2.噴砂法四十年代初，在荷蘭瑪斯隧道施工時(shí)，丹麥Christiani Nielson公司發(fā)明了噴砂法。（1） 噴砂法作用原理管段沉放在臨時(shí)支座上，利用設(shè)在管段頂部的可移動(dòng)門式臺(tái)架上的砂泵將砂水混合料通過(guò)管段外側(cè)伸到管段底部的噴射管（1根）及其兩側(cè)的吸水管(2根)，向管段底部和基底之間的空隙噴砂吸水，在管底形成一個(gè)規(guī)則有序的流動(dòng)場(chǎng)，使砂子均勻沉淀。（如下圖） 可移動(dòng)式 管子 支架 1噴砂管 2回吸管 噴砂法原理 噴砂施工示意圖(2) 噴砂施工在噴砂開始前，可采用噴砂設(shè)備的逆向系統(tǒng)把

52、基槽底面上的回淤或松散的松動(dòng)土清除干凈。砂的平均粒徑一般控制在0.5mm左右，砂水混合料中含砂量一般為10%，有時(shí)可達(dá)20%。噴射時(shí)噴管以垂直軸作扇形旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，從吸水管回水中的含砂量來(lái)測(cè)定砂層的密實(shí)程度。施工順序?yàn)閺墓芏尉o靠已沉放管段的前端開始，噴到后端后，用浮吊將臺(tái)架移到管段的另一端，再?gòu)暮蠖讼蚯伴_始噴填。噴砂作業(yè)完成后，通過(guò)設(shè)在臨時(shí)支座上的壓力感應(yīng)器測(cè)定基礎(chǔ)的壓力滿足要求后，即松開臨時(shí)支座上的千斤頂，使管段全部重量壓到砂墊層上。測(cè)量其沉降量做好記錄。（3）噴砂法的缺點(diǎn)噴砂法用的噴砂臺(tái)架體積龐大，占用航道影響通航，且設(shè)備費(fèi)用昂貴。此外噴砂法對(duì)砂的粒徑要求較嚴(yán)，增加費(fèi)用。6.2.3.壓砂法（1） 壓砂法作用機(jī)理壓砂法是砂水混合料從駁船中由泵砂系統(tǒng)的管道送入砂泵，通過(guò)壓砂管道經(jīng)管段底板上予留的壓入孔，將砂水混合料以一定速度噴入管段下的水中，形成砂水混合流（簡(jiǎn)稱砂流）。砂流抵達(dá)基槽底面后，砂子在管段下面與管段底面接觸。重復(fù)多次，砂盤的直徑越來(lái)越大，并全部填滿管段下面的空隙。（2） 壓砂基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)·建立壓砂基礎(chǔ)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，結(jié)合隧道埋置深度及管段的超重，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)計(jì)算，確定壓砂砂流的壓力（流量、速度），壓入孔的大小，間距、數(shù)量及布置方式，選用壓砂材料特性，砂積盤半徑，壓砂順序