沉埋法施工一二實(shí)用教案

1、1上節(jié)課內(nèi)容上節(jié)課內(nèi)容(nirng)(nirng)回顧回顧第1頁(yè)/共27頁(yè)第一頁(yè)，共28頁(yè)。第2頁(yè) 當(dāng)要橫渡水路(shul)的時(shí)候，一般是在橋梁與水下隧道之間作出選擇。 一一水下隧道常用施工水下隧道常用施工(sh gng)(sh gng)方法方法第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（一）城市道路或公路遇到江河、港灣時(shí)橋梁（一）城市道路或公路遇到江河、港灣時(shí)橋梁或水下隧道方案的選擇或水下隧道方案的選擇最常見(jiàn)的有渡輪、橋梁與水下隧道。 輪渡：基本建設(shè)投資少，運(yùn)量小，與城市現(xiàn)代化建設(shè)不適應(yīng)。 第2頁(yè)/共27頁(yè)第二頁(yè)，共28頁(yè)。第3頁(yè)一一橋梁橋梁(qioling)(qioling)或水下隧

2、道的方案的選擇或水下隧道的方案的選擇 傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為：如果河岸較高的話，選擇橋梁；如果河岸較低的話，選擇水下隧道。 現(xiàn)代觀點(diǎn)認(rèn)為：由于地質(zhì)和航路條件的關(guān)系，橋梁的跨長(zhǎng)、桁下空間高度、引道部分(b fen)是隨之變化的。水下隧道的總造價(jià)不一定比橋梁方案高。 因此，水下隧道也可能比較經(jīng)濟(jì)、合理的。 水下隧道水下隧道(sudo)(sudo)常用施工方法常用施工方法第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工第3頁(yè)/共27頁(yè)第三頁(yè)，共28頁(yè)。第4頁(yè)一一 （1）圍堰施工(sh gng)法； （2）沉箱施工(sh gng)法； （3）盾構(gòu)施工(sh gng)法； （4）沉埋施工(sh gng)法；水下隧道常用施工水下

3、隧道常用施工(sh gng)(sh gng)方法方法第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（二）水下隧道代表性施工方法（二）水下隧道代表性施工方法第4頁(yè)/共27頁(yè)第四頁(yè)，共28頁(yè)。第5頁(yè)一一水下隧道常用施工水下隧道常用施工(sh gng)(sh gng)方法方法第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（三）水下（三）水下(shu xi)隧道施工方法比較隧道施工方法比較沉埋法施工第5頁(yè)/共27頁(yè)第五頁(yè)，共28頁(yè)。第6頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（一）沉埋法定義（一）沉埋法定義(dngy) 先在隧址以外

4、的預(yù)制場(chǎng)(船塢與干塢)制作沉埋管段，管段兩端用臨時(shí)封墻密封，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拖運(yùn)到隧址位置，此時(shí)設(shè)計(jì)位置已預(yù)先進(jìn)行了溝槽的浚挖，設(shè)置了臨時(shí)支座，然后沉放管段。待沉放完畢后，進(jìn)行管段水下連接，處理管段接頭及基礎(chǔ)，然后覆土回填，再進(jìn)行內(nèi)部裝修及設(shè)備安裝，以完成隧道。這種建造隧道的方法稱(chēng)為沉埋施工法(也可叫作預(yù)制管段沉埋法)。 它的施工主要包括：干塢修筑和管段制作 、基槽開(kāi)挖 、航道疏浚 、管段浮運(yùn)與沉放 、管段水下連接 、基礎(chǔ)處理、基礎(chǔ)回填等主要步驟。 預(yù)制場(chǎng)制作管段拖運(yùn)至隧址沉放管段管段水下連接覆土回填內(nèi)部設(shè)備安裝溝槽浚挖、支座設(shè)置第6頁(yè)/共27頁(yè)第六頁(yè)，共28頁(yè)。第7頁(yè)二二沉埋法施工沉埋

5、法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（二）干塢修筑和管段（二）干塢修筑和管段(un dun)制作制作 干塢：修建沉管水下隧道時(shí)，應(yīng)先修筑專(zhuān)門(mén)的預(yù)制管段的場(chǎng)地，既能分節(jié)預(yù)制管段，又能在管段制成后灌水將其浮起，我們把這個(gè)場(chǎng)地稱(chēng)為干塢。 干塢一般由塢墻、塢底、塢首及塢門(mén)、排水系統(tǒng)、車(chē)道組成。 干塢施工一般采用“干法”進(jìn)行干塢內(nèi)的土方開(kāi)挖，具體步驟。 混凝土管段灌注時(shí)應(yīng)保證管段混凝土的勻質(zhì)性和水密性。 管段防水措施有三種：結(jié)構(gòu)物自身防水、結(jié)構(gòu)物外側(cè)防水和施工接縫防水。 第7頁(yè)/共27頁(yè)第七頁(yè)，共28頁(yè)。第8頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(s

6、h gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（三）基槽開(kāi)挖（三）基槽開(kāi)挖(ki w) 基槽開(kāi)挖的要求包括：對(duì)縱坡、基槽底寬、深度、開(kāi)挖坡度的要求。 基槽開(kāi)挖方法：泥質(zhì) 、水中 、巖石基槽開(kāi)挖分別采用不同的開(kāi)挖方法。第8頁(yè)/共27頁(yè)第八頁(yè)，共28頁(yè)。第9頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（四）航道（四）航道(hngdo)疏浚疏浚 航道疏浚包括臨時(shí)航道和管段浮運(yùn)航道的疏浚。 臨時(shí)航道疏浚：在基槽開(kāi)挖以前完成，保證施工期間河道上航運(yùn)安全。 管段浮運(yùn)航道疏浚：專(zhuān)門(mén)為管段從干塢到隧址浮運(yùn)時(shí)設(shè)置的，管段出塢拖運(yùn)之前，浮

7、運(yùn)航道要疏浚好，浮運(yùn)沿著河道的深槽，盡量減少疏浚河道的挖泥工作量。要有足夠的水深，并根據(jù)河床地質(zhì)情況考慮一定的富余水深左右)，管段在低水位時(shí)也能安全拖運(yùn)。 第9頁(yè)/共27頁(yè)第九頁(yè)，共28頁(yè)。第10頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（五）管段（五）管段(un dun)浮運(yùn)與沉放浮運(yùn)與沉放 （1）管段浮運(yùn) 管段出塢：干塢內(nèi)放水浮起，牽引出塢。 管段向隧址浮運(yùn)：采用拖輪拖運(yùn)或岸上絞車(chē)拖運(yùn)。 當(dāng)水面較寬，拖運(yùn)距離較長(zhǎng)時(shí)，采用拖輪拖運(yùn)。 當(dāng)水面較窄時(shí)，可采用岸上設(shè)置絞車(chē)拖運(yùn)。 （2）管段沉放 沉放方法：一類(lèi)是吊沉法，一類(lèi)是拉沉法。采

8、用吊沉法較多。第10頁(yè)/共27頁(yè)第十頁(yè)，共28頁(yè)。第11頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（五）管段（五）管段(un dun)浮運(yùn)與沉放浮運(yùn)與沉放 圖6-6-2 雙駁扛吊法1-管段；2-大型鐵駁；3-定位索a)方駁與管段定位；b)管段沉設(shè)(立面圖)；c)管段沉設(shè)(平面圖)1-方駁；2-“扛棒”；3-縱向聯(lián)系桁架；4-管段；5-地錨；6-方駁定位索；7-管段定位索；8-吊索圖6-6-1 四駁杠吊法圖6-6-3 浮箱吊沉法的工藝過(guò)程a)就位前；b)加載下沉；c)沉放定位1-就位前；2-加載下沉；3-沉放定位；4-定位塔；5-指

9、揮塔；6-定位索；7-現(xiàn)設(shè)管段；8-鼻式托座第11頁(yè)/共27頁(yè)第十一頁(yè)，共28頁(yè)。第12頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（五）管段（五）管段(un dun)浮運(yùn)與沉放浮運(yùn)與沉放 （2）管段沉放 沉放作業(yè)： 沉放前的準(zhǔn)備; 管段就位; 管段下沉。 (a)初步下沉; (b)靠攏下沉; (c)著地下沉。 初次下沉；靠攏下沉；著地下沉；1-新設(shè)管段；2-既設(shè)管段第12頁(yè)/共27頁(yè)第十二頁(yè)，共28頁(yè)。第13頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（五）管段（五）管段

10、(un dun)浮運(yùn)與沉放浮運(yùn)與沉放 （2）管段沉放 沉放作業(yè)的主要設(shè)備： 管段吊裝設(shè)備、拉合千斤頂、定位塔、地錨、測(cè)站和水文站、超聲波測(cè)距儀、傾度儀、繩索測(cè)力計(jì)、壓載水容量指示器、指揮通訊器材等。 第13頁(yè)/共27頁(yè)第十三頁(yè)，共28頁(yè)。14本節(jié)課主要本節(jié)課主要(zhyo)(zhyo)內(nèi)容內(nèi)容第14頁(yè)/共27頁(yè)第十四頁(yè)，共28頁(yè)。15第四十講第四十講地下鐵道(dxi tido)沉埋法施工(sh gng)之二主講主講(zhjing)：高新強(qiáng)高新強(qiáng)第15頁(yè)/共27頁(yè)第十五頁(yè)，共28頁(yè)。16上節(jié)課內(nèi)容上節(jié)課內(nèi)容(nirng)(nirng)回顧回顧第16頁(yè)/共27頁(yè)第十六頁(yè)，共28頁(yè)。第17頁(yè)二二沉埋

11、法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（六）管段水下（六）管段水下(shu xi)連接連接 水下連接的施工方法有兩種：一種是水下混凝土連接法水下混凝土連接法、一種是水力壓接法水力壓接法。 （1）水下混凝土連接法水下混凝土連接法 采用水下混凝土連接法時(shí)，接頭兩側(cè)管段的端部安設(shè)平堰板(與管段同時(shí)制作)，待管段沉放完后，在前后兩塊平堰板左右兩側(cè)水中安放圓弧形堰板，圍成一個(gè)圓形鋼圍堰，同時(shí)在隧道襯砌的外邊，用鋼堰板把隧道內(nèi)外隔開(kāi)，最后往圍堰內(nèi)灌注水下混凝土，形成管段的連接。 第17頁(yè)/共27頁(yè)第十七頁(yè)，共28頁(yè)。第18頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工

12、(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（六）管段水下（六）管段水下(shu xi)連接連接 （2）水力壓接法 水力壓接法就是利用作用在管段上的巨大水壓力使安裝在管段前端面周邊上的一圈膠墊發(fā)生壓縮變形，形成一個(gè)水密性相當(dāng)可靠的管段接頭。 第18頁(yè)/共27頁(yè)第十八頁(yè)，共28頁(yè)。第19頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（六）管段水下（六）管段水下(shu xi)連接連接 （2）水力壓接法 第19頁(yè)/共27頁(yè)第十九頁(yè)，共28頁(yè)。第20頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng

13、)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（七）基礎(chǔ)（七）基礎(chǔ)(jch)處理處理 （1）原因: 在管段沉放之前，基槽開(kāi)挖不平整，使地基受力不均勻，產(chǎn)生局部破壞，從而引起地基不均勻沉降，使沉管結(jié)構(gòu)受到較大的局部應(yīng)力而開(kāi)裂。 （2）目的: 使管段底面與地基之間的空隙充填密實(shí)。沉管隧道的基礎(chǔ)處理主要是墊平基槽底部。 （3）方法: 刮鋪法、噴砂法、壓注法和樁基法。 第20頁(yè)/共27頁(yè)第二十頁(yè)，共28頁(yè)。第21頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（七）基礎(chǔ)（七）基礎(chǔ)(jch)處理處理 （3）方法: 刮鋪法 刮鋪法是在管段沉放前

14、采用專(zhuān)用的刮鋪船上的刮板在基槽底刮平鋪墊材料(粗砂或碎石或砂礫石)作為管段基礎(chǔ)。 要求：開(kāi)挖基槽底應(yīng)超挖6080cm，在槽底兩側(cè)打數(shù)排短樁安設(shè)導(dǎo)軌 鋪墊材料和投放范圍：投放鋪墊材料（碎石或砂礫石，其最佳粒徑分別為15cm和）采用抓斗或通過(guò)刮鋪機(jī)的喂料管進(jìn)行，投放范圍為一節(jié)管段長(zhǎng)，寬為管段底板寬加。 刮平后墊層表面平整度為：刮砂5cm，刮石20cm。第21頁(yè)/共27頁(yè)第二十一頁(yè)，共28頁(yè)。第22頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（七）基礎(chǔ)（七）基礎(chǔ)(jch)處理處理 （3）方法: 噴砂法 從水面上用砂泵將砂、水混合料通過(guò)伸入

15、管段底下的噴管向管段底噴注，填滿空隙。 要求：噴砂墊層厚度一般為1m左右。材料要求平均砂粒徑為左右，混合料中含砂量一般為10%，有時(shí)可達(dá)到20%，但噴出的砂墊層比較疏松，孔隙比為40%42%。 施工：第22頁(yè)/共27頁(yè)第二十二頁(yè)，共28頁(yè)。第23頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（七）基礎(chǔ)（七）基礎(chǔ)(jch)處理處理 （3）方法: 壓注法 壓注法是在管段沉放后向管段底面壓注水泥砂漿或砂，作為管段基礎(chǔ)，根據(jù)壓注材料的不同分成壓漿法和壓砂法兩種。 （a）壓漿法 （b）壓砂法第23頁(yè)/共27頁(yè)第二十三頁(yè)，共28頁(yè)。第24頁(yè)二二沉

16、埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（七）基礎(chǔ)（七）基礎(chǔ)(jch)處理處理 （3）方法: 樁基法 當(dāng)沉管下的地基特別軟弱時(shí)，其容許承載力很小，僅作“墊平”處理是不夠的。采用樁基礎(chǔ)支撐沉管，承載力和沉降都能滿足要求，抗震能力也較強(qiáng)，而且樁較短，花費(fèi)不大，因而是一種適宜的方法。 樁頂采取的措施： （a）水下混凝土傳力法 （b）砂漿囊袋傳力法 （c）活動(dòng)樁頂法 第24頁(yè)/共27頁(yè)第二十四頁(yè)，共28頁(yè)。第25頁(yè)二二沉埋法施工沉埋法施工(sh gng)(sh gng)第五節(jié)沉埋法施工第五節(jié)沉埋法施工(sh gng)（八）基礎(chǔ)（八）基礎(chǔ)(jch

17、)回填回填 回填工作包括沉管側(cè)面回填和管頂壓石回填。沉管外側(cè)下半段，一般采用砂礫、碎石、礦渣等材料回填，上半段則可用普通土砂回填。 回填注意事項(xiàng)： (1)全面回填工作必須在相鄰的管段沉放完后方能進(jìn)行，采用噴砂法進(jìn)行基礎(chǔ)處理或采用臨時(shí)支座時(shí)，則要等到管段基礎(chǔ)處理完，落到基床上再回填。 (2)采用壓注法進(jìn)行基礎(chǔ)回填處理時(shí)，先對(duì)管段兩側(cè)回填，但要防止過(guò)多的巖渣存落管段頂部。 (3)管段上、下游兩側(cè)(管段左右側(cè))應(yīng)對(duì)稱(chēng)回填。 (4)在管段頂部和基槽的施工范圍內(nèi)應(yīng)均勻回填，不能造成航道障礙，也不得形成漏洞。第25頁(yè)/共27頁(yè)第二十五頁(yè)，共28頁(yè)。26本節(jié)課主要本節(jié)課主要(zhyo)(zhyo)內(nèi)容內(nèi)容第26頁(yè)/共27頁(yè)第二十六頁(yè)，共28頁(yè)。第27頁(yè)感謝您的觀看(gu