沉管法隧道施工介紹（PPT39頁(yè)）

1、 大家好！沉管法隧道施工介紹 鐵工5111班 第一組中央大道海河隧道工程位于濱海新區(qū)于家堡中心商務(wù)區(qū)東南側(cè)。北起勝利路，南接津?yàn)I大道立交， 路線總長(zhǎng)4.2公里，其中隧道全 長(zhǎng)3.36公里，地下部分2.9公 里，設(shè)計(jì)為雙向六車道。 海河隧道將采用目前國(guó)際上最先進(jìn)的“沉管”施工工藝。所謂“沉管”，其實(shí)是高約9.8米，寬36.6米，長(zhǎng)85米，由鋼筋混凝土做成的箱體建筑。天津海河隧道管節(jié) 天津海河隧道我國(guó)沉管隧道施工案例 港珠澳大橋沉管隧道 在整個(gè)大橋項(xiàng)目中，島隧工程是最具控制性的部分，其中連接大橋東、西人工島的沉管部分是國(guó)內(nèi)首條于外海建設(shè)的超大型沉管隧道，海底隧道由33個(gè)巨型沉管組成。每節(jié)管道長(zhǎng)18

2、0米，寬37.95米，高114米，單節(jié)重約6.9萬(wàn)噸。目前，沉管隧道部分已完成13節(jié)管節(jié)浮運(yùn)安裝，隧道 建設(shè)最深46米處也順利完成安裝；已建隧道總長(zhǎng)突破20 00米，而非通航孔橋的施工 也正按計(jì)劃推進(jìn)。 沉管隧道的分類及組成。2 沉管隧道的設(shè)計(jì)。 3 沉管法隧道施工。4 沉管隧道優(yōu)越性及不足。5 沉管隧道的綜合適用性。6沉管法隧道施工概述。1沉管法隧道施工介紹總目錄1810190419591993至今英國(guó)倫敦首次應(yīng)用沉管法修建水下隧道進(jìn)行施工試驗(yàn)加拿大迪斯隧道成功應(yīng)用水壓力接法后，沉管法得以快速發(fā)展。此外，世界第二、亞洲第一的沉管隧道也在我國(guó)紛紛建成底特律海底隧道建成。我國(guó)第一條沉管隧道珠江隧

3、道建成。沉管隧道的發(fā)展歷程0102此處輸入文本此處輸入文本此處輸入文本03沉管法是在水底建筑隧道的一種施工方法。沉管隧道就是將若干個(gè)預(yù)制段分別浮運(yùn)到海面（河面）現(xiàn)場(chǎng)，并一個(gè)接一個(gè)地沉放安裝在已疏通好的基槽內(nèi)，以此方法修建的水下隧道。 沉管法隧道施工概述。圓形八角形花籃形矩形沉管 沉管隧道的分類及組成。 隧道全長(zhǎng)較短，挖槽土方量少。建造臨時(shí)干塢的費(fèi)用較大。一般不需要鋼殼，可節(jié)省鋼材。由于矩形沉管干舷較小，要求在灌注混凝土及浮運(yùn)過(guò)程中，須有一系列嚴(yán)格控制措施。優(yōu) 缺點(diǎn) 點(diǎn)矩形沉管的優(yōu)缺點(diǎn) 沉管隧道由敞開(kāi)段、暗埋段、岸邊豎井及沉埋段等部分組成。 敞開(kāi)段A 豎井它起到通風(fēng)、供電、和監(jiān)控的作用。并且作為

4、沉埋段的起止點(diǎn)C 暗埋段 B 沉埋段d沉管隧道的組成鋼筋混凝土沉管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)01浮力設(shè)計(jì)02管節(jié)制作03管節(jié)防水04 沉管隧道的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。為避免采用剪力鋼筋，改善結(jié)構(gòu)受力性能，減少裂縫出現(xiàn)，在水底隧道沉管結(jié)構(gòu)中，常采用變截面或折拱形結(jié)構(gòu)。因抗剪的需要，沉管應(yīng)采用較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，一般采用28d強(qiáng)度為3045MPa的混凝土。管段在浮運(yùn)時(shí)為了保持穩(wěn)定，必須使管頂面漏出水面，其露出高度稱為干舷。一般矩形斷面的管段干舷多為1015cm，而圓形,八角形或花籃形斷面的管段則多為4050cm。在沉管施工階段，應(yīng)采用1.051.10的抗浮安全系數(shù)。施工階段的抗浮安全系數(shù)務(wù)必要在1.05以上，否則易導(dǎo)致復(fù)

5、浮。鋼筋混凝土沉管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沉管折形結(jié)構(gòu)浮力設(shè)計(jì) 管節(jié)制作要保證混凝土的防水性及抗?jié)B性。要嚴(yán)格要求控制混凝土的重度，若重度超過(guò)1%以上，管段將浮不起來(lái)，則不能滿足浮運(yùn)要求。必須嚴(yán)格控制模板的變形，以保證對(duì)混凝土勻質(zhì)性的要求。必須慎重處理施工縫及變形縫。管段的制作應(yīng)注意以下幾點(diǎn)管段浮運(yùn)前必須于管道的兩端離端面50100cm處設(shè)置封端墻。封墻上須設(shè)排水閥、進(jìn)氣閥以及水孔。管道下沉由壓載設(shè)施加壓實(shí)現(xiàn)，容納壓載水的容器稱為壓載設(shè)施，一般采用水箱形式。水箱容量與下沉力要求、干舷大小、基礎(chǔ)處理時(shí)“壓密”工序所需壓重大小等有關(guān)。管段制作完成后，需做一次檢漏。經(jīng)檢漏合格浮起管段，并在干塢中檢查干舷是否合乎規(guī)定

6、，有無(wú)傾側(cè)現(xiàn)象。封端墻檢查與干舷調(diào)整壓載設(shè)施為提高管段自身防水，所采取以下措施！分段澆筑，設(shè)后澆帶；采用低水化熱水泥；設(shè)置水冷散熱系統(tǒng)；采用預(yù)應(yīng)力混凝土；外表使用防水涂料。接縫防水管段之間接縫防水，主要依靠橡膠止水帶。管節(jié)防水封封端墻墻墻A 壓載設(shè)施B檢漏與干舷調(diào)整c施工覆土回填6基礎(chǔ)的處理方法1基礎(chǔ)的加固2沉設(shè)方法3管段沉放作業(yè)4水下連接5 沉管法隧道施工。灌囊法3噴砂法2壓漿法4壓砂法5刮鋪法費(fèi)工費(fèi)時(shí)，平整度不高，逐漸被后填法取代。此法從水面上用砂泵將砂、水混合料通過(guò)伸入管段底面下的噴管向管段底下噴注，以填滿空隙。灌囊法系在砂、石墊層面上用砂漿囊袋將剩余空隙墊密。 管段沉放后，從隧道內(nèi)部，

7、用壓漿設(shè)備通過(guò)預(yù)埋在管段底板上的壓漿孔，向管底空隙壓注混合砂漿。壓砂法與壓漿法相似，但壓入的是砂、水混合料。 基礎(chǔ)的處理方法。刮鋪法1先鋪法后鋪法 壓漿法1碎石墊層 2-砂、石封閉欄； 3-壓漿孔 4-壓人砂漿我國(guó)沉管隧道的基礎(chǔ)處理方法，主要有壓漿法和壓沙法。它們的共同特點(diǎn)不需要水上作業(yè)，不干擾航運(yùn)無(wú)需大型專用的設(shè)備作業(yè)不受水深、流速、氣候、風(fēng)浪等影響工藝較簡(jiǎn)單，不需潛水作業(yè) 以粗砂量換軟弱土層打人砂柱并加載預(yù)壓減輕沉管重量采用柱基基礎(chǔ)的加固方法覆土回填回填工作是沉管隧道施工的最終工序，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

8、砂土回填。分吊法扛吊法騎吊法管段制作時(shí)，預(yù)先埋設(shè)3-4個(gè)吊點(diǎn)，分吊發(fā)沉設(shè)作業(yè)時(shí)分別用2-4艘100-200t浮吊（即起重船）或浮箱提著各個(gè)吊點(diǎn)，逐漸將管段沉放到規(guī)定位置拉沉法利用預(yù)先設(shè)置在溝槽底面上的水下柱墩作為地壟，依靠安設(shè)在管段上面的鋼桁架上的卷?yè)P(yáng)機(jī)，通過(guò)扣在地壟上的鋼索，將管段黃曼地拉下水，該法設(shè)置水下柱費(fèi)用較大，所以采用很少。 沉管隧道沉設(shè)方法方駁扛吊法是以四艘方駁，分前后兩組，每組方駁肩負(fù)一副“抗棒”，即這兩幅“抗棒”由位于沉管中心線左右的兩艘方駁作為各自的兩個(gè)支點(diǎn)；前后兩組方駁用鋼桁架連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)整體駁船組采用水上作業(yè)平臺(tái)“騎”于管段上方，將管段慢慢地吊放沉設(shè)。它不需拋射錨索

9、，作業(yè)時(shí)對(duì)航道干擾較小。由于設(shè)備費(fèi)很大，一般內(nèi)河沉管施工時(shí)較為少用。 管段沉放作業(yè)全程可按以下三階段進(jìn)行。 沉放前必須完成航道疏通清淤，設(shè)置臨時(shí)支座，以保證管段順利沉放規(guī)定位置。 在高潮平潮之前，將管段浮運(yùn)到指定位置，此時(shí)可距規(guī)定沉設(shè)位置1020m處，掛好地錨，校正好方向，使管段中線與隧道軸線基本重合，誤差不應(yīng)大于10cm。初次下沉 灌注壓載水至下沉力達(dá)到規(guī)定值的50%，隨即進(jìn)行位置校，待前后左右位置校正完畢后，再灌水至下沉力規(guī)定值的100%.管段沉放作業(yè)。沉放前準(zhǔn)備管段下沉管段就位靠攏下沉 將管段向前平移，至距已設(shè)管段2m左右處，然后再將管下沉到管底離設(shè)計(jì)高程0.51.0m左右，并校正管位。

10、著地下沉 先將管段前移至距離已設(shè)管段約50cm處，校正管位并下沉，最后10cm的下沉速度要很慢，并應(yīng)隨沉隨測(cè)。 水力壓接法是利用作用在管段后段斷面上的巨大水壓力，使安裝在管段前端面周邊上的一圈橡膠墊環(huán)發(fā)生壓縮變形形成一個(gè)水密性良好，且相當(dāng)可靠的管段間接頭用水力壓接法進(jìn)行水下連接的主要工序是：對(duì)位 拉合 壓接 拆除端封墻。 著地下沉?xí)r必須結(jié)合管段連接工作進(jìn)行對(duì)位。 拉合工序是用較小的機(jī)械力量，將剛沉設(shè)的管段拉向前節(jié)既設(shè)管段，使膠墊的尖助部產(chǎn)生初步變形，起到初步止水作用。拉合完成后，打開(kāi)既設(shè)管段后端封墻下部的排水閥，排出前后兩節(jié)沉管封墻之間被膠墊所包圍的封閉水。壓接完畢后，即可拆除前后兩節(jié)管段間的

11、封端墻。水力壓接法施工。對(duì)位拆除封端墻壓接拉合 不需水上作業(yè)，不干擾航運(yùn)。01工藝簡(jiǎn)單施工方便02 水密性切實(shí)可靠03基本上不用潛水工作04成本低，施工速度快05水力壓接法優(yōu)點(diǎn) 沉管的浮運(yùn)墻墻A 沉管的沉放墻墻b 沉放前的準(zhǔn)備墻墻c 浮運(yùn)前航道的清理墻墻d拆除端墻施工完成的沉管隧道 沉管隧道沉放前準(zhǔn)備修筑干塢A管段制作B設(shè)備安裝C管段浮運(yùn)D三通一平1豎井施工2敞開(kāi)段施工3暗埋段施工4洞口施工5設(shè)備安裝6沉管隧道的主要施工流程 基槽開(kāi)挖清淤鋪石安設(shè)支座管段沉放水下連接基礎(chǔ)處理沉管隧道施工的主要工藝覆土回填設(shè)備安裝及內(nèi)裝竣工驗(yàn)收有利于多車道和大斷面布置。4工程造價(jià)較低。3對(duì)地質(zhì)水文條件適應(yīng)性強(qiáng)，施

12、工方法簡(jiǎn)單。1施工工期短，對(duì)航運(yùn)干擾最小，施工質(zhì)量容易保證。2具有很強(qiáng)的抵抗戰(zhàn)爭(zhēng)破壞和抗自然災(zāi)害的能力。6接頭少、密實(shí)度高、隧道防滲效果好。5 沉管隧道的優(yōu)點(diǎn)02030401沉管隧道在施工時(shí)，將受氣象、水文條件的制約，一定程度上影響航運(yùn)。挖掘海床時(shí)或會(huì)揚(yáng)起沉積的污染物，影響水質(zhì)，令生物死亡。預(yù)制沉管時(shí)，建造臨時(shí)干塢的費(fèi)用較大。在灌注混凝土及浮運(yùn)過(guò)程中，須有一系列嚴(yán)格控制措施。 沉管隧道的不足 遇到砂質(zhì)土層時(shí)，須采用氣壓或泥水加壓施工不怕流沙，基本上不受地質(zhì)條件限制覆蓋厚，隧道較長(zhǎng)，工程總量較大覆蓋厚度僅01.5米，隧道較短，工程總量小。因大部分工程在隧址上完成，現(xiàn)場(chǎng)工期較大。一半以上工程量在臨時(shí)干塢中完成，現(xiàn)場(chǎng)工期較短。不利于采用通風(fēng)新技術(shù)，常年電耗較大。利于采用通風(fēng)新技術(shù)（如導(dǎo)通風(fēng)方式），大幅度地降低了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。01地質(zhì)條件03現(xiàn)場(chǎng)工期02工程總量04運(yùn)營(yíng)費(fèi)用沉管隧道的綜合適用性目前，在世界各國(guó)水底隧道的建設(shè)中，就是采用盾構(gòu)法和沉管法施工，據(jù)已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，盾構(gòu)法和沉管法的對(duì)比。沉管隧道的綜合適用性。盾構(gòu)法沉管法 無(wú)關(guān)短期內(nèi)采用局部的航道管理措施 最大可達(dá)水下30m左右最深記錄達(dá)水下61m單