沉管法隧道施工介紹（PPT39頁）

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)于家堡中心商務區(qū)東南側(cè)。北起勝利路，南接津濱大道立交， 路線總長4.2公里，其中隧道全 長3.36公里，地下部分2.9公 里，設計為雙向六車道。 海河隧道將采用目前國際上最先進的“沉管”施工工藝。所謂“沉管”，其實是高約9.8米，寬36.6米，長85米，由鋼筋混凝土做成的箱體建筑。天津海河隧道管節(jié) 天津海河隧道我國沉管隧道施工案例 港珠澳大橋沉管隧道 在整個大橋項目中，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內(nèi)首條于外海建設的超大型沉管隧道，海底隧道由33個巨型沉管組成。每節(jié)管道長18

2、0米，寬37.95米，高114米，單節(jié)重約6.9萬噸。目前，沉管隧道部分已完成13節(jié)管節(jié)浮運安裝，隧道 建設最深46米處也順利完成安裝；已建隧道總長突破20 00米，而非通航孔橋的施工 也正按計劃推進。 沉管隧道的分類及組成。2 沉管隧道的設計。 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至今英國倫敦首次應用沉管法修建水下隧道進行施工試驗加拿大迪斯隧道成功應用水壓力接法后，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紛紛建成底特律海底隧道建成。我國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預制段分別浮運到海面（河面）現(xiàn)場，并一個接一個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。 隧道全長較短，挖槽土方量少。建造臨時干塢的費用較大。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過程中，須有一系列嚴格控制措施。優(yōu) 缺點 點矩形沉管的優(yōu)缺點 沉管隧道由敞開段、暗埋段、岸邊豎井及沉埋段等部分組成。 敞開段A 豎井它起到通風、供電、和監(jiān)控的作用。并且作為

4、沉埋段的起止點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)設計01浮力設計02管節(jié)制作03管節(jié)防水04 沉管隧道的設計。設計。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，沉管應采用較高強度等級的混凝土，一般采用28d強度為3045MPa的混凝土。管段在浮運時為了保持穩(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)務必要在1.05以上，否則易導致復

5、浮。鋼筋混凝土沉管的結(jié)構(gòu)設計沉管折形結(jié)構(gòu)浮力設計 管節(jié)制作要保證混凝土的防水性及抗?jié)B性。要嚴格要求控制混凝土的重度，若重度超過1%以上，管段將浮不起來，則不能滿足浮運要求。必須嚴格控制模板的變形，以保證對混凝土勻質(zhì)性的要求。必須慎重處理施工縫及變形縫。管段的制作應注意以下幾點管段浮運前必須于管道的兩端離端面50100cm處設置封端墻。封墻上須設排水閥、進氣閥以及水孔。管道下沉由壓載設施加壓實現(xiàn)，容納壓載水的容器稱為壓載設施，一般采用水箱形式。水箱容量與下沉力要求、干舷大小、基礎處理時“壓密”工序所需壓重大小等有關。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、，有無傾側(cè)現(xiàn)象。封端墻檢查與干舷調(diào)整壓載設施為提高管段自身防水，所采取以下措施！分段澆筑，設后澆帶；采用低水化熱水泥；設置水冷散熱系統(tǒng)；采用預應力混凝土；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 壓載設施B檢漏與干舷調(diào)整c施工覆土回填6基礎的處理方法1基礎的加固2沉設方法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刮鋪法費工費時，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、用壓漿設備通過預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-壓人砂漿我國沉管隧道的基礎處理方法，主要有壓漿法和壓沙法。它們的共同特點不需要水上作業(yè)，不干擾航運無需大型專用的設備作業(yè)不受水深、流速、氣候、風浪等影響工藝較簡單，不需潛水作業(yè) 以粗砂量換軟弱土層打人砂柱并加載預壓減輕沉管重量采用柱基基礎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，預先埋設3-4個吊點，分吊發(fā)沉設作業(yè)時分別用2-4艘100-200t浮吊（即起重船）或浮箱提著各個吊點，逐漸將管段沉放到規(guī)定位置拉沉法利用預先設置在溝槽底面上的水下柱墩作為地壟，依靠安設在管段上面的鋼桁架上的卷揚機，通過扣在地壟上的鋼索，將管段黃曼地拉下水，該法設置水下柱費用較大，所以采用很少。 沉管隧道沉設方法方駁扛吊法是以四艘方駁，分前后兩組，每組方駁肩負一副“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支點；前后兩組方駁用鋼桁架連接起來，構(gòu)成一個整體駁船組采用水上作業(yè)平臺“騎”于管段上方，將管段慢慢地吊放沉設。它不需拋射錨索

9、，作業(yè)時對航道干擾較小。由于設備費很大，一般內(nèi)河沉管施工時較為少用。 管段沉放作業(yè)全程可按以下三階段進行。 沉放前必須完成航道疏通清淤，設置臨時支座，以保證管段順利沉放規(guī)定位置。 在高潮平潮之前，將管段浮運到指定位置，此時可距規(guī)定沉設位置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，誤差不應大于10cm。初次下沉 灌注壓載水至下沉力達到規(guī)定值的50%，隨即進行位置校，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)。沉放前準備管段下沉管段就位靠攏下沉 將管段向前平移，至距已設管段2m左右處，然后再將管下沉到管底離設計高程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，并應隨沉隨測。 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水密性良好，且相當可靠的管段間接頭用水力壓接法進行水下連接的主要工序是：對位 拉合 壓接 拆除端封墻。 著地下沉時必須結(jié)合管段連接工作進行對位。 拉合工序是用較小的機械力量，將剛沉設的管段拉向前節(jié)既設管段，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，打開既設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。對位拆除封端墻壓接拉合 不需水上作業(yè)，不干擾航運。01工藝簡單施工方便02 水密性切實可靠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 沉管的浮運墻墻A 沉管的沉放墻墻b 沉放前的準備墻墻c 浮運前航道的清理墻墻d拆除端墻施工完成的沉管隧道 沉管隧道沉放前準備修筑干塢A管段制作B設備安裝C管段浮運D三通一平1豎井施工2敞開段施工3暗埋段施工4洞口施工5設備安裝6沉管隧道的主要施工流程 基槽開挖清淤鋪石安設支座管段沉放水下連接基礎處理沉管隧道施工的主要工藝覆土回填設備安裝及內(nèi)裝竣工驗收有利于多車道和大斷面布置。4工程造價較低。3對地質(zhì)水文條件適應性強，施

12、工方法簡單。1施工工期短，對航運干擾最小，施工質(zhì)量容易保證。2具有很強的抵抗戰(zhàn)爭破壞和抗自然災害的能力。6接頭少、密實度高、隧道防滲效果好。5 沉管隧道的優(yōu)點02030401沉管隧道在施工時，將受氣象、水文條件的制約，一定程度上影響航運。挖掘海床時或會揚起沉積的污染物，影響水質(zhì)，令生物死亡。預制沉管時，建造臨時干塢的費用較大。在灌注混凝土及浮運過程中，須有一系列嚴格控制措施。 沉管隧道的不足 遇到砂質(zhì)土層時，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，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)場工期較大。一半以上工程量在臨時干塢中完成，現(xiàn)場工期較短。不利于采用通風新技術，常年電耗較大。利于采用通風新技術（如導通風方式），大幅度地降低了運營費用。01地質(zhì)條件03現(xiàn)場工期02工程總量04運營費用沉管隧道的綜合適用性目前，在世界各國水底隧道的建設中，就是采用盾構(gòu)法和沉管法施工，據(jù)已有的實踐經(jīng)驗，盾構(gòu)法和沉管法的對比。沉管隧道的綜合適用性。盾構(gòu)法沉管法 無關短期內(nèi)采用局部的航道管理措施 最大可達水下30m左右最深記錄達水下61m單