沉管隧道施工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用（PPT118）

第四章、沉沉管隧道施施工技術(shù)的的發(fā)展與應(yīng)應(yīng)用4.1沉管隧道的的發(fā)展4.1.1國(guó)內(nèi)外越海海隧道工程程建設(shè)和研研究現(xiàn)狀世界上由于于海峽存在在，陸地被被分割，在在不同條件件下形成兩兩個(gè)區(qū)域，，并造成交交通障礙及及文化差異異。連接海峽兩兩岸主要有有三種方式式：輪渡、、修建橋梁梁和修建隧隧道。輪渡渡受氣象條條件的影響響較大，并并且不能直直接連通，，造成人員員物資轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)十分麻煩煩。修建橋梁往往往受跨度度、水深的的影響，且且建成運(yùn)營(yíng)營(yíng)后也同樣樣受氣象條條件的影響響。●●10/27/20221●而修建海峽峽隧道既可可以穿越較較大跨度直直接連通海海峽兩岸，，又可以在在運(yùn)營(yíng)后很很少受氣象象條件影響響，能保持持連續(xù)通行行。世界上已建建成了許多多海峽隧道道，許多正正在研究中中。●日本關(guān)門(mén)海海峽在本世世紀(jì)40年代即用隧隧道連接，，以后又建建了橋梁，，是世界上上最早的海海峽隧道。。經(jīng)過(guò)艱苦苦努力，日日本于1988年建成了青青函隧道，，使本州——北海道之間間實(shí)現(xiàn)了鐵鐵路運(yùn)輸。?！裼⒎ê{隧隧道從拿破破侖時(shí)代（（1800年）以來(lái)就就曾兩次開(kāi)開(kāi)挖，但都都停了下來(lái)來(lái)。1993年隧道全部部貫通，投投入運(yùn)營(yíng)。。10/27/20222工期長(zhǎng)達(dá)24年，共耗資資6890億日元。隧隧道海底段段長(zhǎng)23.30公里。最大大水深140米，最小覆覆蓋層厚100米，采用超超前導(dǎo)坑和和平行導(dǎo)坑坑法施工，，以便提前前探明地質(zhì)質(zhì)情況并作作通風(fēng)、排排水和出渣渣之用。10/27/20223●1996年，丹麥大大海峽隧道道竣工，它它把丹麥和和歐洲本土土連接起來(lái)來(lái)，實(shí)現(xiàn)把把瑞典和德德國(guó)連成一一體的計(jì)劃劃，從而使使歐洲范圍圍內(nèi)幾乎都都能陸路相相通。●直布羅陀海海峽通道從從七十年代代開(kāi)始調(diào)查查，西班牙牙及摩洛哥哥交換了協(xié)協(xié)議，分別別設(shè)立勘察察機(jī)構(gòu)，依依靠自身力力量和日本本、英、法法等協(xié)作進(jìn)進(jìn)行勘察設(shè)設(shè)計(jì)。●最初有橋梁梁及隧道兩兩個(gè)方案，，原定1990年內(nèi)確立其其中一個(gè)，，由于種種種原因而未未能如愿。。海峽水深深300m，從摩洛哥哥的丹吉爾爾向北的海海上距離約約28km，橋梁方案案在技術(shù)上上十分困難難，還有政政治因素。。10/27/20224●現(xiàn)在方案初初步確定為為橋梁和隧隧道的組合合方案，即即在航道下下用隧道，，其余部分分架浮橋通通過(guò)。這個(gè)個(gè)海峽通道道和僅是兩兩個(gè)國(guó)家間間的英法海海峽通道相相比，它將將連接歐亞亞及非州兩兩片大陸，，而具有劃劃時(shí)代的意意義。●在亞洲，計(jì)計(jì)劃的有日日韓對(duì)馬海海峽隧道、、臺(tái)灣海峽峽隧道、馬馬六甲海峽峽隧道、宗宗谷海峽、、間宮海峽峽通道。日日韓隧道經(jīng)經(jīng)過(guò)約十年年的勘察及及方案設(shè)計(jì)計(jì)，至今日日本側(cè)佐賀賀縣的呼子子長(zhǎng)400m左右的試驗(yàn)驗(yàn)斜井已經(jīng)經(jīng)開(kāi)挖，對(duì)對(duì)地質(zhì)地形形狀況有了了很好的了了解，但和和韓國(guó)側(cè)的的資料在精精度上有差差別，出現(xiàn)現(xiàn)一個(gè)界面面。10/27/20225●該通道被構(gòu)構(gòu)想作為亞亞洲高速公公路的一部部分，現(xiàn)有有多個(gè)方案案正在比選選之中，這這還和韓國(guó)國(guó)政治形勢(shì)勢(shì)有關(guān)，但但總要逐步步集中到某某一方案。?！衽_(tái)灣海峽隧隧道目前由由清華大學(xué)學(xué)進(jìn)行可行行性研究。。鑒于兩岸岸的政治形形勢(shì)和技術(shù)術(shù)條件，初初步估計(jì)最最早要到2030年才可能修修建。●關(guān)于馬六甲甲海峽，從從該地區(qū)發(fā)發(fā)展需要來(lái)來(lái)看，是引引人注目的的通道。10/27/20226●巽他海峽隧隧道正在日日本及法國(guó)國(guó)的幫助下下進(jìn)行調(diào)查查。海峽原原為火山巖巖屑堆積體體，海底深深部狀況不不明，水深深100m左右，中間間有島嶼，，施工比較較方便（將將由地質(zhì)狀狀況來(lái)決定定合適的施施工方法））。●關(guān)于宗谷海海峽，間宮宮海峽通道道，因眼下下考慮的僅僅是輸送西西伯利亞、、薩哈林的的石油與天天然氣資源源的需要，，故至今未未進(jìn)行勘察察?！裰劣诎琢詈：{，曾有有筑壩發(fā)電電之說(shuō)，撇撇開(kāi)其長(zhǎng)度度，由于水水深不太大大，如果選選用合適的的方案，作作為運(yùn)輸通通道也是可可能的，它它的實(shí)現(xiàn)將將把亞歐大大陸和美洲洲連接起來(lái)來(lái)。10/27/20227●隨著經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展和技技術(shù)的進(jìn)步步，特別是是許多越水水隧道成功功的建成運(yùn)運(yùn)行的事實(shí)實(shí)使得人們們的觀(guān)念發(fā)發(fā)生了變化化，人們已已意識(shí)到““遇水架橋橋”不再是是唯一的選選擇，在許許多情況下下以水下溝溝通兩岸比比建橋更為為優(yōu)越。到到目前為止止，我國(guó)大大陸已建成成的水（海海）底隧道道已超過(guò)10座。●在上海的黃黃浦江先后后修建了打打浦路、延延安東路和和延安東路路復(fù)線(xiàn)三座座城市道路路隧道；1999年初，又建建成了兩條條上海地鐵鐵二號(hào)線(xiàn)黃黃浦江區(qū)間間隧道。10/27/20228●計(jì)劃中的軌軌道交通明明珠線(xiàn)還將將建成4條黃浦江隧隧道。已建建成的黃浦浦江隧道均均采用盾構(gòu)構(gòu)施工。黃黃浦江吳淞淞口隧道采采用沉管法法。90年代以來(lái)，，我國(guó)大陸陸除建成了了眾所周知知的多條黃黃浦江隧道道外，還建建成了廣州州珠江沉管管隧道和寧寧波甬江沉沉管隧道。。●值得注意的的是，這兩兩座水底隧隧道都是由由國(guó)內(nèi)的技技術(shù)力量設(shè)設(shè)計(jì)和施工工的，其運(yùn)運(yùn)營(yíng)情況和和防水效果果都十分良良好。京滬滬高速鐵路路穿越長(zhǎng)江江的南京上上元門(mén)隧道道已由鐵道道部第四勘勘察設(shè)計(jì)院院完成初步步設(shè)計(jì)。該該隧道采用用沉管隧道道方案，沉沉埋段長(zhǎng)1930m，全長(zhǎng)5765m。10/27/20229此外，我國(guó)國(guó)香港已建建成5座越海隧道道，它們?nèi)坎捎贸脸凉芩淼赖牡男褪?。我我?guó)臺(tái)灣也也修建了高高雄港跨港港隧道和新新店溪河隧隧道。廣州州救撈局參參與了香港港西區(qū)的兩兩條隧道的的沉放工作作。4.1.2國(guó)內(nèi)外沉管管隧道發(fā)展展現(xiàn)狀自1894年美國(guó)在波波斯頓修建建世界第一一座沉管隧隧道以來(lái)，，到現(xiàn)在世世界上已經(jīng)經(jīng)修建了一一百多座沉沉管隧道。。我國(guó)大陸陸、香港和和臺(tái)灣高雄雄已修建了了8座沉管隧道道。沉管隧道結(jié)結(jié)構(gòu)型式的的發(fā)展:沉管隧道主主要有兩種種基本類(lèi)型型：一種是是鋼殼管段段隧道；一一種是混凝凝土管段隧隧道。10/27/202210●第一座鋼鋼殼管段段沉管隧隧道是在在二十世世紀(jì)初在在北美建建成的。。鋼殼管管段沉管管隧道是是鋼殼與與混凝土土的組合合結(jié)構(gòu)。。鋼殼可可作為防防水層并并在結(jié)構(gòu)構(gòu)上有明明顯作用用。混凝凝土主要要承受壓壓力和作作為鎮(zhèn)載載物，并并且也有有助于結(jié)結(jié)構(gòu)上的的需要。?！裼捎阡摎ぞ哂袕棌椥蕴攸c(diǎn)點(diǎn)，因此此，完工工的鋼殼殼管段沉沉管隧道道成為一一個(gè)具有有柔性的的整體結(jié)結(jié)構(gòu)。全全世界修修建的鋼鋼殼管段段沉管隧隧道大多多在北美美，日本本也修建建了幾座座，歐洲洲采用得得不多。。10/27/202211●沉管混凝凝土隧道道最早出出現(xiàn)在歐歐洲。半半個(gè)世紀(jì)紀(jì)以前，，在荷蘭蘭的鹿特特丹建成成了第一一座歐洲洲的沉管管隧道。。此后，，這種施施工方法法得到了了極大的的簡(jiǎn)化和和優(yōu)化?！，F(xiàn)今全全世界約約建成了了四十多多座混凝凝土管段段沉管隧隧道?；旎炷凉芄芏纬凉芄芩淼来蟠蠖鄶?shù)在在歐洲，，其中約約有一半半在荷蘭蘭。亞洲洲的日本本、中國(guó)國(guó)也修建建了幾座座混凝土土管段沉沉管隧道道。●混凝土管管段沉管管隧道的的主要特特點(diǎn)是隧隧道的管管段由鋼鋼筋混凝凝土制成成，鋼筋筋混凝土土用于結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)造造和作為為鎮(zhèn)載物物。盡管管大多數(shù)數(shù)新近建建造的混混凝土管管段沉管管隧道設(shè)設(shè)有防水水薄膜，，但老的的混凝土土管段的的沉管隧隧道一般般都使用用了鋼板板或?yàn)r青青防水薄薄膜。10/27/202212●大多數(shù)完完工的混混凝土管管段由多多個(gè)節(jié)段段組成，，管節(jié)長(zhǎng)長(zhǎng)約20～25m，用柔性性接縫將將其連在在一起。。因?yàn)槊棵恳还芄?jié)節(jié)是一個(gè)個(gè)整體結(jié)結(jié)構(gòu)，更更易控制制混凝土土的灌注注和限制制管節(jié)內(nèi)內(nèi)的結(jié)構(gòu)構(gòu)力。只只有極少少數(shù)的混混凝土管管段沉管管隧道有有剛性的的隧道接接縫?！癯斯芏味沃圃熘兄惺褂酶鞲鞣N不同同技術(shù)外外，鋼殼殼管段沉沉管隧道道和混凝凝土管段段沉管隧隧道的水水上施工工技術(shù)也也不同，，這些與與不同管管段不同同材料的的本來(lái)性性能有關(guān)關(guān)，也與與承包人人的技術(shù)術(shù)有關(guān)，，這種技技術(shù)是在在不同的的環(huán)境下下各自開(kāi)開(kāi)發(fā)出來(lái)來(lái)的。每每一種實(shí)實(shí)施方法法都對(duì)工工程進(jìn)度度、引道道斜坡的的施工、、澆注場(chǎng)場(chǎng)地等有有不同影影響。10/27/202213●例如，對(duì)私人人投資的工程程來(lái)講，時(shí)間間很重要，可可能導(dǎo)致有更更高的直接投投資。至于成成本，不能簡(jiǎn)簡(jiǎn)單說(shuō)成是混混凝土管段沉沉管隧道比鋼鋼殼管段沉管管隧道要昂貴貴些。●例如，由于環(huán)環(huán)境要求，建建造一個(gè)專(zhuān)門(mén)門(mén)制造混凝土土隧道管段的的灌注場(chǎng)地的的費(fèi)用增高，，這就很可能能改而選擇鋼鋼殼管段沉管管隧道方案。。鋼殼管段沉沉管隧道的沉沉埋深度可能能會(huì)比混凝土土管段沉管隧隧道的沉埋深深度深一些，，這樣就增長(zhǎng)長(zhǎng)了現(xiàn)場(chǎng)引道道斜坡的長(zhǎng)度度。10/27/202214美國(guó)和歐洲的的方法不同，，有其科學(xué)和和政治發(fā)展的的根源。但是是，總的來(lái)講講，歷史已證證明最終結(jié)果果——即在質(zhì)量、防防水性能、壽壽命、可靠性性及維修等方方面的最終結(jié)結(jié)果并不存在在不同之處。。10/27/202215中國(guó)港珠澳大大橋工程中最最艱難部分在在海底隧道工工程,其造價(jià)占了整整個(gè)工程預(yù)算算的近一半,初步估計(jì)約211億元人民幣。。2009年4月14日,接受記者采訪(fǎng)訪(fǎng)的專(zhuān)家表示示,按照“沉管法法”的方式,港珠澳大橋的的隧道將先在在隧址以外的的船臺(tái)上或臨臨時(shí)干塢內(nèi)制制作隧道管段段(管段每節(jié)長(zhǎng)度度一般在60-100m,目前最長(zhǎng)的達(dá)達(dá)268m),并于兩端用臨臨時(shí)封端墻封封閉起來(lái)。預(yù)預(yù)制完成后用用拖輪拖運(yùn)到到隧址指定位位置。這時(shí)已已于隧位處預(yù)預(yù)先挖好了一一個(gè)水底基槽槽。待管段定定位就緒后,向管段內(nèi)灌水水壓載,使之下沉。10/27/202216然后把沉放的的管段在水下下連接起來(lái)。。經(jīng)覆土(石)回填后,便筑成隧道。。10/27/20221710/27/202218據(jù)估算，港珠珠澳大橋總投投資為726億元。融資方方案已于日前前確定，口岸岸及連接線(xiàn)部部分由粵港澳澳三地政府投投資興建，總總投資約350億元；主橋部部分總投資約約376億元，其中，，中央政府和和粵港澳三地地政府共同出出資157.3億元，銀行貸貸款融資約220億元。10/27/20221910/27/20222010/27/20222110/27/202222港珠澳大橋2009.12.15開(kāi)工10/27/20222310/27/20222410/27/2022254.2沉管隧道的設(shè)設(shè)計(jì)與施工4.2.1截面形式選擇擇沉管隧道的截截面形式主要要有圓形和矩矩形兩種類(lèi)型型，其設(shè)計(jì)、、施工以及所所采用的材料料均不相同。。圓形（多用于于船臺(tái)型）沉沉管隧道施工工時(shí)多數(shù)利用用造船廠(chǎng)的船船臺(tái)制作鋼殼殼，制成后沿沿著船臺(tái)滑道道滑行下水，，然后將沉管管隧道系泊于于碼頭邊上，，在水中浮態(tài)態(tài)中澆筑鋼筋筋混凝土。這類(lèi)沉管其斷斷面形式內(nèi)邊邊概為圓形，，外邊則為圓圓形、八角形形或花籃形，，按設(shè)計(jì)車(chē)道道的多少，斷斷面形式又可可設(shè)計(jì)為單筒筒圓形斷面和和雙筒圓形斷斷面，單筒圓圓斷面段一般般為兩條車(chē)道道，雙筒圓斷斷面一般設(shè)四四條車(chē)道。10/27/202226如1972年香港建成的的穿越維多利利亞港的第一一座沉管城市市道路海底隧隧道，即為圓圓形鋼殼沉管管隧道結(jié)構(gòu)，，其斷面形式式如圖4.1所示。圖4.1香港海底跨港港隧道橫斷面面圖10/27/202227矩形（（多用用于干干塢型型）沉沉管隧隧道施施工時(shí)時(shí)在臨臨時(shí)在在干塢塢中制制作鋼鋼筋混混凝土土管段段，制制成后后往塢塢內(nèi)灌灌水使使之浮浮起并并拖運(yùn)運(yùn)至隧隧址沉沉設(shè)。。此法法自荷荷蘭的的鹿特特丹mass河隧道道(1942建成)首創(chuàng)矩矩形沉沉管以以來(lái)，，在各各國(guó)得得到廣廣泛的的應(yīng)用用，我我國(guó)的的沉管管隧道道大多多數(shù)也也采用用矩形形截面面。矩形沉沉管斷斷面管管段，，在同同一管管段斷斷面內(nèi)內(nèi)可以以同時(shí)時(shí)容納納4～8個(gè)車(chē)道道，一一般多多在臨臨時(shí)干干塢以以鋼筋筋混凝凝土澆澆筑而而成。。如上上海的的外環(huán)環(huán)線(xiàn)越越江隧隧道，，即為為三箱箱八車(chē)車(chē)道，，其斷斷面形形式如如圖4.2所示。。10/27/202228圖4.2(a)城市外外圍快快速干干道的的建設(shè)設(shè)(沉管式式隧道道)10/27/202229圖2.2（b）上上海外外環(huán)線(xiàn)線(xiàn)沉管管隧道道入口口10/27/202230圖4.2（c）上上海海外環(huán)環(huán)線(xiàn)越越江隧隧道示示意圖圖采用矩矩形沉沉管隧隧道優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是是不占占用造造船廠(chǎng)廠(chǎng)設(shè)備備，不不妨礙礙造船船工業(yè)業(yè)的生生產(chǎn)；；在隧隧道橫橫斷面面中，，沒(méi)有有過(guò)多多空余余空間間，空空間利利用率率較高高；所所需?？Ｍ诘牡耐练椒搅恳嘁噍^少少；不不用鋼鋼殼防防水，，大量量地節(jié)節(jié)約鋼鋼材。。10/27/202231●其缺點(diǎn)點(diǎn)是管管段寬寬度較較大，，基礎(chǔ)礎(chǔ)處理理時(shí)不不如船船臺(tái)型型管段段簡(jiǎn)便便；制制作管管段時(shí)時(shí)須覽覽址建建造臨臨時(shí)干干塢；；混凝凝土澆澆筑時(shí)時(shí)須采采用防防水混混凝土土，對(duì)對(duì)混凝凝土澆澆筑質(zhì)質(zhì)量要要求較較嚴(yán)。?！窨偟膩?lái)來(lái)說(shuō)，，在干干塢中中制作作的矩矩形鋼鋼筋混混凝土土管段段比在在船臺(tái)臺(tái)上制制作的的鋼殼殼圓形形、八八角形形或花花藍(lán)形形管段段經(jīng)濟(jì)濟(jì)。所所以目目前世世界各各國(guó)均均采用用矩形形鋼筋筋混凝凝土管管段代代替圓圓形鋼鋼筋混混凝土土管段段。本本節(jié)也也重點(diǎn)點(diǎn)介紹紹矩形形沉管管管段段的施施工技技術(shù)。。10/27/202232鋼筋混混凝土土鋼殼殼鋼筋筋混混凝凝土土通風(fēng)風(fēng)豎豎井井通風(fēng)風(fēng)豎豎井井豎實(shí)地地層層軟弱弱地地層層明挖挖段段暗挖挖法法沉埋埋段段明挖挖段段暗挖挖段段路塹塹10/27/2022334.2.2沉管管隧隧道道施施工工程程序序沉管管隧隧道道施施工工一一般般包包括括：：預(yù)預(yù)制制廠(chǎng)廠(chǎng)（（臨臨時(shí)時(shí)干干塢塢））準(zhǔn)準(zhǔn)備備、、管管節(jié)節(jié)制制作作、、管管節(jié)節(jié)浮浮運(yùn)運(yùn)、、沉沉管管段段基基槽槽開(kāi)開(kāi)挖挖、、臨臨時(shí)時(shí)支支座座及及地地垅垅設(shè)設(shè)置置、、管管節(jié)節(jié)沉沉放放等等，，具具體體的的施施工工程程序序如如圖圖4.3所示示。。10/27/202234預(yù)制廠(chǎng)（臨時(shí)干塢）施工管節(jié)制作管節(jié)浮運(yùn)沉管段基槽開(kāi)挖臨時(shí)支座及垅設(shè)置管節(jié)沉放水下對(duì)接基礎(chǔ)處理回填內(nèi)部裝修及機(jī)電設(shè)備安裝竣工兩岸洞口建筑施工岸上段施工洞口建筑及道路工程圖4.3一般沉沉管隧隧道的的施工工程序序10/27/2022354.2.3沉管隧隧道的的管節(jié)節(jié)制作作1臨時(shí)干干塢矩形鋼鋼筋混混凝土土預(yù)制制管段段大多多數(shù)是是在臨臨時(shí)干干塢中中制作作的，，因此此在水水底沉沉管隧隧道開(kāi)開(kāi)工之之始，，就應(yīng)應(yīng)在隧隧址附附近建建造一一個(gè)預(yù)預(yù)制管管段專(zhuān)專(zhuān)用的的臨時(shí)時(shí)干塢塢。這這種干干塢應(yīng)應(yīng)選在在地址址條件件較好好，場(chǎng)場(chǎng)地土土具有有一定定的承承載力力，當(dāng)當(dāng)預(yù)制制管段段澆筑筑后不不會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生過(guò)過(guò)大的的不均均勻沉沉降，，并在在干塢塢附近近的航航道具具備浮浮運(yùn)條條件和和浮存存系泊泊若干干節(jié)預(yù)預(yù)制好好管段段的水水域。。10/27/202236臨時(shí)干干塢一一般比比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，，不象象造船船工業(yè)業(yè)的船船塢，，周邊邊需要要有永永久性性的鋼鋼筋混混凝土土塢墻墻，很很厚的的鋼筋筋混凝凝土底底板，，臨時(shí)時(shí)干塢塢它的的周邊邊大多多數(shù)是是采用用簡(jiǎn)單單的、、設(shè)有有護(hù)坡坡的天天然土土坡，，底板板做得得很薄薄，只只有在在個(gè)別別情況況下才才采用用鋼板板樁圍圍堰。。因此此臨時(shí)時(shí)干塢塢實(shí)系系一臨臨時(shí)性性的工工作土土坑。。臨時(shí)干干塢示示意圖圖10/27/20223710/27/202238沉管隧隧道正正在干干塢中中施工工10/27/202239沉管預(yù)預(yù)置10/27/202240我國(guó)上上海外外環(huán)線(xiàn)線(xiàn)沉管管隧道道的干干塢方方案確確定，，經(jīng)過(guò)過(guò)對(duì)干干塢的的塢址址確定定、規(guī)規(guī)模大大小、、結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式以及及其位位置與與隧道道軸線(xiàn)線(xiàn)的關(guān)關(guān)系等等進(jìn)行行了反反復(fù)論論證和和斟酌酌，最最終確確定分分為兩兩個(gè)干干塢、、一次次性制制作所所有七節(jié)沉沉管管段的的干塢塢方案案。2.臨時(shí)干干塢的的主要要設(shè)備備一般都都用普普通土土建工工程中中常見(jiàn)見(jiàn)的通通用設(shè)設(shè)備。。如混混凝土土攪拌拌站設(shè)設(shè)備、、水平平運(yùn)輸輸車(chē)輛輛、起起重設(shè)設(shè)備、、空壓壓機(jī)、、電焊焊機(jī)和和鋼筋筋成型型設(shè)備備等。。10/27/202241上海外環(huán)沉管隧道臨時(shí)干塢平面圖10/27/2022424.3沉管隧隧道的的管段段制作作4.3.1管段制作的的材料要求求（1）粗骨料必必須采用自自然連續(xù)級(jí)級(jí)配，粒級(jí)級(jí)5～25mm，泥塊含量量＜0.5%(水洗)，針片狀含含量＜1%和含泥量＜＜1%。這不僅可可提高混凝凝土可泵性性，還可減減少砂、水水泥用量，，達(dá)到減少少混凝土自自身收縮的的目的。（2）細(xì)骨料采采用級(jí)配合合理的中粗粗砂，細(xì)度度模數(shù)Mx為2.5～2.8，含泥量＜＜1.5%，泥塊含量量＜0.5%。這可減少少用水量從從而降低混混凝土的干干縮?？刂浦拼旨?xì)骨料料的含泥量量，可減少少混凝土的的收縮，增增加混凝土土的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度。10/27/202243（3）水泥選用用水化熱較較低的52.5級(jí)普通硅酸酸鹽水泥，，混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)不不應(yīng)小于C30，水泥用量量應(yīng)控制在在300kg/m3，混凝土的的重度一般般為23.8KN/m3。（4）粉煤灰磨磨細(xì)度為二二級(jí)，可改改善混凝土土的和易性性和可泵性性，降低水水化熱。（（5）必須嚴(yán)格格控制混凝凝土的配合合比和施工工質(zhì)量。一一般要求水水灰比應(yīng)小小于0.5，坍落度控控制在10～14cm，混凝土中中應(yīng)摻入緩緩凝減水劑劑，同時(shí)還還要滿(mǎn)足泵泵送混凝土土的要求。。材料計(jì)量量應(yīng)符合現(xiàn)現(xiàn)行《鋼筋混凝土土施工及驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)，即控控制水泥誤誤差小于1％，砂小于于2％，碎石小小于2％，外加劑劑小于1％。10/27/2022444.3.2管段制作的的防水要求求（1）抗?jié)B等級(jí)級(jí)不應(yīng)小于于S8，結(jié)構(gòu)防水水主要依靠靠混凝土本本身的密實(shí)實(shí)性達(dá)到防防水要求，，即應(yīng)以自自防水為主主，外防水水為輔；（2）施工縫、、預(yù)埋件、、施工使用用貫穿結(jié)構(gòu)構(gòu)的管道等等特殊部位位，應(yīng)加強(qiáng)強(qiáng)防水措施施的處理。。一般不宜宜設(shè)置貫穿穿結(jié)構(gòu)內(nèi)外外的永久性性金屬構(gòu)件件或管道。。（3）施工縫處處的止水帶帶應(yīng)是閉合合的，由于于沉管隧道道的壁厚較較大，一般般要在施工工縫處設(shè)置置兩道止水水帶，其中中一道止水水帶以金屬屬止水帶為為宜。10/27/20224510/27/20224610/27/202247鋼板止水帶帶10/27/202248（4）混凝土澆澆筑時(shí)必須須考慮水泥泥水化熱的的影響，嚴(yán)嚴(yán)格控制混混凝土的入入倉(cāng)溫度在在28℃以?xún)?nèi)，控制制混凝土內(nèi)內(nèi)外溫差在在25℃以?xún)?nèi)，以免免由于混凝凝土的內(nèi)外外溫差而引引起混凝土土表面裂縫縫和混凝土土收縮裂縫縫。施工時(shí)時(shí)，可采取取水化熱低低的水泥，，摻入減水水劑、緩凝凝劑或粉煤煤灰等摻合合料，或在在混凝土中中摻入冰塊塊、冰水，，預(yù)埋循環(huán)環(huán)冷水管道道等。4.2.3管段的預(yù)制制管段的混凝凝土預(yù)制施施工工藝大大體上與地地面澆筑的的混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)相同，，但由于管管段要采取取浮運(yùn)沉設(shè)設(shè)的施工方方法，而且且最終要埋埋設(shè)在河底底水中，因因此對(duì)混凝凝土勻質(zhì)性性與防水性性要求特別別高，這是是一般土建建工程中所所沒(méi)有的。。10/27/202249矩形管段段在浮運(yùn)運(yùn)時(shí)的干干舷（滿(mǎn)載水線(xiàn)線(xiàn)以上未未被水浸浸濕的舷舷側(cè)板，，稱(chēng)為干干舷）只有l(wèi)0～15cm，僅占管管段全高高1.2～2％左右，，如果混混凝土重重度變化化幅度稍稍大，超超過(guò)1％以上，，管段就就會(huì)浮不不起來(lái)。。此外，，管段澆澆筑時(shí)各各部分尺尺寸偏差差過(guò)大，，造成管管段構(gòu)件件前后、、左右的的大小不不一或混混凝土重重度不均均勻，管管段就會(huì)會(huì)傾側(cè)。。所以，在在管段制制作時(shí)要要嚴(yán)格控控制混合合物的勻勻質(zhì)性和和模板的的變形與與走動(dòng)，，要求混混凝土的的重度控控制在23.8KN/m3；要求頂頂、底板板、側(cè)墻墻厚度精精度誤差差小于1cm。具體要要求如下下：10/27/202250（1）模板的的選用模模板板要有足足夠的剛剛度，能能整體移移動(dòng)，能能保證混混凝土的的表面質(zhì)質(zhì)量。如如內(nèi)模可可采用專(zhuān)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)計(jì)的鋼模模臺(tái)車(chē)，，外?？煽刹捎媚灸灸；蜾撲摽蛑衲z膠板模板板。鋼模模臺(tái)車(chē)可可整體移移動(dòng)，避避免了模模板的裝裝拆工作作，生產(chǎn)產(chǎn)效率高高。鋼臺(tái)臺(tái)模車(chē)管管節(jié)預(yù)制制模板系系統(tǒng)如圖圖4.5所示。圖4.5管節(jié)預(yù)制制模板系系統(tǒng)10/27/202251（2）施工縫縫的留設(shè)設(shè)施施工縫縫是滲漏漏的主要要途徑，，所以，，在構(gòu)造造上和工工藝上要要采取嚴(yán)嚴(yán)格的防防水措施施，在組組織施工工時(shí)，也也要盡量量減少不不必要的的留設(shè)。。管段在在干塢預(yù)預(yù)制時(shí)，，一般都都先澆筑筑底板，，隔若干干日后再再澆筑外外壁、內(nèi)內(nèi)壁和頂頂板，因因此在管管段的橫橫斷面上上一般都都要留設(shè)設(shè)施工縫縫，這個(gè)個(gè)施工縫縫，亦稱(chēng)稱(chēng)作為縱縱向施工工縫。縱縱向施工工縫，一一般留設(shè)設(shè)在管壁壁上，在在管壁的的上下端端各留一一道，下下端的一一道應(yīng)高高出底板板面30～50cm。如圖4.6所示。圖4.6管段的施施工縫與與變形縫縫的位置置1－縱向施施工縫；；2－止水帶帶；3-變形縫10/27/202252（3）變形縫縫的留設(shè)設(shè)管管段制作作過(guò)程中中，由于于混凝土土澆筑的的體積龐龐大，由由水泥水水化熱、、氣溫和和地基溫溫度變化化等所引引起的混混凝土的的溫度變變形，在在管段施施工階段段和使用用階段會(huì)會(huì)引起一一定的縱縱向變形形，這個(gè)個(gè)變形有有時(shí)會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致通透透性的橫橫向裂縫縫。為了防止止發(fā)生這這種通透透性的橫橫向裂縫縫,目前在施施工的過(guò)過(guò)程中均均采用設(shè)設(shè)置溫度度伸縮縫縫的方法法控制裂裂縫。伸伸縮縫的的間距波波動(dòng)很大大，從6m到40m。但是，在在許多情情況下，，要求結(jié)結(jié)構(gòu)不留留伸縮縫縫，許多多工程(特別是地地下工程程)的滲漏經(jīng)經(jīng)常來(lái)自自伸縮縫縫，對(duì)伸伸縮縫處處滲漏的的治理難難度又高高于對(duì)裂裂縫滲漏漏的治理理，所以以在施工工條件及及施工技技術(shù)均較較困難的的條件下下，常采采用臨時(shí)時(shí)性變形形縫(即后澆帶)這一有效控制制裂縫的方法法。10/27/202253施工時(shí)，可將將管段分為若若干個(gè)節(jié)段，，每個(gè)節(jié)段為為15～20m，可使施工期期間激烈溫差差及收縮應(yīng)力力得到顯著的的釋放。后澆澆帶封閉的時(shí)時(shí)間與縫兩邊邊混凝土澆筑筑時(shí)間的間隔隔越長(zhǎng)越好，，間隔時(shí)間過(guò)過(guò)短將失去作作用，一般不不少于40d。見(jiàn)圖4.7。后澆帶的填充充材料可采用用膨脹混凝土土，也可采用用比縫兩邊混混凝土高一個(gè)個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的的普通混凝土土，后澆帶的的寬度為700～1500mm，鋼筋可不斷斷，也可斷開(kāi)開(kāi)，后者施工工麻煩，但釋釋放應(yīng)力程度度略高。10/27/202254后澆縫澆筑混混凝土之前，，應(yīng)將接縫處處的混凝土表表面鑿毛，清清洗干凈，并并保持濕潤(rùn)。。后澆縫澆筑筑的施工溫度度應(yīng)低于縫兩兩側(cè)混凝土施施工時(shí)的溫度度，且宜選擇擇氣溫較低的的季節(jié)施工。。后澆縫混凝凝土澆筑后，，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間間不應(yīng)少于28d。如上海外環(huán)線(xiàn)線(xiàn)隧道管段施施工，將每節(jié)節(jié)管段分為6節(jié)，每節(jié)13.50m～17.85m長(zhǎng)，管節(jié)之間間設(shè)1.5m長(zhǎng)的后澆帶將將相鄰制作完完成的管節(jié)連連接。施工時(shí)時(shí)，從中間往往兩端展開(kāi)，，如圖4.7所示。10/27/202255圖4.7后澆帶留設(shè)及及管段制作總總體流程示意意圖（4）混凝土澆筑筑后的養(yǎng)護(hù)管管段段混凝土澆筑筑完畢后，要要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，以創(chuàng)造造一定的溫濕濕條件和防止止混凝土表面面散熱過(guò)快。。在冬期施工工的條件下，，混凝土抹壓壓密實(shí)后應(yīng)及及時(shí)覆蓋塑料料薄膜，再覆覆蓋保溫材料料(巖棉被、草簾簾等)。10/27/2022564.3.4管段封門(mén)管段澆筑完畢畢，模板拆除除之后，為了了使管段能在在水中浮運(yùn)，，需要在管段段的兩端離端端面大約50～100cm處，設(shè)置臨時(shí)時(shí)封門(mén)。封門(mén)門(mén)一般有鋼端端封門(mén)和鋼筋筋混凝土封門(mén)門(mén)兩種形式。。鋼端封門(mén)制制作時(shí)首先焊焊接鋼結(jié)構(gòu)立立柱，然后在在立柱上焊接接封板，焊接接排水管、通通氣管、安裝裝觀(guān)察入孔的的水密門(mén)，最最后進(jìn)行灌水水試驗(yàn)。如圖圖4.8所示。圖4.8鋼端封門(mén)的結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖10/27/202257上海沉管制作作現(xiàn)場(chǎng)管段封封門(mén)示意10/27/202258鋼筋混凝土封封門(mén)是采用鋼鋼筋混凝土澆澆筑而成，優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是變形小小，容易保證證不漏，缺點(diǎn)點(diǎn)是拆除比較較麻煩。4.4沉管隧道的管管段沉放預(yù)制管段的沉沉設(shè)工作是整整個(gè)沉管式水水底隧道施工工中重要的一一個(gè)環(huán)節(jié)。它它受到各種條條件的制約，，如氣象、河河流自然條件件、航道自然然條件等。所所以在沉管隧隧道施工中，，并沒(méi)有一套套統(tǒng)一通用的的管段沉設(shè)方方法，一般要要根據(jù)氣象、、河流、航道道等綜合條件件考慮確定。。目前世界界上通常使用用的管段沉放放方法如下：：10/27/20225910/27/2022604.4.1分吊法分吊法就是是在管段沉沉設(shè)作業(yè)時(shí)時(shí)分別用2～4艘起重船或或浮箱，吊吊著預(yù)先在在管段頂板板上埋設(shè)吊吊點(diǎn)（吊點(diǎn)點(diǎn)一般在管管段預(yù)制時(shí)時(shí)埋設(shè)），，逐漸將管管段沉沒(méi)到到規(guī)定位置置上。荷蘭蘭Boltek隧道采用雙雙起重船進(jìn)進(jìn)行管段沉沉放，其平平面布置圖圖和起重船船、管節(jié)的的定位錨固固系統(tǒng)如圖圖4.9所示。起吊吊沉管節(jié)的的懸吊系統(tǒng)統(tǒng)如圖4.10所示。10/27/202261圖4.9采用分吊法法吊沉管節(jié)節(jié)的平面布布置10/27/202262圖4.10采用分吊法法吊沉管節(jié)節(jié)的懸吊系系統(tǒng)早期的雙車(chē)車(chē)道船臺(tái)型型管段，一一般都是用用起重船按按分吊法來(lái)來(lái)進(jìn)行沉設(shè)設(shè)的。后來(lái)來(lái)荷蘭的柯柯恩（Coen，1966）隧道和培培納斯克斯斯（1967）又采用大大型浮筒代代替了浮吊吊，并在工工藝上作了了一些改革革（見(jiàn)圖4.11）。10/27/202263圖4.11浮筒吊沉法法（a）側(cè)面圖；；（b）橫剖圖其后，比利利時(shí)的斯凱凱爾特(E3—Scheldt，1969年建成)隧道又改以以浮箱代替替了浮筒，，形成了一一種新的沉沉沒(méi)方法。。浮箱吊沉法法的主要特特點(diǎn)是設(shè)備備簡(jiǎn)單，尤尤適于寬度度特大的大大型管段。。通常于管管段頂板上上方用2、4只方形浮箱箱直接將管管段吊起來(lái)來(lái)。浮箱之之間可用鋼鋼桁架聯(lián)系系起來(lái)，并并用四根錨錨索定位。。10/27/202264起吊卷?yè)P(yáng)機(jī)機(jī)和浮箱的的定位卷?yè)P(yáng)揚(yáng)機(jī)均安設(shè)設(shè)在浮箱頂頂上。管段段本身則另另用六根錨錨索定位(邊錨四，前前后錨各一一)，其定位卷卷?yè)P(yáng)機(jī)則安安設(shè)在定位塔頂部部。使用浮箱箱吊沉法，，有的工程程又將浮箱箱組的定位位錨索全部部略去，只只用管段本本身上的六六根定位錨錨索來(lái)控制制座標(biāo)方位位，使水上上作業(yè)大為為簡(jiǎn)化。圖圖4.12表示浮箱吊吊沉法的全全過(guò)程。圖4.12浮箱吊沉法法示意10/27/2022654.4.2扛吊法此法亦稱(chēng)方方駁扛吊法法。即用““扛棒”和和“方駁””等相互連連接來(lái)完成成管段的吊吊沉作業(yè)。。扛吊法按按使用方駁駁的多少，，又分“四四駁扛吊法法”和“雙雙駁扛吊法法”?！啊八鸟g扛吊吊法”吊沉沉?xí)r用二副副“扛棒””來(lái)完成吊吊沉作業(yè)，，每副“扛扛棒”的二二個(gè)“肩””就是二艘艘方駁。左左右二艘方方駁之間的的“扛棒””采用型鋼鋼梁或鋼板板梁做成。。前后二組方方駁之間，，用鋼桁架架相連接形形成一個(gè)整整體的駁船船組。駁船船組用六根根錨索定位位，管段本本身另用六六根錨索定定位(均是四邊錨錨及二前后后錨)。所有的定定位卷?yè)P(yáng)機(jī)機(jī)均安設(shè)在在駁船上。。吊索的吊吊力作用在在“扛棒””鋼梁上，，通過(guò)“扛扛棒”傳到到方駁上。。起吊卷?yè)P(yáng)揚(yáng)機(jī)則可安安設(shè)在方駁駁上，亦可可直接安設(shè)設(shè)在“扛棒棒”上。10/27/202266“雙駁扛吊吊法”吊沉沉?xí)r只用二二艘方駁，，左右兩邊邊用扛棒相相連系，前前后兩邊用用繃索相連連接，將管管段的定位位錨索改用用對(duì)角方向向張拉的斜斜索系定于于整體穩(wěn)定定性較好的的雙駁船上上。雙駁扛扛吊法的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是整體體穩(wěn)定性較較好，缺點(diǎn)點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)費(fèi)用較大（（大型駁船船費(fèi)用較貴貴）。雙駁駁扛吊法示示意圖如圖圖4.13所示。圖4.13雙駁扛吊法法示意圖1-方駁；2-扛棒；3-繃索；4-吊索；5－斜索；6-方駁定位索索；7-指揮室10/27/2022674.3.3騎吊法騎吊法即是是水上作業(yè)業(yè)平臺(tái)“騎騎”在管段段上方，完完成管段吊吊放沉沒(méi)，，如圖4.14所示。圖4.14騎吊法管段段沉放示意意圖1-定位桿；2-拉合千斤頂頂水上作業(yè)臺(tái)臺(tái)亦稱(chēng)自升升式作業(yè)臺(tái)臺(tái)，是海洋洋鉆探或開(kāi)開(kāi)采石油的的專(zhuān)用設(shè)備備。它的工工作平臺(tái)實(shí)實(shí)際上是個(gè)個(gè)鋼浮箱(常是方環(huán)形形)。10/27/202268就位位時(shí)時(shí)，，向向浮浮箱箱里里灌灌水水加加載載，，使使四四條條鋼鋼腿腿插插入入海海底底或或河河底底，，需需要要入入土土較較深深時(shí)時(shí)，，可可反反復(fù)復(fù)灌灌水水、、排排水水加加荷荷壓壓沉沉，，直直到到鋼鋼腿腿插插入入深深度度達(dá)達(dá)到到設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求為為止止。。當(dāng)需需要要移移位位時(shí)時(shí)，，可可排排出出箱箱內(nèi)內(nèi)貯貯水水，，使使之之上上浮浮，，將將四四條條鋼鋼腿腿拔拔出出。。在在外外海海沉沉設(shè)設(shè)管管段段時(shí)時(shí)，，只只能能用用此此法法，，其其它它方方法法均均不不能能勝勝任任。。在在內(nèi)內(nèi)河河或或港港灣灣內(nèi)內(nèi)沉沉設(shè)設(shè)管管段段時(shí)時(shí)，，如如流流速速過(guò)過(guò)大大，，也也可可采采用用此此法法施施工工。。它它的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是是不不需需拋拋設(shè)設(shè)錨錨索索，，作作業(yè)業(yè)時(shí)時(shí)對(duì)對(duì)航航道道干干擾擾小小。。缺缺點(diǎn)點(diǎn)是是設(shè)設(shè)備備費(fèi)費(fèi)用用較較大大，，因因此此一一般般不不用用此此法法施施工工。。10/27/2022694.5沉管管隧隧道道沉沉設(shè)設(shè)作作業(yè)業(yè)4.5.1沉設(shè)設(shè)前前的的準(zhǔn)準(zhǔn)備備在沉沉沒(méi)沒(méi)開(kāi)開(kāi)始始前前的的一一、、二二天天，，應(yīng)應(yīng)作作好好管管節(jié)節(jié)沉沉放放點(diǎn)點(diǎn)的的基基槽槽檢檢查查和和基基槽槽的的清清淤淤工工作作，，同同時(shí)時(shí)還還要要檢檢查查臨臨時(shí)時(shí)支支座座的的的的安安放放位位置置、、標(biāo)標(biāo)高高，，岸岸上上管管段段對(duì)對(duì)接接位位置置等等。。所所有有工工作作盡盡量量在在岸岸上上作作好好，，以以保保證證管管段段能能順順利利地地沉沉放放到到設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)位位置置，，避避免免沉沉沒(méi)沒(méi)中中途途發(fā)發(fā)生生擱擱淺淺，，臨臨時(shí)時(shí)延延長(zhǎng)長(zhǎng)沉沉沒(méi)沒(méi)作作業(yè)業(yè)時(shí)時(shí)間間，，打打亂亂港港務(wù)務(wù)計(jì)計(jì)劃劃。。最后后向向港港務(wù)務(wù)、、港港監(jiān)監(jiān)等等部部門(mén)門(mén)申申請(qǐng)請(qǐng)沉沉放放時(shí)時(shí)間間。。沉沉放放時(shí)時(shí)間間確確定定后后應(yīng)應(yīng)及及早早通通知知有有關(guān)關(guān)方方面面。。沉沉放放前前須須做做好好水水上上交交通通管管制制，，并并須須抓抓緊緊時(shí)時(shí)間間設(shè)設(shè)置置好好封封鎖鎖線(xiàn)線(xiàn)標(biāo)標(biāo)志志，，包包括括浮浮標(biāo)標(biāo)、、燈燈號(hào)號(hào)、、球球號(hào)號(hào)等等。。同同時(shí)時(shí)須須埋埋設(shè)設(shè)管管段段定定位位及及作作業(yè)業(yè)船船組組定定位位用用的的地地錨錨。。地地錨錨上上都都須須設(shè)設(shè)置置浮浮標(biāo)標(biāo)。。10/27/202270為防防止止誤誤入入封封鎖鎖線(xiàn)線(xiàn)的的船船只只于于緊緊急急拋拋錨錨后后仍仍剎剎不不住住，，有有的的工工程程施施工工中中還還沿沿著著封封鎖鎖線(xiàn)線(xiàn)在在河河底底上上敷敷設(shè)設(shè)勾勾錨錨鏈鏈，，以以策策安安全全。。4.5.2管段段就就位位在高高潮潮平平潮潮之之前前，，將將管管段段用用浮浮箱箱或或作作業(yè)業(yè)船船組組拖拖運(yùn)運(yùn)到到指指定定位位置置上上，，并并帶帶好好地地錨錨，，校校正正好好前前后后左左右右位位置置。。一一般般管管段段要要拖拖運(yùn)運(yùn)到到中中線(xiàn)線(xiàn)與與隧隧道道軸軸線(xiàn)線(xiàn)基基本本重重合合（（誤誤差差不不應(yīng)應(yīng)大大于于10cm）,離規(guī)規(guī)定定沉沉設(shè)設(shè)位位置置10～20cm之處處就就位位。。同同時(shí)時(shí)管管段段的的縱縱向向坡坡度度亦亦應(yīng)應(yīng)調(diào)調(diào)整整到到設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)坡坡度度。。定定位位完完畢畢后后，，可可開(kāi)開(kāi)始始灌灌注注壓壓載載水水，，至至消消除除管管段段的的全全部部浮浮力力為為止止。。10/27/2022714.5.3管段段下下沉沉管段段下下沉沉的的全全過(guò)過(guò)程程，，一一般般需需要要2～4小時(shí)時(shí)，，因因此此應(yīng)應(yīng)在在潮潮位位退退到到低低潮潮平平潮潮之之前前l(fā)～2小時(shí)時(shí)開(kāi)開(kāi)始始下下沉沉。。開(kāi)開(kāi)始始下下沉沉?xí)r時(shí)的的水水流流速速度度，，應(yīng)應(yīng)小小于于0.15m／sec，如如流流速速超超過(guò)過(guò)0.5m／sec，應(yīng)應(yīng)采采取取一一些些輔輔助助措措施施。。下沉沉作作業(yè)業(yè)一一般般分分三三個(gè)個(gè)步步驟驟進(jìn)進(jìn)行行，，即即初初次次下下沉沉，，靠靠攏攏下下沉沉和和著著地地下下沉沉。。1.初次次下下沉沉先灌灌注注壓壓載載水水至至規(guī)規(guī)定定下下沉沉力力值值的的50％，，隨隨即即進(jìn)進(jìn)行行對(duì)對(duì)位位校校正正。。校校正正完完畢畢后后，，再再繼繼續(xù)續(xù)灌灌水水至至規(guī)規(guī)定定下下沉沉力力值值的的100％。然然后開(kāi)開(kāi)始按按40～50cm／min速度將將管段段下沉沉，直直至下下沉到到離設(shè)設(shè)計(jì)高高程4～5m為止。。10/27/202272●下沉?xí)r要隨隨時(shí)校正管管段位置。。當(dāng)管節(jié)頂頂面下沉至至距水面4m時(shí)，管節(jié)受受力狀態(tài)最最為復(fù)雜，，各種作用用力變化很很大，必須須引起重視視，并要有有足夠的安安全保證措措施，以防防萬(wàn)一。2.靠攏下沉將管段向前前節(jié)已安設(shè)設(shè)管段方向向平移，平平移至距已已安設(shè)管段段端口2m左右處。隨隨后再將管管段沉到管管底離設(shè)計(jì)計(jì)高程0.5～1m左右，并校校正好管段段位置。3.著地下沉先將管段繼繼續(xù)前移至至距前節(jié)已已安設(shè)管段段約0.5m處。經(jīng)校正正管段位置置后，即開(kāi)開(kāi)始著地下下沉。下沉沉?xí)r要利用用對(duì)接定位位裝置不斷斷減少管節(jié)節(jié)的橫向擺擺幅，并自自然對(duì)中，，以提高安安裝精度。。10/27/202273一般要求管管節(jié)的左右右誤差小于于±20mm，高程誤差差小于±20mm。在沉放過(guò)過(guò)程中，要要注意管節(jié)節(jié)底面下的的河(海)水的重度將將隨著管底底與基槽間間隙的減少少而逐漸加加大，尤其其是在泥砂砂含量較高高的江、河河中更為明明顯，需及及時(shí)調(diào)整下下沉力或采采取其他措措施，保證證管節(jié)能繼繼續(xù)下沉就就位。10/27/202274沉管組件箱箱涵（沉箱箱在干塢中中）10/27/202275沉管出運(yùn)10/27/20227610/27/20227710/27/20227810/27/202279沉管沉放10/27/202280水下作業(yè)下下錨碇10/27/202281上海外環(huán)線(xiàn)線(xiàn)隧道出口口10/27/202282上海外環(huán)線(xiàn)線(xiàn)隧道出口口10/27/202283管段浮運(yùn)10/27/20228410/27/20228510/27/20228610/27/2022874.6沉管管隧隧道道的的水水下下壓壓接接4.6.1管段段接接頭頭管段段接接頭頭是是沉沉管管隧隧道道的的重重要要環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)，，其其首首先先要要滿(mǎn)滿(mǎn)足足水水密密性性要要求求，，即即在在施施工工階階段段和和日日后后運(yùn)運(yùn)營(yíng)營(yíng)階階段段不不滲滲漏漏；；第第二二是是具具有有抵抵抗抗各各種種外外力力的的能能力力，，這這些些外外力力包包括括地地震震力力、、浮浮力力、、溫溫度度變變形形和和地地基基變變形形等等；；第第三三是是方方便便施施工工和和保保證證施施工工質(zhì)質(zhì)量量。。10/27/2022881.管段段接接頭頭的的種種類(lèi)類(lèi)管段段在在水水下下完完成成對(duì)對(duì)接接時(shí)時(shí)，，無(wú)無(wú)論論連連接接時(shí)時(shí)采采用用水水下下混混凝凝土土法法或或水水力力壓壓接接法法，，均均需需在在水水下下混混凝凝土土或或膠膠墊墊的的止止水水掩掩護(hù)護(hù)下下，，在在其其內(nèi)內(nèi)側(cè)側(cè)構(gòu)構(gòu)筑筑永永久久性性的的管管段段接接頭頭，，以以使使前前后后兩兩節(jié)節(jié)管管段段連連成成一一體體。。永永久久性性管管段段接接頭頭的的構(gòu)構(gòu)造造，，按按其其連連接接方方法法主主要要有有剛剛性性接接頭頭和和柔柔性性接接頭頭兩兩種種：：10/27/202289兩種種接接頭頭方方式式中中，，剛剛性性接接頭頭和和柔柔性性接接頭頭各各有有利利弊弊，，剛剛性性接接頭頭的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)抵抵抗抗外外力力的的作作用用較較好好，，但但防防水水密密封封性性較較差差；；柔柔性性接接頭頭由由于于防防水水密密封封性性較較好好，，但但抵抵抗抗外外力力的的作作用用較較弱弱。。近近幾幾年年來(lái)來(lái)，，沉沉管管隧隧道道施施工工中中，，為為了了吸吸取取兩兩者者接接頭頭的的利利弊弊，，又又研研制制了了““先先柔柔后后剛剛（（剛剛性性接接頭頭））””式式接接頭頭。。2.剛性性接接頭頭剛性性接接頭頭指指管管段段于于水水下下完完成成連連接接后后，，在在相相鄰鄰兩兩節(jié)節(jié)管管段段的的接接頭頭部部位位，，在在兩兩層層鋼鋼板板之之間間沿沿管管段段兩兩側(cè)側(cè)外外墻墻、、底底板板和和頂頂班班之之間間澆澆筑筑一一圈圈鋼鋼筋筋混混凝凝土土，，形形成成一一個(gè)個(gè)永永久久性性接接頭頭。。剛剛性性接接頭頭要要具具有有抵抵抗抗軸軸力力、、剪剪切切力力和和彎彎矩矩等等外外力力的的強(qiáng)強(qiáng)度度，，因因此此一一般般要要求求其其強(qiáng)強(qiáng)度度要要不不小小于于管管段段本本身身結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的強(qiáng)強(qiáng)度度。。10/27/202290在水水力力壓壓接接法法出出現(xiàn)現(xiàn)之之前前，，所所有有的的沉沉管管隧隧道道都都采采用用剛剛性性接接頭頭。。但但其其最最大大的的弱弱點(diǎn)點(diǎn)是是水水密密性性不不可可靠靠，，使使用用不不久久往往往往就就會(huì)會(huì)因因沉沉降降不不均均、、溫溫度度變變形形等等因因素素出出現(xiàn)現(xiàn)滲滲漏漏和和滴滴水水現(xiàn)現(xiàn)象象。。自從從水水力力壓壓接接法法出出現(xiàn)現(xiàn)之之后后，，目目前前許許多多沉沉管管隧隧道道仍仍采采用用剛剛性性接接頭頭，，但但現(xiàn)現(xiàn)在在的的剛剛性性接接頭頭與與以以前前的的接接頭頭有有較較大大的的不不同同，，它它的的外外圈圈采采用用CINA橡膠止水帶，，內(nèi)側(cè)采用連連接鋼板和后后封鋼筋混凝凝土。這種接頭方式式稱(chēng)為“先柔柔后剛”式。。內(nèi)側(cè)的后封封鋼筋混凝土土一般要等沉沉降基本結(jié)束束之后再進(jìn)行行澆筑。如圖圖4.15所示。10/27/202291圖4.15剛性接頭（先先柔后剛）“先柔后剛””式接頭，按按構(gòu)造形式又又分為兩種：：一種為“無(wú)無(wú)接圈式”。。即水力壓接接所用的膠墊墊直接安裝在在管段端面上上，接頭后封封鋼筋混凝土土厚度，比沉沉管外壁稍小小。另一種為為“接圈式””，即接頭后后封鋼筋混凝凝土厚度與沉沉管外壁相同同。10/27/202292水力壓接時(shí)所所用的膠墊不不直接安設(shè)在在管段端面上上，而另用鋼鋼筋混凝土或或鋼結(jié)構(gòu)沿管管段周邊外邊邊沿做成懸壁壁，用來(lái)安設(shè)設(shè)膠墊?！盁o(wú)接圈式””剛性接頭的的優(yōu)點(diǎn)是施工工方便，是目目前在沉管隧隧道施工中采采用最多的一一種接頭方式式?！盁o(wú)接圈式””和“接圈圈式”接頭的的構(gòu)造形式如如圖4.16所示。圖4.16““先柔后剛”式式接頭示意圖圖10/27/2022933.柔性接頭柔性接頭一般般是采用水力力壓接法來(lái)形形成初始密封封，即用GINA橡膠止水帶作作為第一道防防水。然后在在已經(jīng)形成水水密性的沉管管段內(nèi)，在各各接頭上安裝裝OMEGA橡膠止水帶。。對(duì)于有抗震要要求的柔性接接頭，根據(jù)其其采用的縱向向彈簧構(gòu)件的的不同，主要要有兩種形式式：一種是在在管節(jié)之間采采用W型鋼板和型鋼板作為縱縱向彈簧構(gòu)件件的柔性接頭頭；另一種是是在管節(jié)之間間采用預(yù)應(yīng)力力鋼索及連接接裝置作為縱縱向彈簧構(gòu)件件的柔性接頭頭。如圖4.17所示。10/27/202294（a）采用預(yù)應(yīng)力力鋼索及連接接裝置的柔性性接頭（b）采用或W型鋼板的柔性性接頭圖4.17柔性接頭的主主要形式10/27/2022954.6.2水下壓接水下壓接主要要是完成管段段接頭止水帶帶的壓接。止止水帶的壓接接是管段沉放放過(guò)程中的一一個(gè)重要部分分。整個(gè)壓接接過(guò)程可分為為兩個(gè)階段，，即初步壓接接和最終止水水壓接。初步壓接時(shí)主主要進(jìn)行GINA止水帶的尖頭頭壓縮，達(dá)到到接頭初步止止水的效果；；最終止水壓壓接是依靠管管段自由端的的水壓力將GINA止水帶進(jìn)一步步壓縮，達(dá)到到最終止水的的目的。OMEGA止水帶是管段段接頭的第二二道防水線(xiàn)。。由于管段接接頭是柔性接接頭，所以要要求OMEGA止水帶在一定定水壓和變形形條件下，以以及任何可能能的工況條件件下(如沉降、位移移、地震和溫溫度變化等)保證接頭的水水密性。如圖圖4.18所示。10/27/202296水下壓接具體體施工操作步步驟如下：管節(jié)沉放精確確就位后，拆拆除GINA橡膠止水帶保保護(hù)罩，派潛潛水員檢查GINA橡膠止水帶及及清除附著物物，然后用拉拉合式千斤頂頂對(duì)GINA橡膠止水帶進(jìn)進(jìn)行預(yù)壓。對(duì)對(duì)接拉合的速速度應(yīng)不大于于7cm／min，當(dāng)兩端面相相距210mm時(shí)，對(duì)管節(jié)進(jìn)進(jìn)行精細(xì)調(diào)整整，滿(mǎn)足安裝裝精度后，再再繼續(xù)拉合到到初步止水工工況。圖4.18GINA和OMEGA橡膠止水帶示示意圖10/27/202297初步止水工況況經(jīng)檢查沒(méi)問(wèn)問(wèn)題后，排除除前后兩節(jié)沉沉管封墻之間間被膠墊所包包圍的水，進(jìn)進(jìn)行水力壓接接(施工人員在管管節(jié)內(nèi)打開(kāi)排排水閥及進(jìn)氣氣閥，開(kāi)動(dòng)排排水水泵，抽抽掉兩管節(jié)間間隔艙中的水水，形成負(fù)壓壓)，水力壓接速速度應(yīng)不小于于2cm／min。水力壓接完完成后，即進(jìn)進(jìn)行OMEGA止水帶的安裝裝。為了保證安全全，OMEGA止水帶安裝必必須在管段沉沉放后和兩管管段接頭的相相鄰封門(mén)拆除除前進(jìn)行。先先進(jìn)行初步安安裝，即止水水帶就位，并并將壓板基本本固定；然后后待管底基礎(chǔ)礎(chǔ)處理完成，，管段沉降基基本穩(wěn)定后，，擰緊壓板螺螺栓，完成安安裝。第二道道OMEGA橡膠止水帶安安裝完畢后，，可拆除接口口隔艙兩側(cè)的的端封墻，沉沉放、對(duì)接作作業(yè)即告完成成。10/27/2022984.7基礎(chǔ)處理基礎(chǔ)處理是沉沉管隧道的重重要工序?；A(chǔ)處理主要要目的是將基基礎(chǔ)墊平，而而不是象地面面基礎(chǔ)處理主主要是增加基基礎(chǔ)的承載力力。因?yàn)槌凉芄芩淼乐饕牡膯?wèn)題不是怕怕地基承載力力不夠，而是是怕沉管段浮浮起。沉管隧道沉管管段一般不需需構(gòu)筑人工基基礎(chǔ)，但施工工時(shí)仍須進(jìn)行行基礎(chǔ)處理。。其目的主要要是解決基槽槽開(kāi)挖作業(yè)所所造成的槽底底不平整問(wèn)題題，而不是為為了解決地基基土的固結(jié)沉沉降。10/27/202299因?yàn)椴徽撌褂糜萌魏畏N類(lèi)的的挖泥船，?？Ｍ诤蟮幕鄄鄣妆砻?，總總留有15～50cm的不平整度(鏟斗挖泥船可可達(dá)100cm)，這使基槽底底表面與管節(jié)節(jié)底面之間存存在凹凸不平平的空隙，導(dǎo)導(dǎo)致管節(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)受力不勻而而局部破壞。。所以沉管隧隧道的基礎(chǔ)處處理就是將基基礎(chǔ)墊平，以以使管片結(jié)構(gòu)構(gòu)受力均勻。?；A(chǔ)處理方法法大體上分為為兩類(lèi)，即先先鋪法和后填填法。先鋪法法是在管段沉沉沒(méi)之前先鋪鋪好砂、石墊墊層；后鋪法法是先將管段段沉沒(méi)在槽底底事先預(yù)制好好的臨時(shí)支座座上，隨后再再補(bǔ)填墊實(shí)。。兩類(lèi)方法按按施工工藝的的不同又可劃劃分為：10/27/2022100先鋪法法——刮砂法法、刮刮石法法；后鋪法法——灌砂法法、噴噴砂法法、灌灌囊法法、壓壓漿法法、壓壓混凝凝土法法和壓壓砂法法。4.7.1先鋪法法先鋪法法實(shí)際際上只只有刮刮鋪法法一種種，按按鋪墊墊時(shí)所所采用用的材材料不不同，，又分分為刮刮砂法法和刮刮石法法兩種種。兩兩者的的操作作工藝藝基本本相同同。早早期的的沉管管隧道道多用用刮鋪鋪法作作基礎(chǔ)礎(chǔ)處理理。刮鋪法法按使使用機(jī)機(jī)械或或人工工分為為機(jī)械械刮平平和人人工刮刮平。。采用用簡(jiǎn)易易刮平平機(jī)刮刮平，，施工工步驟驟如下下：10/27/20221011.在基槽槽開(kāi)挖挖時(shí)往往下超超挖60～80cm。2.在基槽槽底兩兩側(cè)打打設(shè)二二排短短樁，，安放放控制制高程程及坡坡度用用的導(dǎo)導(dǎo)軌。。3.通過(guò)刮刮鋪機(jī)機(jī)的輸輸料管管，投投放鋪鋪墊材材料(粗砂或或最大大粒徑徑不超超過(guò)100mm的碎石石和礫礫石)，投放放鋪墊墊材料料的寬寬度為為管節(jié)節(jié)底寬寬加1.5～2m，長(zhǎng)度度則與與一節(jié)節(jié)管節(jié)節(jié)長(zhǎng)度度相同同。4.按導(dǎo)軌軌調(diào)整整鋪墊墊料的的厚度度、高高程以以及坡坡度，，用簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的的鋼犁犁或特特制的的刮鋪鋪機(jī)刮刮平，，如圖圖4.19所示。。10/27/2022102圖4.19刮鋪機(jī)機(jī)1-方環(huán)形形浮箱箱；2-砂石喂喂料管管；3-刮板；；4-砂石墊墊層；；5-錨塊；；6-溝槽底底面；；7-鋼軌；；8-移行鋼鋼梁刮鋪法法的表表面平平整度度，使使用刮刮砂法法時(shí)只只能達(dá)達(dá)到±5cm；使用用刮石石法時(shí)時(shí)只能能達(dá)到到±20。為使使墊層層表面面進(jìn)一一步平平整，，可在在管段段沉沒(méi)沒(méi)后加加一““壓密密”工工序，，即在在管段段內(nèi)灌灌足壓壓力水水，進(jìn)進(jìn)行加加壓砂砂石料料，使使之發(fā)發(fā)生超超荷而而使墊墊層進(jìn)進(jìn)一步步壓實(shí)實(shí)平整整。當(dāng)當(dāng)采用用刮石石法時(shí)時(shí)，可可在管管段沉沉設(shè)完完畢后后，通通過(guò)管管段內(nèi)內(nèi)預(yù)先先預(yù)埋埋的壓壓漿孔孔向墊墊層內(nèi)內(nèi)壓注注水泥泥膨潤(rùn)潤(rùn)土（（粘土土）混混合砂砂漿。。10/27/2022103當(dāng)采用用水下下人工工刮平平工法法，施施工步步驟如如下：：1.設(shè)置水水下導(dǎo)導(dǎo)軌支支座。。2.鋪設(shè)行行走導(dǎo)導(dǎo)軌，，要求求導(dǎo)軌軌面標(biāo)標(biāo)高誤誤差不不超過(guò)過(guò)±20mm。3.給砂(或石)裝置沿沿導(dǎo)軌軌行進(jìn)進(jìn)，由由工程程船舶舶上的的給料料斗不不斷供供砂(或石)由潛水水員在在水下下人工工刮平平。先鋪法法的主主要缺缺點(diǎn)是是：(1)須制造造專(zhuān)用用刮鋪鋪船舶舶，費(fèi)費(fèi)用昂昂貴。。如用用簡(jiǎn)單單的鋼鋼犁進(jìn)進(jìn)行刮刮平作作業(yè)，，則精精度較較難控控制，，作業(yè)業(yè)時(shí)間間亦較較長(zhǎng)。。(2)須按設(shè)設(shè)計(jì)高高程、、坡度度、厚厚度要要求，，在水水底架架設(shè)導(dǎo)導(dǎo)軌。。導(dǎo)軌軌的安安裝精精度較較高，，否則則易造造成基基礎(chǔ)處處理失失敗。。10/27/20221044.7.2后鋪法法后鋪法法基本本工序序?yàn)椋海涸陂_(kāi)開(kāi)挖基基槽時(shí)時(shí)先超超挖100cm；然后后在槽槽底安安設(shè)臨臨時(shí)支支座；；管段段沉設(shè)設(shè)擱在在臨時(shí)時(shí)支座座后，，往管管底空空隙回回填墊