沉管法隧道施工流程與施工技術(shù)

沉管法隧道施工流程與施工技術(shù)§1沉管工法概述§2管段制作§3水底浚挖§4管段沉設(shè)與水下聯(lián)接§5基礎(chǔ)處理§6上海外環(huán)沉管隧道施工實(shí)例§1沉管工法概述沉管法定義：也稱預(yù)制管段沉放法，簡單地說就是先在干塢中或船臺(tái)上預(yù)制大型混凝土箱型構(gòu)件或是混凝土和鋼的組合箱型構(gòu)件，并于兩端用臨時(shí)隔墻封閉，舾裝好拖運(yùn)、定位等設(shè)備，然后將這些構(gòu)件浮運(yùn)沉放在河床上預(yù)先浚挖好的溝槽中并聯(lián)接起來，最后回填砂石并拆除隔墻形成隧道。沉管隧道與盾構(gòu)隧道覆土深度比橋與兩隧道方案比較沉管隧道盾構(gòu)隧道橋各國交通沉管隧道使用情況眼鏡形沉管段，香港地鐵（一期）鋼筋砼結(jié)構(gòu)眼鏡形沉管段，美國道路，鋼殼、砼合成結(jié)構(gòu)矩形沉管段，香港西區(qū)道路，鋼筋砼結(jié)構(gòu)矩形沉管段、上海外環(huán)隧道，鋼筋砼結(jié)構(gòu)沉管隧道道的特點(diǎn)點(diǎn)管段結(jié)構(gòu)構(gòu)質(zhì)量易易控制；；隧道接縫縫非常少少；如100m長的雙車車道水底底隧道，，盾構(gòu)隧隧道現(xiàn)場場接縫長長4730m,沉管隧道道現(xiàn)場接接縫長僅僅40m.工程造價(jià)價(jià)較低；；如水下挖挖漕；水水上管段段運(yùn)輸；；接縫少少；覆土土淺，長長度短。。隧道現(xiàn)場場施工工工期短；；適用的水水深范圍圍較大；；如最深深可達(dá)60m;需要開挖挖干船塢塢及施工工經(jīng)驗(yàn)不不足而導(dǎo)導(dǎo)致施工工風(fēng)險(xiǎn)較較大。沉管隧道道的施工工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼殼砼結(jié)構(gòu)/鋼殼結(jié)構(gòu)干塢制作管段預(yù)制安裝舾裝件抽水入塢管段上浮管段的拖航鋼殼制作下水拖航至組裝棧橋混凝土內(nèi)管的澆筑組裝對(duì)接中間接頭最終接頭隧道內(nèi)部工程管段臨時(shí)系泊沉管段之拖航沉管段之沉放管段的預(yù)制暗埋段連接井施工管段基槽浚挖沉管基礎(chǔ)沉管隧道道施工中中的關(guān)鍵鍵技術(shù)管段的水水下連接接基礎(chǔ)處理理§2管段制作作管段制作作的場地地需要臨臨時(shí)干塢塢，但在在管段制制作階段段最重要要的工作作是做好好管段防防水。管段制作作工序：：臨時(shí)干塢---管段制作作---管段防水水---檢漏與干干舷調(diào)整整干塢施工工臨時(shí)干塢塢的規(guī)模模決定于于管段節(jié)節(jié)數(shù)，每每節(jié)寬度度與長度度、以及及管段預(yù)預(yù)制批量量。臨時(shí)干塢塢的深度度，應(yīng)保保證管段段制成后后能順利利地進(jìn)行行安裝工工作并浮浮運(yùn)出塢塢。臨時(shí)干塢塢的塢底底，通常常采用20-30cm的無筋混混凝土層層。為防防管段起起浮時(shí)被被“吸住住”，要要在管段段底下鋪鋪設(shè)一層層砂礫或或碎石。。臨時(shí)干塢塢的機(jī)具具設(shè)備，，一般都都是普通通土建工工程的通通用設(shè)備備。管段制作作管段制作作中，最最重要的的是保證證浮運(yùn)時(shí)時(shí)能有規(guī)規(guī)定的干干舷，使使用時(shí)不不產(chǎn)生管管壁滲漏漏，對(duì)施施工縫、、變形縫縫的布置置要慎重重安排。。施工縫分分為二種種，一種種是底板板與豎墻墻之間的的施工縫縫，亦可可稱作縱縱向施工工縫；一一種是管管段長度度方向分分段施工工時(shí)的留留縫，可可稱作橫橫向施工工縫。在在軟土地地層的沉沉管隧道道中，一一般將橫橫向施工工縫成為為變形縫縫。管段制作作變形縫的的構(gòu)造應(yīng)應(yīng)滿足三三個(gè)主要要要求：：能適應(yīng)一一定幅度度的線變變形與角角變形；；施工階段段能傳遞遞彎矩，，使用階階段能傳傳遞剪力力；變形前后后均能防防水。通常采取取的措施施是：把變形縫縫處的管管壁外排排縱向（（水平））鋼筋全全部斷開開；內(nèi)排排縱向鋼鋼筋則保保持連續(xù)續(xù)并通過過變形縫縫。待沉沉沒完畢畢后，再再予以切切斷，使使之成為為完全的的變形縫縫。在變形縫縫中，一一般均設(shè)設(shè)置一至至二道止止水縫帶帶。管段制作作管段防水水和地下工工程的常常規(guī)防水水方法差差不多。。管壁外防防水：鋼鋼殼防水水、卷材材防水、、涂料防防水；管壁自防防水：提提高砼密密實(shí)度、、減少水水化熱、、減少施施工縫兩兩側(cè)溫差差。管段施工工縫防水水，上海海外環(huán)隧隧道管段噴涂涂防水層層，悉尼尼港隧道道管段鋼板板防水，，東京灣灣隧道檢漏與干干舷調(diào)整整管段在制制作完成成后，須須采取注注水試驗(yàn)驗(yàn)檢漏。。管段在正正式浮運(yùn)運(yùn)之前，，須檢查查四邊干干舷是否否合符規(guī)規(guī)定，或或有傾斜斜現(xiàn)象，，可用調(diào)調(diào)整壓載載的辦法法來糾正正。管段浮運(yùn)運(yùn)前§3水底浚挖挖水底浚挖挖主要指指沉管基基槽的?？Ｍ?，可可根據(jù)河河床泥土土的類型型選用不不同的挖挖泥船，，如吸揚(yáng)揚(yáng)式挖泥泥船、抓抓斗式挖挖泥船、、鏈斗式式挖泥船船、鏟斗斗式挖泥泥船等呀呀，一般都采采取分層層分段?？Ｍ诜绞绞健Ｔ诨蹟嗝婷嫔?，分分成二或或三層，，逐層?？Ｍ凇Ｔ谠谄矫嫔仙?，沿隧隧道縱軸軸方向，，劃成若若干段，，分段分分批進(jìn)行行浚挖。。照片27、抓斗式式挖泥船船和絞吸吸式挖泥泥船，上上海外環(huán)環(huán)隧道沉管基槽槽剖面§4管段沉設(shè)設(shè)與水下下聯(lián)接管段的沉沉設(shè)作業(yè)業(yè)是沉管管隧道施施工中的的一個(gè)重重要環(huán)節(jié)節(jié)。它受受到管段段尺度、、地形、、水流條條件以及及氣象條條件的影影響很大大，還受受到航運(yùn)運(yùn)條件的的制約。。目前的沉沉設(shè)方法法主要是是浮箱吊吊沉法。。此外，，在外海海作業(yè)常常采用自自升式作作業(yè)平臺(tái)臺(tái)法。浮箱吊沉沉法示意意圖照片31、沉管沉沉放浮箱箱、悉尼尼港隧道道雙體式管管段沉放放船，東東京灣隧隧道自動(dòng)升降降式作業(yè)業(yè)船（SEP），香港港地鐵隧隧道管段沉設(shè)設(shè)流程沉設(shè)前的的準(zhǔn)備：：溝槽清清淤、航航道交通通管制；；管段浮運(yùn)運(yùn)就位：：在高潮潮平潮位位浮運(yùn)到到指定位位置。管段下沉沉：在低低潮平潮潮之前1~2小時(shí)開始始下沉，，分為三三個(gè)步驟驟：初步步下沉、、靠攏下下沉、著著地下沉沉。管段沉設(shè)周期多為一個(gè)月沉設(shè)一節(jié)水下聯(lián)接接水下聯(lián)接接法最可可靠的施施工工法法是水力力壓接法法。水力壓接接法就是是利用作作用在管管段上的的巨大水水壓力使使安裝在在管段前前端面（（即靠近近已設(shè)管管段或豎豎井的端端面）周周邊上的的一圈膠膠墊發(fā)生生壓縮變變形，形形成一個(gè)個(gè)水密性性相當(dāng)可可靠的管管段間接接頭。其具體工工序?yàn)椋海簩?duì)位---拉合---壓接---拆除封墻墻最后一個(gè)個(gè)管段的的最后一一個(gè)端面面聯(lián)接采采用水中中模板混混凝土。。沉管封倉倉沉管隧道道的防水水設(shè)計(jì)沉管隧道道的防水水設(shè)計(jì)沉管隧道道的防水水設(shè)計(jì)§5基礎(chǔ)處理理沉管隧道道的基礎(chǔ)礎(chǔ)所承受受的荷載載通常較較低，只只作一般般的處理理，如用用砂或碎碎石作為為墊層就就能滿足足要求。。在沉管隧隧道中，，仍須進(jìn)進(jìn)行基礎(chǔ)礎(chǔ)處理，，主要工工作是墊墊平，其其目的避避免槽底底表面與與沉管底底面之間間的不規(guī)規(guī)則空隙隙會(huì)導(dǎo)致致地基土土受力不不均勻局局部破壞壞，從而而引起不不均勻沉沉降，導(dǎo)導(dǎo)致沉管管開裂。。基礎(chǔ)處理理基礎(chǔ)處理理基礎(chǔ)處理理方法有有：先鋪鋪法和后后填法先鋪法是是在管段段沉設(shè)之之前，先先在槽底底上鋪好好砂、石石墊層，，然后將將管段沉沉設(shè)在這這墊層上上。這種種方法適適用于底底寬較小小的沉管管工程。。后填法是是在管段段沉設(shè)完完畢后，，在進(jìn)行行墊平作作業(yè)。后后填法適適用于底底寬較大大的沉管管工程。。后填法的的基本工工序工序在浚挖基基槽時(shí)，，先超挖挖1m左右；在溝底安安設(shè)臨時(shí)時(shí)支座；；管段沉設(shè)設(shè)完畢（（在臨時(shí)時(shí)支座上上擱妥））后，往往管底空空間回填填墊料。。優(yōu)點(diǎn)臨時(shí)支座座少而小小，高程程控制易易于達(dá)到到精度要要求，與與先鋪法法的導(dǎo)軌軌相比，，設(shè)置時(shí)時(shí)方便得得多。作業(yè)時(shí)河河道上占占位時(shí)間間短，對(duì)對(duì)航行干干擾少。。主要工法法噴砂法、、壓漿法法、壓砂砂法噴砂作業(yè)業(yè)的施工工速度約約為200m3/h.當(dāng)管段底底面極為為3000-4000m2時(shí)，大約約二天就就可完成成壓砂法作作業(yè)示意意圖壓砂法作作業(yè)示意意圖§6上海外環(huán)環(huán)沉管隧隧道施工工實(shí)例頂管法與與箱涵法法施工復(fù)復(fù)習(xí)題1、頂管法法施工定定義；2、中繼間間與觸變變泥漿在在頂管施施工中的的作用；；3、水平定定向鉆的的施工原原理；4、水平定定向鉆施施工前的的勘察設(shè)設(shè)備；5、箱涵法法施工的的工藝流流程。沉井法施施工復(fù)習(xí)習(xí)題1、沉井施施工工法法定義及及應(yīng)用；；2、沉井的的分類與與構(gòu)造；；3、沉沉井井下下沉沉的的施施工工工工藝藝及及不不同同工工法法中中施施工工注注意意事事項(xiàng)項(xiàng)；；4、沉沉井井封封底底方方法法；；5、沉沉井井下下沉沉系系數(shù)數(shù)計(jì)計(jì)算算；；6、沉沉井井不不下下沉沉或或突突沉沉實(shí)實(shí)的的處處理理措措施施7、沉沉井井下下沉沉?xí)r時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生生偏偏差差的的原原因因及及糾糾偏偏措措施施沉管管隧隧道道施施工工復(fù)復(fù)習(xí)習(xí)題題1、沉沉管管隧隧道道施施工工工工法法的