沉管法隧道施工介紹

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(shè)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(shè)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180米，寬37.95米，高11．4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(shè)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(shè)計。

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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(shè)計01浮力設(shè)計02管節(jié)制作03管節(jié)防水04

沉管隧道的設(shè)計。設(shè)計。為避免采用剪力力鋼筋，改善結(jié)結(jié)構(gòu)受力性能，減少裂縫出出現(xiàn)，在水底隧隧道沉管結(jié)構(gòu)中，常采用變截截面或折拱形結(jié)結(jié)構(gòu)。因抗剪的需要，，沉管應采用較較高強度等級的混凝土，一一般采用28d強度為30~45MPa的混凝土土。管段在浮運時為為了保持穩(wěn)定，，必須使管頂面面漏出水面，其其露出高度稱為為干舷。一般矩矩形斷面的管段段干舷多為10~15cm，，而圓形,八角角形或花籃形斷斷面的管段則多多為40~50cm。在沉管施工階段段，應采用1.05~1.10的抗浮安全全系數(shù)。施工階階段的抗浮安全全系數(shù)務必要在在1.05以上上，否則易導致致復浮。鋼筋混凝土沉管管的結(jié)構(gòu)設(shè)計沉管折形結(jié)構(gòu)浮力設(shè)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。管段的制作應注注意以下幾點管段浮運前必須須于管道的兩端端離端面50~100cm處處設(shè)置封端墻。。封墻上須設(shè)排水水閥、進氣閥以以及水孔。管道下沉由壓載載設(shè)施加壓實現(xiàn)現(xiàn)，容納壓載水水的容器稱為壓壓載設(shè)施，一般般采用水箱形式式。水箱容量與與下沉力要求、、干舷大小、基基礎(chǔ)處理時“壓壓密”工序所需需壓重大小等有有關(guān)。管段制作完成后后，需做一次檢檢漏。經(jīng)檢漏合格浮起起管段，并在干干塢中檢查干舷舷是否合乎規(guī)定定，有無傾側(cè)現(xiàn)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防水，所采取以下下措施！分段澆筑，設(shè)后澆澆帶；采用低水化熱水泥泥；設(shè)置水冷散熱系統(tǒng)統(tǒng)；采用預應力混凝土土；外表使用防水涂料料。接縫防水管段之間接縫防水水，主要依靠橡膠膠止水帶。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刮鋪法費工費時，，平整度不高，逐逐漸被后填法取代代。此法從水面上用砂砂泵將砂、水混合合料通過伸入管段段底面下的噴管向向管段底下噴注，，以填滿空隙。灌囊法系在砂、石石墊層面上用砂漿漿囊袋將剩余空隙隙墊密。管段沉放后，從隧隧道內(nèi)部，用壓漿漿設(shè)備通過預埋在在管段底板上的壓壓漿孔，向管底空空隙壓注混合砂漿漿。壓砂法與壓漿法相相似，但壓入的是是砂、水混合料。?；A(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、石封封閉欄；3-壓壓漿孔4-壓人砂漿我國沉管隧道的基基礎(chǔ)處理方法，主主要有壓漿法和壓壓沙法。它們的共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(shè)設(shè)備作業(yè)不受水深、流流速、氣候、風浪浪等影響工藝較簡單，不需需潛水作業(yè)以粗砂量換軟弱土土層打人砂柱并加載預預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隧道施工的最終工工序，回填工作包包括沉管側(cè)面回填填和管頂壓石回填填。沉管外側(cè)下半半段，一般采用砂砂礫、碎石、礦渣渣等材料回填，上上半段則可用普通通砂土回填。分吊法扛吊法騎吊法管段制作時，預先先埋設(shè)3-4個吊吊點，分吊發(fā)沉設(shè)設(shè)作業(yè)時分別用2-4艘100-200t浮吊（（即起重船）或浮浮箱提著各個吊點點，逐漸將管段沉沉放到規(guī)定位置拉沉法利用預先設(shè)置在溝溝槽底面上的水下下柱墩作為地壟，，依靠安設(shè)在管段段上面的鋼桁架上上的卷揚機，通過過扣在地壟上的鋼鋼索，將管段黃曼曼地拉下水，該法法設(shè)置水下柱費用用較大，所以采用用很少。沉管隧道沉設(shè)方法方駁扛吊法是以四四艘方駁，分前后后兩組，每組方駁駁肩負一副“抗棒棒”，即這兩幅““抗棒”由位于沉沉管中心線左右的的兩艘方駁作為各各自的兩個支點；；前后兩組方駁用用鋼桁架連接起來來，構(gòu)成一個整體體駁船組采用水上作業(yè)平臺臺“騎”于管段上上方，將管段慢慢慢地吊放沉設(shè)。它它不需拋射錨索，，作業(yè)時對航道干干擾較小。由于設(shè)設(shè)備費很大，一般般內(nèi)河沉管施工時時較為少用。管段沉放作業(yè)全程程可按以下三階段段進行。沉放前必須完成航航道疏通清淤，設(shè)設(shè)置臨時支座，以以保證管段順利沉沉放規(guī)定位置。在高潮平潮之前，，將管段浮運到指指定位置，此時可可距規(guī)定沉設(shè)位置置10~20m處處，掛好地錨，校校正好方向，使管管段中線與隧道軸軸線基本重合，誤誤差不應大于10cm。初次下沉灌注壓載水至下沉沉力達到規(guī)定值的的50%，隨即進進行位置校，待前前后左右位置校正正完畢后，再灌水水至下沉力規(guī)定值值的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(shè)管段2m左右處，然后后再將管下沉到管管底離設(shè)計高程0.5~1.0m左右，并校正管管位。著地下沉先將管段前移至距距離已設(shè)管段約50cm處，校正正管位并下沉，最最后10cm的下下沉速度要很慢，，并應隨沉隨測。。水力壓接法是利用用作用在管段后段段斷面上的巨大水水壓力，使安裝在在管段前端面周邊邊上的一圈橡膠墊墊環(huán)發(fā)生壓縮變形形形成一個水密性性良好，且相當可可靠的管段間接頭頭用水力壓接法進行行水下連接的主要要工序是：對位拉拉合壓壓接拆拆除端封墻。著地下沉時必須結(jié)結(jié)合管段連接工作作進行對位。拉合工序是用較小小的機械力量，將將剛沉設(shè)的管段拉拉向前節(jié)既設(shè)管段段，使膠墊的尖助助部產(chǎn)生初步變形形，起到初步止水水作用。拉合完成后，打開開既設(shè)管段后端封封墻下部的排水閥閥，排出前后兩節(jié)節(jié)沉管封墻之間被被膠墊所包圍的封封閉水。壓接完畢后，即可可拆除前后兩節(jié)管管段間的封端墻。。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(shè)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(shè)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(shè)支座管段沉放水下連接基礎(chǔ)處理沉管隧道施工的主主要工藝覆土回填設(shè)備安裝及內(nèi)裝竣工驗收有利于多車道和大大斷面布置。4工程造價較低。3對地質(zhì)水文條件適適應性強，施工方方法簡單。1施工工期短，對航航運干擾最小，施施工質(zhì)量容易保證證。2具有很強的抵抗戰(zhàn)戰(zhàn)爭破壞和抗自然然災害的能力。6接頭少、密實度高高、隧道防滲效果果好。5沉管隧道的優(yōu)點02030401沉管隧道在施工時時，將受氣象、水水文條件的制約，，一定程度上影響航航運。挖掘海床時或會揚揚起沉積的污染物物，影響水質(zhì)，令生物死亡。預制沉管時，建造造臨時干塢的費用用較大。在灌注混凝土及浮浮運過程中，須有有一系列嚴格控制制措施。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0~1.5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(shù)，常年電耗較大。利于采用通風新技術(shù)（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(shè)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(guān)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單位面積造價較高單