水底隧道取排水口垂直頂升工法

PAGE1PAGE6水底隧道取(排)水口垂直頂升工法一、工法特點(diǎn)以往國(guó)內(nèi)外在軟土地區(qū)建造伸出江河或湖海的大型取(排)水管道的取(排)水口時(shí)，常用筑島沉井或浮運(yùn)沉井等水上施工法，不僅工程費(fèi)用大，而且受風(fēng)浪影響工期較長(zhǎng)。用垂直頂升法建造取(排)水口工程是在已建隧道內(nèi)部，由隧道頂上預(yù)定部位，分節(jié)向上頂出矩形或圓形管節(jié)組成的立管，穿破土層，而后在水下揭去立管頂蓋形成取(排)水口，這種施工方法避免了大量水上作業(yè)的困難，而能使取(排)水立管“全天候”施工，從而降低了工程費(fèi)用，并縮短了工期。頂升施工示意圖如圖1。1-帽蓋；2-格柵之一；3-輸送管節(jié)；4-頂升支架；5-隧道施工機(jī)頭二、適用范圍由于頂升立管的施工，在隧道內(nèi)進(jìn)行而可以不受外界影響，無(wú)論水面有否船只航行，有否風(fēng)浪急流或不良的氣象環(huán)境都可采用此工藝在遠(yuǎn)離岸邊的水域下安全地施工。該工藝適用于飽和含水的粘性土或砂性土等不同軟土地層中進(jìn)行施工。三、工藝原理在已成隧道內(nèi)部將預(yù)制管節(jié)連接在隧道頂部特定部位，該特定部位的隧道襯砌構(gòu)件即為管節(jié)的帽蓋，在管節(jié)就位并做好頂升準(zhǔn)備后將帽蓋與管節(jié)以螺栓牢固連接，拆去頂蓋與隧道襯砌的連接螺栓而后依靠千斤頂?shù)捻斄?，把管?jié)向上頂出。在逐節(jié)向上頂出的過程中，做好各管節(jié)的連接并使之垂直地頂入土層，伸至水中。待工程全部完工，可在投入使用之前，再在水中揭蓋，換上所要求的進(jìn)出口，形成取(排)水通道，另外進(jìn)水口在施工及使用階段需在一定范圍水域的邊界上設(shè)禁止船只拋錨的標(biāo)志。四、工藝流程1.頂升準(zhǔn)備工作(1)頂升工作支架就位，支架上布置有4~6只50~100t液壓千斤頂，該支架可將頂升反作用力均勻分布在隧道底部較大范圍，并方便于管節(jié)的輸送、連接和防止管節(jié)下落。(2)對(duì)頂升部位的隧道進(jìn)行加固或防水等局部處理。2.頂升階段(1)將第一節(jié)管節(jié)與隧道頂部的頂蓋連接牢固。(2)在管節(jié)周圍設(shè)置止水裝置。(3)做好管節(jié)間接縫的結(jié)構(gòu)和防水處理，逐節(jié)將管節(jié)向上頂出。(4)將最后一節(jié)管節(jié)與隧道牢固連接，并做好最后的防水處理。3.收尾工作(1)當(dāng)一個(gè)立管的最后一節(jié)頂升結(jié)束后便將支架移到另一個(gè)立管部位，進(jìn)行另一個(gè)立管的施工，待全部完成以后即拆除頂升支架。(2)一般在海底的進(jìn)出口部位尚須拋填大石塊，防止立管周圍的土體被水流沖刷，這項(xiàng)工作是在立管頂升工作全部結(jié)束以后和拆除帽蓋以前進(jìn)行。(3)當(dāng)驗(yàn)收結(jié)束可以通水時(shí)，才由潛水員將帽蓋拆除，并換上格柵等永久性裝置。五、施工要點(diǎn)。用垂直頂升法施工過程中，一般要注意下述要點(diǎn)：(1)由于是在江海底下施工，所以特別要注意防止漏泥漏水，因此頂蓋與管節(jié)的接縫，以及管節(jié)與管節(jié)間接縫處的止水處理十分重要。(2)按不同土質(zhì)和隧道頂部以上復(fù)蓋層厚度和水深，采用相應(yīng)的防漏措施和頂力。(3)對(duì)頂升孔位的管片(即管節(jié)“頂蓋”)在隧道施工時(shí)就應(yīng)正確拼裝就位。在頂升時(shí)從起步開始就要注意方向的正確性。(4)由于是在隧道內(nèi)部操作空間較小，運(yùn)輸、頂管結(jié)構(gòu)處理等各施工環(huán)節(jié)要適應(yīng)這種環(huán)境條件。(5)頂升工具要適應(yīng)于將最后一管節(jié)頂至所要求的最高部位，并能嚴(yán)防管節(jié)下落等。六、機(jī)具設(shè)備(1)頂升支架：能分布頂升力于較大范圍的底座，并能滿足平移的需要，能布置頂升液壓設(shè)備，能承擔(dān)相應(yīng)的頂升力，和方便于管節(jié)的輸送連接。(2)液壓設(shè)備：4~6只50~100t千斤頂及傳力頂塊和液壓動(dòng)力設(shè)備。(3)平移動(dòng)力設(shè)備。(4)管節(jié)運(yùn)輸機(jī)具。(5)測(cè)量?jī)x器。(6)螺栓及緊固工具等。七、主要材料(1)各種型號(hào)的管節(jié)。(2)各種要求規(guī)格的連接螺栓。(3)接縫防水裝置和密封材料。(4)止水和加固措施的各種零件。(5)接縫填平材料。(6)江海底部拋石和管節(jié)端部永久性裝置。八、勞動(dòng)力組織運(yùn)用垂直頂升法施工，所需要的勞動(dòng)力是較少的，從地面防水處理，垂直運(yùn)輸直至頂升，每班有12人就可以進(jìn)行施工。其中地面操作3人，包括垂直運(yùn)輸行車司機(jī)。井下操作9人，包括電瓶車、油泵司機(jī)等(見表1)九、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)工程施工質(zhì)量，要貫徹百年大計(jì)，不留隱患，必須要達(dá)到設(shè)計(jì)使用要求?；炷凉芄?jié)的預(yù)制件尺寸誤差及拼裝誤差，均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，強(qiáng)度等內(nèi)在質(zhì)量要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。頂升方向的垂直度一般控制在1%以內(nèi)，管節(jié)高程要符合設(shè)計(jì)要求，接縫外表平整不滴水。陰極保護(hù)等防銹措施要連接可靠涂刷周到。十、安全措施(1)各施工環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量，要保證工程質(zhì)量和安全。(2)在施工過程中特別要注意防漏措施的落實(shí)。(3)在頂升過程中切實(shí)做好防止管節(jié)下落。(4)在頂升過程中頂塊要保持正直，防止偏心受力，在頂升過程中，人員要避開，防止頂塊倒下或彈出傷人。(5)由于空間較小，對(duì)施工操作和運(yùn)輸人員的行動(dòng)和工作部位要統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一調(diào)度。(6)做好文明施工，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。(7)備有應(yīng)急照明。(8)潛水員拆除頂蓋連接螺栓，遵照潛水員有關(guān)安全要求，揭蓋時(shí)希望預(yù)先在隧道內(nèi)灌滿水。十一、效益分析(1)工期短，一般一條隧道全部進(jìn)出口立管的頂升施工，工期為一個(gè)月左右。(2)施工過程中不受外界影響，不受氣候影響。(3)設(shè)備簡(jiǎn)單，不需大型水上作業(yè)設(shè)備。(4)勞動(dòng)力少，配合工作量小。(5)對(duì)周圍毫無(wú)影響，提高了社會(huì)效益，減少