沉管法隧道施工工序及注意要点

沉管法隧道施工工序及注意要点一般沉管隧道的施工工序一、管段制作对管段施工的基本要求是自身不漏水，即使承受最大水压时也不渗漏；管段本身材质均匀、质量对称、结构牢固，以免浮运时倾倒。管段有钢壳型和钢筋混凝土型两种。1）钢壳管段钢壳管段的制作工序主要包括：建造钢壳制作厂，一般利用船厂的设备。制作钢壳。托运至驳装栈桥，并且固定。浇筑内部混凝土。安装顶板止水板并注入砂浆。2）钢筋混凝土沉管段混凝土箱型管段结构通常在干船坞内制作。预制混凝土管段必须历经干坞注水、管段起浮、浮运和沉放等过程最终沉埋于江底基槽中所以管段结构应满足严格的防水要求、可靠地承受各工况中的各种荷载、并能平稳起浮和不倾斜等多项要求。钢筋混凝土沉管管段施工注意要点：使混凝土具有高质量的防水性和防渗性。严格控制混凝土的重度、注意混凝土重度若超过1%以上，管段将浮不起来。严格控制模板的变形，防止因模板变形较大，造成混凝土质量不均匀，管段在浮运中发生倾斜。慎重处理施工缝和变形缝，确保各项质量符合要求。管段主体结构完成后，须在管段的两端离端面0.5~1m处设置端封墙。端封墙用于使沉管管段成为封闭结构，使可在坞中浮起，以便对管段进行防渗检漏，及将其浮运到预订地点。此外，还需对管段安装压载设置。管段下沉一般由向压载设置加压实现，压载设施一般采用水箱。管段在出坞前最后需做渗漏检查和调整干舷值。管段制作的难点主要在于：管段制作精度高主要体现在对管段总质量、总体积、干舷高度、沉放对接精度的要求上。管段防水要求高主要体现在管段结构不允许出现贯穿裂缝，并尽量避免和控制表面裂缝。特别是目前沉管管段防水设计的趋势是以结构本体放水为主，在管段外侧不再采用外部防水设施。管段制作的流程一般是将一根管段分为若干节，分节浇筑。二、管段浮运、沉放与水下对接管段浮运是将干坞中制作的沉管管段通过水路拖运至沉放地点的工序。管段起浮前应先在干坞中进行管段检漏。为保证浮运过程中管段稳定，要求管段有一定的干舷。干舷是指管段浮运时，管段顶部露出水面的部分。管段沉放是沉管隧道施工中用于使管段下沉就位的工序。按工艺特点可分为吊沉法和拉沉法。水下对接是沉管管道下沉就位后，将其与先期陈设的管段和水下接合的工序。连接方法有水下混凝土连接法和水力压接法。1）干舷高度确定干舷高度是指在浮运过程中，管段露出水面部分的高度。G-管段重心；F-管段浮心，即管段排水体积的重心；B-管段外包宽度（m）；H-管段外包高度（m）；Hb-干舷高度；1-压舱水箱内的压舱水

4)管段浮运技术沉管隧道施工中，在干坞坞内完成混凝土管管段的预制作业后后，需先对其安装装用于浮运、沉放放及水下对接施工工的全部附属设备备及设施，然后向向干坞内灌水，使使混凝土管段在坞坞内起浮。坞内外外水位达到平衡状状态后，即可进行行抗渗漏检验和开开始浮运管段。浮运沉管隧道管段，，应注意以下条件件：在现场特定条件下下隧道管段的特性性。在航运水道中可以以利用的空间。拖船的种类和能力力。定位系统和将有关关信息提交给作业业指挥者的方式。。可能遇到的其他情情况。浮运的两种主要方式式：（1）拖轮浮运（2）岸上绞车拖运和和拖轮顶推浮运拖轮浮运四船托运管段三船托运管段LOGOLOGOLOGO5）管段沉放技术（1）管段沉放方法管段沉放的目标是是需满足隧道设计计对不同位置的管管段提出的定位精精度要求，采用何何种沉放方式需根根据管段尺寸、水水流随度、水位深深浅以及以往施工工经验。管段沉放方法吊沉法分吊法扛吊法骑吊法拉沉法a.分吊法起重船吊沉法浮箱吊沉法起重船吊沉法：又称为浮吊法。。沉放前起重船通过过管段顶板预埋的的３－４个吊点提提吊，同时逐渐给给管段内压载，使使管段慢慢沉放到到规定的位置。优缺点：该法可免去主要的的沉放设备，但占占用水面较宽，对对航道干扰大，指指挥不方便。LOGOc.浮箱吊沉法：将管段顶板上方４４只浮箱通过吊索索和管段起吊点连连接。吊索起吊力力作用在浮箱的中中心，分前后两组组，用钢桁架连结结，起吊提升机和和浮箱定位提升机机安放在浮箱顶部部，管段本身用６６根锚索定位，定定位提升机安设在在定位塔顶部。浮箱吊沉法的优缺缺点：减少水上作业，使使管段对航道的影影响减小；设备简简单，水上作业简简化，尤其适用于于大型沉管。LOGOd.扛吊法在左右方驳之间加加设”扛棒“，””扛棒“下吊设设沉管，然后沉放放，这种方法也成成为方驳扛沉法。。优缺点：吊扛法使用于小型型管段的沉放，不不仅沉放时较为平平稳，而且浮运时时还可以利用驳船船组挟持管段航行行，使浸水面积对对浮轴的惯性矩成成倍增大，从而使使浮运时抗倾覆稳稳定性及安全度提提高。e.骑吊法骑吊法系用水上作作业平台”骑“于于管段上方，将其其慢慢的吊放沉没没，所用水上作业业平台，也叫自升升式作业平台，实实际上是矩形钢浮浮箱。就位时，向向浮箱内灌水加荷荷压载，使４条钢钢腿插入海底，需需要入土较深时，，可以压沉一次后后，排水浮起钢平平台，然后再注水水加荷压沉。如此此反复数次达到设设计要求。骑吊法适应条件：：适合于水深或流速速较大的河流或海海湾沉放管段施工工时不受洪水、潮潮水、波浪影响，，不需要锚碇，对对航道干扰小。风浪较大时有利，，但设备费用大。。②.拉沉法利用预先设置在沟沟槽底面上的水下下桩墩作为地垄，，依靠架在管段上上面钢桁架顶上的的提升机，和扣在在地垄上的钢索，，将管段缓缓拉下下水，沉放到桩墩墩上。须在水底设置桩墩墩，费用较大。（2）管段沉放方法的的选用原则安全原则效率原则环境影响最小原则经济原则6）管段的水下连接接与沉管隧道的防防水技术（1）管段水下连接的的类型沉管隧道相邻管段之间的的连接结构，简称称为管段接头。刚性接头在相邻两节管段端端面之间，沿隧道道外壁浇注一圈钢钢筋混凝土将之连连接起来，形成一一个永久性接头。。刚性接头应能抵抗抗弯矩、剪力和轴轴力，不低于管段段自身的强度。刚性接头水密性不不可靠，在使用过过程中常因不均匀匀沉降而开裂渗漏漏。“先柔后刚”接头头：水力压接时所所用的胶垫，留在在外圈作为接头的的永久性止水防线线，刚性接头在胶胶垫的防护之下，，不在渗漏。其刚刚性部分一般在沉沉降基本结束之后后，再浇注钢筋混混凝土。柔性接头利用水力，压接时时所用的胶垫，吸吸收变温伸缩与基基础不均匀沉降造造成的角度变化，，以消除或减小管管段所受温变与变变形应力。（2）管段接头的构成成及工序管段之间的刚性接接头一般由在两侧侧钢板之间填充混混凝土形成。构成柔性接头的构构件有以下几种：：GINA橡胶止水带二次防水橡胶水平和垂直抗剪键键接头连接钢缆或W形钢板GINA橡胶止水带闭锁装装置端部钢壳（3）最终接头的构造造和工序①最终接头的构造造类型最终接头的构造可可按其所在位置分分为两类：水中最最终接头和岸上最最终接头。②水中初密封和最最终接头的形成水中初密封的结构一一般由钢结构构件件和橡胶止水带组组成。橡胶止水带带通常在向干坞灌灌水前安装，管段段沉放对接后，把把相邻管段端头封封板间的水抽掉，，即可由水压作用用形成初密封。三、沉管隧道的基基础处理1）沉管隧道基础处处理的特点沉管隧道的地基、、基础的沉降问题题与一般地面建筑筑的情况截然不同同。区别为沉管隧道在基槽开挖、管管段沉放、基础处处理和最后回填覆覆土后，抗浮系数数仅1.1~1.2，使作用在沟槽底底面的荷载不会因因设置沉管而增加加，相反却有些减减小。可见在沉沉管隧道的沉管段段中构筑的人工基基础，一般不会因因荷载过大而发生生沉降问题。基础处理的目的：：不是为了对付地基基土的沉降，而是是为在管段沉放前前，基槽开挖不平平整，使槽底表面面与沉管底面之间间存在很多不规则则的空隙，这样会会使地基受力不均均，引起地基不均均匀沉降，并使沉沉管结构受到较大大的局部应力而开开裂。因此在沉管管隧道施工中必须须进行基础处理，，使管段底面与地地基之间的空隙充充填密实，均匀接接触。2）沉管基础处理方法：：刮铺法（先铺法））喷砂法和压注法（（后填法）桩基法灌砂法灌囊法刮铺法刮铺法是在管段沉放放前采用专用的刮刮铺船上的刮板在在基槽底刮平铺垫垫材料，作为管段段基础。基曹底应超挖６０００－８００mm，在槽底两侧打数数排短桩并安设导导轨，以便在刮铺铺时控制高程和坡坡度。投放铺垫材料采用用抓斗或通过刮铺铺机的喂料管进行行。刮板船用沉到水底底的锚块稳定，刮刮板支撑在刮板船船的导轨上。平整整度砂５０mm，刮石２００mm。缺点：需要专门的的刮铺设备；作业业时间长，干扰航航道；刮铺完后需需经常清除回淤土土或塌坡的泥土；；在管段底宽较大大是施工困难。喷砂法是从水面上用砂泵泵将砂、水混合料料通过伸入管段底底的喷管向管段底底部喷注，填满空空隙。砂垫层厚度一般为为1m左右。平均砂粒径径为0.5mm，混合料中含砂量量一般为10%，有时可达到20%。压砂法在管段内沿轴向铺铺设直径200mm输料钢管，接到岸岸边或水上砂源，，通过泵砂装置及及吸料管将砂水混混合料泵送到已接接好的压砂孔，压压入管底孔隙。桩基法适用条件：