沉管隧道施工讲义二

§

11沉管结构§

11.1概述§

11.2沉管结构的设计§

11.3沉管的防水设计§

11.4变形缝与管段连接设计§

11.5沉管基础设计目录§11.1概述江河湖海、港湾渡越有轮渡、桥梁、水底隧道等。桥梁跨度、桥下净空高度、引桥长度都受到水文地质条件和航道要求的制约。桥梁的运营条件也受气候条件的影响。水底隧道经济、合理，运营可以是全天候的，不需地面土地动迁、影响环境。

11.1.1水底隧道的主要施工方法构筑围堰，明挖施工最为简单，较常用的是盾构法和沉管法。

沉管法的主要优点是：（1）隧道可紧贴河床最低点设置，隧道较短。（2）隧道主体结构在干坞中工厂化预制，因而可保持良好的制作质量和水密性。（3）对地基的适应性强。（4）接头数量少，只有管节之间的连接接头，由于采用了GINA和OMEGA止水带两道防水屏障，隧道的防水性能好。沉管的主要缺点有：（1）需要一个站用较大场地的干坞，这在市区内有时很难实施，需在远离市区较远的地方建造干坞。（2）基槽开挖数量较大且需进行清淤，对航运和市区环境的影响较大。另外，河（海）床地形地貌复杂的情下，会大幅增加施工难度和造价。（3）管节浮运、沉放作业需考虑水文、气象条件等的响，有时需短期局部封航。另外，水体流速会影响管段沉放的准确度，超过一定的流速可能导致沉管无法施工。

11.1.2沉管隧道施工（一）沉管施工法简介先在隧址以外建造临时干坞，在干坞内制作钢筋混凝土的隧道管段（道路隧道用的管段每节长60～140m。两端用临时封墙封闭。向临时干坞内灌水，使管段逐节浮出水面，并用拖轮拖运到指定位置。于设计隧位处预先挖好一个水底沟槽。待管段定位就绪后，向管段里灌水压载，使之下沉。沉设完毕的管段在水下联接起来。进行基础处理，经覆土回填后，便筑成了隧道。（a）沉管隧道的施工工艺流程图（图11-2沉管施工法）（b）沉管施工场景图（二）沉管隧道的特点1．隧道的施工质量容易控制。预制管段在临时干坞里浇筑，施工场地集中，管理方便，沉管结构和防水层的施工质量均比其它施工方法易于控制。在隧址现场施工的隧管接缝非常少，漏水的机会亦相应地大为减少。采用水力压接法，接缝能够保证达到“滴水不偏”。2．建筑单价和工程总价均较低。（1）水上挖土单价比地下挖土低。（2）每节长达100m左右的管段，整体制作，完成后从水面上整体拖运，所需的制作和运输费用比大量管片分块制作，完成后用汽车运送到隧址工地所需的费用要低得多。（3）接缝数量少，费用随之亦少等。（4）沉管所需覆土很薄，甚至可以没有，水底沉管隧道的全长总比盾构隧道短得多，工程总价乃相应大幅度降低。3．隧位现场的施工期短。在市区里建设水底隧道时，城市生活因施工作业而受干扰和影响的时间，以沉管隧道为最短。4．操作条件好。基本上没有地下作业，水下作业亦极少，气压作业则完全不用。施工较为安全。5．对地质条件的适应性强，能在流砂层中施工，不需特殊设备或措施。6．适用水深范围几乎是无限制的，以潜水作业的最大深度作为限度，则沉管隧道的最大深度可达70m。7．断面形状选择的自由度较大，断面空间的利用率较高。一个断面内可容纳4～8个车道。8．水流较急时，沉设困难，须用作业台施工。9．施工时须与航道部门密切配合，采取措施（如暂时的航道迁移等）以保证航道畅通。

11.1.3沉管隧道的设计水底道路用的沉管隧道，设计内容较多，涉及面较广，主要有：总体几何设计；结构设计；通风设计；照明设计；内装设计；给排水设计；供电设计；运行管理设施设计等。其中总体几何设计非常重要，常是决定隧道工程设计成败的一个关键。总体几何设计的构思是否先进，对整个工程的经济性和合理性常带来根本性的影响。图11-3沉管隧道的断面（矩形）§11.2沉管结构的设计

11.2.1沉管结构的类型

钢壳沉管和钢筋混凝土沉管。钢壳沉管为外壁或内外壁均为钢壳，中间为钢筋混凝土或混凝土，钢壳和混凝土共同受力的复杂结构。钢壳在船坞内预制，下水后浮在水面浇灌钢壳内的大部分混凝土，钢壳既是浇灌混凝土的外模板又是隧道的防水层，省去了钢筋混凝土管段预制所需的干坞工程。隧道耗钢量大，钢壳制作的焊接工作量大，防水质量难以保证。钢壳的防腐蚀、钢壳与混凝土组合结构受力等问题不易得到较好解决，且施工工序复杂；钢壳沉管由于制造工艺及结构受力等原因，断面一般为园型，每孔一般只能容纳两车道，断面利用率很低，不经济。钢筋混凝土沉管主要由钢筋混凝土组成，外涂防水涂料。沉管预制一般在干坞内进行，临时干坞工程量较大；管段预制时须采取严格的施工措施防止混凝土产生裂缝。钢筋混凝土沉管用钢量少，造价相对较低。钢筋混凝土管段一般采用矩形断面，断面利用率高，多管孔可随意组合。

11.2.2沉管结构的荷载作用在沉管结构上的荷载计有：结构自重；水压力；土压力；浮力；施工荷载；预应力；波浪和水流压力；沉降摩擦力；车辆活载；沉船荷载；地基反力；混凝土收缩影响；变温影响；不均匀沉陷影响；地震荷载等。只有结童构自重浩及其相喘应的地榜基反力乌是恒载谷。水压力撇是主要父荷载之分一。设计废时要按浓各种荷繁载组合钞情况分锁别计算役正常的伞高、低幻玉潮水位仗的水压施力，以牙及台风自时或若凝干年一栏遇（如100年一凉遇）竞的特谎大洪新水位寸的水狼压力息。土压许力是迈另一笋主要尚荷载，且常播不是箩恒载。要权考虑朱河床锯变迁筝所产堡生的宝附加己土荷锁载。毅作用煮在管选段侧俯边上农的水辅平土中压力眉，在足隧道佛刚建智成时岭，侧姐向土医压力率往往器较小耳，以患后逐堆渐增井加，蠢最终封可达恶静止蜓土压泳力。设计时拐应按不勿利组合截分别取活用其最判小值与隆最大值缓。浮力也不是沸个常量覆。浮力蹲应等于场排水量逐，但作填用于沉姑设在粘煌性土层支中的管造段上的该浮力，拦有时也座会由于“滞后现扩象”的作用气而大于绸排水量震。施工易荷载捉主要润是端佳封墙捞、定举位塔润、压界载等城重量船。波浪退力一联般不除大，挡不致拴影响滤配筋洲。水流瞧压力对结境构设迁计影母响亦好不大腥，但勿必须影进行滋水工牙模拟平试验复予以溉确定览，以拼便据以设计籍沉设工沫艺及设拣备。图11-4沉降摩擦力沉降谨摩擦霞力是将在覆粉土回漂填之腐后，龙沟槽底部乎受荷不仿均，沉躺降亦不雾均的情况下渴发生挠的。挥在沉语管侧贤壁防滩水层们之外再触喷涂诊一层鞠软沥笔青，紫则可使此址项沉降册摩擦力投大为减竞小。车辆活秀载在进行尤横断面炭结构分烟析、道丈路隧道状的纵断桃面结构张分析时席，常略示去不计拌。沉船右荷载是船只电失事后畜恰巧沉如在隧道浑顶上时抬，所产亲生的特遍殊荷载套。应视船晃只的类葬型、吨翁位、装卷载情况颈、沉设蛙方式、徐覆土厚蹄度、隧开顶土面投是否突犹出于两半侧河床艳底面等已等许多忧因素而茎定，常奋假定为50～130后kN/串m2左右负。其发生灰的机率太霉小，犹偿如设明计地唱上建顷筑时棉没有敢必要浙考虑袖飞机丑的失嫌事荷献载一亿样。地基僵反力距的分柜布规剂律，有不对同的假咸定反力按虑直线分秩布。反力兄强度钩与各肺点地抄基沉也降量技成正巧比（膜文克笔尔氏喜假定凡）假定梳地基苗为半翻无限骑弹性令体，做按弹夫性理仗论计谅算反理力。图11-搂5地基眯反力写假设柳的一勾例有采用润单一地席基系数袜的，亦堂有采用多种构地基侄系数的。混凝鲁土收兼缩影响榆系由掌施工抄缝两攀侧不峡同龄镜期混隐凝土登的（逮剩余碌）收流缩差袋所引包起，林应按扛初步周的施搜工计龄划，缸规定逼龄期兰差并初设定荷收缩躬差。变温影响主摸要由沉聋管外璧谅的内外巴侧温差搁所引起描。设计昨时可按农持续5～7天的尸最高疾气温待或最固低气隙温计劲算。盲计算教时可耀采用肌日平好均气高温，萄不必遍按昼脏夜最蜻高或丹最低劣气温宇计算竿。计缘瑞算变帜温应宽力时丘，还授应考附虑徐鞭变影渔响。管段裙计算僻应根堪据管虑段在刑预制挥、浮虏运、货沉设翠和运棒营等殃各不骑同阶昏段进继行荷载描组合，一蔽般考贯虑以窜下三宫种：A基本荷甚载；B基本荷帝载+附加荷径载；C基本荷汉载+偶然乐荷载黑。11刚.2秧.3沉管绞结构浆的浮寨力设散计浮力设临计的内腔容包括反干舷的覆选定和衔抗浮安问全系数杜的验算本，其目聋的是最付终确定材沉管结乔构的高设度和外拍廓尺寸永。（一黎）干舷管段胞在浮美运时墙，为湖了保需持稳偷定，训必须沿使其唱管顶各露出译水面掘，露韵出的抛高度兼就称先作为真干舷借。纵具有松一定四干舷锡的管奥段，返遇到膀风浪尝而发训生倾码侧后盼，它敌就会摇自动荐产生罢一个块反倾单力矩M，使管钻段恢复疤平衡。也不宜翅过大，互因为管缺段沉设为时，首洪先要灌率注一定肢数量的环压载水烦，以消换除上述映干舷所增代表的船浮力而纺下沉。页干舷越桃大，所归需压载辜水罐〔或水柜酷）的容仆量就越盈大，就嫂不经济裙。干舷高舰度不宜宁过小，吩否则稳塑定性差岭。一般矩悟形断面慕的管段叨，干舷镜多为10～15c靠m，而圆涉形、八持角形或附花篮形修断面菠的管列段，树则因柿顶宽乖较小昨，故干舷葛高度多早采用40－50c尸m。图11-昼6管段的笨干弦与展反倾力炭矩图11-渴7圆形、既八角形慨和花篮杰形断面极个别余的情况韵下，由广于沉管守的结构贺厚度较植大，无根法自浮锯（即没陕有干舷算），则庆须于顶部设奥置浮筒争助浮，或糖在管优段顶上叼设置楚钢围铺堰，以胀产生及必要刘的干拘舷。在制么作管嫁段时陕，混利凝土很的重拒度和录模板浙尺寸领，总翻不免食有一联定幅洲度的着变动乘和误截差。在涨潮由、落潮锦以及各尽不同施萍工阶段院中，河丑水比重旗也会有亏一定幅很度的变事动。应按最嫩大的混螺凝土重读度，最批大的混洒凝土体用积和最摘小的河抗水比重敢来计算种干舷。（二接）抗苗浮安妖全系折数在管段沉阅设施工炉阶段，应采记用1.芽05～1.春10的抗毅浮安退全系酬数。由于在借管段沉拖设完毕艺，进行抛土回蜡填时，周围的罩河水会萌一时混永浊，其哥比重瞎将大花于原振来的愿河水气比重状，浮垮力亦匆即相仁应增甜加。施工阶蜓段的抗斧浮安全显系数，池应针对滨覆土回狮填开始钩前的情它况进行纳计算，原务必确碗保在1.专05以上醉，否绒则很动易导致症“复衔浮”、使施未工遭受秀麻烦。临时并安设奏在管厦段上浴的施崇工设开备（予如索瓦具，王定位页塔，糠出入遇筒，渣端封脉墙等擦）的胜重量厕，均剑应不洒计。在覆惩土完每毕后敏的使用阶稳段，应犹采用1.席2～1.快5的抗浮记安全系可数。计算壳使用虹阶段擦的抗孤浮安教全系脉数时伶，可欢考虑睛两侧皂填土湾的部键分负响摩擦木力作午用。进行书浮力让设计棍时，应按最怕小的混炉凝土容堂重和体扩积，最倒大的河件水比重来计帅算各拆个阶境段的加抗浮愈安全蛋系数与。（三锣）沉另管结窗构的肿外轮不廓尺卫寸根据具沉管陪隧道摆使用以阶段爪的通假风要宫求及督行车仪限界侨等确四定隧怒孔的匙内净留宽度置，以屠及车浅行道茂净空土高度形。沉管堆结构剖的全率高以唇及其彻它外晃廓尺架寸的押确定觉必须满足及沉管厘的抗估浮设松计要开求，必魔须经掘过浮衬力计候算和具结构撕分析手的多准次试吉算与碧复算沿，才赢能予新以确邻定。11.曾2.4沉管结祖构计算评与配筋（一）饮横向结瘦构计算横截贡面多备是多腿孔（没单孔戴的极坡少）彻箱形姐框架周。管段愿横断辱面内跪力一与般按律弹性醉支承勾箱形奖框架纺结构圾计算鱼。由于荷强载组合慰的种类父较多，散而箱形押框架的药结构分湖析必须刘经过“倾假定构唐件尺寸—分析附内力―修正尺技寸―复算内讽力”的劝几次循伸环，而铜且即使蚕在同一润节管段鸭（一般闹为100青m长）读中，方因隧缓道纵后坡和选河底柄标高驶变化抖的关才系，若各处攀断面胞所受蒸水、搜土压蓝力不透同（嚷尤其蛙是接桂近岸辛边时维，荷啄载常钩急剧绑地变变化）。图11-8沉管的结构截面不能陵仅按脱一个材横断鱼面的绍结构伟分析拒结果娃来进舍行整产节管离段的寸横向巷配筋沙。（二壮）纵洗向结险构计谦算施工阳阶段的沉管笨纵向受刑力分析膜，主要角是计算疲浮运、阀沉设时晋施工荷体载（定仁位塔、轻端封墙道等）所土引起的蓬内力。使用阶岛段的纵围向受败力分书析，骄一般坝按弹嗽性地培基梁姨理论迷进行担计算歼。沉管食隧道杰纵断新面设秧计需第要考虑更温度登荷载旗和地轿基不忆均匀魄沉降以及预其他斧各种旁荷载遵，根异据隧航道性片能要隐求进杀行合右理组岛合。（三姐）结岩构验移算及谷配筋沉管结富构的截尝面和配然筋设计唐，应遵席照交通剑部《公路荷桥涵却设计袄规范》进行强。沉管次结构挤的混补凝土28天强龙度等秤级，饱宜采按用C3傅0～C4离5。采用浴较高瓶的强睁度等材级，肤主要备是为获了抗偿剪的糟需要藏。设计时引可根据台施工进牢度计划唯的安排炉，尽量呜充分利刮用后期蜻强度。蜡在干坞强规模较明小，需跳分批浇昨筑时，槐尤可按哈更长的傻龄期计吵算。沉管结瓦构在外伯防水层屋保护下连的最大钻容许裂层缝宽度肢为0.1推5～0.姨2m纲m，不车宜采剧用III级或III级以传上的怜钢筋惜。钢筋浊的容恼许应见力一排般限森于135～16论0M裂Pa，设计例时采用回的容许载应力可芹按不同劈燕的荷载柏组合条品件，分壳别加以嘱相应的姜提高率箩：A结构捆自重屈＋保布护层晃、路案面、梨压载晴重量仔＋覆对土荷洋载十辈土压节力＋充高潮妄水压呜力0%。B结构丈自重河＋保萝护层踏、路赤面、童压载遗重量家＋覆孝土荷锯载＋肢土压民力＋睛低潮屡水压痛力0%。C结构历自重贩＋保源护层衫、路育面、刚压载及重量乳十覆挑土荷然载＋叶土压限力＋炸台风峡时或跃特大稼洪水课位水术压力30恳%。D劳A＋变温吧影响15％。E妹A十特位殊荷酷载（歉如沉创船、失地震岂等）文混凝茄土的奇主拉戏应力30％其他蹈应力50％沉如管结乎构的摘纵向馅钢筋饮，一所般不逝应少懂于0.领25％。11碍.2微.5预应力悠的应用当隧崇孔跨宾度较符大（苹例如钩车道户数较瓣多，爬达三镇车道笛以上熔），混而且俗水、众土压寇力又谜较大蕉（例串如达赚到300～40误0k检N/慰m2）时巡寿，沉以管结辩构的靠顶、滔底板聋受到括的剪贝力相欲当可戚观，敏必须买放大猫支托饺。只能相杏应地增速加沉管平结构的吸全高度算（常需脑为此而活增加土1～1.5罚m）。缺必然萝导致菌：（1）增加炸沉管的敬排水量勾。但为抬保证规芝定的抗摔浮安全剥系数，延又要相盛应地增傅加压载顶混凝土池的数量愿；（2）增透加水底底沟磨槽的站开挖葱深度舍。亦翁即增乒加浅仔挖土洒方量登；（3）增加挂引道深槐度。不蚕但使引幼道的支帜挡结构苍受到更刃大的土肌压力，矛从而增引加这部耽分结构镜的工程盈量，有春时更会躲遇到其配他水文宫地质上葬的困难走；（4）增加原隧道全满长、总克工程量虚和总造育价。采用芹预应陵力混体凝上小结构限可得榨到较石经济摘的解真决。汗有两记种做换法。苍一种睁是全次预应翼力，翅一种铅是部助分预听应力诵。可在毯隧孔耻跨中绸，于碑顶、灰底板纸之间气设置结临时白性的鹿对拉押预应榴力筋型。在干五坞中楼进行倾预应牲力生冤索的根张拉内时，姐同时郊张拉绳这些幕临时朽性的姐对拉义预应倦力筋壳，使扛起等晶代沉烂设和诞回填贞完毕翼后的脸水、挎土压族力的垦作用刘。待沉放设施骂工开芳始后步，随越着水执、土徒压力夺的增惹加，烘逐步家卸去醋这些够临时收拉筋派中的心应力画。比较多钓的是采垄用部分办预应力豪的。但甜一般仍搜配置一忙定数量狐的普通轰非预应煎力钢筋横，以作泽临时杭稻衡之用望，数量弱可少些执。§11.遇3沉管贤的防储水设饿计11殊.3尖.1沉管丹的防梢水措顺施早期的曾沉管隧姿道都是泛采用钢信壳，既俭是施工割阶段的芬外模，娱又是管字段沉设乐以后使绕用阶段吉的防水岗层。最初的装矩形钢陆筋混凝抢土管段殿，还是用四边策包裹的闻钢壳。不但挤底板下拉边及二露侧墙外橡边用钢晓板防水裤，连顶律板上面弃亦用钢牛板防水楚。五十袋年代毯以后糊，开傻始改用三践边包裹完的钢壳，顶共板上窗的钢愧板改凳以柔庄性防终水层鞭代替丢，不纲但节荷省了浓钢材亩，降咬低了复造价桥，而宜且也观便利激了施溜工。从19改56年以红后，枣又发辩展成鹊为单边钢劲板防水陪加三边野柔性防倒水的做壮法，只在亭底板之线下仍保杨留钢板庄作防水某层（取州其在施伸工阶段鞠不易披腹损坏）慈。到六揪十年庭代初慌，全部差采用垄柔性滥防水，完展全不厘用钢别板。柔性巧防水线层最渔初使仗用的沥青油拨毡。五十阵年代泉开始决采用爆了玻璃纤帆维布油牌毡。六十年死代后期州，异丁橡傲胶卷材开始集应用姓于管隆段防篮水上任。近年顿来又资发展养了涂料防迷水代替定施工缝较麻激烦的芽卷材辞防水检。沉管序自身俊防水亦是一咬项极为距重要的冻防水措北施。自喂身防水呀在一定筛条件下责也可以邪取代外姑防水。11折.3籍.2钢壳与著防水钢约板钢壳防旋水虽已乐不再常论用，但胀到七十虑年代仍航有一些彼工例继劫续采用欠它，然饰而其主逝要的目语的，已装不仅是少防水而答已，另住一更重脚要的目剩的是缩小卸干坞件规模。如单碍纯作为榆防水措垒施，钢轮壳的缺印点不少笨，主要紧是：（1）耗钢量讽大钢壳布的构市成，销除了橡外皮依是一脑层6～10必mm厚的剑钢板遍外，样还要悟不少尸由型示钢组袜成的挽加劲性和支赤撑件史，因垄此耗朱钢量乘相当博可观岩。（2）焊接壳质量参不保四证焊接迎质量参问题振，是席钢壳夺防水础中的驶一个俱棘手耍问题标，虽老然在累施工灶中尽畜一切鸣可能收使用抵自动专焊接昼设备钞，但凳是手四焊仍金是大搏量的传。对虚焊缝巷作全婆面检呢验后刃，仍峰不免贞有焊宇接缺皱陷的栽发生碎与存患在．预常导凳致没刘完没扑了的领堵漏座工作锐。（3）防锈蛾问题咬仍未址切实炭解决目前丑多用蹦喷涂径环氧秤焦油垫的办纪法来货防锈惜。喷川涂前酱先用杨喷灯切烧除的钢壳掠表面忆污垢延，而蜂后喷革涂防桐锈涂粱料，被过后谣再用赢喷灯域加热愈促其家固化根。由替于涂名料薄点膜厚刚度很愿小，应薄胶盼之外社又不恭设防祝护层疾，所乎以施皇工时断仍不衔免在弊个别钟地方翁被碰期损。亦有吗用阴桃极保普护法攀防锈自的，巴但费天用较以高，订工例窄不多段。（4）钢板与狂混凝土葛之间粘折结不良在钢沿壳底鸭部，竟常有指夹气甩囊的杀现象着，而叠在钢断壳的诵两侧（特别州在端部讨）尤多叫大面积系脱离的仔现象。加上吗焊缝劣质量巴和防御锈措姿施的利尚未企切实申解决吼，进污人钢辨壳的颠水就会碎窜到桨另外购的地魄方，穷并渗仆漏到劝隧道律里面勇，堵厨漏工辰作非拉常困占难。防水朗钢板的单位薄面积用锤钢量，橡比钢壳劲的单位政面积用班钢量低后得多，误仅为其1/4左右。乘主要是深钢板厚耐度可以乌薄很多谈，而且爷又略去对大量的蚊加劲及坦支撑，茄基本上哲不再使狮用型钢沸。改用渣钢板减防水杜（即穗仅在起管段厨底板河下用践钢板独防水农层）莲的工贸例日据渐增兽多。11肌.3么.3卷材防途水与涂郑料防水卷材询防水绍层是惰用胶愁料把泛多层霞沥青该类卷泥材或日合成遣橡胶涂类卷恐材胶使合成尼的粘仍贴式料防水盖层。冠沥青梯类卷级材品厕种很恩多，存沉管赔隧道速外防随水用债的卷刷材，锦以选取用织趋物卷驻材为摔宜，拿取其表强度桶大，顿韧性惑好。予尤其泛是玻肌璃纤激维布勺油毡衡更适鄙于水条下或矛地下拥工程自，我绍国许害多隧薪道均钉用这严种卷语材作有防水伴层。搞这种暗玻璃纲纤维加布油吊毡系启以玻崭璃纤犁维织坊布为模胎，闸浸涂搞沥青策制成兰，性铁能全弃面，慨价仅抬稍高日于普怎通沥霞青油狡毡。合成橡似胶类卷缠材应用轨到沉管子隧道防缘瑞水上，长最初是19休69年建成米的丹麦恳帘姆菲守奥特斯(Li杀mf犬jo亭rd云s）水底塞道路隧届道。该穿隧道用断的是异尼丁橡胶俗卷材，蛮厚度仅2m宝m。卷材够的层典数，美应视排水头钉大小聚而定胆。水柔底隧息道的调水下佳深度琴一般忧为20多米，痕所用卷险材层数齐有达5～6层之狭多。医但如痕精心督施工敬，三罪层亦女已足灭够，强采用僚三层款的实蠢例不洒在少限数。轨卷材没防水陪的主吹要缺匆点是校施工警工艺扑较繁构，而钟且在伞施工霜操作服过程寇中稍黎有不纯慎就怪会造遥成“盈起壳坏”而拦返工榨，返冈工时虽非常刷费事络。随扮着化撞学工出业的村发展挪，涂柜料防养水渐蚀被引赛用到教管段葬防水伶上来安，它躲最突拉出的撞优点叉是操棕作工婶艺比说卷材驼防水捷简单费得多茄，而霞且在申平整坑度较龟差的丽混凝员土面僵上，彩可以杠直接纵施工鲁。目前涂料在扎管段防挠水上尚叔未普遍么推广，主延要是厅延伸丹率还采不够篇（不时及卷要材）植。在侧沉管故隧道旅中，撞结构沸设计遮的容鉴许裂慨缝开姓展宽泥度为0.1您5～0.2，而邮防水栋设计博的容枕许裂桶缝开瘦展宽菜度为0.添5。防稳水卷飞材易仁于满薄足此化要求辟，而手防水批涂料暂尚不底能完隐全满纱足这雕项要笼求。址因此帐提高导延伸扔率，育是当确前防而水涂闹料试银验研敢究的包一项票主要数课题彩。防齿水涂剃料的县另一迹要求光是能胸在潮济湿的滨混凝杯土面坚上能缩慧直接进涂布罩，目凶前也愚没有烘完全苏解决呢好。§11爹.4变形昨缝与纳管段悄接头抄设计11.架4.1变形缝锹的布置丸与构造钢筋混拖凝土的晨沉管结扭构，如店无适当需的措施壳，很容指易因隧狸道的纵抬向变形叼而开裂冷。假定残混凝土余浇筑温液度为5～15º舒C，沉管味外侧温集度为10鸟º肠C，内清侧温冷度为0～25像º给C，而整粘个沉管琴隧道又渠是整体伐无缝的票，那么在变通温影络响下所产生评的纵向亭应力可娃达40爱k气g/食m2，沉管旁结构势朗必发生泽严重的督开裂。又如，捆管段在朵干坞中赌预制时蚁，一般铺都是先伞浇筑底农板，隔齿上若干嘉时日后踪蝶再浇筑者竖墙和捞顶板。两次浇瓦筑的混月凝土，龄期戒、弹性赞摸量、牌剩余收值缩率均液不相同谷，后浇途的混凝简土不能利自由膨收缩陵，而户要受例到偏游心受重拉内剩力的尿作用脱，常叼易发点生如图11历-1旁2所示的恨裂缝。不均陷匀沉先降、泽地震阅影响等都可脖能导致楼管段开筐裂。这求种纵向互变形所场引起泻的裂辟缝都扛是通勿透的聚，对魂防水适很不途利。茅因此屡，在粪设计中必糕须采锐取适垒当措似施加和以防答止。最有效药的措施平是设置垂胃直于隧什道轴线禽方向的目变形缝，把每匠节管段胀分剖成累若干节丹段。根毛据各国器的实践胞经验，谜节段的农长度不敌宜过大疮，一般集为15～20m左右（攀图11-丧13)。变形缝填的构造要满足吹三个主尽要要求迁：（1）能刃适应一度定幅度销的线变拌形与角刘变形；（2）施漫工阶段蛾能传递贫湾矩，设使用阶位段能传屯递剪力灯；（3）变形储前后均陪能防水秒。为满两足第酱一个友要求票，变坑形缝屿左右斥二侧鼻管段胃节段探的端面妥之间恰，要烧留一桨小段画间隙，不镜使直沾接接醉触。渐间隙献中用药防水摩材料册充填韵。间傲隙的送宽度晋，应和按变极温幅晨度与这角变榨量来臭决定渐，一昨般不沃少于2cm。在管段享浮运时情，为了朽保持管跟段的整怠体性，变形缝纱一定要匪能传递脏由波浪朗引起的究纵向弯算矩。如管高段结湖构的稍纵向占钢筋励在变载形缝久处全伴部切闸断，近则需安设禁临时壁的预流应力路索（韵或预轻应力等筋）怖，待沉设遍完毕后而，再行白撤去。规如不设秒临时预移应力设哀施，则桥可将变食形缝处奸的外侧除纵向钢勺筋切断越，而临时图11－14变形缝赔的临时奔传力措节施图爪图11－15变形缝然的抗剪出措施1－管名壁；2－变形顺缝；3－钢片押橡胶止蔑水带；4－止压水钢侍板保留赔内侧纵登向钢湿筋，待沉菜设完毕碑后，再揪予切断射（图11-表14）。为传递奥横向剪踏力，宜采用界台阶缝，即根图11率-1驰5所示。为保证填变形前委后均能呼防水，由一般均撕于变形岩缝处设芦置一道止水节缝带，厕见图11-步15。11性.4类.2止水缝爬带变形缝枝的各组忠成部分泽中，最捐为主要双的是既犁能适应腊变形，呈又能有珍效地堵剧住渗漏阵的止水缝拌带，又葱简称作坝止水带。止水芝带的朝种类慢与型墓式很轻多。铜片等奇金属止岩水带现终已很少絮采用。塑料（拒聚氯乙色烯）止优水带弹炎性较差，只园能适抹应幅核度较够小的授变形纯，预唯制管蛋段中盆用得剃不多怖。在管段畜中用得约较普遍镇的是橡胶竖止水半带和皂钢边参橡胶临止水玻带。真橡胶反止水冶带系快用天可然橡焰胶（照生胶祥）或洽含胶颈率70％的天冻然像胶棍，或合里成像胶昌（如氯健丁橡胶巧等）制踏成。橡塔胶止水啊带的型救式，有慎平板形坝的，有缝带管孔毁的。带璃管孔的友具有造较高那的柔雷度，版能承详受较戒大的歇剪切破差动公变形秒钢边半棣胶塑止水写带系捧于橡酷胶止困水带多的两欠端夹钞一扁听钢片羞（图11-侨16)，以提毅高止水稻效果并贞节约橡话胶，现乌在国外铸已普遍关推广。图11-16钢边橡胶止水带1—钢边（0.7mm厚钢板）11喘.4甜.3管段接平头管段沉剩设完毕付之后，士须与前书面已沉轻设好的凯管段（项简称既广设管段柜）或竖息井接合啄起来。霜这项联贱接工作母在水下虽进行，鼻故亦称水下联讯接。管段接顿头应具库有以下粮功能和陶要求：第一是水密性的要求报，即要犯求在施易工和运洞营各阶灶段均不奇漏水；第二叮是接母头应映具有抵抗各死种荷载妄作用和牧变形的艘能力；第三视是接柏头的各构溪件功锄能明萌确，敢造价辽适度；第四是搂接头的施工性母好，施桐工质热量能您够保裂证，驻并尽盛量做艰到能俱检修脾。常用师接头品有GI盯NA止水带磁、OME鸭GA止水带潜以及水像平剪切键、竖炸直剪切抹键、波印形连接丝式件、端夕钢壳及税相应的父连接件，其并中GIN帖A带和OM走EG绣A带起防己水作用，水平恼剪切键缓可承受伯水平剪鸽力，翻竖直趁剪切曾键可始承受展竖直蜘剪力棍及抵东抗不吃均匀令沉降咳，波螺形连柄接件缠增加夏接头注的抗仍弯抗孔剪能椅力，穿端钢渐壳主杠要是好起安划装端洒封门箱和接必头其倘他部敢件、伯调整过隧道己纵坡融的作香用(图11-爸17(宅a))。水下贝联接库的方葱法有件两种一种是水下混垄凝土联原接法。一种是水力压迷接法。目前惊采用水燥力压接薯法的较蓬多。水力电压接竭法就是利用作妨用在管初段上的查巨大水沾压力使安装假在管段沟前端面哗（即靠息近已设材管段或毁竖井的求端面）渡周边上故的一圈岗胶垫发售生压缩丙变形，凤形成一壶个水密赤性相当训良好可仔靠的管秤段间接捷头。在管丢段下帖沉就万位完浮毕后醒，先酒将新翅设管仍段拉锯向既钩设管编段并锤紧密蚕靠上要，这污时胶乓垫产尿生了第一查次压厦缩变斑形，并遥具有初步止坚水作用炕。随幻玉即将覆既设对管段避后端赶的端梳封墙哭与新规设管畏段前题端的是端封劝墙之土间的喉水（唯这时您这部超分水钻已与愤河水它隔离炮）排窑走。辽排水送之前凭，作但用在品新设供管段抓前、海后二旧端封介墙上陕的水弹压力聪是相蓬互平吼衡的留。排醒水之伴后，亭作用农在前耀端封园墙上县的水仅压力俩变成异一个贝大气嫂压力摔的空绳气压凡力。想于是练作用跌在后畏端封蜻墙上蹈的成招千上故万吨绕的巨储大水冷压力酿就将健管段吃推向坚前方辈，使疏胶垫宋产生潮第二次行压缩鼓变形（图11-婚17(慌b)）。碗经二怎次压缩变珍形后赛的胶橡垫，肥使管胆段接商头具径有非只常可靠的慢水密性。水力严压接给法具有工艺田简单颈、施龄工方白便、州质量裕可靠孙、工恰料费省等恩优点，目氏前已披在各剧国水群底隧馒道工糟程中厌普遍雾采用神。§1.5沉管蛙基额础设予计11.粘5.1地质玻条件亿与沉蒙管基拥础在一般励地面建隶筑中，药如果建原筑物基等底下的柳地质条外件差，躬就得做孟适当的欧基础，俘否则就砌会发生程有害的蜡沉降，纯甚至有锄发生坍刃塌的危虚险。如知有流砂妖层，施警工时还橡会碰到么麻烦或翻困难，施非采取粘特殊措黑施（如浙疏干等迷）不可搅。在水底刊沉管隧荣道中，情况为就完误全不泊同。首先吼，不会誉产生由合于土壤企固结或爷剪切破稼坏所引悲起的沉各降。因作用伸在沟快槽底聋面的顺荷载假，在培设置戴沉管输后非上但未弊增加仙，倒卖反减纺小了。在开扰槽前，刊作用在协槽底面（封图11-骄18）上的贩压力是:很少需沟要构筑丢人工基惭础以解灾决沉降摧问题。沉管喉隧道求施工炸时是矿在水逃下开改挖沟遭槽的肺，没有刊产生笋流砂枯现象甩的可拴能，不象行地面建宁筑或其胡它方法铅施工的记水底隧棉（如明券挖隧道航，盾构在隧道等窃），遇跟到流砂斗时就必谨须采用虹费用较肿高的疏乎干措施驰。对各牌种地短质条胳件的疫适应闸性很朵强，几乎镜没有什喜么复杂写的地质馆条件能使把沉管祸施工难尽倒。一般水巷底沉管餐隧道施滩工时不拴必象其渠它水底事隧道施猫工法那桃样，须盯在施工运前进行扛大量的格水上钻查探工作医。11卷.5始.2基础判处理仍须进扩行基础饼处理。其目寨的是勤因为辜在开万槽作倦业中条，不取论是运使用酿哪一踏种类喊型的斤挖泥滑船，悟挖成袖后的槽底表暴面总有默相当程笨度的不艰平整。使槽底表洽面与沉送管底面繁之间存唇在着很违多不规厉则的空能隙。会导核致地基土匆受力不谈匀而局部亦破坏，即从而引谎起不均艳匀沉降瓦，使沉懂管结构滴受到较轿高的局砍部应力恩，而致门开裂。在沉傻管隧趴道中必须搏进行割基础腊处理——垫平，以橡消灭滔这些捷有害貌的空常隙。沉管隧弄道的各原种基础霸处理方协法，大驾体上可皇分为先铺法村和后填清法二大类备。先铺法是在管楚段沉设捡之前，办先在槽留底上铺鸟好砂、异石垫层缴，然后蜂将段沉傅设在这叶垫层上兽。适用似于底宽眨较小的土沉管工萄程。后填捎法是在管潜段沉设图完毕之榜后，再据进行垫踏平作业铸。后填坡法大多泊（除灌济砂法之牢外）适站用于底进宽较大鹿的沉管挡工程。各种不栽同的基暴础处理乱方法之伍间的差傍别，仅竿是“垫平”途径颈的不部同而阵己。围其效刊率、蒸效果趁以及坡费用傍上的惊出入袭都大垄，因流此设勿计时比必须尺详作摇比较欠。11伪.5捷.3软弱复土层项中的胖沉管遇基础如果沉披管下的地基鹅土特乱别软轰弱，容许诊承载力碌非常小赏，则仅凳作“垫童平”处等理是不鸟够的。徒仍应认就真对待贝。解决判的办法僻有：以砂样置换冤软弱控土层赵；打砂烂桩并洞加荷辣预压芦；减轻沉膜管重量弹；采用桩背基。（1）会幕增加子工程级费用候很多，且犹在地槐震时须有液冠化危骡险。祥故在