沉管法施工技术讲义

10.沉管法施工技术

10.1基本原理沉管法：在隧址附近修建的临时干坞内(或船厂船台)预制管段，用临时隔墙封闭，然后浮运到隧址规定位置，此时已于隧址处预先挖好水底基槽。待管段定位后灌水压载下沉到设计位置，将此管段与相邻管段水下连接，经基础处理并最后回填覆土即成为水底隧道。在已修筑好的干坞内预制管段 一般由敞开段、暗埋段、岸边竖井与沉埋段等组成。

沉埋段两端通常设置竖井作为起讫点，竖井起到通风、供电、排水和监控等作用。根据两岸地形与地质条件，也可将沉埋段与暗埋段直接相接而不设竖井。沉管隧道的组成整体结构：水下沉管隧道的整体结构是由管段基槽、基础、管段、覆盖层等组成，整体坐落于河（海）水底。沉管隧道的横断面结构覆盖层管段基础基槽10.2沉管隧道结构10.2.1沉管隧道结构分类按断面形状：圆形矩形等按建筑材料：钢壳混凝土钢筋混凝土按管段的制作方式：船台型干圬型船台连型1）造聚船厂章船台涉上预越制钢互壳2）滑换行下忠水，顽水上醋悬浮冰状态阁灌注蜜混凝松土3）横谜断面充一般李为圆牌形、设八角弱形、减花篮婆形，懒多为叨圆形优点灯：1）圆疲形，堤弯矩梅较小兔；水美深大币时，诸较经箭济2）管毅段底户面积厕小，孤基础烤容易堵处理3）钢缝外壳松既是顾外模瘦，又热是防懂水层北，同锄时保壤护内葵侧混窜凝土缺点浩：1）断还面空侧间不招能充菌分利泳用；关车道炒数少2）隧尘道深悲度增饥加，解基槽巡寿土方持量增延加3）耗毯钢量那大，沟造价拖高，似焊接伯质量汪无法厦保证净，没欺完没稳了的脆堵漏4）钢忍壳防粗锈问若题、炒防水乡丰问题廉。干圬以型1）临救时干朽圬中蚕制作翁钢筋偿混凝贼土管离段，皮外涂防水茫涂料2）圬探内灌获水，曾管段最上浮创；拖运运到愧隧址茅陈设3）断厉面多帝为矩紫形优点扁：1）管舱段在描干船纪坞内惕制造韵，不侧需钢唇壳，洁节约抱钢材2）断驼面大吊小不尊受限总制缺点抛：1）必报须在桥合适跟地点元修建帜干船揭坞2）需贼设置盲防水呼层，按并加府以保熊护，蝇以保乎证防类水性3）混比凝土月工艺似要求判高，视特别户是水抬密性里要求4）底寻面积导大，桐基础府处理励麻烦10桂.2汁.2沉管电隧道母结构蹄设计神要点设计舰内容陕主要像有：总体肝几何助设计桂；结旅构设侄计；辣通风暂设计群；照俭明设弹计；钳内装己设计详；给运排水秀设计妇；供查电设副计；辩运行截管理揉设施咐设计括等。（1）横犯断面丹的设蚊计用干朝船坞便制作波的钢饱筋混甲凝土弹管段侮，从开施工盈的角返度看汽，在悉应力远方面蚕是不伍会有垂问题蝴的。泳决定顺横断昏面时放，就棍是要注意铜对浮即力的结平衡。决屯定断裂面尺乔寸时眉，一垃般都失按采逢用平面嗽框架机结构进行镜应力驾计算定。一般义管段炎结构胞设计横断裙方向寨的钢覆壳断酒面，某一般梨决定做于混凝诵土灌惜注时好的应苗力。随恭着混睬凝土递的灌待注，铸吃水碌深度决增加很，而社水压炭增大捕。设误计断窗面也卧随之翠变化丸。因税此，液应对每一部施工钉阶段希的混胶凝土椅重量丑和水拐压进殊行应份力计对算，而龟后按念最危竭险状势态，房诚决定唐钢壳怎断面柳。（2）纵陶断面贪的设免计施工橡阶段莫：主痛要计凉算浮平运、横沉设张等阶练段时势主要然由施呢工荷播载引跌起的滥弯矩访，浮捧运管楼段越盼长，武所受岸弯矩究越大乏。使用抽阶段缠：弹群性地察基梁颂理论哈计算古纵向症内力钢壳失作为维整体暑梁分抚析，免保证串纵向逐发生目变形砍而横扁截面垦方向设无显伤著变穷形，嚼可利卷用横赚柱和涉支柱绘增强赢截面著的刚潜度（3）预厘应力走混凝赞土管贫段设歉计跨度魔较大榜时，壮并且瓣土、赏水压戚力较设大时屈，采岔用管轰段顶音、底放及隔舞墙预伤应力翅设计坊，改拨善管傲段结苍构的警抗裂敏性能尼。10社.3沉管扯隧道辆施工夏工艺10鱼.3饥.1沉管豆法施顿工前惨期调点查工筋作水力丈调查页：流速秒、流洗向、绕密度安差异仰、潮腔汐、味水位塑变化院、兆海荒浪和皱波浪渗影响选、水寇质情矮况地质狗调查动：地基填承载寒力、蜓水下辽障碍具物、短浚挖侄技术气象着调查秤：风、规温度束、能赠见度晋等地震捷调查搁：断层俭位置奔、地足震记址录、车土层爪性质奔或成买层状师态，萝特别梁注意后液化前问题10液.3廉.2临时粉干船白坞的传构造付与施毫工（1）规借模取决卸于管柔段节马数、敌管段栏宽度届与长播度、焦管段鼻预制隶批量金，同滨事考约虑工鞭期因条素。小型奇干圬：分层批制恨作瑞典Ti逢ng慰st适ad隧道胞（5节管占段，有长93录.5蜂m，80漆m，宽30趣m）：此干圬35愈00平米拳（10址0×赢35台m）大型轨干圬：一张批制平作日本淘东京愿港水宴底隧免道（9节管矛段，馆长11先5首m，宽37福.4订m）：赴干圬81蝇27瞧0平米鞭（64僻5×现12追6榨m）（2）深屡度保证纯管段笨制作另好后丙能顺仅利浮垄运出昨坞。（3）坞愤底与乓边坡坞底20宾-3搏0丙cm无筋罚混凝绝土或械钢筋沾混凝棵土（可铺砂解砾或坚碎石脆层）或1-呆2.计5艳m的黄临砂；盛上覆20殊-3煎0脾cm砂砾涛或碎舱石一般框坞底近强度掌不存译在问捏题边坡需进毅行边席坡稳骑定性腐分析可采悉用防炊渗墙欺及井浪点系慕统分批饺制作朽时，由需分究析干碧圬排愧水时拣边坡桶的稳名定性（4）坞奶首、酬坞门一批映制作有时：陪一般蹲不采主用坞证门，躲仅用崇土围词堰、番钢板械桩围驴堰；针局部庸拆除天围堰菊，将惹管段墙拖运悦出坞分批逢制作盒时：究双排羡钢板烛桩围坐堰；投单排霞钢板还桩作坞门10勇.3跪.3管段桑制作（1）施担工缝抗、变狸形缝村的控尚制纵向些施工型缝：伯竖墙呢下端30春-5烟0c咏m处横向笛施工纪缝：歉垂直巴缝（鹊水密制性难疗以保怕证）设置祝垂直旱于隧薄道轴贸线方盾向的谁变形球缝，灵以防租止管云段开杜裂，圈长短际一般木为15券-2环0芒m（2）底躬板地层啄不均殖匀沉来降可度能引忠起管烈段裂熟缝。乓一般莲在坞绪底沙书层上盏铺设塑一块6m披m厚的柱钢板顶，与户底板崖混凝委土浇瞒筑在骆一起多，既款防水沙，又告防止博外力鹅对底失板的纤破坏阀。或余者用9-衰10笛cm的钢扫筋混揪凝土再板代堂替钢汁板，爱并贴展上防骨水膜瘦。（3）侧雁墙与埋顶板侧墙再外周钻可用航钢板律（做期外模煎板和捉侧防党水）凝，应恢确保念焊接锅质量夸。也盼可用兴防水岭膜，斜并做旦好防攻水膜刻保护像。顶板寺上通娘常铺慢设防点水膜亚，浇鸭筑15夹-2胡0c孩m厚的嫌钢筋占混凝积土保最护层扎，一灵直包串到侧验墙上桐部，迷并做运成削匠角，盖避免秧被船潮锚钩亏住。（4）临枣时隔坝墙设置旬于管冻段两盆端50炸-1壳00直c叙m处木料逗、钢括材或浩钢筋筐混凝保土制篮成设计非时按伐最大柔静水赢压力浙考虑封端下墙上灭需设括排水皆阀（蕉下部转）、姐进气馆阀（敌上部员）、锻人员灯出入护孔（5）压恋载设蓝备石碴旋、矿伴碴或傲者水睛，多晃数用常加载妹水箱每只袜管段>4只水欧箱，鲁均匀虏布置忌于四悬角水箱裙容量旅取决奏于干网舷大糕小、楚下沉券力、岸基础盈压重愈等（6）预垮应力妖张拉管段耳预制阿完成僻后，侮在干旦船坞码内全册部预选应力汤一次加施加耗完毕瞧。10籍.3千.4管段针浮运管段膨制作右完成陕后开烤始向现干船州坞注年水，伯检查鞭管段按内部制漏水防情况腰，一归旦发弊现漏翅水，际立即该停止列注水冬并修诸补。船坞惩内水跌位接撑近干苍舷量暖时，匀向压邀载水江箱内反注水聚，防熊止管翅段上胆浮。剖完全品淹没取后，出排出吊水箱颤内的千水，需使管播段上染浮。习浮运畅时干度舷量栗一般给取10衬-1悠5c伯m左右代。调动整完炒后，领打开姿坞门絮，拽锦出管座段。一般众清晨龙托运晌至隧赞址，望以便有沉设之。提伶前12魂h做好怪水流睬与气昏象条堂件预走报工别作，肾并提斯前2h复核怠。一拢般要滴求：娱风力彻小于5-唐6级，役能见胀度大寸于10沈00菠m，气营温高离于-30C，可巨进行境沉设欲作业膛。宁波闸甬江沙沉管退隧道丹管段阴预制干坞震注水裂与管黎段检支漏调救整管段曾内部参检漏10吸.3妄.5沟槽讯浚挖基槽燃断面底宽场：大榨于管秀段宽残度4－10枝cm深度煎：覆效盖层柄厚+管段滚高度+基础挎处理依所需天超挖或深度坡度咸：土明层条宣件、文基槽侦留置娇时间络、水卡流情乡丰况等浚挖揪方式挖泥扒船选惩择吸扬救式挖淹泥船生产汽效率雪高；筹成本尝低；姿开挖育面平竖整度歌好抓扬窑式挖海泥船造价巧低；西浚挖探深度运大；饥可开孩挖硬傲土链斗坦式挖垄泥船生产寻效率敏高；婆成本蝇低；止能浚便挖硬洽土；键平整搭度好木；占纹用水悬面大铲扬玻式挖德泥船浚挖断费用莫高；表占用裳水面惹小耙吸祸式挖俩泥船绞吸光式挖地泥船链斗沿式挖蒸泥船抓斗桃式挖浆泥船铲斗舟式挖抛泥船10盘.3输.6管段惧沉放影响烛因素饿：管猜段尺拌寸、香地形祥、水北流条弯件、储气象涂条件果、航票运条友件管段仪下沉尖全过耍程一史般需础要2~恋4h。下住沉作拜业分策为初步下沉皆、靠拢下沉稼与着地下沉3个步开骤。初步粗下沉压载迁至下僵沉力酱达50％规停定值职后校驾正位骑置，奴之后茎再继龙续压僚载至疲下沉沿力达10敌0％规凑定值尸，然岩后20辞-5沾0c泳m/武mi迎n的速胳度下皇沉，直到倚管段兴底部是离设惰计高既程4~而5m为止。靠拢甚下沉将管欢段向影前节催既设饱管段短方向芝平移忠至距映前节锦管段2~教2.机5m处，州再将暮管段鞠下沉塘到管燃段底旱部离得设计复高程0.上5m左右威，再雨次校坦正管煎段位佛置。着地取下沉先将冈管段塘底降肢至距蔽设计丧高程10疤~2智0c胳m处，逃再将涝管段秀继续赞前移农至距淹既设推管段20缩慧~5尝0c螺m处，颠校正共位置迁后即要开始芝着地拔下沉单。下惠沉速玩度缓曾慢，胆随时私校正倦管段糠位置刊。管段反下沉猴作业覆步骤浮箱勾分吊铃法1-沉放良管段;2绩-压载鞠水箱;3灶-浮箱;4馋-定位膏塔;5傲-指挥宪室;6口-吊索;7蔽-定位府索;8题-既设祥管段;9朱-鼻式仿托座a)就位趋前;德b)加载闭下沉;甩c)沉放氧定位浮箱荐分吊座法管段义顶板矩上方暮用4只浮袋力10亭00～15拔00勿kN的方型逗浮箱直接费吊起闹，吊悲索起辣吊力行作用步于各室浮箱奖中心范，前奸后每域组两斯只浮漠箱用钢桁愿架连接怒，并异用4根锚师索定配位。宿起吊聚卷扬岂机与甲浮箱灯定位圈卷扬医机均焰安放遵在浮踩箱顶衔部，颈管段皆本身衡则另灵用6根锚鹊索定已位，垄其定券位卷玻扬机酒则安惕设在每定位哲塔顶溪部。船组(四驳)杠吊绣法每组哄船体臭由两潜只铁忧驳或肯两组圆浮箱厌构成质，将嗽每组第钢梁(杠棒)两头闹担在虹两只高船体否上构晃成一态个船告组，部再将至先后拳两个挠船组叮用钢柱桁架兰梁连闯接成蚊整体溉船组(前后灶两个听船组赴也可丧不用低钢桁负架梁铲连接)。船勒组与躲管段牧各用6根锚惨索定雨位(均为赞四边锣锚与豆前后渡锚)，所宅有定还位卷颗扬机塔均安寸设在违船体晋上，劳起吊驾卷扬栽机安套设在铸“杠旋棒”进上，录吊索化的吊格力通中过“福杠棒溪”传挺到船洪体上剩。1-沉管;2-铁驳;3-船组茫定位苹索;4-沉管淹定位占索;5-杠棒;6-连接禽梁;7-定位胡塔10歪.3约.7水下炉连接水下随混凝完土连父接法应用跑范围早期连均使蛇用该矿法，诱目前问只用危于最任终接未头连念接。施工妥方法水中遍安放集圆弧离形堰赢板，抚围成匙圆形肯钢围漠堰，今往围捐堰内颠灌筑色水下记混凝版土，挂形成即管段斗连接礼。水力性压接驶法作用饶原理利用梯作用警在管需段上衫的巨龙大水紧压力未使安怜装在遍管段伤前端底面周先边上范的一依圈胶华垫发条生压斩缩变钳形，啄形成吉一个绑水密闻性相止当可袭靠的趋管段里接头励。水力捐压接灿的步慈骤：1）对童位；2）拉喜合；3）压副接主要学是垫岁平基洲槽底菠部，蜂有刮感铺、浮喷砂狮、压副砂法倒。刮铺土法在管锋段沉放刑前采炎用专留用刮姻铺船爷上的勇刮板惨在基困槽底咳刮平尘铺垫倒材料(粗砂每或碎阁石或污砂砾壶石)作为慈管段拒基础悬。采用笋刮铺揪法开竿挖基压槽底找应超席挖60暴~8目0c币m，在颤槽底鼻两侧赔打数橡排短牲桩安迟设导锋轨，允以便虚在刮蚂铺时锅控制何高程惠和坡协度。10凡.3刑.8基础秃施工喷砂缴法从水爪面上用受砂泵各将砂呜、水陵混合依料通男过伸最入管孝段底晓下的变喷管恭向管蜻段底巨喷注江、填底满空咳隙。咏砂垫告层厚臣度1m左右兼。可沿梁着轨论道纵罪向移象动的设台架富外侧骨挂三娃根L形钢锈管，显中间罩为喷除管两若侧为犁吸管扩。压砂讨法在管少段沉义放后屑向管飘段底游面压自注水独泥砂伟浆或坚砂作渴为管饼段基停础。蹈根据冒压注乌材料睛不同喉分成压浆贿法和压砂震法两种。压浆灯法：开塘控基弦槽时株应超铺挖1m左右望，然膛后摊林铺一持层厚40硬~6遮0c圈m的碎签石。较两侧莫抛堆概沙石灶封闭促槛后权，通浑过隧踢道内桑预留捞压浆盟孔注骗入由该水泥扬、膨更润土里、黄斧砂和蚁缓凝验剂配磁成的五混合比砂浆造。压砂潮法：与勉压浆摇法相触似，逢但注碎浆材详料为砍砂水祖混合恢物。10蛛.4沉管软隧道购施工全特点（1）隧齐道深应度与容其它赵隧道谣相比骗，因籍能够郊设置额在只腔要不支妨碍分通航反的深陡度下协，故沙隧道则全长睁可以她缩短油；（2）隧牙道管惜段是拼预制肉的，系质量抽好，易水密犯性高刷；（3）造怖价较卵低。男水下防挖土步与管怖段制顶作成端本较茂低，宝短于昼盾构河隧道陪；（4）工越期短牵，对牛航运放干扰滋小。令管段藏在干升坞中颂呈长