高职院校轻轨与地铁施工技术教案05沉管法修建水下隧道

项目五沉管法修建水下隧道

一、项目名称上海外环线黄浦江沉管法修建水下隧道

二、能力目标具备地基施工能力；具备沉管施工能力；具备学生互助协作的社会能力。

三、项目施工工序基槽开挖→管段预制→管节浮运、沉放及水下对接→基础处理

四、项目和施工方法简介

1．工程概况上海外环越江沉管隧道工程位于距吴淞公园附近，工程西起浦西同泰北路西侧，东至浦东三岔港，工程位置如下图所示。该隧道为双向八车道公路沉管隧道。越江处江面宽度为780m，工程全长2882m，包括江中沉管段736m（2节100m、1节104m和4节108m,并内含一段长为2.5m的最终接头）、浦西暗埋段457m、浦西引道段282.7m、浦东暗埋段177m、浦东引道段207.3m、接线道路1022.8m。浦东设有隧道管理中心大楼；浦西设有风塔1座。全线设2座降压变电所、2座雨水泵房、2座消防泵房、2座江中泵房。工程于1999年12月28日动工，2003年6月21日正式建成通车。

2．施工方法简介沉管法适用于水下公路隧道施工。沉管隧道一般由敞开段、暗埋段、岸边竖井及沉埋段等部分组成。在沉埋段两端，常用设置竖井作为沉埋段的起点。竖井是沉埋隧道的重要组成部分，它起到通风、供电、排水和监控等作用。根据两岸地形和地质条件，也可将沉埋段与暗埋段直接相接而不设竖井。

五、任务分解

任务1沉管段基槽开挖的施工工序（2课时）；

任务2管段预制的施工流程（2课时）；

任务3管节的浮运、沉放、对接施工（2课时）；

任务4根据实际情况选择合理的基础处理方法（2课时）。

六、授课教案授课课题任务1沉管段基槽开挖的施工工序授课班级授课时间2课时授课地点教学目标能力目标知识目标（1）具有运用基槽开挖施工技术进行基槽施工作业的能力（2）具有互助协作的社会能力（3）具有与人沟通的能力（4）具有反应、理解、语言表达、逻辑思维，理论知识的综合应用能力（1）了解基槽开挖的施工机械（2）掌握基槽开挖的施工工序重点基槽开挖的施工机械的选择难点基槽开挖的施工工序能力训练任务及案例子任务1地质调查子任务2基槽开挖施工流程实例：香港地铁荃湾线尖沙咀至湾仔沉管段基槽开挖参考资料《沉管隧道设计与施工》科学出版社教学设计教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（1）告知本次课的能力目标：通过本次课的学习，学生能够使用基槽开挖施工技术进行基槽施工作业（2）告知本次课的知识目标：①了解基槽开挖的施工机械②掌握基槽开挖的施工工序讲授﹝口述、设问﹞课件、板书个别回答5分钟引入开挖前施工准备（1）地质的调查（2）水文及航道要求的调查展示、启发、提问课件、板书个别回答5分钟操练根据调查结果分组讨论基槽开挖的过程，为现场施工做准备启发、引导、归纳分析课件、板书个别回答15分钟深化到实训基地进行开挖基槽（1）设立控制点、定线（2）水下钻孔、挖泥（3）竣工测量（4）完工任务引领现场指导操作50分钟归纳(1)通过分组代表发言,提高了学生语言表达能力,综合分析和逻辑思维能力(2)通过学生互评,增加相互协作能力和沟通交流能力(3)总结卸泥区选择的原则教师指导下先学生总结，教师再归纳。课件、板书小组讨论代表发言3分钟训练小组讨论：遇到特殊地质问题该如何处理启发引导、重点讲解、个别指导课件、板书小组讨论代表发言7分钟总结重点：掌握基槽开挖的施工工序讲授课件3分钟课业布置调查日本东京港沉管隧道、德国易北河沉管隧道基坑开挖过程讲授记录2分钟效果评价：本次任务采用多现场教学的方法，学生在讨论和操作中培养了职业能力，获取了专业知识，达到了教、学、做的完美结合。

授课课题任务2管段预制的施工流程授课班级授课时间2课时授课地点教学目标能力目标知识目标（1）具有管段制作的能力（2）具有分析实际问题的工作能力（3）具有较强的表达沟通能力（1）了解临时干坞的规模（2）掌握管段制作的施工工艺重点干坞修筑的技术要点难点管节预制的技术要求任务及案例子任务1干坞制作场地规模的选择子任务2管段的制作案例：上海外环线黄浦江水下隧道参考资料《土木工程施工》同济大学出版社《沉管隧道设计与施工》科学出版社教学设计教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知内容：（1）临时干坞的规模的选择（2）管段制作的施工工艺目的：达到具有一定职业能力目标讲授﹝口述、设问﹞课件个别回答5分钟引入给定实例背景分组讨论：根据实例找出哪些项目影响干坞场地选择的规模展示启发课件、板书5分钟操练观看工厂生产管件的实例图片，在此基础上进行管段制作展示启发操作板书操作40分钟深化根据实例分组讨论：（1）钢筋混凝土管段制作应注意哪些问题（2）总结管段制作工序任务驱动、启发、引导课件、板书小组讨论12分钟归纳知识点1临时干坞的规模知识点2临时干坞的深度知识点3坞底和边坡知识点4坞首和闸门知识点5管段的施工缝和变形缝知识点6管件预制的施工要点在教师引导下学生先总结，教师再总结。课件、板书小组讨论代表发言8分钟训练分组讨论：结合实例讨论管段制作及其辅助工程任务驱动、启发、引导课件、板书小组讨论代表发言13分钟总结重点：（1）通过实例总结管段制作流程（2）能够独立完成管段预制讲授课件、板书5分钟课业布置结合实例讨论管壁混凝土是如何保证防水措施的讲授课件2分钟

效果评价：本次任务采用多种教学手段和方法，学生在动手和讨论中能够很好的完成职业能力目标培养。

授课课题任务3管节浮运、沉放、对接施工授课班级授课时间2课时授课地点教学目标能力目标知识目标（1）具有灵活运用管节浮运、沉放、对接施工方法的能力（2）具有互助协作的社会能力（3）具有与人沟通的能力（4）具有反应、理解、语言表达、逻辑思维，理论知识的综合应用能力（1）了解管节浮运前的准备工作（2）掌握沉放、下沉作业重点管节浮运前的准备工作难点管节浮运→管节沉放→管节的对接施工过程能力训练任务及案例子任务1管节浮运子任务2管节的沉放子任务3管节的对接施工参考资料《土木工程施工》同济大学出版社《沉管隧道设计与施工》科学出版社教学设计教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（1）告知本次课的能力目标①通过本次案例的学习，情境模拟，让学生在现场可以灵活运用管节浮运、沉放、对接施工方法②通过分组法，加强学生互助协作的社会能力③启发式的提问，互动引导，激发学生反应、理解、语言表达、逻辑思维，理论知识的综合应用能力（2）告知本次课的知识目标①了解管节浮运前的准备工作②掌握沉放、下沉作业讲授﹝口述、设问﹞课件、板书个别回答5分钟引入分析日本东京港沉管隧道浮运方案与广州黄沙至芳村珠江水下隧道管节浮运方案的区别启发提问课件、板书代表发言10分钟操练分组讨论：管节起浮→管节出坞的过程启发、引导、归纳分析课件、板书小组讨论代表发言互相点评15分钟深化结合课件探讨管节浮运的下序阶段管节沉放下沉过程阶段启发、引导、重点讲解、个别指导课件、板书小组讨论25分钟归纳知识点1管节浮运前的准备工作知识点2管节在干坞内起浮知识点3浮运知识点4总结管节下沉的具体步骤教师指导下学生先总结，教师再归纳。课件、板书小组讨论代表发言10分钟训练管节放精确后，如何对接启发、引导、重点讲解、个别指导课件、板书讨论小组讨论代表发言25分钟总结重点：掌握管节浮运、沉放、下沉作业的流程讲授课件、板书5分钟课业布置绘出日本东京港沉管隧道管节浮运方案示意图讲授课件5分钟

效果评价：本次任务采用多种教学手段和方法，学生在动手和讨论中能够很好的完成职业能力目标培养。

授课课题任务4根据实际情况选择合理的基础处理方法授课班级授课时间2课时授课地点教学目标能力目标知识目标（1）具有选择合适的基础处理方法的能力（2）具有互助协作的社会能力（3）具有与人沟通的能力（4）具有反应、理解、语言表达、逻辑思维，理论知识的综合应用能力（1）掌握先铺法的基本工序（2）掌握先铺法的主要特点重点先铺法的缺点难点沉管隧道的关键技术能力训练任务及案例子任务1刮砂法子任务2刮石法案例：香港地铁荃湾线尖沙咀至湾仔沉管隧道参考资料《沉管隧道设计与施工》科学出版社教学设计教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（1）复习上节课所讲的内容，用提问的方式来检验学生是否掌握（2）告知本次课的能力目标：能根据实际情况选择合理基础处理方法（3）告知本次课的知识目标：①掌握先铺法的主要特点②掌握先铺法的基本工序讲授﹝口述、设问﹞课件、板书个别回答5分钟引入根据实例背景考虑怎样获得基础沉降、压实值启发提问课件、板书代表发言互相点评11分钟操练根据之前讨论的结论和工程资料完成刮平作业步骤启发、引导课件、板书个别回答15分钟深化分组讨论：先铺法的特点（优点、缺点）启发、引导、重点讲解、个别指导课件、板书小组讨论25分钟归纳归纳实例并总结：先铺法的