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)管段浮运技术术沉管隧道施工中，在在干坞内完成成混凝土管段段的预制作业业后，需先对对其安装用于于浮运、沉放放及水下对接接施工的全部部附属设备及及设施，然后后向干坞内灌灌水，使混凝凝土管段在坞坞内起浮。坞坞内外水位达达到平衡状态态后，即可进进行抗渗漏检检验和开始浮浮运管段。浮运沉管隧道管管段，应注意意以下条件：：在现场特定条条件下隧道管管段的特性。。在航运水道中中可以利用的的空间。拖船的种类和和能力。定位系统和将将有关信息提提交给作业指指挥者的方式式。可能遇到的其其他情况。浮运的两种主要要方式：（1）拖轮浮运（2）岸上绞车拖拖运和拖轮顶顶推浮运拖轮浮运四船托运管段三船托运管段LOGOLOGOLOGO5）管段沉放技技术（1）管段沉放方方法管段沉放的目目标是需满足足隧道设计对对不同位置的的管段提出的的定位精度要要求，采用何何种沉放方式式需根据管段段尺寸、水流流随度、水位位深浅以及以以往施工经验验。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法浮箱吊沉法起重船吊沉法法：又称为浮吊吊法。沉放前起重船船通过管段顶顶板预埋的３３－４个吊点点提吊，同时时逐渐给管段段内压载，使使管段慢慢沉沉放到规定的的位置。优缺点：该法可免去主主要的沉放设设备，但占用用水面较宽，，对航道干扰扰大，指挥不不方便。LOGOc.浮箱吊沉法：将管段顶板上上方４只浮箱箱通过吊索和和管段起吊点点连接。吊索索起吊力作用用在浮箱的中中心，分前后后两组，用钢钢桁架连结，，起吊提升机机和浮箱定位位提升机安放放在浮箱顶部部，管段本身身用６根锚索索定位，定位位提升机安设设在定位塔顶顶部。浮箱吊沉法的的优缺点：减少水上作业业，使管段对对航道的影响响减小；设备备简单，水上上作业简化，，尤其适用于于大型沉管。。LOGOd.扛吊法在左右方驳之之间加设”扛扛棒“，””扛棒“下吊吊设沉管，然然后沉放，这这种方法也成成为方驳扛沉沉法。优缺点：吊扛法使用于于小型管段的的沉放，不仅仅沉放时较为为平稳，而且且浮运时还可可以利用驳船船组挟持管段段航行，使浸浸水面积对浮浮轴的惯性矩矩成倍增大，，从而使浮运运时抗倾覆稳稳定性及安全全度提高。e.骑吊法骑吊法系用水水上作业平台台”骑“于管管段上方，将将其慢慢的吊吊放沉没，所所用水上作业业平台，也叫叫自升式作业业平台，实际际上是矩形钢钢浮箱。就位位时，向浮箱箱内灌水加荷荷压载，使４４条钢腿插入入海底，需要要入土较深时时，可以压沉沉一次后，排排水浮起钢平平台，然后再再注水加荷压压沉。如此反反复数次达到到设计要求。。骑吊法适应条条件：适合于水深或或流速较大的的河流或海湾湾沉放管段施施工时不受洪洪水、潮水、、波浪影响，，不需要锚碇碇，对航道干干扰小。风浪较大时有有利，但设备备费用大。②.拉沉法利用预先设置置在沟槽底面面上的水下桩桩墩作为地垄垄，依靠架在在管段上面钢钢桁架顶上的的提升机，和和扣在地垄上上的钢索，将将管段缓缓拉拉下水，沉放放到桩墩上。。须在水底设置置桩墩，费用用较大。（2）管段沉放方方法的选用原原则安全原则效率原则环境影响最小小原则经济原则6）管段的水下下连接与沉管管隧道的防水水技术（1）管段水下连连接的类型沉管隧道相邻管段之之间的连接结结构，简称为为管段接头。。刚性接头在相邻两节管管段端面之间间，沿隧道外外壁浇注一圈圈钢筋混凝土土将之连接起起来，形成一一个永久性接接头。刚性接头应能能抵抗弯矩、、剪力和轴力力，不低于管管段自身的强强度。刚性接头水密密性不可靠，，在使用过程程中常因不均均匀沉降而开开裂渗漏。“先柔后刚””接头：水力力压接时所用用的胶垫，留留在外圈作为为接头的永久久性止水防线线，刚性接头头在胶垫的防防护之下，不不在渗漏。其其刚性部分一一般在沉降基基本结束之后后，再浇注钢钢筋混凝土。。柔性接头利用水力，压压接时所用的的胶垫，吸收收变温伸缩与与基础不均匀匀沉降造成的的角度变化，，以消除或减减小管段所受受温变与变形形应力。（2）管段接头的的构成及工序序管段之间的刚刚性接头一般般由在两侧钢钢板之间填充充混凝土形成成。构成柔性接头头的构件有以以下几种：GINA橡胶止水带二次防水橡胶水平和垂直抗抗剪键接头连接钢缆缆或W形钢板GINA橡胶止水带闭闭锁装置端部钢壳（3）最终接头的的构造和工序序①最终接头的的构造类型最终接头的构构造可按其所所在位置分为为两类：水中中最终接头和和岸上最终接接头。②水中初密封封和最终接头头的形成水中初密封的结结构一般由钢钢结构构件和和橡胶止水带带组成。橡胶胶止水带通常常在向干坞灌灌水前安装，，管段沉放对对接后，把相相邻管段端头头封板间的水水抽掉，即可可由水压作用用形成初密封封。三、沉管隧道道的基础处理理1）沉管隧道基基础处理的特特点沉管隧道的地地基、基础的的沉降问题与与一般地面建建筑的情况截截然不同。区区别为沉管隧道在基槽开挖挖、管段沉放放、基础处理理和最后回填填覆土后，抗抗浮系数仅1.1~1.2，使作用在沟沟槽底面的荷荷载不会因设设置沉管而增增加，相反却却有些减小。。可见在沉沉管隧道的沉沉管段中构筑筑的人工基础础，一般不会会因荷载过大大而发生沉降降问题。基础处理的目目的：不是为了对付付地基土的沉沉降，而是为为在管段沉放放前，基槽开开挖不平整，，使槽底表面面与沉管底面面之间存在很很多不规则的的空隙，这样样会使地基受受力不均，引引起地基不均均匀沉降，并并使沉管结构构受到较大的的局部应力而而开裂。因此此在沉管隧道道施工中必须须进行基础处处理，使管段段底面与地基基之间的空隙隙充填密实，，均匀接触。。2）沉管基础处理方方法：刮铺法（先铺铺法）喷砂法和压注注法（后填法法）桩基法灌砂法灌囊法刮铺法刮铺法是在管段段沉放前采用用专用的刮铺铺船上的刮板板在基槽底刮刮平铺垫材料料，作为管段段基础。基曹底应超挖挖６００－８８００mm，在槽底两侧侧打数排短桩桩并安设导轨轨，以便在刮刮铺时控制高高程和坡度。。投放铺垫材料料采用抓斗或或通过刮铺机机的喂料管进进行。刮板船用沉到到水底的锚块块稳定，刮板板支撑在刮板板船的导轨上上。平整度砂砂５０mm，刮石２０００mm。缺点：需要专专门的刮铺设设备；作业时时间长，干扰扰航道；刮铺铺完后需经常常清除回淤土土或塌坡的泥泥土；在管段段底宽较大是是施工困难。。喷砂法是从水面上用用砂泵将砂、、水混合料通通过伸入管段段底的喷管向向管段底部喷喷注，填满空空隙。砂垫层厚度一一般为1m左右。平均砂砂粒径为0.5mm，混合料中含含砂量一般为为10%，有时可达到到20%。压砂法在管段内沿轴轴向铺设直径径200mm输料钢管，接接到岸边或水水上砂源，通通过泵砂装置置及吸料管将将砂水混合料料泵送到已接接好的压砂孔孔，压入管底底孔隙。桩基法适用条件：地基特别软弱，