岩土工程施工之沉管法施工技术课件

岩土工程施工福建工程学院土木工程系林奇第9章沉管法施工技术

9.1概述水底隧道的施工方法：围堤明挖法、矿山法、气压沉箱法、盾构法以及沉管法。世界上第一条沉管铁路隧道建于1910年，穿越美国Michigan州和加拿大Ontario省之间的Detroit河；沉管法是十九世纪五十年代起普遍应用,如今共有100多座沉管隧道。二十世纪50年代解决了两项关键技术——水力压接法和基础处理，沉管法已经成为水底隧道最主要的施工方法，尤其在荷兰。我国现有6条沉管法隧道：上海金山供水隧道，另外5条在宁波（宁波甬江水底隧道）、广州（广州珠江水底隧道）、香港（香港西区沉管隧道、香港东区沉管隧道）和台湾。9.1概述沉管法原理沉管法亦曾称作预制管段沉放法；先在隧址以外的预制场制作隧道管段，两端用临时封墙密封，制成以后用拖轮拖运到隧址指定位置上。预先在设计位置处，挖好水底沟槽。待管段定位就绪后，往管段中注水加载，使之下沉，然后将沉设完毕的管段在水下连接起来，覆土回填，完成隧道，此之谓“沉管隧道”。管段制作方式（截面形式）沉管隧道有圆形和矩形两类，其设计、施工及所用材料有所不同。（1）圆形沉管隧道（船台型）：这类沉管内边均为圆形、外边则为圆形、八角形或花篮形，多半用钢壳作为防水层；

（2）矩形沉管隧道（干坞型）：在每个断面内可以同时容纳2－8个车道，矩形断面的空间利用率较高，圆形沉管、矩形沉管9.2管件制作1、临时干坞的构造与施工临时干坞的深度应保证管段制作后能顺利地进行安装工作并浮运出坞。大型干坞常用土围堰或钢板桩做坞首。9.坏2州管件幼制作2、枝钢筋箭混凝卸土矩滨形管律段制衬作防水绍性及练抗渗时性要慢高。重度肆控制躁要严利格（扒重度必超过晒1%然以上挨，管追段就搂浮不椒起来槐。均质耐性要尽求。施工吵缝及荡变形风缝的装处理登要慎赖重。9.汗2竟管件览制作3、降封墙封墙茄材料咸：木刊材、漫钢材蔽或钢读筋砼冶；封墙算上需处设排恐水阀扒、进耐水阀绘及出尚入人蜻孔。4、咐检漏盼及干景舷调佩整干坞舱灌水迹检漏我。调整惑压载玻水的讨重量代，使姨干舷既达到民设计间要求额。干舷管段崇在浮堡运时休，为呆了保弯持稳丽定，灶必须夕使管尸顶面汉露出柔水面盒，其露公出高桐度称宿为干成舷。具有飘一定脂干舷感的管还段，鲜与风庙浪后作产生烦反向击力矩讲，保生持平迟衡。干舷灶的高汗度应脚适中佛，过叔小则抬稳定肿性差泉，过勉大时壁沉设京困难被。浮力改设计时，节按照最大泄混凝谨土容幸重、肢最大督混凝跃土体尾积和狂最小蚕河水妇的比倾重来计斤算干眯舷。9.的3牙管段要沉放沉放就方法糕：吊沉简法（漂分吊扩法、忙扛吊远法、气骑吊债法）拉沉既法1)脊分吊磁法2～安4艘平起重康船或凡浮箱浮筒剪吊沉吧法浮箱斤吊沉喝法2）犹扛吊刘法最主毯要的浪大型阔工具砖就是鼻四艘男小型屿方驳均；3）案骑吊坟法阻S扣EP4）诸拉沉河法1－焦拉合密千斤异顶；南2－余拉沉区卷扬谢机；冬3－节拉沉皆索；烫4－宅压载湖水9.坦3村管段户沉放管段是沉设秃作业碑：准备嗽工作浮运管段蜘就位管段吹下沉话（初班次下许沉、乓靠拢彻下沉本、着泡地下挽沉）水上敞交通枝管制9.剧4铅水下厚连接早期某采用喇灌筑黄水下拨混凝船土施狐工法言；二十患世纪须五十菌年代舱末，臣加拿抱大的羽台司沟隧道籍采用水力买压接绕法。用水涨力压罗接法你进行完水下淘连接蒙的主股要工冬序是赢：对位长——便拉合缓——摘压接吼——森拆除朋端封堪墙对位连接软前连接帐后9.细5鸡管段抄接头管段他接头特的构念造，耍主要烤有刚牺性接辉头和毅柔性甚接头渴两种派。刚性脆接头刚性替接头权系于抓水下魄连接名（不减论采樱用何爬法）更完毕缩慧后，钟于相带邻两捉节管毛段端伪面之陆间，行沿隧某道外教壁（宜二侧帮与顶包、底愿板）塞以一榆圈钢锯筋混遇凝土滚连接裤起来腥，形黎成一巨个永久裤性接封头。刚度纽奉较大栗，但臭沉降奴不匀姨易开努裂渗商漏。“先掉柔后秀刚”柔性朴接头主要铅是利科用水贿力压蹦接时旷所用砖的胶垫，吸扇收变印温伸忌缩与阴地基苦不均旦匀沉嫩降所债致角篇变，哑以消怀除或削减小刘管段吃所受鬼变温互或沉膛降应晕力。9.洋6矿接缝横管段烟处理拆与防指水措司施变形坦缝的糟布置刺与构酷造沉管狐结构一般脚都是裁二次挖浇筑径，奶常易宋发生种收缩皆裂缝姻。距不均皱匀沉家降等糖影响姜也易唐致管丧段开才裂罚。变形援缝每节币管段配分割樱成若聋干节肢段，缠一般德为1朋5～轧20丈m左状右福。变形挺缝须涂满足1.聪能适赔应一脖定幅汉度的雕线变基形与牵角变雾形。2.宏在浮济运、准沉设券时能逼传递熟纵向搞弯矩优。外排使纵向催钢筋眉全部灯切断归。而办内排蚀纵向波钢筋旋则暂据时不迁予切痛断，览待沉搂设完皂毕后跳再将此跨越摄变形仙缝之仓内排运纵向惹钢筋堡，全莲部切策断。3.诞在任剂何情眯况下玻能传壳递剪忠力变形宝前后吊均能荡防水收，台阶乖形变梁形缝1－沉吧管外针侧；2－沉塘管内墙侧；3－卷所材防茄水层该；4－钢工边橡位胶止伪水带狐；5－沥盲青防北水；6－沥苦青填聚料；7－钢舞筋混殖凝土爆保护孙层止水工缝带普遍驴的是建橡胶课止水脆带和亲钢边斯橡胶万止水钳带。1)商橡胶茫止水潜带橡胶言止水回带可若用天然砖橡胶（含亭胶率棋）7拉0％午）制谣成。射亦可咱用合成肯橡胶（如组氯丁伐橡胶爬等）袍制成京。橡胶尚止水慨带的屋寿命潮湿访、无势日照琴及温肯度较带低古等环蒸境理出想。地下宗工程臭中的纯橡胶资止水歉带的四耐用晌寿命吵应在太六十饼年以将上。经老奇化加瞒速实汉验亦贝可断按定其姻安全省年限唱超过因10统0年陪。形式趟：均由跑本体窜与锚腊着部委两部贷分组触成;变形序缝的画张开脚度、抹本体衣部的猾宽度早。这势两个炼因素染共同役决定商着止惑水带杨所受耗拉力嗽。2)酸钢边捉橡胶策止水渣带钢边夜橡胶纱止水膛带，谋系于来橡胶做止水淹带两残侧锚瘦着部侨中加银镶一书段薄猾钢板普，其貌厚度柳仅0双.7越mm导左右予，初弓于荷讨兰的坡凡尔葵逊（炊Ve酒ls摘en杯,1宇95鹅7）拥。管段治外壁叨的防刺水措糠施沉管果外防佳水和历沉管模自防词水两匆类;外防投水包扑括了钢壳围，钢户板防井水，狗卷材告防水蜓，涂触料防挎水等不岸同方蛋法；自防饶水主末要是脊采用独防水渔混凝丛土。钢壳锯与钢词板防纺水在沉圾管的扒三面尾（底蒸和二拜侧）歇甚至踢四面狭（包开括顶页面）盼用钢板患包覆的防稠水李;耗钢因量大盐、焊质缝防兰水可秧靠性睬不高拉、钢进材防喷锈问脱题仍展未切希实解点决;卷材很防水用胶控料粘躲结多捧层沥弯青类吊卷材感或合负成橡健胶类严卷材绪而成练的粘贴佳式（无亦称鼠外贴删式）防缠水层袭。均用梢浇油颤摊铺辆法粘您贴评;卷材腥粘贴椒完毕送后，毛须在啊外边窝加设纽奉保护俊层。涂料仅防水施工肌工艺踏较繁鸟，施遣工操澡作工娘程中变会造薪成“起话壳”熄，无法阀补救娇；抗拉播伸能谜力较颤差。9.愚7触沉管企基础在水疤底沉颗管隧扰道中农，因糠作用铸在沟久槽底旋面的孙荷载寨，不属因设每置沉目管而羞有所催增加昂，相更反，饥却有笨所减给小。9.昆7.耐1乐沉管咏基础恰受力基础秀处理逼——绵垫平沉管灿隧道刚的基询础处岛理方姓法，成大体搜上分扭为先铺础法和暂后填支法两大窗类；先铺浆法有刮砂胡法，国刮石刚法等；后填钓法有灌囊休法，责压浆雨法，击压砂辈法等。1)椒先铺窝法先铺施法实眨际上裹是利傲用刮铺输机将铺宝垫材这料（聪砂或捆石）坐设置总成平顾整的孤垫层镜。1－方遇环形元浮箱劣；2－砂圣石喂花料管虽；3－刮犁板；4－砂件石垫阳层（m）；5-锚块培；6－沟午槽底泰面；7－钢胀轨；8－移勉形钢忌梁2）腐后填累法在后蚂填法轨中，煤安设宗水底临时帖支座饶，临时过支座售大多息数为授道渣志堆上前设置汽钢筋群混凝背土支锈承板蛛，也管可以裂采用蜘短桩落简易葡墩。灌砂较法喷砂蜂法灌囊基法压浆尊法压砂针法2）济后填派法（1阁）、环灌砂物法（际2）柱、喷牛砂法1－预矿制支株承板诸；2－喷垄砂台砍架；3－喷械砂管愉；4－喷盼入砂盆垫层（3蚂）、姐灌囊获法灌囊梳法系材于砂金、石康垫层阳面上笨用砂谨浆囊想袋将低剩余帐空隙睁切实销垫密蒸。空囊械下沉睛，水喘面灌顽注混盲合砂捐浆。防止画顶管表，需蛮严密佣观测畏。（4庄）压叫浆法钳压幅砂法隧道器内部劲用通颗常的鸭压浆踏设备糖，经港预埋旺在管丘段底炕板上薯带单向府阀的赖压浆版孔，警向管就底空馆隙压吵注混投合砂宁浆。软弱腐土层华上的层沉管矮基础一般双的解舅决办选法有父：（1玩）以巴粗砂黑置换躲软弱敞土层密；（2负）打浸砂桩邀，并