沉管顶管结构讲义

§9-1沉管结构

跨越江河有三种方法—轮渡、桥梁、隧道。轮渡基建费用低，运营费用也较低，但通行量不大；桥梁单位长度造价低（同隧道比），但有海轮通过时，要造得高，而坡度又不能过大，故引桥要长，从而总造价高。此时用隧道则较经济。（见图）明挖，需建造围堰（如南京玄武湖隧道），技术较简单，但围堰工程量较大，有时还需导流渠道（如三峡工程）盾构法（如英吉利海峡隧道）沉管法（上海穿越黄浦江的隧道）水底隧道施工方法概述：沉管施工方法：施工中的黄浦江沉管隧道1、在临时干坞预制管段，一般100米左右（目前最长268米）。两端用临时封墙封闭（钢板，易拆除）2、向干坞灌水使管段浮起，（下铺碎石，否则水不能进入，则难浮起），用拖轮拖到指定位置。3、在设计隧道位置，事先在水下挖好沟槽4、待管段就位，向其内灌水，使下沉到位。5、将沉没到位的管段在水下连接，再回填覆土即基本完成施工。一般一天沉一节，间隔准备时间一个月。沉管施工方法：应用历史：19世纪末便有应用，20世纪初向大型管段发展，但因几个关键技术问题未能较好解决，如管段的水下连接技术，故应用不多。自20世纪50年代以来，沉管技术有飞跃性突破，得到越来越多的应用。沉设匙过程权控制：(不惹能无翁控制戏下沉婆）沉设明时设嫌计水祥箱灌涛水量皱，以坦便控吵制。分初步万下沉、靠拢醉下沉与着地屈下沉。方法仔有：分吊挡法—用浮伏筒吊牢住沉晴放，扛吊丧下沉（方堪驳扛跌吊）君。管段生上设虑定位秆索，诊可在列岸上治拉动菌控制著来定马位，托河中俘设地嗽锚使象锚索陷折转猴。拖航旺前要东在坞尼中沉应没24小时户以上子检漏晒。特点赔:1、质量书高：预醉制管肃段本悟身的狱结构曲及防笔水质斑量易恐保证危；接匠缝少爆（同脱盾构泻比）愤，再腰用水奴力压骆接法坑可滴披水不星漏。2、单价雾和总袋造价阻低：水临下挖溉土较掏在暗肺挖花米费小届；整脸段预烂制、针拖航对较预板制、音运输绣、拼证装管巴片花县费小沸；覆房诚土薄子，埋低深小穴，使疲长度草小，填故总康造价浅低。3、势现场闸工期疤短4、丈操作共条件拐好，恒基本董无地桃下作冈业，剩水下喝作业询也较霉少，谢气压故下作乖业则跌完全释没有阔。5、奖对土睛层的区适用范性强脱，在石流砂绵层中半施工志也无纱困难软（如逐围堰催，开痕挖则秤难）6、始水深糊无特塑殊限出制，遗如以武潜水聋最大歉深度总为限滥，则滤可达刊70捐米7、奴断面慎形状镜、大公小无零特别研限制罢，可久有4泥-8傅个车曲道但是：1、急流时难施工，需作业台；2、施工时如何保证通航亦需考虑，并需同航道管理部门讨论。四、桨设计包括总体会几何设计抄，结构设计湾，内装胸修设计斧，通风核、照经明、蛛给排倦水、捉供电等设讨计，运行强管理场设施设计压等。总体忽设计很重幅要，粮如尽滑力减女小覆姥盖率叹、峒穴口移索到水预边，亦虽增榴加引瘦道挡绒墙高谦度，雀但减鸟小隧拿道长挎度，享有时扯由此表可省谢去通萄风设魔备，木使总布造价竹大大仔降低案。这里精主要杂讲结跟构设隙计，饶包括营以下饼几个扔方面杏。沉管撑结构存设计1、并拖航矿时的屿浮力窑设计要保顽证干舷押高度，有拒一定菠的干习舷高持度，厉倾斜融时产独生抗略倾力施矩，筑才稳刮定。一般纤干舷田高度枯为1么0-辅15型cm傍，对贩圆形该、八酿角形摊则4怖0-何50壶cm内。过绑大则以沉设妖时灌载水量仆大。特殊宰情况串下，厌结构希厚度膨大，砍浮力竞不足杯，则看需浮钻筒或棵在顶朵部设条钢围饼堰。沉管钻结构类设计2、昼抗浮骨计算施工巴阶段紧：，要贪针对立覆土躲前的马情况温来计朴算，耍即土骡未覆强，索妄具、棉定位尖塔等锡已拿养走。使用膨阶段迫：，此庄时考轧虑侧允摩阻惕力，像用最肾大水暖容重句、最榆小混炸凝土边容重址计算怎。如言压载统混凝垃土密喊实度遵差，核一般司按2仿.2累5t录/m3计算浩。计算有时要腾考虑布到混助凝土炒的容辨重误厕差、纱河水床容重券可能强的变俗化等赏。沉管运结构异设计3、告结构锣设计荷载：土趟、水猛压力龄，水宏压要合考虑弱一定打重现君期的德洪水井位；倒上覆编土压屯力也争在变虑化，零因河否床淤陪积或望冲刷拆等。惊侧土厘压力再开始都小，李以后靠逐渐吨增大粉到静圈止土放压力腾。浮力一般构等于赤排水泥量，必但对谎粘性贺土，漏由于视“滞森后现筒象”敢可大观于排女水量揪。施工蔬阶段茫的弯龄矩验虹算：由季端封荒闭墙吸、定解位塔灶等引惹起。沉管震结构心设计波浪薯力影响刻不大破，一群般不丘会改房诚变配吹筋。沉船认荷载厨：大小非与船铲型、帐装载腔、沉矩没方岭式、岂覆土扩厚度奴、河木底情毒况等摊有关表。一报般取雕5-汇13软t/些m。贺目前狂认为妖可不边考虑干，因委几率亏很小厕。反力贺分布有均花布、挂文克尊尔、即弹性患理论律等。计算维分析有横俯向分售析及搂纵向嚼分析猾，纵话向分或析一数般主报要考讽虑沉迫设阶治段由痕端墙英与定质位塔戚（在且管段嗽两端袄竖立者的钢诊架，拍上有挤定位钥标志笔）等革引起先的纵厚向弯缺曲。沉管育结构威设计最大咐裂缝玩宽度业，所品以强有度较插高的肝II愤I级寨以上起钢筋禁不用醉。预应纯力：一愈般不耕用，柳但荷愈载大的时，叙用预屡应力岁较经拴济。夜而荷蒜载在蜓沉设喜后才增作用瘦，故谁加预豪应力僚又会锐使另他一面拢开裂掩，解另决方咱法之滴一是死在内铸部用幼钢筋堵对拉艘，代劫替荷谷载作抗用，驶沉设尿后再热将它求取走拜。（搜图）沉管宾结构郑设计4、串变形笋缝和既管段尸接头设浇划注温测度5筋-1垃5度酸，使漫用时绕外侧低温度交10谨度，舰内侧亦0-驻25各度，输无变津形缝碰时温禁度应艳力可丑达4猫MP宝a，季会严疼重开嘉裂。士又，舍一般该先浇妻底板件，再副浇侧哄墙与侧顶板骂，后爽浇混匠凝土侄不能探自由抬收缩预，也糟会开寄裂；竟地震谊、不仪均匀次沉降劳也会疏使管蛙段开赤裂。杆所以衡每节段管段水内要乱设变盘形缝血，一刘般间泽距1酷5-结20师米。变形造缝应咐满足：有侍一定鞋的线膜变形食和角蚕变形紧能力位；变他形前披后均方能防脆水；默施工维阶段叠能传眉递弯照矩。沉管验结构腿设计变形洒缝构射造：间鸣隙不转小于该2厘塔米，踢其间筐用防期水材纳料填水充。验为抵溉抗施茧工阶伤段弯摆矩，风内侧祸钢筋颜连通朵，沉零设就悬位后校再割跃断。跃还设映一道男止水系袋。11钢筋沉管裤结构哑设计接头准用水力半压接熟法，加付拿大规人首被创，拼管端柄装橡旷胶垫愤，其鸟形状冰由荷和兰人区提出全的为呜好（季见图惠）沉管饲结构港设计5、拴沉管裂防水以往销用钢肆壳防明水，锡近年刮来用宪柔性货防水鄙（如娇氯丁诵橡胶颜卷材淡）。雷也有处防水衔涂料味，但辛延伸武率不效够。变形捷缝处判设一痰道止四水带支，一周般用箱橡胶淹止水车带或苦钢边秤橡胶穷止水衬带。叫以往老的金所属止炸水带火已不债用，突塑料归止水圣带弹蓝性差摊，也珠不用竿。沉管颠结构杀设计6、尾沉管巨的基价础荷载远小，诱一般统不用询作基漫础。拦但开龟槽不罩平，策要对钩地基渣持力捏层进画行处便理。己（与野水下揪管段钱对接嘉是沉驳管施选工的油两项主关键未技术金）。地基侵持力逢层处扩理方铸法：1）后铺吴法，底催面较改窄时乓用，敏包括厌刮铺劣砂、桶石；2）先铺棍法，底令面较秀宽时插用（尝宽时御难后愁铺）侦，包蠢括灌酿砂、嘱喷砂泰、压裂浆、片压混污凝土漫、灌敞囊法梦等。增压浆省、砂伸、混像凝土络法较融简单光可靠滨。沉管修结构莲设计在土吹层过搏软时狐，则傻要作粒基础渗。因有荷载殃虽较诱原来市减小冻，但殿不均再匀。而方法批有：（1派）换修土，半工程鞋量不虽宜大默；（2坚）砂夸桩预强压，肢费时母；（3制）减掠轻自算重，阳会有燃抗浮疼问题设；（4纺）桩轧基础搬，多睡用。沉管蝇结构边设计用桩导基时腾，一谋般在伪其上笑浇一圾层混芒凝土堪，再仆铺砂待石垫驱层，愁以保艺证状沿与管贷段接怎触。使也有激用砂降浆囊兔袋、集活动项桩顶高等方溉法（幅荷兰塘人提弓出）辆。§9堤-2煮顶酸管结码构一、择顶管粒施工求方法在工独作坑纵中将郑预制降混凝凯土箱绵涵顶晃入，假多用瓦于穿买过铁村路路扁基的兔隧道直。工作约坑：对悼曲线帅铁路柄，工贿作坑稿要设端在曲代线外艺侧。滑板：混移凝土么板，骨上有导向型墩、润滑逼层，下她要防仿滑，纸例设防滑陶梁。1钳‰的拆仰坡榴，因抢推出堡后前放端一弃般要掠下沉命。要副防止绞滑板袍拉断介。有时雾用简虎易滑懒板，奋如平摧铺片往石，摄再灌疼水泥效浆；惑用钢馒轨，景轨间忘填砂扫，再叼用水敞泥砂亮浆抹产面；荐土硬给时，惧用灰班土垫选层再词铺粗孩砂亦但可。润滑挠层：由拴润滑骑剂及耽塑料秋薄膜膝组成二、归箱涵截制作与一增般混它凝土出箱涵姐的区妥别只解是在摘表面灰要喷陶石蜡田，做搬顶板亿防水征层（略因顶乱上会偏积水抓），下前端挂装刃宽角（驰图8赵-6割）。去顶板局防水风层外位可浇河一层那混凝熄土，坝以保刘护之便。断面你高度毛大时勺，要诱设挖土宁平台，减羽小挖寸土坡谁面高僻度，富挖土漏平台