沉管法隧道施工課件

第五節(jié)沉管法隧道施工一般沉管隧道的施工工序一、管段制作對(duì)管段施工的基本要求是自身不漏水，即使承受最大水壓時(shí)也不滲漏；管段本身材質(zhì)均勻、質(zhì)量對(duì)稱、結(jié)構(gòu)牢固，以免浮運(yùn)時(shí)傾倒。管段有鋼殼型和鋼筋混凝土型兩種。1）鋼殼管段鋼殼管段的制作工序主要包括：建造鋼殼制作廠，一般利用船廠的設(shè)備。制作鋼殼。托運(yùn)至駁裝棧橋，并且固定。澆筑內(nèi)部混凝土。安裝頂板止水板并注入砂漿。2）鋼筋混凝土沉管段混凝土箱型管段結(jié)構(gòu)通常在干船塢內(nèi)制作。預(yù)制混凝土管段必須歷經(jīng)干塢注水、管段起浮、浮運(yùn)和沉放等過(guò)程最終沉埋于江底基槽中所以管段結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足嚴(yán)格的防水要求、可靠地承受各工況中的各種荷載、并能平穩(wěn)起浮和不傾斜等多項(xiàng)要求。鋼筋混凝土沉管管段施工注意要點(diǎn)：使混凝土具有高質(zhì)量的防水性和防滲性。嚴(yán)格控制混凝土的重度、注意混凝土重度若超過(guò)1%以上，管段將浮不起來(lái)。嚴(yán)格控制模板的變形，防止因模板變形較大，造成混凝土質(zhì)量不均勻，管段在浮運(yùn)中發(fā)生傾斜。慎重處理施工縫和變形縫，確保各項(xiàng)質(zhì)量符合要求。管段主體結(jié)構(gòu)完成后，須在管段的兩端離端面0.5~1m處設(shè)置端封墻。端封墻用于使沉管管段成為封閉結(jié)構(gòu)，使可在塢中浮起，以便對(duì)管段進(jìn)行防滲檢漏，及將其浮運(yùn)到預(yù)訂地點(diǎn)。此外，還需對(duì)管段安裝壓載設(shè)置。管段下沉一般由向壓載設(shè)置加壓實(shí)現(xiàn)，壓載設(shè)施一般采用水箱。管段在出塢前最后需做滲漏檢查和調(diào)整干舷值。管段制作的難點(diǎn)主要在于：管段制作精度高主要體現(xiàn)在對(duì)管段總質(zhì)量、總體積、干舷高度、沉放對(duì)接精度的要求上。管段防水要求高主要體現(xiàn)在管段結(jié)構(gòu)不允許出現(xiàn)貫穿裂縫，并盡量避免和控制表面裂縫。特別是目前沉管管段防水設(shè)計(jì)的趨勢(shì)是以結(jié)構(gòu)本體放水為主，在管段外側(cè)不再采用外部防水設(shè)施。管段制作的流程一般是將一根管段分為若干節(jié)，分節(jié)澆筑。二、管段浮運(yùn)、沉放與水下對(duì)接管段浮運(yùn)是將干塢中制作的沉管管段通過(guò)水路拖運(yùn)至沉放地點(diǎn)的工序。管段起浮前應(yīng)先在干塢中進(jìn)行管段檢漏。為保證浮運(yùn)過(guò)程中管段穩(wěn)定，要求管段有一定的干舷。干舷是指管段浮運(yùn)時(shí)，管段頂部露出水面的部分。管段沉放是沉管隧道施工中用于使管段下沉就位的工序。按工藝特點(diǎn)可分為吊沉法和拉沉法。水下對(duì)接是沉管管道下沉就位后，將其與先期陳設(shè)的管段和水下接合的工序。連接方法有水下混凝土連接法和水力壓接法。1）干舷高度確定干舷高度是指在浮運(yùn)過(guò)程中，管段露出水面部分的高度。G-管段重心；F-管段浮心，即管段排水體積的重心；B-管段外包寬度（m）；H-管段外包高度（m）；Hb-干舷高度；1-壓艙水箱內(nèi)的壓艙水

4)管段浮運(yùn)技術(shù)沉管隧道施工中，在干塢內(nèi)完成混凝土管段的預(yù)制作業(yè)后，需先對(duì)其安裝用于浮運(yùn)、沉放及水下對(duì)接施工的全部附屬設(shè)備及設(shè)施，然后向干塢內(nèi)灌水，使混凝土管段在塢內(nèi)起浮。塢內(nèi)外水位達(dá)到平衡狀態(tài)后，即可進(jìn)行抗?jié)B漏檢驗(yàn)和開(kāi)始浮運(yùn)管段。浮運(yùn)沉管隧道管段，應(yīng)注意以下條件：在現(xiàn)場(chǎng)特定條件下隧道管段的特性。在航運(yùn)水道中可以利用的空間。拖船的種類和能力。定位系統(tǒng)和將有關(guān)信息提交給作業(yè)指揮者的方式?？赡苡龅降钠渌闆r。浮運(yùn)的兩種主要方式：（1）拖輪浮運(yùn)（2）岸上絞車拖運(yùn)和拖輪頂推浮運(yùn)拖輪浮運(yùn)四船托運(yùn)管段三船托運(yùn)管段LOGOLOGOLOGO5）管段沉放技術(shù)（1）管段沉放方法管段沉放的目標(biāo)是需滿足隧道設(shè)計(jì)對(duì)不同位置的管段提出的定位精度要求，采用何種沉放方式需根據(jù)管段尺寸、水流隨度、水位深淺以及以往施工經(jīng)驗(yàn)。管段沉放方法吊沉法分吊法扛吊法騎吊法拉沉法a.分吊法

起重船吊沉法浮箱吊沉法起重船吊沉法：又稱為浮吊法。沉放前起重船通過(guò)管段頂板預(yù)埋的３－４個(gè)吊點(diǎn)提吊，同時(shí)逐漸給管段內(nèi)壓載，使管段慢慢沉放到規(guī)定的位置。優(yōu)缺點(diǎn)：

該法可免去主要的沉放設(shè)備，但占用水面較寬，對(duì)航道干擾大，指揮不方便。LOGOc.浮箱吊沉法之：將管段染頂板上移方４只捆浮箱通酬過(guò)吊索鹽和管段辭起吊點(diǎn)每連接。沒(méi)吊索起膝吊力作喬用在浮坑箱的中蕉心，分植前后兩知組，用貸鋼桁架枕連結(jié)，塞起吊提掌升機(jī)和軌浮箱定考位提升社機(jī)安放盡在浮箱鮮頂部，霸管段本盤身用６鼠根錨索樓定位，慮定位提棍升機(jī)安連設(shè)在定府位塔頂者部。浮箱伏吊沉怠法的桿優(yōu)缺解點(diǎn)：減少放水上戒作業(yè)障，使者管段舟對(duì)航寇道的烏影響瓦減小殲；設(shè)造備簡(jiǎn)駁單，握水上既作業(yè)庸簡(jiǎn)化針，尤報(bào)其適應(yīng)用于迅大型橫沉管滲。LO乒GOd.扛吊法在左右脈方駁之蜓間加設(shè)收”扛棒疤“，船”扛棒卵“下吊銜設(shè)沉管全，然后架沉放，博這種方什法也成宴為方駁去扛沉法磨。優(yōu)缺披點(diǎn)：吊扛法慨使用于銜小型管爛段的沉授放，不托僅沉放蹲時(shí)較為饒平穩(wěn)，問(wèn)而且浮做運(yùn)時(shí)還親可以利漢用駁船住組挾持損管段航蘭行，使溫浸水面泉積對(duì)浮青軸的慣玻性矩成招倍增大焰，從而堅(jiān)使浮運(yùn)國(guó)時(shí)抗傾舉覆穩(wěn)定布性及安殘全度提碼高。e.騎吊緊法騎吊晉法系兩用水略上作訂業(yè)平芹臺(tái)”于騎“踩于管淹段上敬方，波將其疫慢慢罷的吊趁放沉夸沒(méi)，刊所用屬水上顯作業(yè)洞平臺(tái)麻，也墓叫自襯升式嫩作業(yè)伍平臺(tái)鎖，實(shí)躺際上低是矩帽形鋼奇浮箱篩。就譯位時(shí)以，向廈浮箱雷內(nèi)灌像水加蜘荷壓艱載，否使４辭條鋼決腿插哥入海光底，食需要訊入土足較深掌時(shí)，倒可以供壓沉慎一次偵后，蒸排水遲浮起壇鋼平交臺(tái)，顆然后芹再注檢水加憶荷壓考沉。摧如此偷反復(fù)腹數(shù)次嶄達(dá)到鞋設(shè)計(jì)份要求仁。騎吊法急適應(yīng)條晴件：適合徒于水裕深或葡流速掙較大先的河湊流或劑海灣崇沉放舍管段屆施工明時(shí)不跪受洪情水、椅潮水末、波律浪影壓響，頌不需決要錨暴碇，男對(duì)航朵道干也擾小尊。風(fēng)浪較蔑大時(shí)有繡利，但童設(shè)備費(fèi)鵝用大。②.拉沉礦法利用纏預(yù)先波設(shè)置踐在溝規(guī)槽底神面上嘴的水紀(jì)下樁汽墩作茂為地?zé)焿?，?zé)依靠辟架在攝管段棚上面略鋼桁僵架頂然上的動(dòng)提升份機(jī)，憐和扣瘋在地皮壟上驕的鋼探索，董將管胳段緩斬緩拉交下水便，沉健放到默樁墩皆上。須在水縮慧底設(shè)置梳樁墩，栽費(fèi)用較妨大。（2）管段軋沉放方召法的選究用原則安全名原則效率原則環(huán)境影乓響最小原則經(jīng)濟(jì)鐘原則6）管腔段的姐水下喜連接召與沉蓮管隧糾道的呀防水之技術(shù)（1）管段躍水下連日接的類嫩型沉管槐隧道相鄰晶管段之帶間的連服接結(jié)構(gòu)抖，簡(jiǎn)稱才為管段尊接頭。剛性接頭在相鄰淹兩節(jié)管呆段端面杰之間，駕沿隧道雹外壁澆孔注一圈璃鋼筋混迷凝土將例之連接畫(huà)起來(lái)，璃形成一址個(gè)永久利性接頭姑。剛性酬接頭雜應(yīng)能批抵抗橋彎矩活、剪哨力和膜軸力殊，不糖低于苗管段畢自身扣的強(qiáng)精度。剛性接模頭水密抖性不可特靠，在附使用過(guò)榴程中常指因不均教勻沉降插而開(kāi)裂圓滲漏?！跋热嶂梁髣偂毙踅宇^：糞水力壓拉接時(shí)所盼用的膠筍墊，留抓在外圈健作為接舉頭的永膀久性止振水防線塑，剛性齒接頭在鉆膠墊的擋防護(hù)之涂下，不條在滲漏命。其剛宣性部分巖一般在毯沉降基史本結(jié)束嶺之后，卵再澆注獄鋼筋混帆凝土。柔性接頭利用水并力，壓竭接時(shí)所賽用的膠廊墊，吸若收變溫厘伸縮與咬基礎(chǔ)不肥均勻沉被降造成干的角度著變化，獨(dú)以消除作或減小劉管段所炒受溫變刪與變形英應(yīng)力。（2）管耐段接假頭的寬構(gòu)成楚及工嚇序管段枯之間剪的剛泳性接池頭一擁般由識(shí)在兩件側(cè)鋼作板之個(gè)間填任充混元凝土裁形成龍。構(gòu)成柔委性接頭而的構(gòu)件折有以下希幾種：GI自NA橡膠止桑水帶二次防襪水橡貍膠水平和閱垂直抗返剪鍵接頭連綢接鋼纜跪或W形鋼板GI共NA橡膠傻止水佩帶閉價(jià)鎖裝聽(tīng)置端部鋼異殼（3）最終纏接頭的貢構(gòu)造和綱工序①最終辭接頭的頸構(gòu)造類吃型最終株接頭巷的構(gòu)靈造可磨按其春所在歇位置以分為煙兩類酷：水匆中最間終接尚頭和士岸上戲最終進(jìn)接頭貍。②水碧中初咱密封蜓和最先終接乘頭的蠟形成水中初忘密封宣的結(jié)寬構(gòu)一辜般由貿(mào)鋼結(jié)聞構(gòu)構(gòu)示件和即橡膠至止水府帶組沫成。棟橡膠淚止水騎帶通繁常在什向干法塢灌充水前帳安裝披，管廟段沉鐘放對(duì)臭接后郵，把胃相鄰房誠(chéng)管段漁端頭撐封板陡間的胡水抽軋掉，升即可似由水鹽壓作庭用形宵成初和密封飼。三、舅沉管鈴隧道境的基州礎(chǔ)處腿理1）沉管昌隧道基誘礎(chǔ)處理鑄的特點(diǎn)沉管隧爽道的地徐基、基據(jù)礎(chǔ)的沉砌降問(wèn)題筋與一般呀地面建者筑的情僑況截然扛不同。距區(qū)別為揭沉管隧道在基債槽開(kāi)挖早、管段扣沉放、義基礎(chǔ)處級(jí)理和最翼后回填盈覆土后壘，抗浮行系數(shù)僅1.1距~1.去2，使作認(rèn)用在溝洲槽底面動(dòng)的荷載察不會(huì)因陸設(shè)置沉買管而增木加，相情反卻有確些減小逃?？梢?jiàn)香在沉東管隧道號(hào)的沉管腔段中構(gòu)膽筑的人陡工基礎(chǔ)允，一般際不會(huì)因獅荷載過(guò)櫻大而發(fā)粗生沉降喇問(wèn)題?；A(chǔ)綱處理洋的目明的：不是診為了福對(duì)付刷地基場(chǎng)土的炎沉降云，而秘是為懼在管堪段沉先放前疊，基羅槽開(kāi)勻挖不宵平整前，使驅(qū)槽底囑表面襖與沉券管底套面之丑間存虜在很精多不釀規(guī)則牲的空墻隙，透這樣錦會(huì)使雄地基協(xié)受力基不均洽，引奶起地乞基不利均勻雅沉降距，并債使沉總管結(jié)局構(gòu)受馬到較泉大的蹦局部木應(yīng)力械而開(kāi)消裂。素因此截在沉基管隧拒道施險(xiǎn)工中遣必須架進(jìn)行候基礎(chǔ)薪處理捧，使欣管段執(zhí)底面它與地溜基之比間的翅空隙戶充填皮密實(shí)索，均壤勻接陵觸。2）沉管基礎(chǔ)管處理方堅(jiān)法：刮鋪法幣（先鋪征法）噴砂畢法和嗓壓注艦法（苦后填時(shí)法）樁基帆法灌砂連法灌囊法刮鋪法刮鋪法襲是在扔管段柱沉放嬸前采耽用專蹤蝶用的離刮鋪曾船上關(guān)的刮若板在雀基槽輸?shù)坠螛?gòu)平鋪錢墊材隨料，犧作為齡管段糾基礎(chǔ)玻。基曹搞底應(yīng)濫超挖裙６０掃０－介８０軌０mm，在悟槽底湊兩側(cè)細(xì)打數(shù)衡排短勿樁并嶄安設(shè)蜜導(dǎo)軌認(rèn)，以幣便在影刮鋪山時(shí)控阻制高軟程和星坡度筒。投放鋪繭墊材料祝采用抓棗斗或通糧過(guò)刮鋪健機(jī)的喂厭料管進(jìn)介行。刮板船駛用沉到啄水底的筒錨塊穩(wěn)拍定，刮蜘板支撐嚷在刮板茂船的導(dǎo)高軌上?；⑵秸日埃担癿m，刮石喚２００mm。缺點(diǎn)：轟需要?；议T的刮弓鋪設(shè)備拔；作業(yè)繼時(shí)間長(zhǎng)改，干擾染航道；除刮鋪完伯后需經(jīng)遭常清除鴨回淤土甲或塌坡盒的泥土顛；在管椒段底寬賭較大是絞施工困揮難。噴砂法是從岔水面塌上用石砂泵塌將砂法、水踢混合突料通許過(guò)伸匠入管食段底譜的噴催管向扁管段田底部蹈噴注順，填哪滿空問(wèn)隙。砂墊蹤蝶層厚識(shí)度一葡般為1m