沉管法隧道施工課件（PPT52）

第五節(jié)沉沉管法隧道道施工一般沉管隧隧道的施工工工序一、管段制制作對管段施工工的基本要要求是自身身不漏水，，即使承受受最大水壓壓時也不滲滲漏；管段段本身材質質均勻、質質量對稱、、結構牢固固，以免浮浮運時傾倒倒。管段有鋼殼殼型和鋼筋筋混凝土型型兩種。1）鋼殼管段段鋼殼管段的的制作工序序主要包括括：建造鋼殼制制作廠，一一般利用船船廠的設備備。制作鋼殼。。托運至駁裝裝棧橋，并并且固定。。澆筑內(nèi)部混混凝土。安裝頂板止止水板并注注入砂漿。。2）鋼筋混凝凝土沉管段段混凝土箱型型管段結構構通常在干干船塢內(nèi)制制作。預制混凝土土管段必須須歷經(jīng)干塢塢注水、管管段起浮、、浮運和沉沉放等過程程最終沉埋埋于江底基基槽中所以以管段結構構應滿足嚴嚴格的防水水要求、可可靠地承受受各工況中中的各種荷荷載、并能能平穩(wěn)起浮浮和不傾斜斜等多項要要求。鋼筋混凝土土沉管管段段施工注意意要點：使混凝土具具有高質量量的防水性性和防滲性性。嚴格控制混混凝土的重重度、注意意混凝土重重度若超過過1%以上，管段段將浮不起起來。嚴格控制模模板的變形形，防止因因模板變形形較大，造造成混凝土土質量不均均勻，管段段在浮運中中發(fā)生傾斜斜。慎重處理施施工縫和變變形縫，確確保各項質質量符合要要求。管段主體結結構完成后后，須在管管段的兩端端離端面0.5~1m處設置端封封墻。端封封墻用于使使沉管管段段成為封閉閉結構，使使可在塢中中浮起，以以便對管段段進行防滲滲檢漏，及及將其浮運運到預訂地地點。此外，還需需對管段安安裝壓載設設置。管段段下沉一般般由向壓載載設置加壓壓實現(xiàn)，壓壓載設施一一般采用水水箱。管段在出塢塢前最后需需做滲漏檢檢查和調整整干舷值。。管段制作的的難點主要要在于：管段制作精精度高主要體現(xiàn)在對管段總總質量、總總體積、干干舷高度、、沉放對接接精度的要要求上。管段防水要要求高主要體現(xiàn)在在管段結構構不允許出出現(xiàn)貫穿裂裂縫，并盡盡量避免和和控制表面面裂縫。特特別是目前前沉管管段段防水設計計的趨勢是是以結構本本體放水為為主，在管管段外側不不再采用外外部防水設設施。管段制作的的流程一般般是將一根根管段分為為若干節(jié)，，分節(jié)澆筑筑。二、管段浮浮運、沉放放與水下對對接管段浮運是是將干塢中中制作的沉沉管管段通通過水路拖拖運至沉放放地點的工工序。管段段起浮前應應先在干塢塢中進行管管段檢漏。。為保證浮浮運過程中中管段穩(wěn)定定，要求管管段有一定定的干舷。。干舷是指指管段浮運運時，管段段頂部露出出水面的部部分。管段沉放是沉管隧隧道施工中中用于使管管段下沉就就位的工序序。按工藝藝特點可分分為吊沉法法和拉沉法法。水下對接是是沉管管道道下沉就位位后，將其其與先期陳陳設的管段段和水下接接合的工序序。連接方方法有水下下混凝土連連接法和水水力壓接法法。1）干舷高度度確定干舷高度是是指在浮運運過程中，，管段露出出水面部分分的高度。。G-管段重心；；F-管段浮心，，即管段排排水體積的的重心；B-管段外包寬寬度（m）；H-管段外包高度（（m）；Hb-干舷高度；；1-壓艙水箱內(nèi)內(nèi)的壓艙水水4)管段浮運技技術沉管隧道施工中，，在干塢內(nèi)內(nèi)完成混凝凝土管段的的預制作業(yè)業(yè)后，需先先對其安裝裝用于浮運運、沉放及及水下對接接施工的全全部附屬設設備及設施施，然后向向干塢內(nèi)灌灌水，使混混凝土管段段在塢內(nèi)起起浮。塢內(nèi)內(nèi)外水位達達到平衡狀狀態(tài)后，即即可進行抗抗?jié)B漏檢驗驗和開始浮浮運管段。。浮運沉管隧道道管段，應應注意以下下條件：在現(xiàn)場特定定條件下隧隧道管段的的特性。在航運水道道中可以利利用的空間間。拖船的種類類和能力。。定位系統(tǒng)和和將有關信信息提交給給作業(yè)指揮揮者的方式式?？赡苡龅降牡钠渌闆r況。浮運的兩種主主要方式：：（1）拖輪浮運運（2）岸上絞車車拖運和拖拖輪頂推浮浮運拖輪浮運四船托運管段三船托運管段LOGOLOGOLOGO5）管段沉放放技術（1）管段沉放放方法管段沉放的的目標是需需滿足隧道道設計對不不同位置的的管段提出出的定位精精度要求，，采用何種種沉放方式式需根據(jù)管管段尺寸、、水流隨度度、水位深深淺以及以以往施工經(jīng)經(jīng)驗。管段沉放方法吊沉法分吊法扛吊法騎吊法拉沉法a.分吊法起重船吊沉沉法浮箱吊沉法法起重船吊沉沉法：又稱為浮浮吊法。沉放前起重重船通過管管段頂板預預埋的３－－４個吊點點提吊，同同時逐漸給給管段內(nèi)壓壓載，使管管段慢慢沉沉放到規(guī)定定的位置。。優(yōu)缺點：該法可免去去主要的沉沉放設備，，但占用水水面較寬，，對航道干干擾大，指指揮不方便便。LOGOc.浮箱吊沉法：將管段頂板板上方４只只浮箱通過過吊索和管管段起吊點點連接。吊吊索起吊力力作用在浮浮箱的中心心，分前后后兩組，用用鋼桁架連連結，起吊吊提升機和和浮箱定位位提升機安安放在浮箱箱頂部，管管段本身用用６根錨索索定位，定定位提升機機安設在定定位塔頂部部。浮箱吊沉法法的優(yōu)缺點點：減少水上作作業(yè)，使管管段對航道道的影響減減?。辉O備備簡單，水水上作業(yè)簡簡化，尤其其適用于大大型沉管。。LOGOd.扛吊法在左左右右方方駁駁之之間間加加設設””扛扛棒棒““，，””扛扛棒棒““下下吊吊設設沉沉管管，，然然后后沉沉放放，，這這種種方方法法也也成成為為方方駁駁扛扛沉沉法法。。優(yōu)缺缺點點：：吊扛扛法法使使用用于于小小型型管管段段的的沉沉放放，，不不僅僅沉沉放放時時較較為為平平穩(wěn)穩(wěn)，，而而且且浮浮運運時時還還可可以以利利用用駁駁船船組組挾挾持持管管段段航航行行，，使使浸浸水水面面積積對對浮浮軸軸的的慣慣性性矩矩成成倍倍增增大大，，從從而而使使浮浮運運時時抗抗傾傾覆覆穩(wěn)穩(wěn)定定性性及及安安全全度度提提高高。。e.騎吊吊法法騎吊吊法法系系用用水水上上作作業(yè)業(yè)平平臺臺””騎騎““于于管管段段上上方方，，將將其其慢慢慢慢的的吊吊放放沉沉沒沒，，所所用用水水上上作作業(yè)業(yè)平平臺臺，，也也叫叫自自升升式式作作業(yè)業(yè)平平臺臺，，實實際際上上是是矩矩形形鋼鋼浮浮箱箱。。就就位位時時，，向向浮浮箱箱內(nèi)內(nèi)灌灌水水加加荷荷壓壓載載，，使使４４條條鋼鋼腿腿插插入入海海底底，，需需要要入入土土較較深深時時，，可可以以壓壓沉沉一一次次后后，，排排水水浮浮起起鋼鋼平平臺臺，，然然后后再再注注水水加加荷荷壓壓沉沉。。如如此此反反復復數(shù)數(shù)次次達達到到設設計計要要求求。。騎吊吊法法適適應應條條件件：：適合合于于水水深深或或流流速速較較大大的的河河流流或或海海灣灣沉沉放放管管段段施施工工時時不不受受洪洪水水、、潮潮水水、、波波浪浪影影響響，，不不需需要要錨錨碇碇，，對對航航道道干干擾擾小小。。風浪浪較較大大時時有有利利，，但但設設備備費費用用大大。。②.拉沉沉法法利用用預預先先設設置置在在溝溝槽槽底底面面上上的的水水下下樁樁墩墩作作為為地地壟壟，，依依靠靠架架在在管管段段上上面面鋼鋼桁桁架架頂頂上上的的提提升升機機，，和和扣扣在在地地壟壟上上的的鋼鋼索索，，將將管管段段緩緩緩緩拉拉下下水水，，沉沉放放到到樁樁墩墩上上。。須在在水水底底設設置置樁樁墩墩，，費費用用較較大大。。（2）管管段段沉沉放放方方法法的的選選用用原原則則安全全原原則則效率率原則則環(huán)境境影影響響最最小小原則則經(jīng)濟濟原原則則6）管管段段的的水水下下連連接接與與沉沉管管隧隧道道的的防防水水技技術術（1）管管段段水水下下連連接接的的類類型型沉管管隧隧道相相鄰鄰管管段段之之間間的的連連接接結結構構，，簡簡稱稱為為管管段段接接頭頭。。剛性性接頭頭在相相鄰鄰兩兩節(jié)節(jié)管管段段端端面面之之間間，，沿沿隧隧道道外外壁壁澆澆注注一一圈圈鋼鋼筋筋混混凝凝土土將將之之連連接接起起來來，，形形成成一一個個永永久久性性接接頭頭。。剛性性接接頭頭應應能能抵抵抗抗彎彎矩矩、、剪剪力力和和軸軸力力，，不不低低于于管管段段自自身身的的強強度度。。剛性性接接頭頭水水密密性性不不可可靠靠，，在在使使用用過過程程中中常常因因不不均均勻勻沉沉降降而而開開裂裂滲滲漏漏。。“先先柔柔后后剛剛””接接頭頭：：水水力力壓壓接接時時所所用用的的膠膠墊墊，，留留在在外外圈圈作作為為接接頭頭的的永永久久性性止止水水防防線線，，剛剛性性接接頭頭在在膠膠墊墊的的防防護護之之下下，，不不在在滲滲漏漏。。其其剛剛性性部部分分一一般般在在沉沉降降基基本本結結束束之之后后，，再再澆澆注注鋼鋼筋筋混混凝凝土土。。柔性性接頭頭利用用水水力力，，壓壓接接時時所所用用的的膠膠墊墊，，吸吸收收變變溫溫伸伸縮縮與與基基礎礎不不均均勻勻沉沉降降造造成成的的角角度度變變化化，，以以消消除除或或減減小小管管段段所所受受溫溫變變與與變變形形應應力力。。（2）管管段段接接頭頭的的構構成成及及工工序序管段段之之間間的的剛剛性性接接頭頭一一般般由由在在兩兩側側鋼鋼板板之之間間填填充充混混凝凝土土形形成成。。構成成柔柔性性接接頭頭的的構構件件有有以以下下幾幾種種：：GINA橡膠膠止止水水帶帶二次防防水水橡橡膠膠水平平和和垂垂直直抗抗剪剪鍵鍵接頭頭連連接接鋼鋼纜纜或或W形鋼鋼板板GINA橡膠膠止止水水帶帶閉閉鎖鎖裝裝置置端部鋼鋼殼殼（3）最最終終接接頭頭的的構構造造和和工工序序①最最終終接接頭頭的的構構造造類類型型最終終接接頭頭的的構構造造可可按按其其所所在在位位置置分分為為兩兩類類：：水水中中最最終終接接頭頭和和岸岸上上最最終終接接頭頭。。②水水中中初初密密封封和和最最終終接接頭頭的的形形成成水中初初密密封封的的結結構構一一般般由由鋼鋼結結構構構構件件和和橡橡膠膠止止水水帶帶組組成成。。橡橡膠膠止止水水帶帶通通常常在在向向干干塢塢灌灌水水前前安安裝裝，，管管段段沉沉放放對對接接后后，，把把相相鄰鄰管管段段端端頭頭封封板板間間的的水水抽抽掉掉，，即即可可由由水水壓壓作作用用形形成成初初密密封封。。三、、沉沉管管隧隧道道的的基基礎礎處處理理1）沉沉管管隧隧道道基基礎礎處處理理的的特特點點沉管管隧隧道道的的地地基基、、基基礎礎的的沉沉降降問問題題與與一一般般地地面面建建筑筑的的情情況況截截然然不不同同。。區(qū)區(qū)別別為為沉沉管隧隧道在在基基槽槽開開挖挖、、管管段段沉沉放放、、基基礎礎處處理理和和最最后后回回填填覆覆土土后后，，抗抗浮浮系系數(shù)數(shù)僅僅1.1~1.2，使使作作用用在在溝溝槽槽底底面面的的荷荷載載不不會會因因設設置置沉沉管管而而增增加加，，相相反反卻卻有有些些減減小小。?？煽梢娨娫谠诔脸凉芄芩硭淼赖赖牡某脸凉芄芏味沃兄袠嫎嬛牡娜巳斯すせA礎，，一一般般不不會會因因荷荷載載過過大大而而發(fā)發(fā)生生沉沉降降問問題題。。基礎礎處處理理的的目目的的：：不是是為為了了對對付付地地基基土土的的沉沉降降，，而而是是為為在在管管段段沉沉放放前前，，基基槽槽開開挖挖不不平平整整，，使使槽槽底底表表面面與與沉沉管管底底面面之之間間存存在在很很多多不不規(guī)規(guī)則則的的空空隙隙，，這這樣樣會會使使地地基基受受力力不不均均，，引引起起地地基基不不均均勻勻沉沉降降，，并并使使沉沉管管結結構構受受到到較較大大的的局局部部應應力力而而開開裂裂。。因因此此在在沉沉管管隧隧道道施施工工中中必必須須進進行行基基礎礎處處理理，，使使管管段段底底面面與與地地基基之之間間的的空空隙隙充充填填密密實實，，均均勻勻接接觸觸。。2）沉管基礎處理方方法：刮鋪法（先鋪鋪