沉管隧道施工講義T155

第七章沉管隧道施工沉管法修筑水底隧道的主要方法1810年-----倫敦試驗(yàn)1894年1904年1984年-----高雄海底隧道1993年-----廣州珠江海底隧道1995年-----寧波甬江海底隧道沉管法－－－預(yù)制管段沉放法沉管法修隧道首先是在隧址以外的預(yù)制場制作隧道管段，管段兩端用臨時(shí)封墻封閉，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后托運(yùn)到隧址位置，沉放管段到已預(yù)先進(jìn)行了溝槽浚挖的設(shè)計(jì)位置上，然后進(jìn)行管段水下連接，處理管段接頭及基礎(chǔ)，覆土回填，以完成隧道構(gòu)筑的全部工作。上海外環(huán)沉管隧道管節(jié)在黃埔江上運(yùn)輸中管節(jié)在黃埔江上運(yùn)輸中水上作業(yè)業(yè)，下錨錨碇水上作業(yè)業(yè)水上作業(yè)業(yè)

圖片：沉管法優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：（１）施施工方法法簡單，，對地質(zhì)質(zhì)水文條條件適應(yīng)應(yīng)性強(qiáng)；；采用管段段預(yù)制，，浮運(yùn)沉沉放的方方法，可可避免難難度較大大的水下下作業(yè)工工作，施施工簡便便。隧址址開挖較較淺，基基槽開挖挖和基礎(chǔ)礎(chǔ)處理的的施工技技術(shù)比較較簡單，，地質(zhì)適適應(yīng)性強(qiáng)強(qiáng)。（２）施施工工期期短，施施工質(zhì)量量容易保保證；管段地面面預(yù)制，，施工場場地集中中，管理理方便，，管段的的結(jié)構(gòu)與與防水措措施質(zhì)量量得到充充分保證證，在隧隧址的施施工時(shí)間間短。（３）工工程造價(jià)價(jià)低；管段預(yù)制制，水底底的土石石方量小小。（４）有有利于多多車道和和大斷面面布置。。第一節(jié)沉沉管隧隧道的結(jié)結(jié)構(gòu)與設(shè)設(shè)計(jì)一、沉管管隧道的的基本結(jié)結(jié)構(gòu)圓形矩形船臺(tái)型干塢型（一）圓圓形管段段圓形管段段的內(nèi)輪輪廓線為為圓形，，外輪廓廓線有圓圓形、八八角形和和花籃形形，還有有組合形形斷面。。圓形管段段一般在在造船廠廠的船臺(tái)臺(tái)上制造造，所以以又稱為為船臺(tái)型型管段．．制作時(shí)是是先預(yù)制制鋼殼，，然后沿沿船臺(tái)滑滑道滑行行下水成成為浮體體，在漂漂浮狀態(tài)態(tài)下灌注注鋼筋混混凝土．．圓形沉管管隧道的的特點(diǎn)：：優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)受受力比較較合理；；（2）底部寬寬度小，，基礎(chǔ)處處理比較較容易；；（3）鋼殼既既是澆注注混凝土土的外模模，又是是隧道的的防水層層，該防防水層在在浮運(yùn)過過程中不不易碰損損，防水水效果也也好。圓形沉管管隧道的的缺點(diǎn)：：（1）斷面空空間利用用率不高高；（2）斷面面不便于于建造多多車道隧隧道；（3）管段制制造鋼材材消耗量量大，造造價(jià)高。（二）矩矩形管段段矩形管段段一般為為鋼筋混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)，在在臨時(shí)干干塢中制制作，制制作后往往塢內(nèi)灌灌水使之之浮起并并拖運(yùn)到到隧址沉沉放。矩形管段段特點(diǎn)：：優(yōu)點(diǎn)：（1）制作不不占用造造船廠設(shè)設(shè)備，不不妨礙造造船工業(yè)業(yè)生產(chǎn)；；（2）車道斷斷面利用用率高；；（3）建造多多車道隧隧道時(shí)，，工程量量和施工工費(fèi)用均均較省。。矩形管段段的缺點(diǎn)點(diǎn)：（1）需建造造臨時(shí)干干塢；（2）管段混混凝土灌灌注及浮浮運(yùn)過程程要求嚴(yán)嚴(yán)格。二、沉管管隧道設(shè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容容：幾何設(shè)計(jì)計(jì)、通風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)、、結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)照明設(shè)計(jì)計(jì)、內(nèi)裝裝設(shè)計(jì)、、給排水水設(shè)計(jì)供電設(shè)計(jì)計(jì)、運(yùn)營營與安全全設(shè)計(jì)等等。（一）幾幾何設(shè)計(jì)計(jì)包括：沉管管段段的截面面尺寸確確定管段長度度的確定定截面尺寸寸的確定定：截面尺寸寸的確定定需要考考慮隧道道的用途途和施工工。要結(jié)結(jié)合考慮慮隧道施施工的兩個(gè)階段段（浮運(yùn)運(yùn)階段和和沉放階階段）的要求，，特別是是外輪廓廓線要通通過浮力力設(shè)計(jì)才才可最后后確定，，要有保保證一定定的干舷舷高度，，抗浮安安全系數(shù)數(shù)。長度的確確定：長度的確確定要考考慮:經(jīng)濟(jì)條件件航道條件件縱斷面的的形狀管段的形形狀管段及其其他的施施工條件件珠江水下下隧道是是連接廣廣州市中中心區(qū)和和芳村區(qū)區(qū)的重要要交通廊廊道，是是水下道道路與地地鐵共管管的隧道道。其橫橫斷面為為四孔鋼鋼筋砼箱箱型結(jié)構(gòu)構(gòu)，其中中兩孔為為雙線機(jī)機(jī)動(dòng)車孔孔，一孔孔為上下下行地鐵鐵孔，另另一孔為為管線廊廊，隧道道建筑全全長1238m，隧管段段長721m，沉管（（預(yù)制））段457m，寬33m，高8m，是我國國首次采采用沉管管法施工工的大型型過江隧隧道。（二）結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)１.沉管隧道道所承受受的荷載載包括：運(yùn)營使用用階段荷荷載施工階段段荷載特殊荷載載結(jié)構(gòu)自重重：取決于幾幾何尺寸寸和選用用的材料料，使用用階段要要考慮各各種內(nèi)部部管線的的作用。。水壓力：：設(shè)計(jì)時(shí)要要分別考考慮高、、低潮水水位的壓壓力，同同時(shí)還要要考慮當(dāng)當(dāng)?shù)刈畲蟠笈_(tái)風(fēng)或或特大洪洪水水位位的壓力力。土壓力：：垂直土壓壓力和側(cè)側(cè)向土壓壓力。波浪力：：必須有適適當(dāng)措施施防止波波浪力使使管段翻翻轉(zhuǎn)。沉放摩擦擦力：回填土之之后，溝溝槽底部部受荷不不均、沉沉放不均均而引起起的摩擦擦力。地基反力力：（假設(shè)））直線分布布；反力力強(qiáng)度與與各處地地基沉降降量成正正比；彈彈性理論論。沉船荷載載：船只失事事后沉在在隧道頂頂上引起起。溫度應(yīng)力力：由于沉管管內(nèi)外側(cè)側(cè)之間存存在溫差差引起的的。２.沉管隧道道結(jié)構(gòu)受受力分析析沉管的橫橫斷面結(jié)結(jié)構(gòu)形式式多采用用矩形，，管段頂頂板、底底版和側(cè)側(cè)壁的連連接為剛剛接，多多車道的的沉管，，橫斷面面一般為為多孔矩矩形結(jié)構(gòu)構(gòu)，為高高次超靜靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)，通常常先假定定沉管構(gòu)構(gòu)件尺寸寸進(jìn)行內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算，經(jīng)過過幾次循循環(huán)，最最后確定定結(jié)構(gòu)尺尺寸。（1）由于隧隧道縱坡坡和河底底標(biāo)高的的變化，，各處斷斷面所受受水土壓壓力不同同，特別別是接近近岸邊時(shí)時(shí)，荷載載變化較較大。所所以不能能只從一一個(gè)斷面面的結(jié)構(gòu)構(gòu)分析確確定內(nèi)力力，進(jìn)行行配筋。。（2）為改善善結(jié)構(gòu)受受力性能能，減少少裂縫出出現(xiàn)，避避免采用用剪刀鋼鋼筋，采采用變截截面或折折拱結(jié)構(gòu)構(gòu)或橢圓圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)。（三）浮浮力設(shè)計(jì)計(jì)浮力設(shè)計(jì)計(jì)包括：：干舷的選選定抗浮安全全系數(shù)的的驗(yàn)算確定沉管管高度與與外輪廓廓尺寸１.干舷為了保持持管段穩(wěn)穩(wěn)定，管管段頂面面必須露露出水面面，其露露出高度度稱為干干舷。100－150mm400－500mm確定合理理的干舷舷高度過小管段段不穩(wěn)定定；過大大則管段段不容易易沉放．．確定浮力力計(jì)算干干舷高度度計(jì)算浮力力時(shí)，根根據(jù)混凝凝土的最最大容重重和水的的最小容容重進(jìn)行行．２.抗浮安全全系數(shù)抗浮安全全系數(shù)：：浮運(yùn)時(shí)浮浮力大小小與其自自身重力力之比。。在施工階階段，臨臨時(shí)施工工設(shè)備的的重量可可以不計(jì)計(jì)，抗浮浮系數(shù)在在1.05-1.1之間。在使用階階段?。保?２－１.５，計(jì)算算是可以以考慮兩兩側(cè)填土土對管壁壁的摩擦擦力。浮力計(jì)算算：混凝凝土最小小密度和和水的最最大密度度計(jì)算。。第二節(jié)沉沉管管管段制作作矩形沉管管隧道施施工：干塢修筑筑→管段預(yù)制制→基槽與航航道浚挖挖→管段浮運(yùn)運(yùn)與沉放放→管段水下下連接和和基礎(chǔ)處處理。一、臨時(shí)時(shí)干塢的的修筑滿足條件：能分節(jié)預(yù)制管管段，在管段段制成后灌水水浮起，距離離隧址較近，，地質(zhì)條件較較好，并便于于管段出塢和和浮運(yùn)。（一）干塢的的規(guī)模根據(jù)工程規(guī)模模、管段長度度尺寸和管段段數(shù)量，并結(jié)結(jié)合塢址的地地形、地質(zhì)條條件、工期、、土地使用費(fèi)費(fèi)和施工設(shè)備備等情況綜合合考慮決定。。一次預(yù)制管段段干塢優(yōu)點(diǎn)：：一次預(yù)制管段段干塢是在干干塢內(nèi)一次完完成所有管段段的制作，它它只需放一次次水進(jìn)塢，干干塢不需要采采用閘門，施施工簡便，干干塢僅用土圍圍堰或鋼板樁樁圍堰作塢首首一次預(yù)制管段段干塢缺點(diǎn)：：干塢規(guī)模較大大、占地多、、土地使用費(fèi)費(fèi)用較大。適用條件：工程量小、管管段數(shù)量少、、土地使用價(jià)價(jià)格低和塢址址地質(zhì)條件差差的工程。２.分批預(yù)制管段段干塢優(yōu)點(diǎn)：干塢規(guī)模小、、占地少，造造價(jià)低，重復(fù)復(fù)使用率高，，而且有利于于與其他施工工程序配合以以縮短工期。。缺點(diǎn)：（1）需要采用閘閘門式塢門，，造價(jià)高；（2）先批出塢沉沉放的管段需需待幾個(gè)月才才能與后批管管段相接，不不利于先沉放放的管段穩(wěn)定定，安全難于于保證；（3）已開挖的基基槽可能會(huì)有有回淤，影響響后批管段基基礎(chǔ)質(zhì)量；（4）干塢反復(fù)灌灌水、排水，，影響塢墻的的穩(wěn)定性；（5）重復(fù)使用還還會(huì)造成塢底底墊層上的淤淤泥清除困難難，影響塢底底的透水性和和其防排水能能力與承載能能力，影響再再次預(yù)制管段段的質(zhì)量。（二）干塢的的構(gòu)造塢墻塢底塢首及塢門車道排水系統(tǒng)干塢的構(gòu)造１.塢墻塢墻周邊多數(shù)數(shù)采用簡單的的自然邊坡為為鎢墻，邊坡坡的坡度可采采用１：２，，必要時(shí)可在在上堤中設(shè)鋼鋼板樁或加設(shè)設(shè)噴射混凝土土防滲墻，以以防地下水滲滲漏。多雨區(qū)區(qū)可采用鋪設(shè)設(shè)一層塑料薄薄膜加沙袋固固定保護(hù)措施施，防止雨水水沖刷邊坡引引起坍塌。2.塢底（１）先鋪一一層干砂，在在砂層中鋪一一層２５０－－３００mm厚的混凝土或或鋼筋混凝土土，再鋪沙礫礫或碎石，防防止管段上浮浮時(shí)被吸?。ǎ玻┫蠕佉灰粚樱保埃玻玻祄m厚的黃砂，再再在黃砂層上上鋪２００－－３００mm厚的沙礫或碎碎石．（３）遇到特特別松軟的粘粘土或淤泥層層，塢底則需需進(jìn)行加固處處理，如土石石換填，一般般換１m厚碎石，也可可結(jié)合換填用用樁基礎(chǔ)加固固塢底．３.塢首及塢門一次預(yù)制管段段干塢中，可可用土圍堰或或鋼板樁圍堰堰作塢首，而而不用設(shè)置塢塢門；分批預(yù)預(yù)制管段干塢塢中，干塢要要重復(fù)使用，，所以要設(shè)塢塢首和塢門。。４.干塢的排水系系統(tǒng)井點(diǎn)法降水，，或塢底設(shè)明明溝、盲溝和和集水井，用用泵將水排至至塢外。為了了增強(qiáng)地基承承載力，保證證基底的穩(wěn)定定，應(yīng)保持塢塢底１m范圍內(nèi)干燥無無水。同時(shí)塢塢堤外應(yīng)設(shè)截截水溝和排水水溝。５.干塢的車道從塢外到塢底底要修筑車道道，以便運(yùn)輸輸施工機(jī)具、、設(shè)備和材料料。（三）干塢的的施工干法施工：先沿干塢的四四周作混凝土土防滲墻，隔隔斷地下水，，然后用推土土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)機(jī)從里面向塢塢口開挖，挖挖出一部分土土用來回填作作塢堤，大部部分土運(yùn)至棄棄土場，塢底底和塢外設(shè)排水溝、截水水溝和集水井井。坡面用塑料料薄膜滿鋪并并壓沙袋，以以防雨水沖刷刷。塢底鋪砂砂、碎石，再再用壓路機(jī)壓壓實(shí)平整，塢塢內(nèi)修筑車道道。干塢施工所采采用的主要施施工設(shè)備：（１）混凝土土攪拌站；（２）起重設(shè)設(shè)備；（軌行行門式起重機(jī)機(jī)，塔式起重重機(jī)）（３）運(yùn)輸設(shè)設(shè)備；（４）拖運(yùn)管管段設(shè)備；（（電動(dòng)提升機(jī)機(jī)和絞車）（５）其他設(shè)設(shè)備（鋼筋加加工設(shè)備、抽抽水設(shè)備、電電焊機(jī)、空氣氣壓縮機(jī)、鋼鋼模板、拼裝裝式腳手架、、千斤頂、混混凝土振搗及及養(yǎng)護(hù)設(shè)備等等）。二、沉管管段段的制作（一）管段灌灌注勻質(zhì)性和水密密性：（1）如果管段混混凝土容重變變化幅度稍大大，超過１％％以上，管段段常會(huì)浮不起起來。（2）如果管段各各部分的側(cè)壁壁與板的混凝凝土密度不均均勻，管段就就會(huì)側(cè)傾。水密性：為確保水密性性，必須解決決好管段防水水問題，以避避免任何滲水水現(xiàn)象。防水措施：結(jié)構(gòu)物自身防防水結(jié)構(gòu)物外側(cè)防防水施工接縫防水水１.管段自身防水水（Ⅰ）采用防水混凝凝土灌筑管段段，其抗?jié)B標(biāo)標(biāo)號根據(jù)最大大水深與管段段邊墻厚度所所決定的水力力梯度來選擇擇；（Ⅱ）要防止管段混混凝土由于溫溫差和干縮造造成的裂縫。。（１）降低混混凝土灌筑溫溫度。低水化化熱；降低水水灰比；減少少水泥用量；；夏天摻冰水水拌和混凝土土，選擇溫度度較底的夜間間施工；（２）減少施施工縫兩側(cè)混混凝土溫差；；（３）控制節(jié)節(jié)段長度；（４）控制混混凝土內(nèi)外溫溫差。２.外側(cè)防水外側(cè)防水層要要求：不透水性，耐耐久、耐壓、、耐腐蝕性，，不必修補(bǔ)，，能適應(yīng)關(guān)段段的溫度變化化而延伸、收收縮，便于施施工，比較經(jīng)經(jīng)濟(jì)等。防水措施：鋼殼、鋼板防防水、卷材、、保護(hù)層防水水和涂料防水水等。（１）鋼殼、、鋼板防水。。圓形管段:采用鋼殼（１１２mm）做模板，兼兼作永久性防防水層。耗鋼量大，焊焊縫防水可靠靠性不高，剛剛才防銹難；；矩形鋼筋混凝凝土管段:采用在管底與與側(cè)邊墻下部部以６mm厚的鋼板做外外側(cè)防水層。。（２）卷材、、保護(hù)層防水水柔性防水層：：瀝青類卷材與與合成橡膠卷卷材。在管段頂板設(shè)設(shè)１００－１１５０mm厚的鋼筋混凝凝土保護(hù)層。。卷材防水缺點(diǎn)點(diǎn)：工藝復(fù)雜，易易”起殼“，，損壞無法修修補(bǔ)。（３）涂料防防水３.施工接縫防水水縱向施工縫橫向施工縫（１）能適應(yīng)一一定幅度的線線變形和角變變形；（２）施工階階段能夠傳遞遞彎矩，使用用階段能傳遞遞剪力；（３）變形前前后均能防水水在管段浮運(yùn)時(shí)時(shí)，為保持管管段的整體性性，變形縫一一定要能傳遞遞由波浪及施施工荷載引起起的縱向彎矩矩。（１）把變形形縫處所有的的管壁內(nèi)、外外縱向（水平平）鋼筋切斷斷，另外設(shè)置置臨時(shí)預(yù)應(yīng)力力鋼筋承受浮浮運(yùn)時(shí)的縱向向彎矩；（２）只將變變形縫處所有有管壁外排縱縱向鋼筋切斷斷，內(nèi)排縱向向鋼筋保持連連續(xù)并通過變變形縫，待管管段沉放完后后再予切斷，，使之成為完完全的變形逢逢。變形逢中一般般設(shè)置一至二二道止水帶，，一保證變形形前后均能防防止河（海））水漏入。止止水帶必須既既能適應(yīng)變形形，又能有效效地截?cái)酀B流流。（二）封端墻墻５００－１００００mm鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼梁加固的１１５０－２５５０mm的鋼筋混凝土土板復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼制封端墻由端面鋼板、、主梁和橫肋肋組成的正交交異性板夠成成，裝拆方便便；鋼筋混凝土封封端墻變形小，密封封性好，但拆拆除麻煩。封端墻實(shí)現(xiàn)水水力壓接的設(shè)設(shè)施括鼻式托座人孔鋼門給氣閥排水閥拉合結(jié)構(gòu)（三）壓載設(shè)設(shè)施水箱壓載在管管段上對稱設(shè)設(shè)置，每節(jié)管管段至少要設(shè)設(shè)四個(gè)水箱，，對稱布置在在管段四周，，使管段保持持平衡，平穩(wěn)穩(wěn)地下沉。水箱的容量取取決于管段干干舷值和下沉沉力的大小。。全焊鋼結(jié)構(gòu)和和拼裝式水箱箱三、管段檢漏漏與干舷調(diào)整整一般在干塢灌灌水之前，先先往壓載水箱箱里注水壓載載，然后再往往干塢塢室里里灌水（干塢塢灌水后進(jìn)一一步抽吸管段段內(nèi)的空氣，，使管段氣壓壓降到０.０６ＭＰa，灌水２４－－４８h后，工作人員員進(jìn)入管段內(nèi)內(nèi)對管段所有有外壁進(jìn)行仔仔細(xì)的水底檢檢漏，無問題題即可排出壓壓載水，管段段浮升出水，，如有滲漏，，排干水進(jìn)行行修補(bǔ)。第三節(jié)管段段的沉放作業(yè)業(yè)一、基槽開挖挖與航道疏?？＃ㄒ唬┗坶_開挖槽底縱坡與管管段設(shè)計(jì)縱坡坡相同，基槽槽的斷面尺寸寸應(yīng)根據(jù)管段段斷面尺寸和和地質(zhì)條件確確定，開挖基基槽的底寬一一般比管段底底寬４－１００m?；凵疃龋汗茼敻餐梁穸榷裙芏胃叨然A(chǔ)處理所需需超挖深度基槽開挖超深深：（1）基槽開挖后后會(huì)顯著降低低當(dāng)?shù)氐乃髁魉俣?，從而而降低潮汐水水流對淤積物物質(zhì)的運(yùn)載能能力。（2）在砂質(zhì)和口口處會(huì)使基槽槽內(nèi)沉積物增增加以及基槽槽周圍河床形形狀發(fā)生變化化。２.基槽開挖方法法泥質(zhì)基槽開挖挖分兩個(gè)階段段：（１）粗挖：：挖到離管底底標(biāo)高約１m處；（２）精挖：：超前２－３３節(jié)管段長度度，精挖層應(yīng)應(yīng)在臨近管段段沉放前再挖挖，以避免淤淤泥沉積?；坶_挖:(1)用吸泥船疏?？?，自航泥駁駁運(yùn)泥。(2)土層堅(jiān)硬，水水深超過２００－２５m時(shí)，可用抓斗斗挖泥船配小小型泥泥船清清槽及爆破。。(3)粗挖時(shí)也可用用鏈斗式挖泥泥船沒，對硬硬質(zhì)土層可采采用單斗挖泥泥船。巖基槽開挖:首先清除巖面面上的覆蓋層層，然后用水水下爆破方法法挖槽，最后后清礁?；坶_挖準(zhǔn)備工作；設(shè)立控制點(diǎn)；船舶進(jìn)場，船舶定線完工是否需要疏浚臨時(shí)巷道臨時(shí)航道施工前準(zhǔn)備工作，設(shè)立控制點(diǎn)；船舶進(jìn)場；船舶定線。是否需要炸礁水下鉆孔爆破；清礁水下開挖竣工測量，船舶退場基槽開挖疏浚是否需要炸礁水下鉆孔爆破；清礁水下開挖竣工測量，船舶退場是否是

否

炸藥量(kg)安全距離m游泳潛水507009001007009001507009002001100140025011001400水中沖擊波對對人員的安全全距離（二）航道疏疏浚航道疏浚包括括：臨時(shí)航道疏?？９芏胃∵\(yùn)航道道疏浚（１）保證河河道上正常的的安全運(yùn)輸（２）管段浮浮運(yùn)二、管段的浮浮運(yùn)托運(yùn)方法：拖輪托運(yùn)岸上絞車托運(yùn)運(yùn)駁船本本身無自航航能力，需拖拖船或頂推船船拖帶的貨船船。其特點(diǎn)為為設(shè)備簡單、、吃水淺、載載貨量大。駁駁船一般為非非機(jī)動(dòng)船，與與拖船或頂推推船組成駁船船船隊(duì)，可航航行于狹窄水水道和淺水航航道，并可根根據(jù)貨物運(yùn)輸輸要求而隨時(shí)時(shí)編組，適合合內(nèi)河各港口口之間的貨物物運(yùn)輸。少數(shù)數(shù)增設(shè)了推進(jìn)進(jìn)裝置的駁船船稱為機(jī)動(dòng)駁駁船。機(jī)動(dòng)駁駁船具有一定定的自航能力力。駁船就是大船在錨錨地拋錨，各各項(xiàng)手續(xù)齊備備后，將大船船貨物卸到小小船以便運(yùn)往往各客戶的過過程中，承載載、分流大船船貨物的船只只.三、管段沉放放影響因素：氣候河流自然條件件航道設(shè)備條件（一）沉放方方法分吊法（起重船或浮箱）扛吊法（方駁船舶）騎吊法（水上作業(yè)平臺(tái)）沉放方法拉沉法（柱墩地壟）吊沉法１.分吊法起重船吊沉法法浮箱吊沉法起重船吊沉法法：又稱為浮吊吊法。沉放前起重船船通過管段頂頂板預(yù)埋的３３－４個(gè)吊點(diǎn)點(diǎn)提吊，同時(shí)時(shí)逐漸給管段段內(nèi)壓載，使使管段慢慢沉沉放到規(guī)定的的位置。優(yōu)缺點(diǎn)：該法可免去主主要的沉放設(shè)設(shè)備，但占用用水面較寬，，對航道干擾擾大，指揮不不方便。

浮箱吊沉法：：將管段頂板上上方４只浮箱箱通過吊索和和管段起吊點(diǎn)點(diǎn)連接。吊索索起吊力作用用在浮箱的中中心，分前后后兩組，用鋼鋼桁架連結(jié)，，起吊提升機(jī)機(jī)和浮箱定位位提升機(jī)安放放在浮箱頂部部，管段本身身用６根錨索索定位，定位位提升機(jī)安設(shè)設(shè)在定位塔頂頂部。浮箱吊沉法的的優(yōu)缺點(diǎn)：減少水上作業(yè)業(yè)，使管段對對航道的影響響減小；設(shè)備備簡單，水上上作業(yè)簡化，，尤其適用于于大型沉管。。２.吊扛法在左右方駁之之間加設(shè)”扛扛棒“，””扛棒“下吊吊設(shè)沉管，然然后沉放，這這種方法也成成為方駁扛沉沉法。優(yōu)缺點(diǎn)：吊扛法使用于于小型管段的的沉放，不僅僅沉放時(shí)較為為平穩(wěn)，而且且浮運(yùn)時(shí)還可可以利用駁船船組挾持管段段航行，使浸浸水面積對浮浮軸的慣性矩矩成倍增大，，從而使浮運(yùn)運(yùn)時(shí)抗傾覆穩(wěn)穩(wěn)定性及安全全度提高。３.騎吊法騎吊法系用水水上作業(yè)平臺(tái)臺(tái)”騎“于管管段上方，將將其慢慢的吊吊放沉沒，所所用水上作業(yè)業(yè)平臺(tái)，也叫叫自升式作業(yè)業(yè)平臺(tái)，實(shí)際際上是矩形鋼鋼浮箱。就位位時(shí)，向浮箱箱內(nèi)灌水加荷荷壓載，使４４條鋼腿插入入海底，需要要入土較深時(shí)時(shí)，可以壓沉沉一次后，排排水浮起鋼平平臺(tái)，然后再再注水加荷壓壓沉。如此反反復(fù)數(shù)次達(dá)到到設(shè)計(jì)要求。。騎吊法適應(yīng)條條件：適合于水深或或流速較大的的河流或海灣灣沉放管段施施工時(shí)不受洪洪水、潮水、、波浪影響，，不需要錨碇碇，對航道干干擾小。風(fēng)浪較大時(shí)有有利，但設(shè)備備費(fèi)用大。４.拉沉法利用預(yù)先設(shè)置置在溝槽底面面上的水下樁墩作為地壟，依依靠架在管段段上面鋼桁架架頂上的提升機(jī)，和扣在地壟壟上的鋼索，將管段緩緩緩拉下水，沉沉放到樁墩上上。須在水底設(shè)置置樁墩，費(fèi)用用較大。（二）管段沉沉放作業(yè)１.準(zhǔn)備工作（水水上交通管制制）２.浮運(yùn)（（拖運(yùn)運(yùn)水路路深度度和寬寬度，，水流流波浪浪和潮潮水漲漲落對對管段段的影影響，，非均均勻荷荷載引引起的的彎矩矩，浮浮運(yùn)及及沉放放期間間管段段受力力等。。３.管段就就位４.管段下下沉（１））初次次下沉沉。先灌注注壓載載水到到下沉沉力的的５0％，隨隨即進(jìn)進(jìn)行位位置教教正，，然后后再灌灌注水水使下下沉力力達(dá)到到設(shè)計(jì)計(jì)值的的１０００％，并并開始始按４４０００mm/min-500mm/min速度下下沉管管段，，至到到管底底離設(shè)設(shè)計(jì)高高程４４m-5m為止。。（２））靠攏攏下沉沉。先將管管段向向前節(jié)節(jié)已沉沉管段段平移移，移移到距距已設(shè)設(shè)管段段２m左右處處，然然后再再將管管段下下沉到到管底底離設(shè)設(shè)計(jì)高高程００.５－１１.０m，并教教正管管位。。（３））著地地下沉沉。將管段段前移移至前前節(jié)管管段約約距５５０００mm處，教教正后后開始始著地地下沉沉。５.水上交交通管管制水上交交通管管制指指：主航道道的臨臨時(shí)改改道和和局部部水域域的暫暫時(shí)封封鎖。。（三））沉放放作業(yè)業(yè)的主主要設(shè)設(shè)備１.管段吊吊沉設(shè)設(shè)備起重船船；水水上作作業(yè)平平臺(tái)；；浮箱箱或鐵鐵駁；；提升升機(jī)；；鋼絎架架；扛扛棒鋼鋼梁。。２.定位塔塔中間有有人行行孔，，頂上上設(shè)測測量標(biāo)標(biāo)志，，指揮揮室和和測量量工作作室。。３.拉合千千斤頂頂４.測量儀儀器超聲波波測距距儀；；傾度度儀和和纜索索測力力計(jì)。。四、管管段的的連接接（一））水下下混凝凝土連連接法法先在結(jié)結(jié)構(gòu)兩兩側(cè)管管段的的端部部安設(shè)設(shè)平堰堰板，，待管管段沉沉放完完后，，在前前后兩兩塊平平堰板板左右右兩側(cè)側(cè)，水水中安安設(shè)圓圓弧形形堰板板，圍圍成一一個(gè)圓圓形鋼鋼圍堰堰，同同時(shí)在在隧道道襯砌砌的外外邊，，用鋼鋼檐板板把隧隧道內(nèi)內(nèi)外隔隔開，，最后后往圍圍堰內(nèi)內(nèi)灌筑筑水下下混凝凝土，，形成成管段段連接接。水下混混凝土土連接接法的的優(yōu)缺缺點(diǎn)：：水下作作業(yè)工工藝復(fù)復(fù)雜，，潛水水工作作量大大，隧隧道一一旦發(fā)發(fā)生變變形會(huì)會(huì)導(dǎo)致致接頭頭處開開裂漏漏水。。（二））水力力壓接接法１.作用原原理利用作作用在在管段段上巨巨大水水壓力力使安安裝在在管段段前端端面周周邊的的一圈圈膠墊墊發(fā)生生壓縮縮變形形，形形成一一個(gè)水水密性性相當(dāng)當(dāng)可靠靠的管管段接接頭。。水力壓壓接法法施工工步驟驟：施工時(shí)時(shí)，管管段沉沉放就就位后后，先先將新新設(shè)管管段拉拉向既既設(shè)管管段并并緊靠靠上，，這時(shí)時(shí)接頭頭產(chǎn)生生第一一次壓壓縮變變形，，具有有初步步止水水作用用，隨隨即將將既設(shè)設(shè)管段段后端端的封封端墻墻與新新設(shè)管管段的的前端端墻之之間的的水排排走。。排水水之前前，作作用在在新設(shè)設(shè)管段段前后后兩端端封端端墻上上的壓壓力是是相互互平衡衡的，，排水水之后，，作用用在前前封端端墻上上的壓壓力變變成１１個(gè)大大氣壓壓，于于是作作用在在后封封端墻墻上的的巨大大水壓壓力就就將管管段推推向前前方，，十接接頭膠膠墊產(chǎn)產(chǎn)生第第二次次壓縮縮變形形，具具有了了很高高的水水密性性。水力壓壓接法法優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：工藝簡簡單，，施工工方便便，水水密性性好，，基本本上不不用潛潛水工工作，，工料料費(fèi)省省，施施工速速度快快。２.施工程程序（１））對位位；要求：：水平平方向向前端端±２０mm，后端端±５０mm，垂直直方向向后端端±１０mm。（２））拉合合；將沉放放管段段靠上上前節(jié)節(jié)既設(shè)設(shè)管段段，使使膠墊墊尖肋肋部產(chǎn)產(chǎn)生初初步變變形，，起到到初步步止水水作用用。（３））壓接接拉合完完成后后，即即可打打開已已設(shè)管管段后后端封封墻下下部的的排水水閥，，排出出對接接沉管管端被被膠墊墊所包包圍封封閉的的水。。排水水開始始不久久，須須開啟啟設(shè)在在已設(shè)設(shè)管段段后端端墻頂頂部的的進(jìn)氣氣閥，，以防防端封封墻受受到反反向的的真空空壓力力而破破壞。。（４））拆除除端封封墻３.接頭膠膠墊（１））荷蘭蘭人研研制的的尖肋肋形橡橡膠墊墊，安安裝在在管段段接受受的豎豎直方方向，，作為為第一一道防防水線線；（２））橡膠膠板，，安裝裝在管管段接接頭水水平方方向，，作為為管段段接頭頭的第第二道道防水水線，，承受受拉力力。（三））管段段接頭頭管段內(nèi)內(nèi)側(cè)構(gòu)構(gòu)筑永永久性性的管管段接接頭，，使前前后兩兩個(gè)管管段連連成一一體，，不僅僅要有有可靠靠的水水密性性，而而且要要具備備抵抗抗基礎(chǔ)礎(chǔ)不均均勻沉沉降和和地震震造成成的影影響。。１.剛性接接頭在相鄰鄰兩節(jié)節(jié)管段段端面面之間間，沿沿隧道道外壁壁澆注注一圈圈鋼筋筋混凝凝土將將之連連接起起來，，形成成一個(gè)個(gè)永久久性接接頭。。剛性接接頭應(yīng)應(yīng)能抵抵抗彎彎矩、、剪力力和軸軸力，，不低低于管管段自自身的的強(qiáng)度度。剛性接接頭水水密性性不可可靠，，在使使用過過程中中常因因不均均勻沉沉降而而開裂裂滲漏漏。“先柔柔后剛剛”接接頭：：水力壓壓接時(shí)時(shí)所用用的膠膠墊，，留在在外圈圈作為為接頭頭的永永久性性止水水防線線，剛剛性接接頭在在膠墊墊的防防護(hù)之之下，，不在在滲漏漏。其其剛性性部分分一般般在沉沉降基基本結(jié)結(jié)束之之后，，再澆澆注鋼鋼筋混混凝土土。２.柔性接接頭利用水水力，，壓接接時(shí)所所用的的膠墊墊，吸吸收變變溫伸伸縮與與基礎(chǔ)礎(chǔ)不均均勻沉沉降造造成的的角度度變化化，以以消除除或減減小管管段所所受溫溫變與與變形形應(yīng)力力。第四節(jié)節(jié)沉沉管基基礎(chǔ)處處理基礎(chǔ)處處理的的目的的：不是為為了對對付地地基土土的沉沉降，，而是是為在在管段段沉放放前，，基槽槽開挖挖不平平整，，使槽槽底表表面與與沉管管底面面之間間存在在很多多不規(guī)規(guī)則的的空隙隙，這這樣會(huì)會(huì)使地地基受受力不不均，，引起起地基基不均均勻沉沉降，，并使使沉管管結(jié)構(gòu)構(gòu)受到到較大大的局局部應(yīng)應(yīng)力而而開裂裂。因因此在在沉管管隧道道施工工中必必須進(jìn)進(jìn)行基基礎(chǔ)處處理，，使管管段底底面與與地基基之間間的空空隙充充填密密實(shí)，，均勻勻接觸觸。沉管基基礎(chǔ)處處理方方法：：刮鋪法法（先先鋪法法）噴砂法法和壓壓注法法（后后填法法）樁基法法灌砂法法灌囊法法一、刮刮鋪法法刮鋪法是是在管管段沉沉放前前采用用專用用的刮刮鋪船船上的的刮板板在基基槽底底刮平平鋪墊墊材料料，作作為管管段基基礎(chǔ)。?；艿椎讘?yīng)超超挖６６０００－８８０００mm，在槽槽底兩兩側(cè)打打數(shù)排排短樁樁并安安設(shè)導(dǎo)導(dǎo)軌，，以便便在刮刮鋪時(shí)時(shí)控制制高程程和坡坡度。。投放鋪鋪墊材材料采采用抓抓斗或或通過過刮鋪鋪機(jī)的的喂料料管進(jìn)進(jìn)行。。刮板船船用沉沉到水水底的的錨塊塊穩(wěn)定定，刮刮板支支撐在在刮板板船的的導(dǎo)軌軌上。。平整整度砂砂５００mm，刮石石２０００mm。缺點(diǎn)：：需要專專門的的刮鋪鋪設(shè)備備；作作業(yè)時(shí)時(shí)間長長，干干擾航航道；；刮鋪鋪完后后需經(jīng)經(jīng)常清清除回回淤土土或塌塌坡的的泥土土；在在管段段底寬寬較大大是施施工困困難。。二、噴噴砂法法是從水水面上上用砂砂泵將將砂、、水混混合料料通過過伸入入管段段底的的噴管管向管管段底底部噴噴注，，填滿滿空隙隙。砂墊層層厚度度一般般為1m左右。。平均均砂粒粒徑為為0.5mm，混合合料中中含砂砂量一一般為為10%，有時(shí)時(shí)可達(dá)達(dá)到20%。臺(tái)架：：沿鋪設(shè)設(shè)在管管段頂頂面上上的軌軌道幫幫做縱縱向移移動(dòng)。。噴管做做扇形形旋移移前進(jìn)進(jìn)，噴噴砂和和吸水水形成成一個(gè)個(gè)規(guī)則則有序序的流流動(dòng)場場，砂砂子均均勻沉沉淀，，從回回水的的含砂砂量測測定砂砂墊層層的密密實(shí)程程度。。三、、壓壓注注法法１.壓漿漿法法壓漿漿法法開開挖挖基基槽槽時(shí)時(shí)，，應(yīng)應(yīng)先先超超挖挖1m左右右，，然然后后攤攤鋪鋪一一層層厚厚400-600mm的碎碎石石，，大大致致整整平平即即可可，，再再堆堆放放臨臨時(shí)時(shí)支支座座所所需需的的石石渣渣堆堆，，完完成成后后可可沉沉放放管管段段。。在在管管段段沉沉放放結(jié)結(jié)束束后后，，沿沿管管段段兩兩側(cè)側(cè)邊邊及及后后端端底底邊邊拋拋堆堆砂砂、、石石封封閉閉欄欄，，欄欄高高至至管管底底以以上上1m左右右，，以以封封閉閉管管段段底底周周邊邊。。然然后后從從隧隧道道內(nèi)內(nèi)部部，，壓壓漿漿孔孔向向管管底底壓壓注注混混合合砂砂漿漿。。２.壓砂砂法法在管管段段內(nèi)內(nèi)沿沿軸軸向向鋪鋪設(shè)設(shè)直直徑徑200mm輸料料鋼鋼管管，，接接到到岸岸邊邊或或水水上上砂砂源源，，通通過過泵泵砂砂裝裝置置及及吸吸料料管管將將砂砂水水混混合合料料泵泵送送到到已已接接好好的的壓壓砂砂孔孔，，壓壓入入管管底底孔孔隙隙。。壓砂砂法法優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：設(shè)備備簡簡單單，，工工藝藝容容易易掌掌握握，，施施工工方方便便；；對對航航道道