T-CHTS 10020-2019 港珠澳大橋設(shè)計指南 第二分冊：沉管隧道工程

中國公路學(xué)會發(fā)布實施日期：2019年10月31日中國公路學(xué)會文件自2019年10月31日起2019年10月28日1 1 2 2 4 43基礎(chǔ)資料 6 6 6 7 8 93.6水文 3.7氣象 3.8航運及航道 3.9錨地及碼頭 4總體設(shè)計 4.1一般規(guī)定 4.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo) 4.3隧道位置 4.4隧道平面 4.5隧道縱面 4.6隧道橫斷面 4.7島上段 4.8大型臨時工程 5管節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計 5.1一般規(guī)定 5.2橫斷面設(shè)計 5.3縱向結(jié)構(gòu)體系 5.4管節(jié)結(jié)構(gòu)選型 5.5結(jié)構(gòu)計算 5.6主體結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求 6接頭設(shè)計 6.1一般規(guī)定 6.2管節(jié)接頭 6.3節(jié)段接頭 6.4最終接頭 27抗震設(shè)計 7.1一般規(guī)定 7.2分析驗算 7.3抗震措施 8地基處理與基礎(chǔ)設(shè)計 8.1一般規(guī)定 8.2地基處理 8.3樁基礎(chǔ) 8.4基礎(chǔ)墊層 8.5地基基礎(chǔ)計算 9基槽與回填防護(hù)設(shè)計 9.1一般規(guī)定 9.2基槽 459.3回填防護(hù) 9.4水下護(hù)坦 10.2結(jié)構(gòu)防水 4910.3接頭防水 49 11.2材料耐久 11.3構(gòu)造措施 11.4防腐措施 12施工監(jiān)測與運營期健康監(jiān)測 12.2施工監(jiān)測 13.1一般規(guī)定 13.2干塢 13.3臨時航道 14.1一般規(guī)定 14.3壓載水箱 14.4其他輔助設(shè)施 11總則1.0.1為規(guī)范港珠澳大橋沉管隧道設(shè)計，總結(jié)、推廣港珠澳大橋沉管隧道設(shè)計經(jīng)驗，促進(jìn)我國沉管隧道工程設(shè)計技術(shù)水平發(fā)展，編制本指南。1.0.2本指南適用于港珠澳大橋沉管隧道工程設(shè)計，類似工程可參照執(zhí)行。1.0.5沉管隧道設(shè)計除應(yīng)符合本指南的規(guī)定外，尚應(yīng)符合有關(guān)法律、法規(guī)及國家、行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。22.1.9OMEGA止水帶OMEGAseal34管節(jié)頂部預(yù)留的人員臨時進(jìn)出孔洞。2.1.30作業(yè)窗口operationwindow水文、氣象等外部環(huán)境條件能夠滿足特定施工工序作業(yè)要求的一個連續(xù)時間段。2.2符號C土體黏聚力；d——細(xì)粒土粒徑；e——孔隙比；fa——地基承載力修正值；fak——地基承載力特征值；fk——飽和巖石單軸抗壓強(qiáng)度特征值；G——永久荷載；H——地基基礎(chǔ)嵌入深度；C50——立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為50MPa的混凝土強(qiáng)度等級；D——粗粒土粒徑；E.——混凝土彈性模量；E,——普通鋼筋彈性模量；Ep——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量；f——邊長為150mm的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度；fu,k——邊長為150mm的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；fek,fd——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值；fk,fa——普通鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、fk,fd——預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值；fd,fnd——普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計值；v——泊松比；ψ——沉降計算的經(jīng)驗系數(shù)；2.3代號SLS:正常使用極限狀態(tài)(ServiceLimitState);ULS:承載能力極限狀態(tài)(UltimateLimitEJ:管節(jié)接頭(ElementJoint);563基礎(chǔ)資料3.1一般規(guī)定3.1.1沉管隧道設(shè)計應(yīng)根據(jù)不同設(shè)計階段的任務(wù)、目的和要求，進(jìn)行資料搜集、調(diào)查、測繪及勘察，遇到特殊情況時，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查。3.1.2干塢、寄放區(qū)及臨時航道等大型臨時工程應(yīng)進(jìn)行專項調(diào)查。3.2.1應(yīng)調(diào)查隧道區(qū)市地理位置、交通及地形地貌等資料。3.2.2應(yīng)調(diào)查隧道區(qū)水域的地質(zhì)水文條牛，水中建(構(gòu))筑物、航道、錨地、堤防、碼頭、漁業(yè)及生態(tài)環(huán)境等資料。3.2.3應(yīng)調(diào)查干塢善大型臨時工程的地理位置、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣象及航道資料。3.2.4沉管隧道各設(shè)十階段的基礎(chǔ)資料查與研窮胺表3.2.4進(jìn)行。表3.2.4基礎(chǔ)資料調(diào)研項目表以及環(huán)境O分析隧道結(jié)構(gòu)防護(hù)范圍施工時暫時封閉的水域和時間O研究管節(jié)沉放計劃航船大小OOO附近建構(gòu)筑物及地下埋設(shè)物調(diào)查OOOOOO7表3.2.4(續(xù))施工圖以及環(huán)境OO車輛類型(含運送危險品)OO管線調(diào)查項目自身需穿行隧道的管線OO需穿行隧道的通信、供電、OOOO勘察及地層探測OOO風(fēng)向、風(fēng)速OO研究管節(jié)系方法、計算通風(fēng)豎井尺度降雨O用量隧道排水設(shè)計O分所隧道排氣對大氣的影響水文水質(zhì)OOO水的相對密度O海底物質(zhì)的活動OO管節(jié)制作O臨時寄放場地管節(jié)浮運航線O滿足工程設(shè)計開展為基本要求。地震動參數(shù)、通航安全評估、環(huán)境影響評價、設(shè)計水文波流參數(shù)等應(yīng)開展專項研究，確保各階段設(shè)計依據(jù)可靠。3.3.1應(yīng)遵循先整體后局部、分級布網(wǎng)、逐級控制的原則。83.3.2應(yīng)采用統(tǒng)一的工程坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)。3.3.3應(yīng)查明隧道周圍水下地形、地貌、海床面的分布狀態(tài)及沖淤狀況、兩端接線地形及地物。3.3.4水下地形測繪的范圍應(yīng)取隧道軸線兩側(cè)寬度各不小于500m。3.3.5水下地形測繪前應(yīng)進(jìn)行驗潮。3.4勘察3.4.1應(yīng)查明工程區(qū)域的新構(gòu)造運動特征、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、隧道所經(jīng)水域的水底沉積物、構(gòu)3.4.2應(yīng)對鉆探、物探及試驗等不同手段獲得的地質(zhì)資料進(jìn)行相互驗證，綜合分析。3.4.3勘探孔應(yīng)沿隧道軸線與邊線交錯布置，勘探孔間距按照初勘、詳勘及補(bǔ)勘階段宜分別取100～200m、75～100m及30～75m,并應(yīng)在隧道基槽邊坡上適當(dāng)布孔。港珠澳大橋沉管隧道初勘及詳勘階段采用以鉆探為主的勘探方式，補(bǔ)充勘察階段采用以原位靜力觸探為主的勘探方式。基于該項目的復(fù)雜性，本工程可行性研究分為工可和工可深化兩個階段，采取了調(diào)查、物探及鉆探等綜合勘察手段，勘探孔間距平均約400m。隧道區(qū)各階段累計共完成179個鉆探孔(含技術(shù)性鉆孔與一般原位測試孔),403個原位靜力觸探孔。3.4.4勘探孔深度應(yīng)滿足隧道沉降計算需求，宜達(dá)到穩(wěn)定持力層以下3～5m,并應(yīng)有一定比例的控制性勘探孔。3.4.5應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察揭示含水層的巖性、埋藏條件、地下水的賦存狀況等，對隧道區(qū)地下水特征進(jìn)行評價，并通過試驗評價其對工程建筑材料的腐蝕性影響。3.4.6應(yīng)通過抽水試驗確定場地各含水層的滲透系數(shù)和滲透影響半徑。3.4.7應(yīng)進(jìn)行巖土物理力學(xué)參數(shù)試驗及常規(guī)水質(zhì)分析，必要時宜結(jié)合確定的基礎(chǔ)與地基處理方案9進(jìn)行針對性的補(bǔ)充試驗。當(dāng)基槽寬度較小、深度不大時，可沿隧道軸線布置或基槽邊坡范圍內(nèi)交叉布置鉆探孔。港珠澳大橋沉管隧道具有水下基槽深度大，開挖引起基底回彈、管節(jié)安裝后又再次受壓等特點，室內(nèi)土工試驗應(yīng)充分考慮土體的應(yīng)力路徑，確定合理的土工計算參數(shù)。3.5地震3.5.1應(yīng)對工程區(qū)進(jìn)行地震安全性評價。3.5.2應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)開展抗震分析，可參照表3.5.2進(jìn)行抗震設(shè)計所需基礎(chǔ)資料調(diào)查。表3.5.2沉管隧道抗震設(shè)計調(diào)查表試驗位置及項目泊松比阻尼地質(zhì)結(jié)構(gòu)□O各種探測彈性波探測□O聲波探測O電氣探測O□口□□□□□□O□□□□□電測井□□O室內(nèi)O□□OO□□●O●□□OO口O□O□O□□□□O4霧、霾資料應(yīng)包括有記錄的年月平均務(wù)日及分布規(guī)律、易發(fā)大霧和霾的月份等，能見度小于4總體設(shè)計4.1一般規(guī)定4.1.1沉管隧道總體設(shè)計應(yīng)滿足公路規(guī)劃、公路功能、自然資源、生態(tài)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展等要求，沉4.1.3沉管隧道位置應(yīng)滿足路線總體規(guī)劃要求，并應(yīng)協(xié)調(diào)好與周邊建(構(gòu))筑物、航道、地下管線間的關(guān)系。4.1.4沉管隧道內(nèi)外平、縱線形應(yīng)協(xié)調(diào)順暢，滿足行車安全和舒適要求。4.1.5隧道內(nèi)凈空尺寸除應(yīng)滿足建筑限界、設(shè)施布置外，尚應(yīng)滿足施工誤差、結(jié)構(gòu)變形、抗浮設(shè)計及工后沉降等要求。4.1.6應(yīng)根據(jù)建設(shè)條件，結(jié)合工程類比、結(jié)構(gòu)安全等確定管節(jié)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)類型。4.1.7沉管隧道應(yīng)進(jìn)行兩端接線、隧道土建結(jié)構(gòu)工程與運營設(shè)施之間的接口界面設(shè)計。4.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)4.2.1沉管隧道平面、縱面和橫斷面設(shè)計技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足公路等級、建設(shè)規(guī)模和通行能力服務(wù)水平等的要求。4.2.2沉管隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)指標(biāo)應(yīng)根據(jù)規(guī)定的設(shè)計使用年限、結(jié)構(gòu)安全等級、抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、防水等級等要求確定。4.3隧道位置4.2.1隧道位置應(yīng)避開活動斷裂，宜選擇抗震有利地段。4.3.2隧道位置宜選擇在水文、河勢穩(wěn)定及海床平緩地段，基槽底最大水深不宜大于60m,水流速度等窗口條件應(yīng)滿足管節(jié)浮運、沉放施工作業(yè)的要求。4.3.3隧道位置選擇應(yīng)滿足航道規(guī)劃及航運條件，并有利于兩側(cè)相接構(gòu)筑物的合理布設(shè)、隧道施工及海洋環(huán)境保護(hù)。4.4隧道平面4.4.1隧道平面線形應(yīng)根據(jù)路線走向、地形、地質(zhì)、水文、航道和水下障礙物等因素確定，具體技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTGD20)及《公路隧道設(shè)計規(guī)范第一冊土建工程》(JTG3370.1)等相關(guān)規(guī)定。4.4.4隧道洞口內(nèi)外側(cè)各3s設(shè)計速度行程長度范圍的平面線形應(yīng)一致。特殊困難地段，經(jīng)技術(shù)經(jīng)4.4.5平面軸線的基準(zhǔn)線置與橫斷面的中蓋層厚度為2.0m。4.5.4隧道洞口內(nèi)外側(cè)各3s設(shè)計速度行程長度范圍的縱面線形應(yīng)一致。4.6.2安裝在行車孔內(nèi)的通風(fēng)、照明、交通信號及監(jiān)控、防災(zāi)等運營設(shè)施不應(yīng)侵入建筑限界。4.6.3中管廊布置應(yīng)考慮機(jī)電設(shè)備安裝、通風(fēng)排煙、廢水泵房以及逃生通道等所需的空間要求。4.7島上段4.7.1島上段設(shè)計應(yīng)與相鄰沉管段、結(jié)合部橋梁、島工道路及島大建筑等設(shè)計相協(xié)調(diào)。4.7.2與沉管管節(jié)相銜接的島上段設(shè)計應(yīng)滿足施工其防水與止推的要求。4.7.3島上段方案應(yīng)與管節(jié)預(yù)制工期、臨時航道疏浚工期及干塢方案等匹配。4.8大型臨時工程4.8.1大型臨時工程應(yīng)包括干塢、寄放區(qū)及臨時航道等。4.8.3應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、頂制及舾裝工藝、氣象水文、安裝進(jìn)度等因素進(jìn)行寄4.8.4臨時航道包括出塢航道與浮運航道，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀航道、浮運方案、管節(jié)尺寸、水流地形等因素進(jìn)行布置與設(shè)十。后抗浮安全系數(shù)等，根據(jù)驗算結(jié)果調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸，反復(fù)動態(tài)優(yōu)化，最終確定合理方案。港珠澳厚1500mm,如條文說明圖5-1所示。計線面設(shè)條文說明：沉管隧道沉管結(jié)構(gòu)行車孔內(nèi)凈空側(cè)向富余量根據(jù)平面線形及施工工5.2.3沉管隧道中管廊內(nèi)凈空應(yīng)滿足下列要求：1排煙通道面積應(yīng)滿足火災(zāi)熱釋放率標(biāo)準(zhǔn)要求。2逃生通道內(nèi)凈空除應(yīng)滿足行人通道建筑限界要求外，尚應(yīng)滿足交通工程設(shè)備、設(shè)施布置空間。3管線通道尺寸應(yīng)滿足隧道各類管道、線纜布置空間要求，并考慮管養(yǎng)的便利性。5.2.4管節(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)按照設(shè)計使用年限，采用基于概率理論的極限狀態(tài)法，按短暫狀況、持久狀況及偶然狀況分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)橫向及縱向設(shè)計計算。5.2.5管節(jié)干舷設(shè)計應(yīng)根據(jù)管節(jié)結(jié)構(gòu)尺寸、混凝土重度、結(jié)構(gòu)含鋼量、水體重度、施工臨時荷載等因素確定，完成舾裝后的管節(jié)干舷值宜控制在100～300mm范圍內(nèi)。干舷太大會加劇管節(jié)浮運時振蕩與搖擺，浮態(tài)穩(wěn)性較差，并加大沉放控制難度，同時對壓載水箱容量要求大，加長了灌水和排水時間，且易導(dǎo)致沉放后抗浮安全系數(shù)偏??；干舷太小則不利于浮運控制，也增大了極端工況下“不可浮”的風(fēng)險。干舷設(shè)計應(yīng)確保極端工況下(混凝土相對密度及臨時荷載取最大值、水體密度取最小值等)干舷最小值滿足“浮得起”的要求，當(dāng)舾裝后實際干舷過大時，可通過管頂增設(shè)混凝土壓重層進(jìn)行調(diào)節(jié)。5.2.6管節(jié)定傾高度應(yīng)結(jié)合施工期受到的側(cè)向牽引力及橫流力等進(jìn)行穩(wěn)定性驗算，定傾高度控制值應(yīng)通過抗傾分析計算確定。5.2.7應(yīng)對沉管隧道進(jìn)行抗浮驗算，管節(jié)抗浮安全系數(shù)f應(yīng)符合下列規(guī)定：3管節(jié)壓艙混凝土置換后：f≥1.06。5.3縱向結(jié)構(gòu)體系5.3.1隧道縱向結(jié)構(gòu)體系及管節(jié)縱向結(jié)構(gòu)類型選型應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、建設(shè)條件、施工工藝等因素確定。5.3.2管節(jié)長度應(yīng)根據(jù)縱向結(jié)構(gòu)類型、管節(jié)縱向受為，建設(shè)條件、施工工藝、建設(shè)工期等因素確定。5.4管節(jié)結(jié)構(gòu)選型5.4.1管節(jié)結(jié)構(gòu)形應(yīng)良據(jù)建設(shè)條件、管節(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算、耐久性要求龍施工難度風(fēng)險等因素確定。5.4.2管節(jié)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等及應(yīng)不低手C40,且不宜高于C605.5結(jié)構(gòu)計算5.5.1沉管隧道結(jié)構(gòu)計算應(yīng)采用荷載一結(jié)構(gòu)模型，作用應(yīng)按表5.5.1分類，橫向計算主要荷載作用可按圖5.5.1計算。側(cè)側(cè)墻1永久作用2靜水壓力3土壓力4567縱向不均勻地基剛度作用89預(yù)應(yīng)力溫度作用波浪水流作用地震作用(ODE)航道作用影響地震作用(MDE)火災(zāi)作用側(cè)向土壓側(cè)向水壓管內(nèi)附加荷載1地基彈簧水壓圖5.5.1沉管隧道橫斷面結(jié)構(gòu)計算簡圖側(cè)向水壓側(cè)向土壓預(yù)應(yīng)力為縱向預(yù)應(yīng)力作用，港珠澳大橋沉管隧道采用縱向半剛性管節(jié)，縱向短暫狀況計算(港珠澳大橋沉管隧道ODE地震作用對應(yīng)120年超越概率63%,按可變作用計算。5.5.2沉管隧道縱向分析宜采用考慮接頭剛度的彈性地基梁模型。5.5.3作用與作用組合。1結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)包括以下三種狀況：1)短暫狀況：應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)基本組合及正常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合驗算。2)持久狀況：應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)基本組合及正常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合驗算。3)偶然狀況：應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)偶然組合驗算。2承載能力極限狀態(tài)基本組合：永久作用設(shè)計值效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)相組合，并按式(5.5.3-1)組合。式中：S——承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)設(shè)計值；SG第i個永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；1)作用短期效應(yīng)組合：永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用的頻遇值效應(yīng)相組合，并按2)作用長期效應(yīng)組合：永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，并按式(5.5.3-3)表5.5.3可變荷載的組合系數(shù)ψ(基本組合)ψ(偶然組合)ψ(標(biāo)準(zhǔn)組合短期)ψ?(標(biāo)準(zhǔn)組合長期)注：計算裂縫寬度時，取0.0,其他情況取1.0。5.5.4短暫狀況基本組合及標(biāo)準(zhǔn)組合分項系數(shù)可按表5.5.4選取。表5.5.4短暫狀況不同組合分項系數(shù)(縱向計算)作用分類基本組合標(biāo)準(zhǔn)組合永久作用臨時舾裝及其預(yù)埋件重量汗力預(yù)應(yīng)力可變作用昆凝土不均勻重度不均勻加載水荷軍水流力的吊纜力屬于不確定性施工荷載。5.5.5持久狀況基本組合及標(biāo)準(zhǔn)組合分項系數(shù)可按表5.5.5和表6.5.5-2選取。永久作用靜水壓力(平均水位)縱向不均勻地基剛度作用基本組合可變作用波浪水流作用地震作用(ODE)注：1.分為對結(jié)構(gòu)有利與不利兩種工況，有利時應(yīng)取小2.承載能力極限狀態(tài)基本組合計算時不考永久作用豎向土壓預(yù)應(yīng)力可變作用地震荷載(ODE)航道作用影響注：1.分為對結(jié)構(gòu)有利與不和兩種下況，有利時取小3.運營設(shè)計地震ODE工況可不對結(jié)構(gòu)裂縫寬5.5.6偶然狀況偶然組合分項系數(shù)可按表5.5.0-1和表5.52選取。偶然組合永久作用靜水壓力(平均水位)縱向不均勻地基剛度作用表5.5.6-1(續(xù))偶然組合可變作用波浪水流作用地震作用(ODE)偶然作用地震作用(MDE)火災(zāi)作用注：1.分為對結(jié)構(gòu)有利與不利兩種工況，有利時應(yīng)取小值，不利時應(yīng)取大值。2.當(dāng)與極端高水位和波浪組合時，取0.0。永久作用靜水壓力(水浮力)預(yù)應(yīng)力可變作用地震荷載(ODE)航道作用影響偶然作用地震作用(MDE)3.有利時應(yīng)取0.0,不利時應(yīng)取1.0。最大重度(kN/m3)最小重度(kN/m3)2水壓或水浮力計算時水的重度可取9.894～10.06kN/m3,內(nèi)力計算及抗浮計算時取重度最大3豎向土壓及抗浮計算時回填材料及回淤重度可按表5.5.7-2取值。結(jié)構(gòu)設(shè)計計算回填荷載時最大重度(kN/m3)最小重度(kN/m3)回淤6管內(nèi)附加荷載重度可按23kN/m3計算。1汽車荷載應(yīng)采用現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60)中公路—I級2水位變化荷載應(yīng)同時考慮設(shè)計重現(xiàn)期內(nèi)極端高水位和極端低水位兩種工況組合。施工階段計3波浪和水流荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計重現(xiàn)期內(nèi)有效波高及水流速度確定，考慮波峰和波谷兩種工況組合。施工階段計算時重現(xiàn)期根據(jù)實際施工年限評估確定，不應(yīng)小于10年。4縱向計算應(yīng)計算季節(jié)變化導(dǎo)致的整體升溫和整體降溫效應(yīng)，橫向計算應(yīng)計算隧道內(nèi)、外側(cè)溫差造成的截面溫度梯度效應(yīng)。5施工臨時荷載應(yīng)根據(jù)施工工藝評估確定。5.5.9偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值取值應(yīng)符合下列規(guī)定：1地震作用應(yīng)按下列取值：1)運營設(shè)計地震(ODE)EI水準(zhǔn)：120年超越概率632)最大設(shè)計地震(MDFE2水準(zhǔn)：120年超越概率10%。地震(ODE)常用重現(xiàn)期一般75100年，允許設(shè)使用年限內(nèi)發(fā)生1~2次地震，地過程中和地震后結(jié)構(gòu)必須完2爆炸荷載應(yīng)按發(fā)生雇沉管隧道任意一個行車孔內(nèi)考慮，內(nèi)部爆炸可取bokPa的靜力荷載。外部爆炸應(yīng)按照人防六級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗算，可取60kPa3火災(zāi)作用應(yīng)根據(jù)火災(zāi)工況下主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、彈模折減后對應(yīng)值對結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行驗算。研究確定。5極端高水位及波浪組合應(yīng)按1000年重現(xiàn)期的高水位與1000年重現(xiàn)期的波浪組合進(jìn)行驗算。5.5.10排煙孔、人孔等結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞、節(jié)段接頭剪力鍵榫槽局部、管節(jié)接頭縱向端部等局部構(gòu)造受條文說明：港珠澳大橋沉管隧道采用高速公路標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG3362)進(jìn)行承載能力及裂縫驗算。圖5.5.12管節(jié)孚態(tài)下干舷計算圖式5.5.13管節(jié)定傾高度可接式(5.5.13-1算：J——浮運時管節(jié)對通過重心鉛垂線的貫性m);MVGV式中：Mk——因偏心或水平力而引起的管節(jié)傾覆力矩(kN·m)。5.6主體結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求5.6.1管節(jié)主體結(jié)構(gòu)不應(yīng)設(shè)置施工縫。5.6.2管節(jié)主體結(jié)構(gòu)最外側(cè)鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、環(huán)境條件和耐久性要求等確定，應(yīng)不小于表5.6.2的規(guī)定值。表5.6.2沉管主體結(jié)構(gòu)混凝土保護(hù)層最小厚度結(jié)構(gòu)外側(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)中墻保護(hù)層厚度(mm)5.6.3主體結(jié)構(gòu)最外側(cè)受彎壓鋼筋直徑不宜大于32mm,采用多層鋼筋配置時，豎向中心層間距不宜小于100mm,縱向水平中心距不宜小于120mm。5.6.4鋼筋混凝土構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足下列要求：1軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件橫、縱向受力主筋的配筋率均應(yīng)不小于0.50%,一側(cè)鋼筋的配筋率應(yīng)不小于0.20%。當(dāng)大偏心受拉構(gòu)件的受壓區(qū)按計算需要配置受壓鋼筋時，配筋率應(yīng)不小于2受彎構(gòu)件、偏心受拉構(gòu)件及軸心受拉構(gòu)件的一側(cè)受拉鋼筋的最小配筋率應(yīng)滿足下式的要求，并應(yīng)不小于0.20%。fa——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值(MPa);fd——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)。5.6.5預(yù)留孔洞最大單邊尺寸大于或等于300mm時應(yīng)進(jìn)行局部受力計算及構(gòu)造驗算，最大單邊尺寸小于300mm時應(yīng)進(jìn)行構(gòu)造加強(qiáng)設(shè)計。6接頭設(shè)計6.1一般規(guī)定6.1.1接頭設(shè)計應(yīng)根據(jù)縱向結(jié)構(gòu)體系及接頭形式、地基及基礎(chǔ)處理方案、基底荷載等因素確定，接頭類型與構(gòu)造布置應(yīng)根據(jù)接頭抗剪能力、接頭張開量等要求確定。6.1.2接頭設(shè)計荷載應(yīng)根據(jù)縱向計算結(jié)果確定，接頭構(gòu)造設(shè)計應(yīng)滿足接頭的水密性、耐久性、抗震性、施工和維護(hù)的便利性等要求。6.1.3最終接頭形式應(yīng)根據(jù)建設(shè)條件、施工能力及工期要求等確定。6.2管節(jié)接頭6.2.1管節(jié)接頭宜采用柔性接頭，并設(shè)置防水措施及限位措施。6.2.2管節(jié)接頭宜是用鋪筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)剪力鍵作為水平向、豎向傳力和限位措施，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1按傳力方向不同剪力鍵應(yīng)設(shè)置豎向前力鍵和水平向剪力鍵。2豎向剪力鍵宜成設(shè)置于中隔墻或側(cè)墻3水平向剪力鍵宜設(shè)置在結(jié)構(gòu)底板壓重層范圍。4剪力鍵受力面之間應(yīng)設(shè)置彈性支座或彈5鋼筋混凝土剪力鍵結(jié)構(gòu)驗?zāi)獞?yīng)符合現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010)的規(guī)定，鋼剪力鍵結(jié)構(gòu)驗算應(yīng)符合現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(GB50017)的規(guī)定6.2.3管節(jié)接頭應(yīng)設(shè)置外側(cè)GINA止水帶與內(nèi)側(cè)OMEGA止水帶兩道密封止水構(gòu)造，并宜設(shè)置水密性檢測裝置。條文說明圖6-1管節(jié)接頭防水構(gòu)造形式6.3節(jié)段接頭條文說明圖6-2管節(jié)接頭OMEGA止水帶檢漏裝置6.3.1節(jié)段接頭應(yīng)設(shè)置限位構(gòu)造、縱向預(yù)應(yīng)力及防水措施等。條文說明圖63節(jié)段接頭橫斷面構(gòu)造布置6.3.2節(jié)段接頭應(yīng)采用可注漿中埋式止水帶及內(nèi)側(cè)OMEGA止水帶等兩道及以上防水措施，并應(yīng)設(shè)置水密性檢測裝置。帶和OMEGA止水帶。6.3.3節(jié)段接頭應(yīng)滿足浮運、沉放工況下接頭處最小壓應(yīng)力要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1一般工作狀態(tài)下，最小壓應(yīng)力應(yīng)大于0.3MPa。2超出作業(yè)窗口的極限狀態(tài)時，最小壓應(yīng)力應(yīng)大于0。6.3.4縱向預(yù)應(yīng)力束應(yīng)滿足半剛性管節(jié)結(jié)構(gòu)受力要求。節(jié)段接頭在正常使用狀態(tài)下應(yīng)處于受壓狀態(tài)，在偶然工況組合下應(yīng)滿足節(jié)段接頭變形量要求。6.3.5節(jié)段接頭宜采用鋼筋混凝土剪力鍵作為水平向、豎向傳力和限位措施，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1按傳力方向不同，剪力鍵應(yīng)設(shè)置豎向剪力鍵和水平向剪力鍵。2豎向剪力鍵宜成組設(shè)置于中隔墻或側(cè)墻。3水平向剪力鍵宜設(shè)置在頂板或底板。4剪力鍵受力面之間應(yīng)設(shè)置彈性墊層。5節(jié)段接頭剪力鍵榫槽應(yīng)匹配，非受力面之間應(yīng)設(shè)置隔離墊層。6.3.6節(jié)段接頭混凝土剪力鍵受力分析應(yīng)考慮縱向彎曲與橫向扭轉(zhuǎn)組合作用。條文說明圖6-5節(jié)段接頭構(gòu)造示意圖6.3.7應(yīng)合理確定節(jié)段接頭中隔墻豎向剪力鍵和側(cè)墻豎向剪力鍵之間的剪力分擔(dān)比，剪力鍵尺寸應(yīng)與接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計尺度相匹配。6.4最終接頭6.4.1最終接頭設(shè)計應(yīng)按照位置適當(dāng)、結(jié)構(gòu)安全、風(fēng)險可控、經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行，實際構(gòu)造尺寸宜依據(jù)施工期動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析確定。6.4.2最終接頭位置應(yīng)結(jié)合施工總體籌劃、浮運航道與隧道相對關(guān)系、水深及水流條件等確定。6.4.3最終接頭宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剛性接頭，長及特長隧道的最終接頭可采用整體安裝式最終接頭。6.4.4整體安裝式最終接頭宜選用倒梯形結(jié)構(gòu)，構(gòu)造設(shè)計應(yīng)根據(jù)位置、縱向長度及坡度，立面尺寸以及施工能力等因素確定。港珠澳大橋沉管隧道最終接頭立面構(gòu)造如條文說明圖6-7所示。262八八條文說明：沉管隧道在地震作用下一旦破壞將產(chǎn)生災(zāi)難性后果，且難于修復(fù)，因此，沉管隧道抗震設(shè)計至關(guān)重要，需要重點關(guān)注管節(jié)的彎剪受力、接頭的張開變形和剪力鍵受力。條文說明：沉管隧道抗震分析包括縱向地震響應(yīng)分析和橫斷面地震響應(yīng)分析。橫斷面地震響應(yīng)分析主要采用擬靜力法和動力時程分析法?？v向地震響應(yīng)分析一般采用動力反應(yīng)分析法，計算模型包括質(zhì)量—彈簧模型、精細(xì)化質(zhì)量—彈簧模型、精細(xì)化三維有限元分析法、反應(yīng)位移法及基于Winkler地基處的頻域分析方法。港珠澳大橋沉管隧道縱向地震響應(yīng)分析采用了精細(xì)化質(zhì)量一彈簧模型，如條文說明圖7y管青端點節(jié)點框架的切鍵條文說明：動力時程分析法是一種縝密的分析手段，主要用于深入分析結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)，但其計算量較大，且對于模型處理較復(fù)雜。表7.1.4沉管隧道抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)正常工作7.2.1運營設(shè)計地震ODE作用下，主要構(gòu)件按表7.2.1的四種荷載工況下進(jìn)行抗震分析與驗算，組合系數(shù)應(yīng)符合表7.2.1的規(guī)定。結(jié)構(gòu)自重回淤壓力負(fù)摩擦回填浮力島頭降溫作用11111111111111111111111011111111111011111111117.2.2最大設(shè)計地震MDE作用下，主要構(gòu)件、地基及回填按表7.2.2的四種荷載工況下進(jìn)行抗震表7.2.2MDE作用下不同荷載組合系數(shù)編號結(jié)構(gòu)自重回淤二期壓力負(fù)摩擦收縮回填浮力島頭降溫作用影響工況111011111工況21111111111表7.2.2(續(xù))結(jié)構(gòu)自重回淤二期壓力負(fù)摩擦收縮回填浮力島頭降溫作用影響工況31011011111111111117.2.3地震作用計算應(yīng)符合下列規(guī)定：1結(jié)構(gòu)縱向和橫向的水平地震作用分別計算。2計算豎向地震作用影響。7.2.4沉管隧道動力響應(yīng)宜采用時程分析法，并符合下列規(guī)定：1水平方向設(shè)計基本地震動參數(shù)宜采用工程場地地震安全性評價的結(jié)果確定，場地地表豎向設(shè)計地震動峰值加速度取值應(yīng)不小于水平向峰值加速度的0.65倍。2應(yīng)采用土的動力參數(shù)進(jìn)行土體剛度計算。動力參數(shù)主要由動彈性模量Ea、動泊松比μa確定。動彈性模量E。由下式確定：v——剪切波速；p——土的密度。3地層彈簧橫向土體剛度與地層分布及回填情況相關(guān)，只考慮受壓特性，宜通過橫斷面分析得到。4地層彈簧豎向土體剛度與地層分布、基礎(chǔ)類型相關(guān)，應(yīng)采用全回淤工況下的地基反力系數(shù)，取值為該節(jié)點所分配的豎向荷載除以計算沉降值。豎向連接單元為僅能受壓連接單元。5地層彈簧縱向土體剛度與地層分布、基礎(chǔ)類型相關(guān)，應(yīng)根據(jù)豎向荷載、結(jié)構(gòu)與回填或基礎(chǔ)墊層的摩擦特性確定。隧道結(jié)構(gòu)表面的剪應(yīng)力t與隧道的水平位移δ的關(guān)系可按下式計算：當(dāng)0≤δ≤δ(7.2.4-3)δ——t出現(xiàn)時的水平位移。6應(yīng)采用瑞麗阻尼整體考慮隧道結(jié)構(gòu)的阻尼特性。7宜分別進(jìn)行ODE及MDE地震作用下自由場地反應(yīng)，確定出每個水準(zhǔn)下各個土層的最大剪應(yīng)變，以求得ODE及MDE地震水準(zhǔn)下土層的阻尼比。7.2.5地基、基槽及回填抗震驗算應(yīng)符合下列規(guī)定：3采用樁基礎(chǔ)的沉管隧道應(yīng)驗算地震作用下樁基與沉管隧道間的相互作用。樁基礎(chǔ)的水平及豎7.2.7沉管隧道縱向抗震驗算應(yīng)符合下列規(guī)定2應(yīng)驗算溫度變化地基不均勻沉降和地震力作用時接頭最大張開量。連接單元的力一變形特性。5根據(jù)有限自由度體系的結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題分析，將展及特長沉管道車7地質(zhì)條件復(fù)雜時，可建立道的整體結(jié)構(gòu)一地基土模型進(jìn)行維動力有限元分析。8地基處理與基礎(chǔ)設(shè)計8.1一般規(guī)定8.1.1地基處理與基礎(chǔ)選型應(yīng)按照天然地基優(yōu)先、技術(shù)可行、風(fēng)險可控、經(jīng)濟(jì)合理、施工便利的原則進(jìn)行。8.1.2地基處理與基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)遵循管節(jié)總沉降量和差異沉降量雙控的原則，并與管節(jié)結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)8.1.3地質(zhì)條件復(fù)雜時，應(yīng)開展多種試驗或現(xiàn)場測試，通過相互驗證獲取地基處理與基礎(chǔ)設(shè)計的相關(guān)參數(shù)。8.1.4沉管段地基及基礎(chǔ)剛度應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)安全及運營要求，并應(yīng)與島上段隧道地基及基礎(chǔ)剛度相協(xié)調(diào)。8.2地基處理8.2.1地基處理方案應(yīng)根據(jù)具體工程環(huán)境條件、施工設(shè)備成熟度、工藝穩(wěn)定性、質(zhì)量可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性及風(fēng)險可控性等因素分區(qū)分段確定。8.2.2不同種類地基處理的分界面不宜選擇在荷載或地層分布等條件突變的位置。8.2.3水下?lián)Q填適用于隧道基底軟弱土層薄、換填料獲取便利等條件，應(yīng)符合下列規(guī)定：1可采用中粗砂或10～100kg塊石，一次換填的厚度不宜大于2m。2應(yīng)采用水下振夯的方式對換填層進(jìn)行壓實處理，設(shè)計振動控制參數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場典型試驗結(jié)果進(jìn)行確定。黏土及粉質(zhì)黏土黏土及粉質(zhì)黏士分區(qū)敞開段中間段敞開段載壓堆預(yù)PHC樁注：G1、G2分別代表E33、E1管節(jié)部分基礎(chǔ)采用堆載預(yù)壓+不同置換率8.2.5高壓旋噴樁適用于場地條件受限的較軟弱土層，設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行《復(fù)合地基技術(shù)規(guī)范》度不小于1.5MPa。條文說明：當(dāng)沉管基底處于深厚軟土如淤泥質(zhì)黏土層、粉土或可能液化或震陷的粉細(xì)砂層，或者施工期基槽回淤速8.4.2先鋪碎石墊層應(yīng)選用級配碎石材料，粒徑、級配以及墊層模量等參數(shù)值應(yīng)依據(jù)試驗確定。篩分通過率《干重，%)58.4.3先鋪碎石墊層厚度依據(jù)基底地質(zhì)及開挖精度大小可取0.6～2,0m并應(yīng)設(shè)置成壟溝相間的形式，壟溝尺寸應(yīng)結(jié)合管節(jié)尺寸、施工裝備等條件綜合確定。如圖8.4.3所示圖8.4.3沉管隧道基礎(chǔ)碎石墊層構(gòu)造示意圖8.4.4根據(jù)沉降控制需要可設(shè)置塊石夯平底基層與碎石墊層形成隧道組合基床，組合基床的塊石可采用10～100kg塊石。8.5.2應(yīng)通過隧道結(jié)構(gòu)計算提合適的差異冗降控制指標(biāo)，無士算數(shù)值時，節(jié)段式管節(jié)可按突變形合布時，λ=1;地基剛度變化為正弦形分布時，1+a+2=6/π;8.5.3沉管隧道天然地基的總沉降量應(yīng)包括碎石墊層壓縮量、地基土層回彈再壓縮主固結(jié)沉降量8.5.4復(fù)合地基沉降計算應(yīng)考慮土體前期固結(jié)壓力、水下深槽開挖卸載再加載的效應(yīng)以及基槽回淤對沉降的影響，并驗證正常使用極限狀態(tài)下沉管隧道基礎(chǔ)差異沉降在隧道結(jié)構(gòu)或接頭的容許值范9基槽與回填防護(hù)設(shè)計9.1一般規(guī)定參數(shù)?；鄣钠矫娌贾谩⒊叽?、高程等應(yīng)滿足隧道總體設(shè)計的要求。應(yīng)根據(jù)基槽深度及地層地質(zhì)條件進(jìn)行水下邊坡設(shè)計，宜通過現(xiàn)場試挖槽獲取必要的設(shè)計管節(jié)回填防護(hù)設(shè)計應(yīng)滿足抗浮、抗側(cè)移、防沖刷、防拋錨與拖錨、防船撞及環(huán)境保護(hù)等要求。管頂高出海床面時，應(yīng)在一定范圍內(nèi)設(shè)置水下護(hù)坦等防護(hù)措施，并應(yīng)進(jìn)行專項研究。9.2.1基槽平面、縱面設(shè)計應(yīng)滿足以下要求：1平面軸線、縱面應(yīng)與沉管隧道的平縱面設(shè)計相協(xié)調(diào)。2應(yīng)考慮管節(jié)系泊沉放時的錨系及船機(jī)設(shè)備布置。9.2.2基槽設(shè)計底寬可按式(9.2.2)計算：B.——管節(jié)最大底寬(m);b——管節(jié)一側(cè)預(yù)留富余量(m);T施工誤差(m),取值與施工條件、設(shè)備有關(guān)。9.2.3采用先鋪法基礎(chǔ)墊層處理時，基槽設(shè)計深度可按式(9.2.3)計算：式中：H——基槽設(shè)計深度(m);ha——沉管結(jié)構(gòu)底面深度(m);he——基礎(chǔ)墊層厚度(m)。1234需水下爆彼，且考慮浮運空間基槽坡率應(yīng)根據(jù)現(xiàn)揚土貢條件及相關(guān)工程經(jīng)驗結(jié)合國內(nèi)外水下沉管隧道的邊坡坡率、隧道區(qū)的最多不宜超過3級。根居傳統(tǒng)陸上邊坡經(jīng)驗，每兩級邊坡間設(shè)置一定寬度的挖平臺，但由于水底基1宜采用考慮浮力效應(yīng)的極限平衡法與有限元強(qiáng)度折減法進(jìn)行；算。邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)可取2應(yīng)結(jié)合施工期和運營期工況特點合理選取計算所需的地層參數(shù)，施工期土層參數(shù)宜采用十字影響。9.3回填防護(hù)9.3.1回填防護(hù)可分為鎖定回填、一般回填及護(hù)面層回填三部分，按圖9.3.1設(shè)置。圖9.3.1沉管隧道回填防護(hù)示意圖9.3.2回填防護(hù)設(shè)計應(yīng)得合下列規(guī)定：1沉管回填結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計應(yīng)考慮波浪、潮汐、回淤和沖刷等因素，并滿足管節(jié)抗浮、抗沖刷、防錨沖擊、限制側(cè)移等功能要求。2回填料的材質(zhì)與粒徑選用宜遵循“取材便利、級配合理、可靠耐用”的原則。3鎖定回填應(yīng)選用透水性好的粗砂、礫石，鎖定回填厚度應(yīng)結(jié)合水文條件和管節(jié)施工期臨時穩(wěn)定性確定，并符合式(9.3.2)的要求。Pp——鎖定回填較少側(cè)的被動土壓為(kN/m);P.——鎖定回填較多側(cè)的靜止上壓力(kN/m序C隧道管節(jié)側(cè)面的水流力(kN/m4一般回填位于鎖定回填與護(hù)面層回填之間，宜選用透水性好的中粗砂、碎石。5管節(jié)護(hù)面層厚度及材料宜根據(jù)海床沖刷穩(wěn)定性、防拖錨、防拋錨及管節(jié)抗浮等確定，護(hù)面層寬度宜向管節(jié)兩側(cè)輪廓線外延伸不少于2m。6回填防護(hù)的混凝土和鋼筋混凝土構(gòu)件應(yīng)符合現(xiàn)行《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(JTS151)的相關(guān)規(guī)定。1應(yīng)根據(jù)沉管隧道不同區(qū)域分別進(jìn)行回填塊石穩(wěn)定性計算。護(hù)面層塊石穩(wěn)定所需粒徑可按式Uw——波浪剪切流速(m/s)?？垢“踩禂?shù)應(yīng)不低于1.15。1護(hù)坦的縱向范圍以沉管頂部回填防護(hù)層沒入海床面位置為終點；護(hù)坦的橫向?qū)挾葢?yīng)結(jié)合防撞10.3.1管節(jié)接頭應(yīng)采用GINA止水帶與OMEGA止水帶構(gòu)成雙道防水3GINA止水帶的膠料應(yīng)滿足硬度、強(qiáng)度、伸長率及熱老化性等物理性能指標(biāo)的要求。4GINA止水帶使用壽命不應(yīng)小于主體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限。5GINA止水帶固定宜采用卡箍或穿孔方式，螺栓和壓件等應(yīng)采取耐久性保護(hù)措施。條文說明圖10-1節(jié)段接頭防水構(gòu)造示例圖10.3.4OMEGA止水帶選型及緊固件設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定：1應(yīng)根據(jù)接頭可能承受的水壓值、產(chǎn)生的三向位移量等要求進(jìn)行OMEGA止水帶選型及斷面尺寸確定。2OMEGA止水帶的膠料應(yīng)滿足硬度、強(qiáng)度、伸長率及熱老化性等物理性能指標(biāo)的要求。3OMEGA止水帶安裝后，應(yīng)進(jìn)行檢漏測試，檢漏壓力應(yīng)按可能作用的最大水頭壓力的1.2倍，OMEGA止水帶接頭張開量可根據(jù)標(biāo)定的張開量與水壓關(guān)系曲線，結(jié)合水頭壓力計算。4OMEGA止水帶的金屬緊固件等應(yīng)采取防腐蝕措施。10.3.5節(jié)段接頭可注漿中理止水帶選型應(yīng)符合下列規(guī)定：1應(yīng)結(jié)合節(jié)段接頭最大水廳、溫度變化差異冗降，地震工況等發(fā)生的位移量及施工允許偏差等進(jìn)行選型。2應(yīng)滿足設(shè)計使用年限內(nèi)水密性與耐久性的要求。條文說明圖10-2中埋式止水帶構(gòu)造示例圖11.1.1沉管隧道結(jié)構(gòu)和構(gòu)件應(yīng)根據(jù)設(shè)計使用年限、環(huán)境類別及其作用等級進(jìn)行耐久性設(shè)計。條文說明表11-1環(huán)境類別IⅢ除冰鹽等其他氯化物環(huán)境V注：本章提到的環(huán)境類別劃分與本表內(nèi)容相同。ABC中度DEF除冰鹽等其他氯化物環(huán)境11.1.2隧道結(jié)構(gòu)所采用的各類材料應(yīng)與使用環(huán)境相適應(yīng)，可結(jié)合結(jié)構(gòu)重要性、可維修性以及環(huán)境作用等級對重要構(gòu)件采取必要的防腐措施。11.1.3主體結(jié)構(gòu)及可更換構(gòu)件應(yīng)滿足設(shè)計使用年限。設(shè)計使用年限(年)1隧道結(jié)構(gòu)(迎水側(cè))2隧道結(jié)構(gòu)(背水側(cè))345中管廊排煙道混凝土隔板6中埋式可注漿止水帶78OMEGA止水帶9背水側(cè)永久鋼結(jié)構(gòu)背水側(cè)臨時鋼結(jié)構(gòu)11.1.4沉管隧道環(huán)境類別與作用等級的劃分應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的使用條件，通過現(xiàn)場勘察及化驗分析確定，且應(yīng)充分考慮隧道縱向、橫斷面布置及結(jié)構(gòu)內(nèi)外等環(huán)境的差異。11.2.1混凝土材料的耐久性要求應(yīng)滿足下列規(guī)定：1混凝土最低強(qiáng)度等級、最大水膠比和最小膠凝材料用量，可按表11.2.1取值。表11.2.1混凝土最低強(qiáng)度等級、最大水膠比和最小膠凝材料用量最低強(qiáng)度等級最大水膠比最小膠凝材料用量(kg/m3)ABCDEF比與密實性的測定相對復(fù)雜，一般也不列為常規(guī)的質(zhì)量檢驗項目。國內(nèi)外混凝土耐久性都將強(qiáng)度作為隨環(huán)境類別、環(huán)境作用等級以及設(shè)計使用年限而變化的主要控制指標(biāo)。2應(yīng)控制隧道結(jié)構(gòu)混凝土原材料中侵蝕性物質(zhì)的含量，混凝土主要原材料中酸堿及鹽類宜符合相關(guān)規(guī)范或工程專用耐久性規(guī)程規(guī)定要求。條文說明：(1)主體結(jié)構(gòu)宜采用強(qiáng)度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥，水泥質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行《通用硅酸鹽水泥》(GB175)的規(guī)定。(2)水泥的堿含量不宜大于0.60%,氯離子含量應(yīng)低于0.03%。(3)水泥中C?A含量宜控制在6%～12%以內(nèi)，對于大體積海工高性能混凝土，宜不高于8%。(4)水泥由于受潮或其他原因而發(fā)生質(zhì)量變化時，嚴(yán)禁使用。主體工程混凝土結(jié)構(gòu)氯離子擴(kuò)散系數(shù)要求如條文說明表11-4所示。隧道主體結(jié)構(gòu)511.2.2鋼結(jié)構(gòu)材料耐久性要求應(yīng)滿足下列規(guī)定：1普通鋼材和非合金鋁等金屬材料用于海洋氯化物環(huán)境時應(yīng)附加防腐蝕處理。2采用鋼或其他金屬結(jié)構(gòu)時，應(yīng)經(jīng)過可靠的防腐蝕處理。1)隧道結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境條件為I類時，可采用普通碳素鋼、球墨鑄鐵。2)隧道結(jié)構(gòu)所處的環(huán)魔條件為Ⅲ類時，可維護(hù)或更換構(gòu)件可采用而候鋼，并進(jìn)行防腐處理，難以維護(hù)與更換的構(gòu)件應(yīng)選用不銹鋼或其他合金材料條文說明：港珠澳大橋沉音隧道內(nèi)、外側(cè)永久和臨時鋼結(jié)構(gòu)防腐措施如下：1)沉管內(nèi)側(cè)永久鋼構(gòu)件耐久性設(shè)計措施如務(wù)文說明表11-5所示。防腐措施1節(jié)段接頭OMEGA止水帶預(yù)(1)重涂裝防腐蝕涂層；(3)設(shè)置5mm預(yù)留腐蝕厚度內(nèi)側(cè)檢修困難的永久鋼結(jié)構(gòu)2(1)重涂裝防腐蝕涂層；(2)底板內(nèi)側(cè)鋼結(jié)構(gòu)附加犧牲陽極保護(hù)內(nèi)側(cè)檢修困難的永久鋼結(jié)構(gòu)3采用不銹鋼材質(zhì)4固件內(nèi)側(cè)永久鋼結(jié)構(gòu)5內(nèi)側(cè)永久鋼結(jié)構(gòu)防腐措施1管節(jié)接頭端鋼殼、GINA止水帶(1)重涂裝防腐蝕涂層；(2)底板內(nèi)側(cè)鋼結(jié)構(gòu)附加犧牲陽極保護(hù)；外側(cè)永久鋼結(jié)構(gòu)2(1)采用不銹鋼材質(zhì)；外側(cè)永久鋼結(jié)構(gòu)3(1)重涂裝防腐蝕涂層；外側(cè)永久鋼結(jié)構(gòu)4外側(cè)永久鋼結(jié)構(gòu)11.2.3其他材料耐久性要求應(yīng)滿足下列規(guī)定1采用聚合物類有機(jī)材料的結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)避免直接暴露于高溫或紫夕線直射環(huán)境。2應(yīng)合理利用防水材料、聚合物砂漿等有機(jī)類材料的耐腐蝕特性。3對于止水帶等橡膠材料應(yīng)重點防止?jié)B漏海水，保障耐久性要求。4噴涂聚脲涂料設(shè)計厚度不應(yīng)小于1.5mm,性能指標(biāo)應(yīng)符合表11.2.3的要求。表11.2.3噴涂聚脲的性能指標(biāo)1固體含量(%)2凝膠時間(s)3表干時間(s)4拉伸強(qiáng)度(MPa)表11.2.3(續(xù))5斷裂伸長率(%)6撕裂強(qiáng)度(N/mm)70.4MPa,2h不透水8黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)9吸水率(%)5混凝土硅烷浸漬應(yīng)符合現(xiàn)行《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》(JTJ275)及《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》(JTG/T3310)的相關(guān)規(guī)定。11.3.1應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)功能和環(huán)境條件選擇混凝土構(gòu)件形式。構(gòu)件截面幾何形狀應(yīng)簡單、平順。11.3.2混凝土結(jié)構(gòu)的表面形狀應(yīng)有利于排水，對于可能積水的部位宜設(shè)置傾斜面。對管節(jié)接頭、節(jié)段接頭槽等可能產(chǎn)生蓄水的部位，宜設(shè)置排水通道。11.3.3不同環(huán)境作用下混凝土構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層應(yīng)同時滿足鋼筋防銹、耐火以及鋼筋與混凝土之間的力傳遞的要求，且不得小于鋼筋的公稱直徑。11.3.4隧道結(jié)構(gòu)施工縫、伸縮裝置等的設(shè)置宜避開不利的環(huán)境作用。11.3.5極端嚴(yán)重腐蝕環(huán)境F級下的混凝土配筋構(gòu)件，澆筑在其中的吊環(huán)、緊固件及連接板等結(jié)構(gòu)連接件應(yīng)與混凝土構(gòu)件中的鋼筋隔離。11.3.6鋼筋混凝土構(gòu)件中最外側(cè)鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度應(yīng)符合表11.3.6的規(guī)定。表11.3.6混凝土保護(hù)層最小厚度保護(hù)層最小厚度(mm)ABCDEF2.表中數(shù)值為控制鋼筋銹蝕所必需的混凝土保護(hù)層最小厚度，不包括鋼筋安裝定位的施工允11.3.7鋼筋混凝土構(gòu)件的表面裂縫最大寬度計算值不應(yīng)超過0.2mm。11.4.1防腐蝕措施設(shè)計應(yīng)滿足下列要求：1環(huán)境作用D級以上的隧道結(jié)構(gòu)可采用防滲涂層、改性材料以及附加防護(hù)層構(gòu)造等措施。2環(huán)境作用E級可在混凝土中摻入鋼筋阻銹劑、采用犧牲陽極保護(hù)等措施。3混凝土結(jié)構(gòu)可通過防水浸漬劑、滲透結(jié)晶劑、防水涂層等表面涂層改善其抗?jié)B性能；環(huán)境作用E級混凝土結(jié)構(gòu)可增設(shè)防腐蝕面層。11.4.2混凝土結(jié)構(gòu)使用階段的耐久性維護(hù)應(yīng)滿足下列要求：1應(yīng)以工程交付使用前的混凝土結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的耐久性評估指標(biāo)作為結(jié)構(gòu)運營的耐久性起點2應(yīng)及時采集混凝土結(jié)構(gòu)耐久性監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實時定量評估混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的耐久性3結(jié)構(gòu)運營期間，應(yīng)針對混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件建立耐久性檢測制度。4應(yīng)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的耐久性起點狀態(tài)，建立合理的構(gòu)件維護(hù)制度。11.4.3沉管隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)預(yù)留遠(yuǎn)期陰極保護(hù)措施，并應(yīng)滿足下列要求：1應(yīng)對沉管結(jié)構(gòu)鋼筋籠、永久金屬預(yù)埋件、節(jié)段之間及管節(jié)之間等進(jìn)行電連續(xù)設(shè)計，并進(jìn)行電連續(xù)檢測。2應(yīng)進(jìn)行參比電極及腐蝕電池預(yù)埋設(shè)計。11.4.4鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)宜采用犧牲陽極保護(hù)的防腐蝕措施。12施工監(jiān)測與運營期健康監(jiān)測12.1.1應(yīng)根據(jù)沉管隧道工程全壽命周期特點和功能，開展施工監(jiān)測和運營期健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計。12.1.2施工監(jiān)測與運營期健康業(yè)測系統(tǒng)應(yīng)協(xié)同設(shè)計12.1.3應(yīng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)性行綠合分析，并開展動態(tài)設(shè)計。12.1.4監(jiān)測硬件設(shè)客和輯件系統(tǒng)應(yīng)技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠、操作方便、圣濟(jì)實用、便于維護(hù)更換及擴(kuò)展升級。濟(jì)性等要求12.2施工監(jiān)測12.2.2沉管隧道施工期常規(guī)監(jiān)測項目、監(jiān)測方法及監(jiān)測頻率宜按表12.2.2選取。表12.2.2沉管隧道施工監(jiān)測的主要項目、監(jiān)測方法及監(jiān)測頻率一覽表建議方法1管節(jié)預(yù)制階段23目視、讀數(shù)顯微鏡4高精度全站儀表12.2.2(續(xù))5階段水文氣象監(jiān)測海面風(fēng)速、風(fēng)向在浮運、沉放前1個月及過程中連續(xù)觀測6789浮運航道邊坡監(jiān)測管節(jié)沉降電子水準(zhǔn)儀1次/(1～2d)1次/7d管節(jié)位移1次/(1～2d)1次/7d1次/1d1次/7d墻面傾角1次/1d端封門變形及應(yīng)力1次/1d管節(jié)系泊纜力1次/1d1次/7d1次/1d1次/7d高精度全站儀高精度全站儀高精度全站儀12.2.3沉管隧道監(jiān)測宜建立國家二等水準(zhǔn)網(wǎng)，采用閉環(huán)控制法確定誤差調(diào)整及偏差解決預(yù)案。12.2.4應(yīng)及時處理分析監(jiān)測數(shù)據(jù)并反饋監(jiān)測成果。12.3運營期健康監(jiān)測12.3.1健康監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)與隧道主體結(jié)構(gòu)同步進(jìn)行專項設(shè)計。運營期健康監(jiān)測應(yīng)對隧道安全性和耐久性等進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測項目可按表12.3.2要求表12.3.2沉管隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測項目一覽表1和荷載源監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)側(cè)墻上2隧道出入口處3結(jié)構(gòu)溫度4結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測567腐蝕監(jiān)測管節(jié)結(jié)構(gòu)背水側(cè)保護(hù)層內(nèi)8滲漏監(jiān)測管節(jié)接頭兩道止水帶間的空腔12.3.3健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計使用年限應(yīng)根據(jù)主體結(jié)構(gòu)及附屬結(jié)構(gòu)的要求確定。12.3.4健康監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理與控制模塊、安全預(yù)警及評估模塊、用戶界面模塊等，并通過系統(tǒng)集成技術(shù)將各模塊集成為統(tǒng)一協(xié)調(diào)的整體。功能。12.3.6健康監(jiān)測系統(tǒng)宜采用自動化在線監(jiān)測和人工巡檢并重的方式。12.3.7監(jiān)測斷面選取和監(jiān)測點布置應(yīng)具有典型性和代表性。12.3.8健康監(jiān)測系統(tǒng)中自動化監(jiān)測項目的采樣頻率應(yīng)根據(jù)監(jiān)測類型和具體要求設(shè)定。動態(tài)信號采集應(yīng)滿足采樣定理。13臨時工程設(shè)計13.1一般規(guī)定包括干塢、寄放區(qū)及臨時航道等。13.1.3臨時工程設(shè)計基準(zhǔn)期宜取20年。13.2.1干塢設(shè)計使用年陽應(yīng)根據(jù)工程笑劃確定，并不低于5年。13.2.2干塢塢頂防共高程應(yīng)符合現(xiàn)行《是防工程設(shè)計13.2.3干塢類型應(yīng)結(jié)合管節(jié)結(jié)構(gòu)、管數(shù)量、預(yù)制要求、工期籌劃、場地條件、造價、位置等因素確定。1干塢選址應(yīng)根據(jù)管節(jié)數(shù)量結(jié)構(gòu)形式預(yù)制方式地理位置厚運條件、工期籌劃、征地拆遷、工程造價等因素確定。2干塢場址應(yīng)便于管節(jié)預(yù)制用材料運輸，并利于管節(jié)舾裝與出運。13.2.5工廠法干塢設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定：1干塢場地分區(qū)及規(guī)模應(yīng)根據(jù)管節(jié)預(yù)制生產(chǎn)流水線工藝方案確定，分區(qū)應(yīng)包括鋼筋加工區(qū)、管節(jié)2管節(jié)預(yù)制區(qū)與淺塢區(qū)塢底應(yīng)采用相同高程，且不應(yīng)低于設(shè)計最高水位。3塢底高程應(yīng)根據(jù)干塢位置、出塢航道底高程、拖運設(shè)備、水文資料、水位保證率等確定，深塢區(qū)塢底高程H?？砂词?13.2.5-1)計算：式中：H?——管節(jié)出塢設(shè)計水位高程(m);H——管節(jié)外包高度(m);hg——管節(jié)干舷(m);H?——管