详解沉管隧道施工-将来你肯定一定用的到.docx

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1、详解沉管隧道施工，将来你确定确定用的到小编有话说虽然今日是父亲节，但是我们该学习的还是须要学习的嘛。今日小编和大 家一起来具体学习沉管隧道施工，希望能够对大家有帮助。沉管隧道施工 沉管法：就是在水底预先挖好沟槽，把在陆地上特殊场地预制的适当长度 的管段浮运到沉放现场，依次地沉放到沟槽中并进行连接，然后回填覆盖 成的隧道。方法实质：先在干坞中或船台上预制大型硅箱形构件，或是碎 和钢的组合箱形构件，每个构件长60140m,并于两端用临时隔墙封闭， 用拖轮拖至预沉位置，定位后，将这些构件沉放在河床上预先浚挖好的沟 槽中并联接起来，回填砂石，拆除隔墙形成隧道。优点：1、对地质水文 适应实力强：因在基槽

2、中开挖较浅，基槽开挖和基础处理的施工技术比较 简洁因沉管受到水的浮力，作用于地基的荷载较小因管段采纳先预制再浮 运沉放的施工工艺，避开了难度较大的水下作业，故可在深水施工，且对 潮差和水流速的适应实力强2、可浅埋与两岸道路连接简洁：与埋深较大 的盾构隧道相比，沉管隧道路面标高可抬高，与岸上道路隧道很简洁连接 3、防水性能好：每节预制管段很长，一般约100m,而盾构隧道预制管片环 宽仅为1m,因而沉管隧道接缝数量少4、沉管隧道施工工期短：由于每节 预制管段较长，一条沉管隧道只用几节预制管段就可完成，预制管段和基 槽开挖可同时进行，且预制管段不在隧址，施工干扰时间短5、沉管隧道 造价低：水底挖基槽

3、土方量少，比地下挖土单价低，管段预制与盾构相比, 所需费用低。6、施工条件好：沉管隧道施工时，预制和浮运沉放管段等 主要工序大部分在水上进行，水下作业极少，除少数潜水工外，工人们都 在水上作业，且不需在气压下工作7、沉管可作成大断面多车道：一个 隧道横断面可同时容纳48条车道。而结构尺寸不限。对盾构受尺寸限 制，一般只能双车道沉管隧道类型1、按断面形态圆形矩形船台型干坞型浮船坞沉管结构设计： 沉管结构浮力计算计算内容干舷浮力计算抗浮平安系数计算1千舷：能 保持管顶露出水面的管段外露高度，对矩形截面管段，高度多为1015cm。 对矩形断面，太小，制作困难；太大，消退干舷下沉的压载水容量太大计 算

4、方法：按最大的碎容重，最大的碎体积和最小的河水比重计算干舷K = 管段总重/管段排水重K=l. 05-1.10管段沉放阶段K=1. 21. 5 管 段运用阶段设计计算时，应按最小的混凝土容重和体积，最大的河水比重 来计算各阶段的抗浮平安系数。作用在沉管上的荷载和结构分析：(一)、 作用在沉管上的荷载1、结构自重管段重量：碎(23. 724. 1)+钢筋(1.62.05) KN/m3压载混凝土重量：22. 5KN/m3路面铺装重量2、水压力主要荷 载之一，分别计算高、低潮位和百年一遇的特大洪水位的水压力3、土压 力主要荷载，但不确定是常荷载，表示河床底面到管段顶面的土重。隧道 刚建时，可能很小，

5、以后渐渐增加4、浮力浮力=排水重5、施工荷载： 封端墙、定位塔、出入洞、压载水柜、索具、浮箱等重量。6、波浪力： 在浮运时发生7、流水压力：在浮运时发生8、负摩阻力：管段横向外侧 覆土沉降到管段的向下摩擦力9、车辆荷载：在道路隧道中，假如路面铺设在压载混凝土层上面，则可略去车辆活载对管段的影响。10、地基反力偶然荷载：11、沉船荷载12、投锚与拖锚荷载13、车行隧管内的爆炸力其他荷载：碎收缩、变温影响、 不匀称沉降、地震（二）、结构分析1、横断面结构在水底隧道沉管结构中, 常采纳变截面或折线形结构。即使在同一节管段（一般长度为100m左右） 中，因隧道纵坡和河底标高的改变，各处断面所受水、土压

6、力也不同（特 殊在接近岸边时），因此一般不能只以一个横断面的结构分析来进行整节 管段的分析计算。工作量大，常采纳电算的方式进行。可采纳一般的平面 杆系结构分析的通用程序进行计算。2、纵向结构施工阶段的沉管纵向受 力分析，主要是计算浮运，沉设时的施工荷载、波浪力所引起的内力。运 用阶段的沉管纵向受力分析，一般按弹性地基梁理论进行计算。3、配筋 因抗剪的须要，沉管应采纳较高标号的混凝土，一般采纳28天强度为300450kg/cm2混凝土。由于沉管结构不容许出现任何通透性的裂缝; 非通透性的裂缝开展的宽度应限制在0. 150.2mm以下。因此不宜采纳 III级与HI级以上的钢筋。3、管段制作：一、临

7、时干坞：位置应选择距隧 址较近，地质条件较好，便于浮运的地方（一）干坞规模： 依据工程规 模、管段长宽尺寸和管段数量，结合坞址的地形、地质条件、工期、土地 运用费和施工设备综合考虑。一次预制管段时的干坞：在干坞内一次完成 全部管段的制作，它只需放一次水进干坞，干坞不须要闸门，施工简便， 干坞仅用土围堰或钢板围堰作坞首。管段出坞时，拆除坞首围堰便可将管 段浮运出坞。规模大，占地多，适用于：工程量较小，管段数量少，土地 价格低和坞址地质条件较差的工程。分批预制管段时的干坞：分批预制管 段是在干坞内分批制作管段，每批管段预制完成，就放一次水进坞，使之 浮运出坞，干坞的坞门需开启多次，这种干坞规模小，

8、占地少，造价低, 重复运用率高，而且有利于与其它施工程序协作缩短工期。但这种方式也 有不少缺点： 若不采纳启闭式坞门（闸门），则每次修复坞门难度大。 若采纳闸门式坞门，造价又高。 先批出坞后沉放的管段，至少有一端 搁置在基槽中的临时支座上，需待几个月时间才能与后批管段相接，这样 不利于先沉放管段的稳定，其平安难于保证。原已开挖的基槽，在后 批管段出坞时己有回淤，且难于清除，将影响后批管段基础的质量。 重 复运用干坞，反复灌水、排水，抽水时难以保证干坞边坡的稳定性。重复 运用干坞还会造成难以彻底清除坞底垫层上的淤泥，必定影响坞底的透水 性，减弱坞底防排水实力与承载力，从而影响再次预制管段的质量，

9、对管 段上浮也不利，甚至造成吸附现象而使管段平衡失控。分批预制管段 会增加坞底施工设备的拆迁和再组装工作，使临时工程费用增加。后 批管段浮运时，可能须要再次对临时航道进行疏浚工作。为克服上述缺点, 在丹麦至瑞典跨海联络线的厄勒海峡水底沉管隧道的分批预制管段干坞 中采纳了两级干坞的型式，即干坞由浅水槽和深水槽组成。采纳船闸的方 式逐段发送管段单元。（二）干坞的构造：干坞一般由坞墙、坞底、坞首 与坞门、排水系统、车道组成干坞的深度应保证管段在制成后能顺当地进 行安装工作并浮运出坞，要求坞室深度能使管段在低水位时露出水面，高 水位时有足够的水深以安设浮箱，中水位时能自由浮升。此外为确保平安 管段在浮

10、起时，底部的富余深度为Imo管段制作：留意所设置施工缝和变 形缝并密封（三）管段预制：一）钢筋混凝土结构保证浮运时有规定的干舷高度由于 矩形管在浮运时的干舷高度仅为1015cm,占管段全高的1.22队确 保管段的容重改变限制在既不使管段出现下沉，也不使管段上浮过多。制 定严密的接缝防渗漏措施管段的缝隙主要有纵向施工缝和竖向变形缝。（1） 纵向施工缝纵向施工缝由于混凝土底板和上部管段的不同时浇注 产生，主要由于水泥的水化热作用而引起的。防止措施应从防止混凝土的 开裂动身。包括合理组成混凝土，降低温差等2）变形缝在垂直于隧道轴线方向设置，把每一管段分割成若干节段，每一段节段的 长度一般在1520m

11、。用于较长的混凝土管段（节）单元连接和反抗差异 沉降和由温差所造成的变形。接缝应设在混凝土结构的中断处。变形缝的 构造应满意三个主要要求：能适应确定幅度的线变形和角变形；施工阶段 能传递弯矩，运用阶段能传递剪力；变形前后均能防水。水底浚挖 用改装后的挖泥船，沉管基槽断面管段沉设与水下联接一、沉设方法管段浮运：已完成的管段自干坞向预定沉放位置的运输坞内 浮起一出坞一系泊等待一托运至隧址二、沉设作业（一）沉设打算完成沟 槽清淤水上管制（二）管段的沉设方法有很多种，归纳起来有：（三） 管段下沉：管段下沉的全过程，一般须要24小时，沉设周期多为每月 一段初步下沉灌注压载水（至下沉力的50%）一位置校正

12、一灌注压载水（下 沉力值的100%）一距管底高程45nl停止。速度限制在2050cm/niiri靠 拢下沉 到达隧道轴线位置时，先将管段向已设管段平移，至既设管段22. 5m处，然后再将管段下沉到管底设计高程0. 51. 0m处,校正好管段位 置着地下沉利用超声波测距仪限制接着将管段前移至距前节管段约2050cm处。校正管段，起先着地下沉三、水下连接（水力压接法）依次:对位一拉合一压接一拆除封端墙基础处理 基础处理的方法：先铺法 缺点：须有专用设备；须以设计高程和坡度在 水底架设导轨；刮铺完成后，回淤土和坍坡的泥土常覆盖在铺好的垫层上; 在流速大、回淤快的河道上施工困难。后铺法灌砂法喷砂法：适用于管段较大的隧道