《沉管隧道施工》word版.doc

第八章 沉管隧道施工 国内第一条大型越江沉管式隧道—上海外环路黄浦江沉管隧道效果图 （3孔2管廊、双向8车道：3+2+3，宽43m、高9.55m、节长100~108m，全长2880m，规模上亚洲第一，国际第二2003年6月21日正式通车）1 沉管法简介●1942年，荷兰最早采用●沉管法又叫预制管段沉放法即：先在干坞中预制大型混凝土管段，并在两端用临时隔墙封闭，舾装好拖运、定位、沉放等设备，然后将管段浮运到江中预先浚挖好的沟塘中，并连接起来，最后回填砂、石将管段埋入原河床中●工艺流程沉放与水下连接基础处理回填、覆盖内部安装临时干坞管段制作出坞、系泊、舾装基槽浚接● 优点：适用于大断面、多车道，管段预制，质量好，接头少2 干坞 ●用途：用于制作管段的场地，临时性工程●坞址：位于隧道设计轴线上，只仅一个工程使用 　位于隧道设计轴线外，有利于多个工程使用●规模：大型，一次完成所有管段制作 　 小型，分项完成所有管段制作●坞底：应进行地基处理，铺200～300mm厚混凝土或钢筋混凝土●坞门：大型干坞可用土或钢板桩围堰作坞首，不设坞门中小型干坞，因多次使用，要设坞门(浮箱式)3 管段● 多为钢筋混凝土管段。

在干坞中预制 附图： 正在施工中的管段●每节管段多为80m～150m,多为100m左右，最长达268m●断面形状：多为矩形，高6～10m，宽度变化较大，十几米到数十米，单孔、双孔、三孔上海外环过江隧道：3孔2管廊、8车道：3+2+3，宽43m、高9.55m、节长100~108m●管段端封墙：离端面0.5~1.0m处设封墙封墙用钢筋混凝土，再加工字钢　●4. 管段的出坞4.1 向坞内放水 附图：放水后浮起的管段4.2 管段的浮运用干坞坞顶的绞车将管段逐节牵引出坞出坞后先在坞口系泊分批预制管段时，可在航道边临时选一个水域系泊，以便下批管段按时制作管段浮运可用拖轮拖运或岸上绞车拖运5.管段的沉放沉放方式：起重船吊沉法、 浮箱吊沉法、 驳船扛吊法、骑吊法、 拉沉法等5.1起重船吊沉法 最初的沉管隧道规模较小，采用此法 用2～4艘100～200t的起重船，3～4吊点，逐渐将管段沉放到基槽中规定位置 5.2 浮箱吊沉法 5.2.1四浮箱吊沉法 主要设备：四只100～150t的方形浮箱，分前后两组，每组以钢行架联系，用4根锚索定位，管段本身另用6根锚索定位。

a. 端前位 b.加载下沉 c.沉放定位 1—管段；2—压载水箱；3—浮箱；4—定位塔；5—指挥室；6—吊索；7—定位索； 8—已设管段；9—鼻式托座5.2.2 双浮箱吊沉法四浮箱吊沉法的改进前后用2只大浮箱或改装的驳船代替原4只小浮箱，完全省去了浮箱上的锚索 附图：双浮箱吊沉法5.2.3 浮箱吊沉法的作业步骤▲初次下沉利用6根定位缆调节好位置，距已沉管段10m左右 附图：初此下沉向管段内压重水箱灌水，加大下沉力通过钢浮箱上的卷扬机控制沉放速度，下沉至设计标高4.0m左右下沉时要随时校正管段的位置▲ 靠拢下沉先将管段平移至距已沉管段2m左右，然后再将其下沉至管底距设计标高1m左右 附图：靠拢下沉▲ 着地下沉距已沉管段0.5m左右、对中、“鼻托”搭接 附图：着地下沉6. 水下连接—水力压接法●50年代由丹麦工程师在加拿大开发应用 附图：水力压接（拉合千斤顶设在管段前端）1—鼻托；2—胶垫；3—拉合千斤顶；4—排水管；5—水压力●水力压接法所用的胶垫：最初为矩形胶垫，1960年，荷兰发明了GINA(尖肋形)胶垫圈（见上图），改善了原垫圈性能，得到了广泛应用。

●拉合千斤顶也可设在管段顶部，见下图在管顶时由潜水员下去安装和观察工作情况 附图：第一次止水（千斤顶拉合） 附图：第二次止水（水力压接） 千斤顶在顶部时的拉合●上海外环隧道：两道防水：GINA和OMEGA止水带●接头构造：两管段对接后，再用钢筋将两管连接起来，并浇混凝土7. 进出口管段施工 附图：上海外环路浦东侧出入口施工8. 最终接头最后一个管段的最后一个端面连接处即为最终接头 附图：沉管隧道纵剖面图7.1 干地施工接头处打围堰将水隔开抽干，在干地（无水）的情况下用现浇钢筋混凝土的办法完成最终接头7.2水下混凝土施工 设水下模板、浇注水下混凝土 附图： 水下混凝土方式 7.3 防水板施工 两节之间留1～2m间隙，并加适当支撑，然后用装有橡胶圈的钢封板从管段外侧将接头包住，接着抽水，钢板与管壁密贴，打开端墙，在管内现浇混凝土 附图：防水板方式7.4 V型(楔形)箱体施工 既设管段 既设管段 V型(楔形)箱体施工 根据最终接头的实际间距，制作V形（楔形）钢壳，然后用起重船将钢壳插入最终接头部位，通过水力压接使V形钢壳与原有管段形成一个整体。

8. 沉管基础施工● 基础处理目的基础所需的承载力不大，<30KN/m2，基础处理主要是垫平因挖槽时形成的不平整，以免不均匀沉降●处理方法：先铺法：沉没之前先铺好砂、石垫层后填法：喷砂法、压浆法、压混凝土法9. 回填覆盖沉放一段、覆盖一段在管段的两侧和顶部回填、覆盖。