沉管法施工工艺.pptx

沉管法施工工艺第一节第一节 沉管法施工技术流程沉管法施工技术流程1沉管法施工流程沉管法施工流程1.沉管法实质沉管法实质:在隧址附近修建得临时干坞内在隧址附近修建得临时干坞内(或船厂船台或船厂船台)预制管段预制管段,用临时隔墙封闭用临时隔墙封闭,然后浮运到隧址规定位置然后浮运到隧址规定位置,此此时已于隧址处预先挖好水底基槽。待管段定位后灌水压时已于隧址处预先挖好水底基槽。待管段定位后灌水压载下沉到设计位置载下沉到设计位置,将此管段与相邻管段水下连接将此管段与相邻管段水下连接,经基经基础处理并最后回填覆土即成为水底隧道。础处理并最后回填覆土即成为水底隧道。第七章 沉管法施工第一节第一节 沉管法施工技术流程沉管法施工技术流程在已修筑好得干坞内在已修筑好得干坞内预制管段预制管段 第七章 沉管法施工第一节第一节 沉管法施工技术流程沉管法施工技术流程 第七章 沉管法施工第一节第一节 沉管法施工技术流程沉管法施工技术流程 第七章 沉管法施工2.沉管法隧道主要施工流程图沉管法隧道主要施工流程图第一节第一节 沉管法施工技术流程沉管法施工技术流程1沉管法施工流程沉管法施工流程3.沉管法隧道组成沉管法隧道组成一般由敞开段、暗埋段、岸边竖井与沉埋段等组成。一般由敞开段、暗埋段、岸边竖井与沉埋段等组成。沉埋段两端通常设置竖井作为起讫点沉埋段两端通常设置竖井作为起讫点,竖井起到通风、供竖井起到通风、供电、排水和监控等作用。根据两岸地形与地质条件电、排水和监控等作用。根据两岸地形与地质条件,也可也可将沉埋段与暗埋段直接相接而不设竖井。将沉埋段与暗埋段直接相接而不设竖井。第七章 沉管法施工第一节第一节 沉管法施工技术流程沉管法施工技术流程1沉管法施工流程沉管法施工流程4.管段结构外形管段结构外形圆形管段圆形管段(船台型管段船台型管段)内轮廓为圆形内轮廓为圆形,外轮廓外轮廓有圆形、八角形和花有圆形、八角形和花篮形。篮形。矩形管段【最常用】矩形管段【最常用】一般在临时船坞制作一般在临时船坞制作,可容纳可容纳48车道。车道。第七章 沉管法施工第一节第一节 沉管法施工技术流程沉管法施工技术流程1沉管法施工流程沉管法施工流程4.管段结构外形管段结构外形 第七章 沉管法施工第一节第一节 沉管法施工技术流程沉管法施工技术流程2沉管法优缺点沉管法优缺点1.优点优点对地质水文条件适应能力强对地质水文条件适应能力强(施工较简单、地基荷载较小施工较简单、地基荷载较小)可浅埋可浅埋,与两岸道路衔接容易与两岸道路衔接容易(无需长引道无需长引道,线形较好线形较好)防水性能好防水性能好(接头少漏水几率降低接头少漏水几率降低,水力压接滴水不漏水力压接滴水不漏)施工工期短施工工期短(管段预制与基槽开挖平行管段预制与基槽开挖平行,浮运沉放较快浮运沉放较快)造价低造价低(水下挖土与管段制作成本较低水下挖土与管段制作成本较低,短于盾构隧道短于盾构隧道)施工条件好施工条件好(水下作业极少水下作业极少)可做成大断面多车道结构可做成大断面多车道结构(盾构隧道一般为两车道盾构隧道一般为两车道)2.缺点缺点管段制作砼工艺要求严格管段制作砼工艺要求严格,需保证干舷与抗浮系数需保证干舷与抗浮系数;车道较多时车道较多时,需增加沉管隧道高度。导致压载混凝土量、需增加沉管隧道高度。导致压载混凝土量、浚挖土方量与沉管隧道引道结构工程量增加。浚挖土方量与沉管隧道引道结构工程量增加。第七章 沉管法施工第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制干坞干坞为预制管段而专门修筑得临时性工作土坑为预制管段而专门修筑得临时性工作土坑。干坞修筑干坞修筑1.干坞位置选择干坞位置选择邻近隧址邻近隧址,具备浮运条件具备浮运条件,交通便利。交通便利。有浮存系泊多节管段得水域有浮存系泊多节管段得水域;场地土具备一定得承载力场地土具备一定得承载力,便于干坞围挡与防渗工程便于干坞围挡与防渗工程;征地拆迁费用较低征地拆迁费用较低,具有重复开发利用价值。具有重复开发利用价值。2.干坞规模干坞规模一次预制管段干坞一次预制管段干坞(仅放水一次仅放水一次,不需闸门不需闸门,坞首为土或钢坞首为土或钢板桩围堰。规模较大占地较多板桩围堰。规模较大占地较多,适于工程量小土地价格较适于工程量小土地价格较低、坞址地质较差得工程低、坞址地质较差得工程);分批预制管段干坞分批预制管段干坞(规模小、占地少、造价低、重复使用规模小、占地少、造价低、重复使用率高。闸门式坞门造价高、等待时间长不利先沉管段稳率高。闸门式坞门造价高、等待时间长不利先沉管段稳定、基槽回淤很难处理、重复灌排致边坡稳定性与坞底定、基槽回淤很难处理、重复灌排致边坡稳定性与坞底透水性差、临时工程费用增加透水性差、临时工程费用增加)第七章 沉管法施工大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制干坞干坞为预制管段而专门修筑得临时性工作土坑为预制管段而专门修筑得临时性工作土坑。干坞修筑干坞修筑3.干坞构造干坞构造干坞由坞墙、坞底、坞首、坞门、排水系统与车道组成干坞由坞墙、坞底、坞首、坞门、排水系统与车道组成坞墙坞墙:坡率坡率1:2得自然土坡得自然土坡,可用喷射砼防渗墙或钢板桩可用喷射砼防渗墙或钢板桩坞底坞底:承载力应大于承载力应大于100kPa。浮起时富余深度。浮起时富余深度1、0m。坞底处理方法坞底处理方法:A.干砂干砂层层+厚厚2530cm(钢筋钢筋)混凝土混凝土+沙砾或碎石层沙砾或碎石层B.厚厚1、02、5cm黄沙层黄沙层+厚厚2030cm沙砾或碎石层沙砾或碎石层C.松软得粘土或淤泥层可换填松软得粘土或淤泥层可换填1、0m碎石或结合桩基础加碎石或结合桩基础加固固坞首及坞门坞首及坞门:一次预制只设坞首一次预制只设坞首,分批预制应设双排钢板分批预制应设双排钢板桩坞首与坞门桩坞首与坞门(闸门或浮动钢筋砼沉箱闸门或浮动钢筋砼沉箱)。排水系统排水系统:井点降水井点降水;坞底明沟、盲沟与集水井泵排坞底明沟、盲沟与集水井泵排;堤外堤外截、排水沟。截、排水沟。车道车道 第七章 沉管法施工第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制1干坞修筑干坞修筑3.干坞构造干坞构造 第七章 沉管法施工1、坞底、坞底;2、边坡、边坡(坞墙坞墙);3、运输车道、运输车道;4、坞首围堰、坞首围堰东京港沉管隧道一次预制管段干坞东京港沉管隧道一次预制管段干坞第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制1干坞修筑干坞修筑3.干坞构造干坞构造 第七章 沉管法施工广州生物岛广州生物岛大学城沉管隧道预制管段干坞大学城沉管隧道预制管段干坞第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制1干坞修筑干坞修筑4.干坞施工干坞施工一般用一般用“干法干法”土方开挖。具体土方开挖。具体:施作干坞周围防渗墙施作干坞周围防渗墙由端部向坞口开挖由端部向坞口开挖(部分回填、大部分弃渣部分回填、大部分弃渣)坞底与坞坞底与坞外设排水沟、截水沟与集水井外设排水沟、截水沟与集水井塑料膜铺坡面并压沙袋塑料膜铺坡面并压沙袋坞底处理坞底处理(铺填砂与碎石铺填砂与碎石)坞内车道修筑坞内车道修筑5.坞内主要设备坞内主要设备混凝土搅拌站混凝土搅拌站:应能连续浇筑应能连续浇筑1520m长得节段长得节段;起重设备起重设备:轨行门式或塔式起重机轨行门式或塔式起重机(能力能力5、07、5t);运输设备运输设备:卡车、翻斗车、轨道车、混凝土输送车、混凝卡车、翻斗车、轨道车、混凝土输送车、混凝土输送泵及管道等土输送泵及管道等;管段拖运设备管段拖运设备:电动卷扬机与绞车电动卷扬机与绞车;其她其她:钢筋加工、抽水、电焊机、空气压缩机、钢模板、钢筋加工、抽水、电焊机、空气压缩机、钢模板、拼装式脚手架、千斤顶、混凝土振捣与养护设备拼装式脚手架、千斤顶、混凝土振捣与养护设备 第七章 沉管法施工第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制2管段预制管段预制1.管段浇筑管段浇筑需保证管段混凝土得均质性与水密性。需保证管段混凝土得均质性与水密性。保证均质性得意义保证均质性得意义:若管段混凝土容重变化幅度超过若管段混凝土容重变化幅度超过1以上以上,管段常会浮不起来。若管段各部分板厚局部偏差较管段常会浮不起来。若管段各部分板厚局部偏差较大大,或管段各部分混凝土密度不均匀将导致侧倾。或管段各部分混凝土密度不均匀将导致侧倾。保证措施保证措施:采用刚度大、精度高、可微动调位得大型滑动采用刚度大、精度高、可微动调位得大型滑动内、外模板台车内、外模板台车;实行严格得密实度管理制度。实行严格得密实度管理制度。密实度要求密实度要求:(m)/m 0、6%保证水密性得措施保证水密性得措施:A.结构自身防水结构自身防水(采用防水混凝土采用防水混凝土;防止管段裂缝防止管段裂缝)B.结构物外侧防水结构物外侧防水(钢壳、钢板防水钢壳、钢板防水;卷材、保护层防水卷材、保护层防水;涂涂料防水料防水)C.施工接缝防水施工接缝防水(横向施工变形缝设置横向施工变形缝设置12道止水带道止水带)第七章 沉管法施工第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制2管段预制管段预制1.管段浇筑管段浇筑横向变形缝构造要求横向变形缝构造要求A.能适应一定幅度得线变形和角变形能适应一定幅度得线变形和角变形;B.施工阶段能传递弯矩施工阶段能传递弯矩,使用阶段能传递剪力使用阶段能传递剪力;C.变形前后均能防水。变形前后均能防水。保证变形缝抵抗波浪与施工荷载引起得纵向弯矩得措施保证变形缝抵抗波浪与施工荷载引起得纵向弯矩得措施A.切断切断变形缝处所有内、外侧纵向变形缝处所有内、外侧纵向(水平水平)钢筋钢筋,另设临时预另设临时预应力筋承受浮运时得纵向弯矩。应力筋承受浮运时得纵向弯矩。B.只将所有外排纵向钢筋切断只将所有外排纵向钢筋切断,内排纵向钢筋保留内排纵向钢筋保留,管段沉管段沉放后切断放后切断,使之成为完全得变形缝。使之成为完全得变形缝。C.穿过变形缝得纵向钢筋截面积仅为管段内纵向钢筋得穿过变形缝得纵向钢筋截面积仅为管段内纵向钢筋得2/33/4,且在变形缝前后各且在变形缝前后各15d范围内用套管与混凝土隔范围内用套管与混凝土隔离。管段沉放后不予切断离。管段沉放后不予切断,留作留作“安全阀安全阀”。第七章 沉管法施工第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制2管段预制管段预制 第七章 沉管法施工管段施工缝与变形缝管段施工缝与变形缝第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制2.封端墙封端墙管段浇筑拆模后管段浇筑拆模后,需在管段两端离端面需在管段两端离端面50100cm处设置处设置钢结构或钢筋混凝土结构密封墙。钢结构或钢筋混凝土结构密封墙。封端墙实现水力压接得设施封端墙实现水力压接得设施A.鼻式托座鼻式托座(左右对称布置左右对称布置)B.人孔钢门人孔钢门(密封防水密封防水)C.给气阀给气阀(设于上部设于上部)D.拉合结构拉合结构(左右对称布置左右对称布置)3.压载设施压载设施压载材料压载材料:水以及矿渣、石渣水以及矿渣、石渣水箱压载水箱压载:对称布置于管段四角。可采用全焊接钢结构或对称布置于管段四角。可采用全焊接钢结构或拆装式。水箱容量取决于管段下舷值与下沉力得大小拆装式。水箱容量取决于管段下舷值与下沉力得大小 第七章 沉管法施工第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制3管段检漏与干舷调整管段检漏与干舷调整1.管段预制后须作一次管段预制后须作一次检漏检漏。一般在干坞灌水之前。一般在干坞灌水之前,先往压先往压载水箱里注水压载载水箱里注水压载,然后再往干坞坞室内灌水然后再往干坞坞室内灌水(也有得在也有得在干坞灌水后进一步抽吸管段内得空气干坞灌水后进一步抽吸管段内得空气,使管段气压降到使管段气压降到0、6atm)。灌水。灌水2448h后后,工作人员进入管段内对管段所有工作人员进入管段内对管段所有内壁内壁(包括顶板和底板包括顶板和底板)进行水底检漏进行水底检漏,若无问题即可排水若无问题即可排水浮升管段浮升管段;若有渗漏则在干坞室排干后修补。若有渗漏则在干坞室排干后修补。2.经检验合格后浮起得管段经检验合格后浮起得管段,还要在干坞中检查四边干舷就还要在干坞中检查四边干舷就是否合乎规定是否合乎规定,就是否有侧倾现象。如有上述现象就是否有侧倾现象。如有上述现象,可用可用调整压载调整压载得办法来纠正。在一次制作多节管段得大型干得办法来纠正。在一次制作多节管段得大型干坞中坞中,经检漏与调整好干舷得管段应经检漏与调整好干舷得管段应再次注水压载沉置坞再次注水压载沉置坞底底,待使用时再逐一浮升待使用时再逐一浮升,拖运出坞。拖运出坞。第七章 沉管法施工第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制 第七章 沉管法施工广州生物岛广州生物岛大学城沉管隧道管段预制大学城沉管隧道管段预制第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制 第七章 沉管法施工广州生物岛广州生物岛大学城沉管隧道管段预制大学城沉管隧道管段预制第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制 第七章 沉管法施工宁波甬江沉管隧道管段预制宁波甬江沉管隧道管段预制第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制 第七章 沉管法施工干坞注水与管段检漏调整干坞注水与管段检漏调整第二节第二节 干坞修筑与管段预制干坞修筑与管段预制 第七章 沉管法施工管段内部检漏管段内部检漏第三节第三节 基槽开挖与航道疏浚基槽开挖与航道疏浚1基槽开挖基槽开挖1.开挖要求开挖要求基槽底宽一般比管段底宽大基槽底宽一般比管段底宽大410m(即每边宽即每边宽25m);基槽深度基槽深度=管顶覆土厚度管顶覆土厚度+管段高度管段高度+基础处理超挖深度基础处理超挖深度基槽边坡坡度参见表基槽边坡坡度参见表7-1。2.开挖方法开挖方法开挖工作两阶段开挖工作两阶段:粗挖与精挖粗挖与精挖粗挖粗挖:一般一般挖到离管底标高约挖到离管底标高约1m1m处处。精挖精挖:精挖长度只需超前精挖长度只需超前23节管段长度节管段长度,应在临近管段应在临近管段沉放前再挖。沉放前再挖。挖到基槽底部标高后挖到基槽底部标高后,应将槽底浮土与淤渣应将槽底浮土与淤渣清掉。清掉。一般可用吸泥船疏浚一般可用吸泥船疏浚,自航泥驳运泥。自航泥驳运泥。土层坚硬、水深超过土层坚硬、水深超过2025m时时,可用抓斗挖泥船配小型可用抓斗挖泥船配小型吸泥船清槽与水下爆破吸泥船清槽与水下爆破,炮孔一般超深炮孔一般超深0、5m 。1粗挖也可用链斗式挖泥船粗挖也可用链斗式挖泥船,硬质土层可采用单斗挖泥船硬质土层可采用单斗挖泥船 第七章 沉管法施工第三节第三节 基槽开挖与航道疏浚基槽开挖与航道疏浚1基槽开挖基槽开挖 第七章 沉管法施工第三节第三节 基槽开挖与航道疏浚基槽开挖与航道疏浚2航道疏浚航道疏浚1.航道疏浚包括临时航道和管段浮运航道得疏浚。航道疏浚包括临时航道和管段浮运航道得疏浚。2.临时航道疏浚必须在基槽开挖以前完成临时航道疏浚必须在基槽开挖以前完成,以保证施工期间以保证施工期间河道上正常得安全运输。河道上正常得安全运输。3.浮运航道就是专门为管段从干坞到隧址浮运时设置得浮运航道就是专门为管段从干坞到隧址浮运时设置得,管管段出坞拖运之前段出坞拖运之前,浮运航道应疏浚好。浮运航道应疏浚好。4.浮运路线得中线应沿着河道得深槽浮运路线得中线应沿着河道得深槽,以减少疏浚航道得挖以减少疏浚航道得挖泥工作量。浮运航道要有足够水深。泥工作量。浮运航道要有足够水深。5.根据河床地质情况应考虑一定得富余水深根据河床地质情况应考虑一定得富余水深(0、5m左右左右),并使管段在低水位并使管段在低水位(平潮平潮)时也能安全拖运。时也能安全拖运。第七章 沉管法施工第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放1管段浮运管段浮运1.管段出坞管段出坞管段浮升后用地锚钢绳固定管段浮升后用地锚钢绳固定,再由干坞坞顶得绞车逐节牵再由干坞坞顶得绞车逐节牵引出坞。引出坞。出坞后在坞口系泊。出坞后在坞口系泊。分批预制管段时分批预制管段时,也可在临时拖运航道边选一个具备条件也可在临时拖运航道边选一个具备条件得水域临时抛锚系泊。得水域临时抛锚系泊。2.管段向隧址浮运管段向隧址浮运可采用拖轮拖运或岸上绞车拖运。可采用拖轮拖运或岸上绞车拖运。拖轮大小与数量应根据管段几何尺寸、拖航速度及航运拖轮大小与数量应根据管段几何尺寸、拖航速度及航运条件条件(航道形状、水流速度等航道形状、水流速度等),),通过计算分析后选定。通过计算分析后选定。拖轮拖运形式拖轮拖运形式A.四轮拖运四轮拖运(两艘拖轮排前领拖、后两艘反拖并制动转向两艘拖轮排前领拖、后两艘反拖并制动转向;一艘领拖一艘领拖,旁侧两艘帮拖旁侧两艘帮拖,后一艘制动转向后一艘制动转向)B.三轮拖运三轮拖运(两艘主拖一艘反拖并制动转向两艘主拖一艘反拖并制动转向;一艘主拖一艘主拖,两艘两艘靠帮导向靠帮导向)第七章 沉管法施工第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放1管段浮运管段浮运 第七章 沉管法施工1 1、绞车、绞车;2;2、地锚、地锚;3;3、沉埋锚、沉埋锚;4;4、工作驳、工作驳;5;5、出去牵引缆、出去牵引缆宁波甬江沉管隧道管段拖运出坞宁波甬江沉管隧道管段拖运出坞第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放1管段浮运管段浮运 第七章 沉管法施工管段拖运拖轮布置形式管段拖运拖轮布置形式第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放1管段浮运管段浮运2.管段向隧址浮运管段向隧址浮运绞车拖运绞车拖运(水面较窄时水面较窄时)A.宁波甬江沉管隧道绞车拖运管段与浮箱骑吊组合体宁波甬江沉管隧道绞车拖运管段与浮箱骑吊组合体 第七章 沉管法施工1-1-绞车绞车;2-;2-干坞干坞;3-;3-管段与浮箱管段与浮箱骑吊组合体骑吊组合体;4-;4-工作方驳工作方驳;5-;5-主主航道线航道线;6;6副航道南线副航道南线绞车拖运管段与绞车拖运管段与浮箱组合体浮箱组合体(宁波甬江沉管隧道宁波甬江沉管隧道)第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放1管段浮运管段浮运2.管段向隧址浮运管段向隧址浮运绞车拖运绞车拖运(水面较窄时水面较窄时)B.广州珠江沉管隧道绞车拖运与拖轮顶推管段广州珠江沉管隧道绞车拖运与拖轮顶推管段 第七章 沉管法施工第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放2管段沉放管段沉放1.沉放方法沉放方法(吊沉法与拉沉法吊沉法与拉沉法)吊沉法使用最多吊沉法使用最多,分为起重船吊沉法分为起重船吊沉法,浮箱吊沉法浮箱吊沉法,自升式自升式平台吊沉法和船组杠沉法。平台吊沉法和船组杠沉法。起重船吊沉法起重船吊沉法(浮吊法浮吊法)第七章 沉管法施工1 1、沉管、沉管2 2、压载水箱、压载水箱3 3、起重船、起重船4 4、吊点、吊点起重船吊沉法起重船吊沉法浮吊法一般用24艘起重能力为10002000kN得起重船提着管段顶板预先埋设得吊点,同时逐渐压载,使管段慢慢沉放到规定得位置上。第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放2管段沉放管段沉放1.沉放方法沉放方法浮箱吊沉法浮箱吊沉法 第七章 沉管法施工1-1-沉放管段沉放管段;2-;2-压载水箱压载水箱;3-;3-浮箱浮箱;4-;4-定定位塔位塔;5-;5-指挥室指挥室;6-;6-吊索吊索;7-;7-定位索定位索;8-;8-既既设管段设管段;9-;9-鼻式托座鼻式托座a)就位前就位前;b)加载下沉加载下沉;c)沉放定位沉放定位 浮箱吊沉法浮箱吊沉法管段顶板上方用管段顶板上方用4只浮力只浮力10001500kN得得方型浮箱直接吊起方型浮箱直接吊起,吊索起吊力作用于各浮吊索起吊力作用于各浮箱中心箱中心,前后每组两只浮箱用钢桁架连接前后每组两只浮箱用钢桁架连接,并用并用4根锚索定位。起吊卷扬机与浮箱定位根锚索定位。起吊卷扬机与浮箱定位卷扬机均安放在浮箱顶部卷扬机均安放在浮箱顶部,管段本身则另用管段本身则另用6根锚索定位根锚索定位,其定位卷扬机则安设在定位其定位卷扬机则安设在定位塔顶部。塔顶部。第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放2管段沉放管段沉放1.沉放方法沉放方法自升式平台自升式平台(SEP)吊沉法吊沉法 第七章 沉管法施工1-1-沉管段沉管段;2-SEP;2-SEP自升式平台自升式平台自升式平台一般由自升式平台一般由4根柱脚与平台根柱脚与平台(船体船体)组成。移位时靠船体组成。移位时靠船体浮移。就位后柱脚靠浮移。就位后柱脚靠液压千斤顶下压至河液压千斤顶下压至河床以下。平台沿柱脚床以下。平台沿柱脚升出水面升出水面,利用平台利用平台上得起吊设备吊沉管上得起吊设备吊沉管段。施工完平台落到段。施工完平台落到水面水面,利用平台船体利用平台船体得浮力拔出柱脚得浮力拔出柱脚,浮浮运转移。运转移。第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放2管段沉放管段沉放1.沉放方法沉放方法船组船组(四驳四驳)杠吊法杠吊法 第七章 沉管法施工每组船体由两只铁驳或两组浮箱构成每组船体由两只铁驳或两组浮箱构成,将每组钢梁将每组钢梁(杠棒杠棒)两头担在两两头担在两只船体上构成一个船组只船体上构成一个船组,再将先后两个船组用钢桁架梁连接成整体船再将先后两个船组用钢桁架梁连接成整体船组组(前后两个船组也可不用钢桁架梁连接前后两个船组也可不用钢桁架梁连接)。船组与管段各用。船组与管段各用6 6根锚索根锚索定位定位(均为四边锚与前后锚均为四边锚与前后锚),),所有定位卷扬机均安设在船体上所有定位卷扬机均安设在船体上,起吊卷起吊卷扬机安设在扬机安设在“杠棒杠棒”上上,吊索得吊力通过吊索得吊力通过“杠棒杠棒”传到船体上。传到船体上。1-沉管沉管;2-铁驳铁驳;3-船组定位索船组定位索;4-沉管定位索沉管定位索;5-杠棒杠棒;6-连接梁连接梁;7-定位塔定位塔第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放2管段沉放管段沉放2.沉放作业沉放作业沉放前准备沉放前准备包括航道管理、基槽清淤、水上交通管制管段就位管段就位将管段浮运到距规定沉放位置得纵向约将管段浮运到距规定沉放位置得纵向约1020m处处,并挂并挂好地锚好地锚,校正好方向校正好方向,管段中线与隧道中线误差不应大于管段中线与隧道中线误差不应大于10cm。管段纵坡调整到设计坡度。管段纵坡调整到设计坡度。管段下沉管段下沉三部曲三部曲:初步下沉、靠拢下沉与着地下沉管段下沉全过程一般需要管段下沉全过程一般需要24h,故应在潮位退到低潮平潮故应在潮位退到低潮平潮之前之前12h开始下沉开始下沉,其时水流速度宜小于其时水流速度宜小于0、15m/s。如。如流速超过流速超过0、5m/s,就要另外采取措施。如加设水下锚碇就要另外采取措施。如加设水下锚碇,使管段安全就位。使管段安全就位。第七章 沉管法施工第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放2管段沉放管段沉放管段下沉三部曲管段下沉三部曲:初步下沉、靠拢下沉与着地下沉A.初步下沉初步下沉压载至下沉力达压载至下沉力达50规定值后校正位置规定值后校正位置,之后再继续压载之后再继续压载至下沉力达至下沉力达100规定值规定值,然后按不大于然后按不大于30cm/min得速得速度下沉度下沉,直到管段底部离设计高程直到管段底部离设计高程45m为止。为止。B.靠拢下沉靠拢下沉将管段向前节既设管段方向平移至距前节管段将管段向前节既设管段方向平移至距前节管段22、5m处处,再将管段下沉到管段底部离设计高程再将管段下沉到管段底部离设计高程0、51、0m左左右右,再次校正管段位置。再次校正管段位置。C.着地下沉着地下沉先将管段底降至距设计高程先将管段底降至距设计高程1020cm处处,再将管段继续前再将管段继续前移至距既设管段移至距既设管段2050cm处处,校正位置后即开始着地下沉校正位置后即开始着地下沉。下沉速度缓慢。下沉速度缓慢,随时校正管段位置。随时校正管段位置。第七章 沉管法施工第四节第四节 管段浮运与沉放管段浮运与沉放2管段沉放管段沉放 第七章 沉管法施工管段下沉作业步骤管段下沉作业步骤 第五节第五节 管段水下连接管段水下连接1水下混凝土连接法水下混凝土连接法1.应用范围应用范围早期均使用该法早期均使用该法,目前只用于最终接头连接。目前只用于最终接头连接。2.施工方法施工方法先在接头两侧管段端部安设平堰板先在接头两侧管段端部安设平堰板(与管段同时制作与管段同时制作),),管管段沉放后在前后两块平堰板得左右两侧段沉放后在前后两块平堰板得左右两侧,于水中安放圆弧于水中安放圆弧形堰板形堰板,围成圆形钢围堰。同时在隧道衬砌得外边用钢檐围成圆形钢围堰。同时在隧道衬砌得外边用钢檐板把隧道内外隔开板把隧道内外隔开,最后往围堰内灌筑水下混凝土最后往围堰内灌筑水下混凝土,形成形成管段连接。管段连接。2 2水力压接法水力压接法1.作用作用原理原理利用作用在管段上得巨大水压力使安装在管段前端面周利用作用在管段上得巨大水压力使安装在管段前端面周边上得一圈胶垫发生压缩变形边上得一圈胶垫发生压缩变形,形成一个水密性相当可靠形成一个水密性相当可靠得管段接头。沉放对位后拉紧相邻管段得管段接头。沉放对位后拉紧相邻管段,接头胶垫第一次接头胶垫第一次压缩初步止水压缩初步止水;抽出封端墙之间得水使之为空气压力抽出封端墙之间得水使之为空气压力,作作用于后封端墙得巨大压力二次压缩胶垫紧密连接用于后封端墙得巨大压力二次压缩胶垫紧密连接 第七章 沉管法施工第五节第五节 管段水下连接管段水下连接 第七章 沉管法施工2水力压接法水力压接法1.作用原理作用原理1-1-鼻式托座鼻式托座;2-;2-接头胶垫接头胶垫;3-;3-拉合千斤顶拉合千斤顶4-4-排水阀排水阀;5-;5-水压力水压力第五节第五节 管段水下连接管段水下连接2 2水力压接法水力压接法2.接头胶垫接头胶垫GINA尖肋型橡胶垫尖肋型橡胶垫(安装于管段接头竖直面上安装于管段接头竖直面上););“”或或“W”型橡胶板型橡胶板(用扣板与螺栓连接用扣板与螺栓连接)安装于管安装于管段接头水平方向。段接头水平方向。3.施工顺序施工顺序对位对位:着地下沉后着地下沉后,管段对位连接精度应满足要求。鼻式管段对位连接精度应满足要求。鼻式托座与卡式托座可确保定位精度托座与卡式托座可确保定位精度;拉合拉合:用带有锤形拉钩得千斤顶将管段拉紧用带有锤形拉钩得千斤顶将管段拉紧,压缩尖肋型压缩尖肋型橡胶垫初步止水。橡胶垫初步止水。压接压接:打开既设管段后封端墙下部得排水阀打开既设管段后封端墙下部得排水阀,排出前后两排出前后两节沉管封端墙之间被胶垫所封闭得水。后封端墙水压力节沉管封端墙之间被胶垫所封闭得水。后封端墙水压力高达数十兆牛到数百兆牛高达数十兆牛到数百兆牛,从而使管段紧密连接。从而使管段紧密连接。拆除封端墙拆除封端墙:拆除封端墙拆除封端墙,安装安装“”“”或或“W”“W”型橡胶板型橡胶板,就是管段向岸边延伸。就是管段向岸边延伸。3 3交通管制与施工组织交通管制与施工组织(略略)第七章 沉管法施工第六节第六节 基础处理基础处理主要就是垫平基槽底部主要就是垫平基槽底部,有刮铺、喷砂、压注与桩基法。有刮铺、喷砂、压注与桩基法。1 1刮铺法刮铺法1.在管段在管段沉放前采用专用刮铺船上得刮板在基槽底刮平铺沉放前采用专用刮铺船上得刮板在基槽底刮平铺垫材料垫材料(粗砂或碎石或砂砾石粗砂或碎石或砂砾石)作为管段基础。作为管段基础。2.采用刮铺法开挖基槽底应超挖采用刮铺法开挖基槽底应超挖6080cm,在槽底两侧打数在槽底两侧打数排短桩安设导轨排短桩安设导轨,以便在刮铺时控制高程和坡度。以便在刮铺时控制高程和坡度。第七章 沉管法施工第六节第六节 基础处理基础处理主要就是垫平基槽底部主要就是垫平基槽底部,有刮铺、喷砂、压注与桩基法。有刮铺、喷砂、压注与桩基法。喷砂法喷砂法1.从水面从水面上用砂泵将砂、水混合料通过伸入管段底下得喷上用砂泵将砂、水混合料通过伸入管段底下得喷管向管段底喷注、填满空隙。砂垫层厚度管向管段底喷注、填满空隙。砂垫层厚度1m左右。左右。2.可沿着轨道纵向移动得台架外侧挂三根可沿着轨道纵向移动得台架外侧挂三根L形钢管形钢管,中间为中间为喷管两侧为吸管。喷管两侧为吸管。第七章 沉管法施工第六节第六节 基础处理基础处理3 3压注法压注法1.在管段沉放后向管段底面压注水泥砂浆或砂作为管段基在管段沉放后向管段底面压注水泥砂浆或砂作为管段基础。根据压注材料不同分成压浆法和压砂法两种础。根据压注材料不同分成压浆法和压砂法两种。2.压浆法压浆法:开控基槽时应超挖开控基槽时应超挖1m左右左右,然后摊铺一层厚然后摊铺一层厚4060cm得碎石。两侧抛堆沙石封闭槛后得碎石。两侧抛堆沙石封闭槛后,通过隧道内预通过隧道内预留压浆孔注入由水泥、膨润土、黄砂和缓凝剂配成得混留压浆孔注入由水泥、膨润土、黄砂和缓凝剂配成得混合砂浆。合砂浆。3.压砂法压砂法:与压浆法相似与压浆法相似,但注浆材料为砂水混合物。但注浆材料为砂水混合物。第七章 沉管法施工第六节第六节 基础处理基础处理4 4桩基法桩基法1.当沉管地基特别软弱时当沉管地基特别软弱时,采用桩基础支撑后得承载力与沉采用桩基础支撑后得承载力与沉降都能满足要求降都能满足要求,抗震能力也较强抗震能力也较强。2.桩顶不平处理措施桩顶不平处理措施:水下混凝土传力法、砂浆囊袋传力法、水下混凝土传力法、砂浆囊袋传力法、活动桩顶法。活动桩顶法。第七章 沉管法施工1-1-基桩基桩;2-;2-碎石碎石;3-;3-水下混凝土水下混凝土;4-;4-砂石垫层砂石垫层水下混凝土传力法水下混凝土传力法 活动桩顶法活动桩顶法