沉管隧道施工技術(shù)

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　　簡介： 基糟開挖：可選用戽斗式挖泥機(jī)、帶切泥頭的吸泥機(jī)或挖泥機(jī)、帶爪斗的起重機(jī)等設(shè)備。切泥頭挖泥機(jī)是對要浚挖的泥土進(jìn)行混攪成漿后吸走。如使用浮放管路排泥時(shí)，這種挖泥機(jī)的垂直運(yùn)輸和水平運(yùn)輸都是封閉的，對環(huán)境的影響就比較小。戽斗式挖泥機(jī)、帶抓斗的起重機(jī)在垂直運(yùn)輸泥土?xí)r，以及當(dāng)泥土卸進(jìn)駁船中供水平運(yùn)走時(shí)產(chǎn)生的溢出都會(huì)對環(huán)境造成污染。

　　關(guān)鍵字：沉管 隧道 施工技術(shù)

　　1、基糟開挖：可選用戽斗式挖泥機(jī)、帶切泥頭的吸泥機(jī)或挖泥機(jī)、帶爪斗的起重機(jī)等設(shè)備。切泥頭挖泥機(jī)是對要浚挖的泥土進(jìn)行混攪成漿后吸走。如使用浮放管路排泥時(shí)，這種挖泥機(jī)的垂直運(yùn)輸和水平運(yùn)輸都是封閉的，對環(huán)境的影響就比較小。戽斗式挖泥機(jī)、帶抓斗的起重機(jī)在垂直運(yùn)輸泥土?xí)r，以及當(dāng)泥土卸進(jìn)駁船中供水平運(yùn)走時(shí)產(chǎn)生的溢出都會(huì)對環(huán)境造成污染。

　　2、基礎(chǔ)施工：現(xiàn)有3種不同的基礎(chǔ)，歐洲普遍使用噴砂和注砂基礎(chǔ)，美國普遍使用樣板刮平的礫石基礎(chǔ)。（1）樣板刮平的礫石基礎(chǔ)：一般用于北美的鋼殼管段隧道。地槽挖好后，接著便在地槽底上鋪一層粗砂或礫石。礫石和砂的粒度級配必須與水力條件相適應(yīng)。這層厚度約0.7m.礫石基礎(chǔ)的刮平度要求為±3cm，這取決于當(dāng)?shù)貤l件、砂或礫石的級配以及使用的設(shè)備。刮平是用一塊樣板來進(jìn)行的，樣板從滑架上的絞盤車懸掛下來，滑架沿支承在兩個(gè)浮筒上的軌道移動(dòng)。這套設(shè)備錨定在要刮平處的水面上，樣板的懸掛高度可以調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償潮汛水位的變化。也可采用按半潛水的原則制成的特殊設(shè)備。這種方法允許樣板直接連到錨墩上。（2）噴砂基礎(chǔ)：建造杉基礎(chǔ)的第一個(gè)系統(tǒng)用的是C&N法（Christiani & Nielson法），即使用在隧道管段上滾動(dòng)的鋼門架，與門架相連的3根毗鄰的管子，這3根管子被引入到隧道管段底部與地槽之間的空間。最大的管子在中間，通過這根管子，砂水混合物被泵送到隧道管段下面。位于大管子兩側(cè)的兩根管子又將水吸回去，從而形成一種流動(dòng)作用，使砂在隧道管段下面以一種良好的限定和良好的控制的型樣沉淀下來。門架位于隧道管段上面，并可使管子繞垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可以達(dá)到隧道管段下面的整個(gè)空間以便移動(dòng)管子。砂的平均粒徑約為0.5mm.砂水混合物的濃度和排出速度與噴出形成的砂餅的直徑有直接關(guān)系，必須很好地控制。（3）注砂基礎(chǔ)：這種方法像噴砂法一樣把砂水混合物泵送到管段下面的空間里。只不過不是使用可移動(dòng)的門架系統(tǒng)，而是在隧道管段底板上開許多孔口，這些孔口在管段里面相連。當(dāng)管道從岸上經(jīng)過隧道通到這些孔口處進(jìn)行充填砂基時(shí)，不會(huì)影響航運(yùn)。砂水混合物通過在隧道管段內(nèi)的孔口泵泵出，去填充隧道管段下面的空間，直到砂堆接觸到隧道管段的底部為止。這樣在隧道管段下面形成一個(gè)擴(kuò)大的砂餅。砂餅內(nèi)部的水壓超過了預(yù)先指定的最大值時(shí)，打開下一個(gè)孔口，同時(shí)將前一個(gè)孔口關(guān)閉。這種方法速度快，能在24小時(shí)內(nèi)填滿一個(gè)隧道管段下面的整個(gè)空間，這樣就能避免管段放置后產(chǎn)生淤積的危險(xiǎn)。

　　3、管段制作：（1）管節(jié)的制作：管節(jié)制作是大型沉管隧道的主要工序，它的工期和質(zhì)量不僅直接影響沉管的浮運(yùn)和沉放，而且關(guān)系到隧道運(yùn)營的成敗。制作工藝的關(guān)鍵技術(shù)是控制砼的容量和管節(jié)（結(jié)構(gòu)）尺寸精度，以及控制鋼筋砼解決夠的裂縫，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自身防水。（2）制造管段的場地：對鋼殼式管段，在隧址附近的船塢制作，然后拖到隧道施工現(xiàn)場附近進(jìn)行艤裝，再拖至施工現(xiàn)場灌注鎮(zhèn)載砼。對砼管段，在隧址附近的干船塢中澆制砼管段，管段造好后浮運(yùn)至施工現(xiàn)場沉放。在丹麥和瑞典的斯熱桑得隧道在干船塢里還建造有一條砼管節(jié)生產(chǎn)的流水線的工廠，管造好后在干船塢里連接成管段。

　　4、接頭的設(shè)計(jì)及處理技術(shù)：接頭設(shè)計(jì)和處理技術(shù)是沉管隧道的關(guān)鍵技術(shù)之一。接頭的設(shè)計(jì)應(yīng)能承受溫度變化、地震力以及其他作用，并保證具有良好的水密性。沉管隧道的每一個(gè)管段都是一個(gè)預(yù)制件，在管段之間和管段與通風(fēng)塔之間存在接頭。接頭有2種形式：剛性接頭，接頭具有與其連接管段相似的斷面剛度和強(qiáng)度；柔性接頭，接頭允許在3個(gè)主軸方向上有相對位移。在某些情況下，沉管隧道的所有接頭都采用同一種形式，在另外一些情況下，兩種形式都可能采用。接頭的位置、間距和形式應(yīng)按照土壤條件、基礎(chǔ)形式、抗震以及可加工性倆決定。同時(shí)，還應(yīng)考慮接頭的強(qiáng)度、變形特性、防水、材料以及細(xì)部構(gòu)造。