沉管法施工,又称沉管埋管段法隧道或沉管隧道施工,是一种在水底建筑隧道的施工方法。以下是关于沉管法施工的详细介绍:
一、施工步骤
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预制管段:在船台上或干坞中制作隧道管段,通常用钢板和混凝土或钢筋混凝土制成。管段两端用临时封墙密封,以便在浮运过程中保持内部干燥。
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浮运:将预制好的管段浮运到指定的水域,通常使用拖船或驳船进行运输。
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沉放:在预定位置,通过向管段内加载(如灌水),使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。这一过程需要 的定位和沉放控制。
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对接与密封:管段逐节沉放后,使用水力压接法或特制的GINA橡胶止水带将相邻管段连接起来,形成初始密封。然后拆除临时封墙,进行各接头的最终处理,使各管段联成一整体隧道。
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覆盖与保护:在隧道顶部和外侧用块石或其他材料覆盖,以保护隧道结构并提高安全性。
二、优点
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施工质量高:因管段为预制,混凝土施工质量高,易于做好防水措施。接缝很少,漏水机会大为减少。
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工程造价较低:相比其他施工方法,沉管法可以节省大量材料和人力成本。
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施工期短:大量预制工作不在现场进行,大大缩短了现场施工期。
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操作条件好、施工安全:除极少量水下作业外,基本上无地下作业,更不用气压作业,提高了施工安全性。
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适用水深范围较大:大多作业在水上操作,水下作业极少,受水深限制小。
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断面形状、大小可自由选择:可以满足不同交通需求,如双车道、四车道甚至八车道等。
三、适用条件
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水道河床稳定:便于顺利开挖沟槽,减少土方量。
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水流不过急:便于管段浮运、定位和沉放。一般水流速度不应大于3.0m/s,否则会造成管段浮运、沉放、对接困难。
四、施工方案
沉管隧道的施工方法根据干坞类型的不同、沉管基础形式的不同而不同。在选择确定沉管施工方法的时候要根据沉管隧道的长度、规模、既有设备、隧址周边环境等综合因素考虑,选择最经济使用的施工方法。
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碎石基础+固定干坞:适用于距离较长的海底隧道。需要选择地质条件好、拆迁少、岛四周水深大、离隧道近的地方修建固定干坞。干坞修建的同时开始水下基槽的开挖,管段制作完成一批次后,放水将管段浮在水面上,然后打开坞门,将管段浮运至临时存放区或直接浮运至隧址沉放。
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灌砂基础+移动干坞/移地干坞/轴线干坞:适用于距离较短的过河隧道。干坞修建完成后开始管段制作,短隧道可一次性制作完成。管段制作完成后,放水将管段浮在水面上。基槽精挖完成后及时施工临时垫块,然后打开坞门将管段浮运至隧址沉放对接,然后进行灌砂基础施工。轴线干坞与移地干坞沉管隧道的施工方法基本相似, 的区别就是管段浮运出坞后,需要在坞口修建围堰,对干坞基坑进行二次开挖至隧道设计位置。
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