沉管法教学文案.ppt

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1、沉管结构水底隧道的施工方法：围堤明挖法、矿山法、气压沉箱法、盾构法以及沉管法。沉管法是20世纪50年代起应用最为普遍的施工方法。世界上第一条沉管铁路隧道建于1910年，穿越美国Michigan州和加拿大Ontario省之间的Detroit河；如今共有100多座沉管隧道。二十世纪50年代解决了两项关键技术——水力压接法和基础处理，沉管法已经成为水底隧道最主要的施工方法，尤其在荷兰。我国沉管法隧道：上海金山供水隧道，另外5条在宁波（宁波甬江水底隧道）、广州（广州珠江水底隧道）、香港（香港西区沉管隧道、香港东区沉管隧道）和台湾。上海外环越江隧道全长288

2、0m，为双向8车道，将是亚洲最大的水底公路隧道，其中沉管段长736m，而一节沉管的管段横断面外部尺寸为9.55m×43m，长为108m。沉管发展沉管法的施工过程沉管法亦曾称作预制管段沉放法；先在隧址以外的预制场制作隧道管段，两端用临时封墙密封，制成以后用拖轮拖运到隧址指定位置上；预先在设计位置处，挖好水底沟槽；待管段定位就绪后，往管段中注水加载，使之下沉；然后将沉设完毕的管段在水下连接起来，覆土回填，完成隧道，此之谓“沉管隧道”。沉管隧道的特点沉管隧道的施工质量容易保证；接缝工艺的改进，已使接缝能够做到“滴水不漏”；建筑单价和工程总价均较低。沉管隧

3、道有圆形和矩形两类，其设计、施工及所用材料有所不同。（1）圆形沉管隧道：这类沉管内边均为圆形、外边则为圆形、八角形或花篮形，多半用钢壳作为防水层；圆形断面，衬砌弯矩较小，节省材料，水底基础也容易处理；但净空利用率较低，而且钢壳制作时防水质量、长期的耐久性处理均不能令人满意，所以现在使用较少。（2）矩形沉管隧道：在每个断面内可以同时容纳2－8个车道，矩形断面的空间利用率较高，且不需钢壳，节省钢材，因而目前现大多采用矩形断面沉管。沉管隧道的分类圆形沉管、矩形沉管沉管结构施工的一般步骤管段在浮运时，为了保持稳定，必须使管顶面露出水面，其露出高度称为干舷。

4、具有一定干舷的管段，与风浪后产生反向力矩，保持平衡。一般矩形断面管段，干舷为10～15cm，而圆形和八角形断面的管段，则多为40～50cm。干舷的高度应适中，过小则稳定性差，过大时沉设困难。干舷接缝管段处理与防水措施钢筋混凝土的沉管结构若无合适措施，容易因隧道的纵向变形而导致开裂。沉管结构一般都是二次浇筑，常易发生收缩裂缝。不均匀沉降等影响也易致管段开裂。变形缝的布置与构造变形缝最有效的措施是设置垂直于隧道轴线方向的变形缝，将每节管段分割成若干节段。根据实践经验，节段的长度不宜过大，一般为15～20m左右。台阶形变形缝1－沉管外侧；2－沉管内侧；3

5、－卷材防水层；4－钢边橡胶止水带；5－沥青防水；6－沥青填料；7－钢筋混凝土保护层止水缝带使用普遍的是橡胶止水带和钢边橡胶止水带。1)橡胶止水带（1）材料橡胶止水带可用天然橡胶（含胶率）70％）制成。亦可用合成橡胶（如氯丁橡胶等）制成。橡胶止水带的寿命橡胶制品应用于水底隧道中，其环境条件（潮湿、无日照及温度较低）是较为理想的。地下工程中的橡胶止水带的耐用寿命应在六十年以上。经老化加速实验亦可断定其安全年限超过100年。管段外壁的防水措施沉管外防水和沉管自防水两类;外防水包括了钢壳，钢板防水，卷材防水，涂料防水等不同方法；自防水主要是采用防水混凝土。

6、钢壳与钢板防水在沉管的三面（底和二侧）甚至四面（包括顶面）用钢板包覆的防水，耗钢量大、焊缝防水可靠性不高、钢材防锈问题仍未切实解决。卷材防水用胶料粘结多层沥青类卷材或合成橡胶类卷材而成的粘贴式（亦称外贴式）防水层。沥青类卷材一般均用浇油摊铺法粘贴。卷材粘贴完毕后，须在外边加设保护层。涂料防水的主要缺点是施工工艺较繁，而且在施工操作工程中稍有不慎就会造成“起壳”而返工，返工时耗时、耗力。若在管段沉设过程中发现防水层“起壳”，根本无法补救。管段沉设与水下连接沉设方法与设备在沉管隧道施工中，需根据自然条件、航道条件、管段规模以及设备条件等因素，因地制宜选

7、用最经济的沉设方案。曾用过的沉设方法有：分吊法、扛吊法、骑吊法、拉沉法。分吊法就是在沉设作业时用2～4艘起重船或浮箱提着各个吊点，一般均在管段上预埋3或4个吊点，逐渐将管段沉设到规定位置上。可用大型浮筒代替起重船，也可用浮箱代替浮筒。分吊法起重船分吊法浮筒分吊法浮箱分吊法扛吊法扛吊法亦称方驳扛沉法，其基本概念就是“二副扛棒”。这种方驳扛沉法中最主要的大型工具就是四艘小型方驳，设备费很少。骑吊法SEP骑吊法系用水上作业平台“骑”于管段上方，将其慢慢地吊放沉设。国外常简称作SEP工法，其平台部分实际为一个浮箱，反复调整浮箱内水压进行定位。拉沉法拉沉法

8、主要特点是利用预先设置在沟槽地面上的水下桩墩作为地垄，依靠架在管段上面的钢桁架顶上的卷扬机和扣在地垄上的钢索，将具有200