沉管法施工,又称沉管埋管段法隧道施工,或简称为沉管隧道施工,是一种在水底建筑隧道的方法。以下是对沉管法施工的详细介绍:
一、施工原理
沉管法施工是将若干个预制好的钢筋混凝土结构管段(有时也采用全钢管段),通过浮运沉放的方式,在水下对接成一整体隧道。这些管段通常在预制场(如岸上干坞或半潜驳)中制作完成,两端用临时封板封闭,然后浮运至隧道设计位置进行沉放和对接。
二、施工步骤
管段预制:在干坞或大型驳船上预制钢筋混凝士管段,确保其质量和防水性能。
浮运:将预制好的管段浮运到指定的水域,通常利用船舶进行拖运。
沉放:在预定的水下位置,通过向管段内加水或其他方式增加其负浮力,使其下沉至预先挖好的水底沟槽内或河(海)床面上。
对接:利用水压接原理,通过特制的橡胶止水带等密封材料,将相邻管段连接在一起,形成整体隧道结构。
拆除临时封板:对接完成后,拆除管段两端的临时封板,使各管段连通成为整体的隧道。
覆盖保护:在隧道顶部和外侧用块石等覆盖物进行保护,以提高其安全性和耐久性。
三、优点
施工质量高:因管段为预制,混凝土施工质量易于控制,且防水措施完善。
工程造价较低:相比其他隧道施工方法,沉管法通常具有较低的工程造价。
施工期短:大量预制工作不在现场进行,且沉放和对接工序相对较短,可大大缩短工期。
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,施工安全有保障。
适用水深范围较大:几乎不受水深限制,适用于各种水深条件。
断面形状、大小可自由选择:可根据需求选择不同形状和大小的管段,满足不同的交通需求。
四、适用条件
沉管法施工主要适用于水道河床稳定、水流不过急的水域。此外,它还广泛适用于各种软弱地基条件,对地基承载能力要求不高。
五、注意事项
基槽开挖与精度控制:应严格控制基槽开挖过程导致的泥砂流失,确保基槽的精度和稳定性。
防水问题:管段自身防水、接头防水等是沉管法施工中的关键问题,需采用有效的防水措施和密封材料。
基础处理:沉管基础的处理方式较多,但应确保其最终密实性和整体质量,以避免工后差异沉降。
环境评价:应对施工过程中的水环境影响进行研究,采取有效措施减少回淤和环境破坏。