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沉管法施工工藝-管道水下安裝方法有哪些
閱讀：648 發(fā)布時間：2023-12-22適合于沉管法施工的主要條件是：水道河床穩(wěn)定和水流并不過急。前者不僅便于順利開挖溝槽，并能減少土方量；后者便于管段浮運、定位和沉放。
按管段制作方式可分為船臺上制作和干塢中制作兩大類型：①船臺型管段制作。是利用船廠的船臺，先預(yù)制鋼殼，將其沿滑道滑移下水后，在浮起的鋼殼內(nèi)灌筑混凝土。該類管段的橫斷面一般為圓形、八角形和花籃形。由于管段內(nèi)輪廓為圓形，在車輛限界以外的上下方空間雖可利用為送、排風(fēng)道，但車道高程相應(yīng)壓低，致使隧道深度增加，因此溝槽深度和隧道長度均相應(yīng)增大；又因其內(nèi)徑受限制而只能設(shè)置雙車道的路面，亦即限制了同一隧道的通行能力；同時耗鋼量大，管段造價高，而且鋼殼焊接質(zhì)量及其防銹尚未能完善解決，因此只是早期在美國應(yīng)用較多。②干塢型管段制作。是在臨時的干塢中制成鋼筋混凝土管段，向干塢內(nèi)放水后，將其浮運到隧址沉放。其斷面大多為矩形，不存在圓形斷面的缺點；不用鋼殼，可節(jié)省大量鋼材。但在制作管段時，對混凝土施工工藝須采取嚴(yán)格措施，以滿足其均質(zhì)性和水密性特別高的要求，并保證必需的干舷（管段頂部浮出水面的高度）和抗浮安全系數(shù)。這類管段較船臺型管段的造價經(jīng)濟，自50年代以來，在歐洲已成為常用的制作方式。荷蘭鹿特丹馬斯河水底隧道為用干塢制作管段的最早一例。
50年代以前，對鋼殼制作的管段，曾采用水下灌筑混凝土的方法進行水下連接。對鋼筋混凝土制作的矩形管段，普遍采用水力壓接法。此法是在50年代末期在加拿大隧道實踐中創(chuàng)造成功的，故也稱溫哥華法。它利用作用于管段后端封墻上的巨大水壓力，使安裝在管段前端周邊上的一圈尖肋型膠墊產(chǎn)生壓縮變形，形成一個水密性良好的止水接頭（圖2）。施工中在每節(jié)管段下沉著地時，結(jié)合管段的連接，進行符合精度要求的對位，然后使用預(yù)設(shè)在管段內(nèi)隔墻上的 2臺拉合千斤頂（或利用定位卷揚機），將剛沉放的管段拉向前一節(jié)管段，使膠墊的尖肋略為變形，起初步止水作用。完成拉合后，即可將前后兩節(jié)管段封墻之間被膠墊封閉的水，經(jīng)前節(jié)管段封墻下部的排水閥排出，同時利用封墻頂部的進氣閥放入空氣。排水完畢后，作用在整個膠墊上更為巨大的水壓力將其再次壓縮，達到止水。完成水力壓接后，便可拆除封墻（一般用鋼筋混凝土筑成），使已沉放的管段連通岸上，并可開始鋪設(shè)路面等內(nèi)部裝修工作。
用沉管法施工的水下段隧道，比用盾構(gòu)法施工具有較多優(yōu)點。主要有：
①容易保證隧道施工質(zhì)量。因管段為預(yù)制，混凝土施工質(zhì)量高，易于做好防水措施；管段較長，接縫很少，漏水機會大為減少，而且采用水力壓接法可以實現(xiàn)接縫不漏水。
②工程造價較低。因水下挖土單價比河底下挖土低；管段的整體制作，浮運費用比制造、運送大量的管片低得多；又因接縫少而使隧道每米單價降低；再因隧道頂部覆蓋層厚度可以很小，隧道長度可縮短很多，工程總價大為降低。
③在隧道現(xiàn)場的施工期短。因預(yù)制管段（包括修筑臨時干塢）等大量工作均不在現(xiàn)場進行。
④操作條件好、施工安全。因除極少量水下作業(yè)外，基本上無地下作業(yè)，更不用氣壓作業(yè)。
⑤適用水深范圍較大。因大多作業(yè)在水上操作，水下作業(yè)極少，故幾乎不受水深限制，如以潛水作業(yè)實用深度范圍，則可達70米。
⑥斷面形狀、大小可自由選擇，斷面空間可充分利用。大型的矩形斷面的管段可容納4～8車道，而盾構(gòu)法施工的圓形斷面利用率不高，且只能設(shè)雙車道。