沉管法隧道沉放對接施工工藝

摘 要：自1993年12月28日我國第一條沉管法隧道“廣州珠江隧道”建成通車到現在，已經有6條同類型的隧道投入使用。該方法能在短短的十幾年內有如此迅速如此規模的應用，足見沉管法隧道施工技術具有先進性和可行性，并且會在未來更加廣泛地應用于江河隧道工程中。沉管隧道所采用的一套成熟、完善、科學的施工技術，將會被更多的業內人士所接受。本文以廣州洲頭咀隧道為例，介紹沉管隧道沉放對接安裝施工的技術工藝過程。

關鍵詞：重力錨塊；導向裝置；垂直千斤頂；拉合千斤頂；控制塔；吊駁

中圖分類號：U455.4 文獻標識碼：A

1 概況

我國目前建成通車的江河沉管法隧道有：1993年通車的廣州珠江隧道；1996年通車的寧波甬江隧道；2002年通車的寧波常洪隧道；2003年通車的上海外環隧道；2010年通車的廣州侖頭隧道和廣州大學城隧道共計6條。正在建設中的有廣州洲頭咀隧道、天津海河隧道、佛山東平隧道、浙江舟山隧道及港珠澳隧道。可以看出未來我國江河隧道將廣泛應用沉管法隧道方法施工，沉管法隧道已擁有一套完善、可行的施工技術方法。

洲頭咀隧道采用沉管法隧道作業施工，江中沉管段全長340m，共分四節管段及一段水中接頭，管段名稱及長度：E1=85m；E2=85m；E3=79.5m；E4-1=3.5m；E4-2=85m。管段名稱及寬度：E1=39.36～31.4m（44.445m漸變段）；E2=31.4m；E3=31.4m；E4-1=31.4m；E4-2=37.82～31.4m（41.734m漸變段）。管段高9.68m。管段對接采用水力壓接法，從兩側岸上段向中間沉放，最終接頭設在水下E4-1與E4-2管段之間，采用水下管內澆注形成，長度為2m。管段縱斷面見圖1。

2 管段沉放對接

管段先在干塢內預制成密封的鋼筋混凝土隧道沉箱，浮運到選定位置寄放，當管段沉放位置的基槽檢驗完成后，利用工程駁船將管段絞移至沉放區，在沉管面上吊裝控制塔A和控制塔B（盡量選擇在寄放區完成）；然后安裝管段的縱橫調節系統，使沉管在沉放區系泊定位；隨后安裝吊駁1和吊駁2并與管段面上的四個吊點連接，待命沉放對接，見圖2。

2.1 施工流程

1）管段沉放對接前必須完成的工作有：支承墊塊安裝；沉放區系泊系統設置；管段二次舾裝；管段浮運至沉放區。當管段沉放對接后，緊跟著進行管段基礎處理以及管段鎖定、回填，之后是接頭處理和管內施工等分項工程。

2）管段沉放對接施工工藝流程見圖3。

2.6.1 安裝管段的系泊和縱、橫調節系統

1）縱、橫調節系統可滿足管段沉放對接時的橫向和縱向微調節，達到毫米級的誤差范圍要求。

2）用錨艇將4條橫向調節系泊纜帶上管段，通過導纜鉗后連接至管面的4個橫向調節動滑車組；縱向調節系泊纜帶上管段，通過導纜鉗后連接至管面的縱向調節動滑車組，通過測量控制塔上的絞車收緊各滑車組，并將管段定位于設計安裝軸線上。管段的系泊系統完成后，連接吊駁與沉管面上的4個吊點。

2.6.2 初步對接

在測量定位系統的嚴格監控及潛水員水下檢測配合下，操作管段的吊駁及管段的縱、橫調節系統，將管段逐級進行沉放，并適時調整管段的縱坡，當管段底部離設計標高為0.5m時，進行管段的初步對接：將管段絞前距對接面0.6m位置；在測量系統的嚴格監控下，調整管段的軸線偏差；潛水員檢查GINA帶狀況，清除雜物，并詳細檢查測量兩條管段的相對位置，報告給控制室；沉放管段至設計標高，使其首部鼻托上的上部導向裝置與已裝管段尾部（暗埋段）端面鼻托上的下部導向裝置結合，然后伸出垂直千斤頂的推桿，使管段尾部通過垂直千斤頂支承在臨時支承墊塊上，并承受半負荷；測量系統及潛水員檢查報告；潛水員安裝拉合裝置，并將高壓油管接到控制塔A絞車平臺上的液壓控制站；操作拉合千斤頂的控制站，進行管段拉合作業，使GINA帶初步壓接，見圖5。

2.6.3 水力壓接

1）水力壓接：是兩條管段封門之間通過GINA帶形成一個相對水密空間之后，將端封門之間的水排出去，利用壓差，管段尾部的水壓力將正在安裝管段向已裝管段方向壓接。

2）具體操作：在拉合千斤頂拉合管段完成后，潛水員全面檢查GINA帶的壓接情況，并測量兩條管段之間的距離，所有的實際情況與設計要求相符合時，進行放水壓接作業：在安裝管段內，打開端封門上預先設置的排氣閥和排水閥門，將端封門之間的水（接頭水）排到安裝管段的水箱內。在排水總閥前安裝壓力表，當表壓下降打開水泵抽接頭水并排盡。在整個放水壓接過程中，潛水員在水下不斷測量兩條管段之間的距離，隨著放水的進行，距離越來越小，當所測距離與設計大致符合時，放水壓接完成。

2.6.4 檢測驗收

管段沉放對接完成后，先將管段封門上的水密門打開，從已裝管段內引線到沉放管段，利用測量儀器進行準確測量，主要是檢測沉放管段的軸線偏差及調整管段尾部標高。管段安裝對接控制標準：軸線偏差±35mm，高程偏差±35mm。

2.6.5 管段穩定壓載

管段對接完成經測量驗收復核無誤后，在管內操作壓載系統往壓載水箱增加壓載水，進行管段穩定壓載。按設計要求，壓載量至管節的抗浮安全系數為1.05。

3 結束語

管段沉放對接施工是沉管法隧道工程中最為關鍵的一個節點工程，沉放區定位、調節壓載水、下沉、調坡度、鼻托搭接、垂直千斤頂落座、拉合千斤頂初拉合、水力壓接、檢驗、穩定壓載等每一個環節，都必須嚴格按照完善的技術方案實施，只有這樣方能保證管段成功對接。

參考文獻

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