11.5 沉管法隧道施工

沉管隧道施工技术目录第一节沉管隧道概述第二节沉管隧道设计第三节沉管隧道施工第四节沉管隧道应用第五节沉管隧道工程量清单第一节沉管隧道概述随着内河及远洋航运事业的发展，在江河下游、海湾（峡）通行轮船的吨位和密度越来越大，要求桥下通行的净空越来越高，跨度越来越大，使修建桥梁的造价及难度大增。

因此，人们寻求另一种跨江河及海湾的新方式，即水下隧道的方式来实现。

目前主要有如下几种方式：盾构法矿山法围堰明挖法悬浮法沉管法1.1 沉管法的概念通过预制管段、浮运沉放修建水底隧道的一种施工方法。

其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段（用钢板和混凝土或钢筋混凝土），管段两端用临时封墙密封后滑移下水（或在坞内放水），使其浮在水中，再拖运到隧道设计位置。

定位后，向管段内加载，使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。

管段逐节沉放，并用水力压接法将相邻管段连接。

最后拆除封墙，使各节管段连通成为整体的隧道。

在其顶部和外侧用块石覆盖。

沉管隧道的主要分项工程包括：干坞施工、管节制作、基槽浚挖、管节防水、管节沉放、基础处理、回填覆盖、管内工程等施工工序。

其中干坞施工、管段制作、基槽浚挖、管段的沉放、管段基础处理是沉管隧道施工的关键工序。

沉管管段结构示意图1.2 沉管隧道的适用条件沉管隧道在施工时，将受气象、水文条件的制约，一定程度上影响航运。

选择沉管隧道要考虑以下原则：（1）与城市总体规划要求的两岸交通疏解方案相协调。

要保证隧道与两岸所需衔接的道路具有良好的连接。

（2）具有较为合适的河（海）航道、水文及河（海）床条件。

沉管隧道多在江河的下游修建，因下游河床较平坦，水流缓。

水流急或不稳定，河床有深沟、陡壁，都会给管节的沉放与对接造成困难。

（3）施工条件满足要求。

如航道能否有足够的水深和宽度实施浮运、转向和储放；隧址附近有无合适的干坞修建地带等。

1.3 沉管隧道的技术发展1、沉管法隧道组成一般由敞开段、暗埋段、岸边竖井与沉埋段等组成。

沉埋段两端通常设置竖井作为起讫点，竖井起到通风、供电、排水和监控等作用。

沉管隧道施工要点随着城市建设的不断发展，地下交通建设成为了现代城市规划的重要组成部分。

沉管隧道作为一种常见的地下交通建设方式，具有施工周期短、对环境影响小等优势，因此在城市交通建设中得到了广泛应用。

本文将介绍沉管隧道施工的要点，包括设计前期准备、施工过程中的关键环节以及施工后的监测与维护。

一、设计前期准备在进行沉管隧道施工之前，设计前期准备工作至关重要。

首先，需要进行详细的地质勘察和测量工作，了解施工区域的地质条件和地下水位，以便确定合适的施工方案。

同时，还需要进行结构设计，包括沉管的尺寸、材料选择等。

此外，还需要进行风险评估和安全设计，确保施工过程中的安全性。

二、施工过程中的关键环节1. 沉管制造与运输沉管的制造是沉管隧道施工的第一步，制造过程中需要严格控制沉管的尺寸和质量。

一般情况下，沉管会在工厂进行制造，然后通过水上运输或陆上运输的方式运送到施工现场。

在运输过程中，需要注意保护沉管的表面免受损坏。

2. 沉管沉放沉管的沉放是整个施工过程中的关键环节。

在进行沉管沉放之前，需要对施工区域进行清理和平整，确保沉管能够顺利下沉。

沉管下沉过程中，需要通过控制沉管的浮力和使用沉管沉放机械，确保沉管的准确沉放。

同时，还需要进行沉管的定位和调整，确保沉管的位置和方向符合设计要求。

3. 沉管连接与固定沉管沉放完成后，需要对沉管进行连接和固定。

连接方式一般有搭接式和搭接焊接式两种。

在进行连接过程中，需要确保连接的牢固性和密封性，以防止水和土壤的渗透。

同时，还需要对沉管进行固定，以保证沉管的稳定性。

三、施工后的监测与维护沉管隧道施工完成后，还需要进行监测与维护工作，以确保隧道的安全运行。

监测工作主要包括沉管的沉降和变形监测、地下水位监测等。

通过监测数据的分析，可以及时发现并处理潜在的问题，保证隧道的安全性。

同时，还需要进行定期的维护工作，包括隧道的清洁和排水，以保持隧道的良好状态。

综上所述，沉管隧道施工要点包括设计前期准备、施工过程中的关键环节以及施工后的监测与维护。

沉管隧道施工方案一、工程背景与目标沉管隧道作为一种先进的隧道施工方法，在城市交通建设以及水利工程中具有广泛的应用前景。

本项目拟建设一座沉管隧道，通过实施科学的施工方案，确保工程质量与施工效率的同时，最大程度地减少对周边环境的影响。

二、工程概述本项目计划在河底建设一座沉管隧道，总长度为XXX米。

隧道将承载机动车交通，通过设计合理的通行能力，缓解城市交通压力并提高交通运行效率。

三、施工工艺1.采用桩基础施工工艺，先在隧道两端的河岸处施工预制桩基础，然后通过钢筋联络把桩基础连接为整体。

2.进行沉管施工前，需先进行切割开挖。

采用刀盘和泥水平衡法进行土方开挖，根据地质情况选取最适合的方案。

3.开挖完成后，进行沉管的吊装与拼接工作。

沉管采用钢质材料制作，根据设计要求进行模块化拼接。

吊装过程中应控制沉管的下沉速度，确保沉管的重心和平衡。

4.沉管下沉到位后，进行地基填充与加固工作。

采用灌浆法进行地基填充，确保地基的稳定性与承载能力。

5.施工期间还需要进行相关设备的安装与调试工作，如隧道照明、通风系统、消防设施等。

6.最后进行隧道的防水与防渗处理，确保隧道在长期使用过程中的稳定性和安全性。

四、施工方案1.施工准备：包括人员、设备与物资的组织与调度，施工现场的布置等。

2.河床处理：对隧道周围的河床进行清理与整治，确保施工过程中的安全。

3.预制桩基础施工：按设计要求进行桩基础施工，确保基础的稳定性和承载能力。

4.土方开挖与支护：采用刀盘和泥水平衡法进行土方开挖，并及时进行支护工作，确保施工过程的安全和土体的稳定。

5.沉管吊装与拼接：采用合适的吊装设备对沉管进行吊装，并通过预先设计的拼接方案进行沉管的拼接。

6.地基填充与加固：进行地基填充与加固工作，选用合适的材料和方式确保地基的稳定和承载能力。

7.设备安装与调试：根据设计要求安装隧道的相关设备，并进行调试和验收工作。

8.防水与防渗处理：采用先进的防水与防渗技术对隧道进行处理，确保隧道的安全性和持久性。

沉管隧道施工方案1. 概述本文档旨在提供沉管隧道施工方案的详细信息，为施工人员提供清晰的指导，确保施工过程安全、高效。

2. 施工准备在开始施工前，需要进行以下准备工作：- 评估沉管隧道的设计参数和地质条件；- 进行现场勘察，确定施工场地；- 确定施工所需的设备和材料，并进行采购；- 制定详细的施工计划，包括施工序列和时间表。

3. 施工步骤沉管隧道的施工一般可分为以下步骤：1. 准备工作：- 清理施工场地，确保无障碍；- 搭建施工临时设施，如办公室、供应站等；- 部署施工团队，明确各自职责。

2. 打桩：- 根据设计参数和地质条件，确定打桩的位置和数量；- 使用合适的打桩设备进行桩基施工；- 检查打桩质量，确保桩基的稳定性。

3. 挖掘沟槽：- 根据隧道设计要求，进行地面挖掘；- 采取合适的支护措施，防止沟槽坍塌；- 保持施工现场的安全和整洁。

4. 安装沉管：- 根据设计要求，将沉管制作好，并进行检查；- 使用起重设备将沉管逐个安装到沟槽中；- 定位和调整沉管位置，确保准确度和稳定性。

5. 固定沉管：- 使用引导设备和锚杆等工具，将沉管固定在沟槽中；- 检查固定效果，确保沉管的稳定性和安全性。

6. 后续工程：- 进行隧道内部的完善工作，如管道布置、电气安装等；- 进行隧道出入口的施工和调试；- 进行通风系统、照明系统等设备的安装。

4. 安全措施在沉管隧道的施工过程中，需加强以下安全措施：- 指定专人负责安全管理；- 建立安全培训制度，确保工人具备必要的安全知识；- 严格执行施工标准和规范，确保施工质量；- 定期进行安全检查和隐患排查，及时采取措施进行整改；- 做好应急预案，应对突发事件。

5. 施工结束施工结束后，需要进行以下工作：- 清理施工现场，恢复环境；- 进行沉管隧道的功能性和质量检验；- 编制施工报告，总结经验教训；- 交付相关部门，并进行验收。

以上为沉管隧道施工方案的概要内容，请根据具体情况制定详细的施工方案，并严格按照相关标准和规范进行施工。

沉管法隧道施工安全技术与风险控制一、风险分析（1）浮运过程中的水深不足以承载沉管重量，可能会造成船体抛锚、运输过程受阻等事故。

（2）发生动力机械故障，可能会发生船体抛锚、运输过程受阻等事故。

（3）未能及时系上系泊缆，遇到水面风大浪大等情况，船体可能会被风浪吹离固定地点。

（4）沉管系泊时走锚，可能发生船体偏离航道等事故，影响运输进度。

（5）沉放时发生走锚，可能会发生沉管沉放位置错误，后续沉管打捞耗费大量人力物力，造成巨大经济损失。

（6）沉放时压载水量偏少，沉管自动起浮，将造成沉管安装失败。

（7）基础灌砂压力过大，可能造成基础沉陷，对潜水人员作业造成不利影响。

（8）沉管在寄放区放置一定时间后，管内积聚有害气体，可能导致工作人员在沉管内施工时不慎吸入，造成中毒。

（9）潜水员水下作业被渔网等漂浮物缠绕，可能造成潜水员被捆缚而无法进行水下作业。

（10）潜水员水下作业遇有塌方，可能造成潜水员被水下塌方崩射的物体击伤，造成人身伤害。

（11）潜水作业时，船舶大范围走锚，可能导致潜水员水下作业失去指挥和帮助，导致潜水员淹溺事故发生。

（12）船舶失控，如主机故障、舵机失灵、失电，可能导致船舶失去航向抛锚、与其他船舶碰撞导致倾覆事故。

二、风险控制重点沉管法施工过程中，应重点防范淹溺、坍塌、中毒和窒息等事故和伤害。

风险控制的重点在于：（1）运输管段的船只应保证能正常工作且应及时系上系泊缆。

（2）沉放管段时，应保证压载水量充足。

（3）沉管在寄放一段时间后应及时清理有害气体。

（4）应保证潜水员工作区域的水上漂浮物数量不至于影响其作业。

（5）应做好水面情况监测工作，防止大风大浪对水上作业的影响。

三、风险控制技术措施（1）浮运中水深不足时的控制措施：浮运前，用仪器检测航道情况，同时检测航道附近水深及范围，以备适当调整航向，避开浅点；沉管尾部用拖轮协助调整航向，或直接反向将沉管拖离浅点区；利用系泊锚，将沉管调整到合适的航道。

（2）发生动力机械故障时的控制措施：由于江面窄，大马力拖轮反而作用不大，可调配小型拖轮浮运前到现场协助；用两艘作业方驳在管节旁协助，方驳上配备人员、锚只及同样型号和功能的卷扬机及起重设备；浮运时的专用卷扬机由专人维护、试验、使用；当发生动力故障时，拖轮、方驳立即靠近管节下水位接拖或抛锚相对固定，避免管节漂流或搁浅：同时增调大马力拖轮到现场协助。

海底隧道沉管法
海底隧道沉管法是目前国际上建造海底隧道最常用的方法。

以下是其详细的施工步骤：
1.探测与规划：首先，利用探测遥感技术将海底地形进行探测，规
划出一条可用于沉管的路径，然后在此路径上开出凹槽，等待沉管硬件的下沉。

2.管段制作与封装：在陆地上将管道按节修好，每节管道在船台上
或干坞中制作。

为了防止海水渗入，需要将管道两端开口的地方用封墙等技术手段进行密封。

3.运输与定位：将封装好的管道用巨型托运器械移动到隧道设计的
位置，然后开始进行定位工作。

4.下沉与连接：利用水压使相邻的管道互连，就像拼接积木一样，
一节节的管道连通形成一个整体的隧道。

具体来说，就是向管段内加载，使其下沉至预先挖好的水底沟槽内，然后逐节沉放，并用水力压接法将相邻管段连接。

5.拆除封墙与覆土：最后，拆除封墙，使各节管段连通成为整体的
隧道。

同时，在其顶部和外侧用块石覆盖，以确保安全。

沉管法沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法。

沉管隧道就是将若干个预制段分别浮运到海面（河面）现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内，以此方法修建的水下隧道。

目录历史与发展沉管法优点和适用条件管段制作管段沉放管段水下连接管段基础处理展开简介沉管法是预制管段沉放法的简称，是在水底建筑隧道的一种施工方法。

其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段（用钢板和混凝土或钢筋混凝土），管段两端用临时封墙沉管法密封后滑移下水(或在坞内放水)，使其浮在水中，再拖运到隧道设计位置。

定位后,向管段内加载,使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。

管段逐节沉放，并用水力压接法将相邻管段连接。

最后拆除封墙，使各节管段连通成为整体的隧道。

在其顶部和外侧用块石覆盖，以保安全。

水底隧道的水下段，采用沉管法施工具有较多的优点。

50年代起，由于水下连接等关键性技术的突破而普遍采用，现已成为水底隧道的主要施工方法。

用这种方法建成的隧道称为沉管隧道。

历史与发展19世纪末已用于排水管道工程。

第一条用沉管法施工成功的是美国波士顿的雪莉排水管隧洞，于1894年建成，直径2.6米，长96米，由6节钢壳加砖砌的管段连接而成。

20世纪初叶沉管法,开始用于交通隧道,1910年美国建成了第一条底特律河铁路隧道，水下段由10节长80米的钢壳管段组成。

至1927年，德国于柏林建成了一条总长为 120米的水底人行隧道。

采用沉管法修建的第一条水底道路隧道为美国加利福尼亚州的奥克兰与阿拉梅达之间的波西隧道，建成于1928年,水下段长744米，使用12节62米长的管段。

它是钢筋混凝土圆形结构，其外径为11.3米。

该隧道采用圆形的双车道断面等许多重要特点，成了美国后来用沉管法的楷模。

但从1930年建造的底特律—温莎隧道起又采用了钢壳制作的管段，而将其横断面的外形改为八角形。

沉管法修建水底隧道一个明显的进步，是1941年在荷兰建成的马斯河道路隧道。

管段用钢筋混凝土制成矩形结构,内设4车道并附设自行车和人行的专用通道。

沉管法隧道沉放对接施工工艺1 概况我国目前建成通车的江河沉管法隧道有：1993 年通车的广州珠江隧道；1996年通车的宁波甬江隧道；2002 年通车的宁波常洪隧道；2003 年通车的上海外环隧道；2010 年通车的广州仑头隧道和广州大学城隧道共计6 条。

正在建设中的有广州洲头咀隧道、天津海河隧道、佛山东平隧道、浙江舟山隧道及港珠澳隧道。

可以看出未来我国江河隧道将广泛应用沉管法隧道方法施工，沉管法隧道已拥有一套完善、可行的施工技术方法。

洲头咀隧道采用沉管法隧道作业施工，江中沉管段全长340m共分四节管段及一段水中接头，管段名称及长度：E仁85m E2=85m E3=79.5m； E4-仁3.5m; E4-2=85m 管段名称及宽度：E1=39.36 〜31.4m （44.445m 渐变段）；E2=31.4m； E3=31.4m；E4-仁31.4m；E4-2=37.82 〜31.4m（41.734m 渐变段）。

管段高9.68m。

管段对接采用水力压接法，从两侧岸上段向中间沉放，最终接头设在水下E4-1 与E4-2 管段之间，采用水下管内浇注形成，长度为2m管段纵断面见图1。

2 管段沉放对接管段先在干坞内预制成密封的钢筋混凝土隧道沉箱，浮运到选定位置寄放，当管段沉放位置的基槽检验完成后，利用工程驳船将管段绞移至沉放区，在沉管面上吊装控制塔A和控制塔（尽量选择在寄放区完成）；然后安装管段的纵横调节系统，使沉管在沉放区系泊定位；随后安装吊驳1 和吊驳2 并与管段面上的四个吊点连接，待命沉放对接，见图2。

2.1 施工流程1）管段沉放对接前必须完成的工作有：支承垫块安装；沉放区系泊系统设置；管段二次舾装；管段浮运至沉放区。

当管段沉放对接后，紧跟着进行管段基础处理以及管段锁定、回填，之后是接头处理和管内施工等分项工程。

2）管段沉放对接施工工艺流程见图3。

2.6.1 安装管段的系泊和纵、横调节系统1）纵、横调节系统可满足管段沉放对接时的横向和纵向微调节，达到毫米级的误差范围要求。

沉管法施工概述沉管埋管段法隧道，常简称为沉管隧道，该工法是把预制好的管段通过浮运沉放，并在水下对接成一整体隧道的沉管段的工法简称，沉管隧道通常由两岸上段（或人工岛）、沉管段组成，一般用于建造道路、轨道交通水下隧道。

该工法将在预制场（岸上干坞或半潜驳）中预制好的钢筋混凝土结构管段，两端用临时的封板封闭，然后向坞内灌水使管段起浮出坞，或半潜驳下潜管段起浮脱离半潜驳，分节把处于正浮力的管段浮运至隧道水中沉管段沉放位置，然后向管段内灌水至一定的负浮力，借助水面船舶组成的吊挂系统，将管段按定线要求准确沉放于预先挖好并经过处理的水下沟槽内或经过处理的河（海）床面上，管段之间、管段与岸上段之间的接头由特制的GINA 橡胶止水带，通过水压接原理形成初始密封，拆除临时封板，进行各接头最终处理，使各管段联成一整体隧道的沉管段。

沉管隧道纵断面根据规划航道通行限定的水深、水道排洪纳潮的要求结合河（海）床标高可按全埋式、半埋式或直接放置经过处理的河（海）床的方式进行设计。

相对其他工法修建的水下隧道，其埋深是最浅的。

●沉管隧道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。

一般说来，距离较长的海底隧道多采用碎石基础+固定干坞；距离较短的过河隧道多采用灌砂基础+移动干坞、灌砂基础+移地干坞或灌砂基础+轴线干坞。

⑴碎石基础+固定干坞的施工方法首先根据隧止周边环境，选择一地质条件好、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，水下基槽开挖可根据地址情况及工期要求采用抓斗、耙吸式挖泥船、绞吸式挖泥船开挖，当采用挖泥船挖不动时，可采用水下爆破的方法开挖；干坞修建完成后开始管段制作，一般说来对于这样的长隧道需要多批次制作管段，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（部分管段可直接浮运至隧址沉放），基槽开挖一般是先粗挖再精挖，在管段满足沉放要求的前提下，开挖一段，马上进行碎石铺设，并及时进行管段的沉放对接施工。