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广州珠江隧道沉管混凝土的防裂技术刘梅斌 [文摘] 广州珠江水底隧道用沉管法施工,已经运行三年,完全无渗漏现象。
本文介绍该隧道沉管混凝土裂缝控制的主要技术措施。
[关键词] 隧道防水 沉管法 混凝土施工工艺 裂缝控制 防裂技术1 工程概况广州珠江隧道为连接黄沙和芳村两岸的珠江水底隧道,隧道河中段埋置在河床下,不影响水面通航。
河中沉管段全长457m ,是由长度为105、120、120、90、22m 的五节沉管在长150m 、宽48m 的芳村干坞内分四次预制后自浮运至江中沉放水底对接而成的。
沉管为多孔方箱形钢筋混凝土结构,其中包括两个双车道机动车孔、一个地铁孔、一个电缆设备管廊。
沉管横断面为典型的断面,外型尺寸为33m 宽、7.956m 高、底板厚112m 、顶板厚110m ,两外侧墙厚110m ,中隔墙厚分别为017m 和0155m 。
最长管节的混凝土量达12000m 3。
沉管长期在水下工作这一特点决定沉管是不能漏水的。
虽然在设计上沉管结构的外周边均设置了防水层(沉管的底部及外侧墙下部117m 范围内包6c m 厚的防渗钢板、外侧墙其余部分用双液氯丁乳胶防水砂浆、顶板外围用EPU 弹性聚氨酯柔性防水层),形成了全断面密封的外防水层,增加了结构的防水功能,但是沉管本身混凝土的自防水防渗漏是防水的主要途径,所以,防止混凝土裂缝的产生是施工中重点解决的课题。
2 沉管混凝土裂缝控制的主要技术措施要防止混凝土产生裂缝,单一的方法是不能奏效的,要针对本身结构特点多种方法同时配合使用。
在沉管施工中,对控制裂缝的产生,我们主要从以下几方面采取措施。
211 采用混凝土双掺技术,优化混凝土配合比沉管结构混凝土的强度等级60d 为C 30、抗渗标号S 8。
最优混凝土配合比在满足强度等级和抗渗标号的同时,应尽可能减少水泥的水化热,因为水泥的水化作用产生的温度变化是混凝土产生裂缝的主要原因。
21111 利用粉煤灰的后期强度,减少水泥用量:每m3混凝土中水泥用量控制在300kg 以下,混凝土中掺用水泥重量15%的粉煤灰,既增长了混凝土的后期强度,又节省了水泥,降低了混凝土的水化热,而且还增大了混凝土的坍落度,改善了混凝土的和易性,提高了混凝土的可泵性,为沉管施工中泵送混凝土施工提供了有利条件。
浅谈沉管法隧道接头处理作者：孟民强来源：《广东造船》2012年第05期摘要：本文论述的沉管法隧道接头位置有：GINA带、Ω带、PC钢拉索、剪切键、橡胶支座等部件，每套部件都非常关键，各自具有独立的功能，接头处理施工就是把这些部件安装到各自的特定位置。
GINA带、Ω带双保险沉管接头不漏水。
在接头的水平方向、垂直方向和轴线方向都以柔性处理，并承载着水平、垂直和轴线三个方向的力。
关键词：Ω带；PC拉索；剪切键；橡胶支座1 概述接头设计和处理技术是沉管法隧道的关键技术之一。
隧道的管段与管段、管段与暗埋段之间存在接头，接头的设计应能承受温度变化、地震力以及其他作用。
接头形式有刚性和柔性两大类：刚性接头具有与其连接管段相似的断面刚度和强度；柔性接头允许在3个主轴方向上有相对位移，其结构型式有多种，理论上就抗震设计或适应不均匀的沉降的要求而言，采用柔性接头是有利的，柔性连接必须在接头承受拉力和剪力的同时，仍能保证其可靠的水密性。
柔性接头的构造主要有钢索型和钢板型两种，广州珠江隧道采用Ω型钢板作为纵向限位装置，以使柔性接头的轴向位移不超出GINA带和Ω带在保持水密性时的最大允许位移量。
钢索型仅对地震产生的轴向拉力起一个限位作用，其柔性比钢板型好，广州仑头和大学城隧道、上海外环隧道等工程中为保证管段间接头设计的技术可靠、性能优良、经济合理、满足沉管隧道对接头构造的特殊要求都采用了钢拉索构造形式。
2 施工工艺接头处理施工是沉管隧道建设中一个关键性节点工程，采用严谨的技术方案是安全生产和工程质量的唯一保障。
沉管接头各部件位置见图1广州仑头隧道的管段与管段、管段与暗埋段之间采用柔性接头形式，由GINA带和Ω带形成两道止水防线，GINA带同时又是实现管段水力压接的关键部件；采用PC拉索限位装置，其不仅能保证接头的柔性，还能防止接头在地震工况下发生过大的轴向变位；接头盖板上方设置水平剪切键以承受地震所引起的水平剪切力；中隔墙和外侧墙上设置垂直剪切键以承受地震及管段不均匀沉降所引起的垂直剪切力，且在剪切键之间设置了橡胶支座以允许管段发生轻微的转动和位移。
文章编号:1009-6582(2005)05-0066-05沉管隧道的一种最终接头形式及施工方法肖晓春 林家祥 何拥军 祝建伟(上海隧道工程股份有限公司,上海200080)摘 要 最终接头是整个沉管隧道中的关键工序之一,干地施工法是最常用的一种最终接头施工方法。
结合嘉兴电厂二期取水工程的具体特点,首次采用接头井的形式实现最终接头的干地施工。
工程实践表明,结构的强度、刚度、稳定性、水密性均满足干地施工要求,大大降低了最终接头的施工风险,确保了施工质量。
关键词 沉管隧道 最终接头 钢封门 止水中图分类号:U455.46 文献标识码:A1 引 言沉管隧道最后一节管段的最后一个端面连接之处称为最终接头[1]。
最终接头的位置可选择在水中或两岸与陆上隧道连接处,其结构形式可采用刚性或柔性两种形式,但无论最终将接头选择在何处,采用何种结构形式,都应考虑管段沉放的总体流程、施工时水文条件、航道情况、作业机械和完成后地基与基础的不均匀沉降、结构温度变化等诸多因素。
因此,最终接头是整个沉管隧道中的关键工序之一。
目前常见的最终接头施工方法有:干地施工法、水下混凝土施工法、防水板施工法、接头箱体施工法、V 型(楔形)箱体施工法、可移动套管施工法等多种。
我国大陆已建的几座交通沉管隧道中,宁波常洪隧道采用的干地施工方法,最终接头的位置选在干坞里,最后一节管段沉放就位后依托干坞围堰和管段顶部预浇的混凝土挡墙一起形成完整的挡水结构,将干坞内的水抽干,在坞内形成最终接头干地施工的环境[2]。
上海外环隧道采用的是水中接头方法[3]。
由上海隧道工程股份有限公司承建的嘉兴电厂二期(以下简称嘉电二期)取水工程也采用沉管工艺施工,取水隧道共两条,隧道为双孔矩形断面,外包尺寸为8.1m ×4.4m ,每孔的净空尺寸为3m ×3m ,隧道长约200m ,其中140m 左右为浮运沉放施工段,分6节管段,每节长度约23.4m 左右,取水隧道的末端有一只超大型的取水头。
港珠澳大桥沉管隧道接头防水技术2016-06-17“超级工程”港珠澳大桥沉管隧道由33节巨型沉管对接而成，每个标准管节长180m，由8个节段构成，重约80000t，最大沉放深度超过45m，是目前世界上综合难度最大的沉管隧道工程之一。
到目前为止，港珠澳大桥沉管隧道已经完成了三分之二的沉管浮运安装施工，并在施工完成的沉管隧道中表面没有湿迹，可见沉管隧道的防水、防渗设计要求之高。
本刊记者有幸参观港珠澳施工现场，并邀请上海市隧道工程轨道交通设计研究院地下分院陆明副总工来介绍该工程的接头防水设计与施工技术。
工程概况港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，连接香港、珠海和澳门，是一国两制三地的海上通道。
项目东起香港大屿山石湾，西至珠海拱北和澳门明珠，总长约356km，包括3项工程内容：1)海中桥隧主体工程;2)香港口岸及珠海、澳门口岸;3)香港连接线、珠海连接线和澳门连接线。
其中，海中桥隧主体工程东自粤港分界线，穿越铜鼓、伶仃西主航道以及青州航道、江海直达船航道、九洲航道，止于珠澳口岸人工岛，总长约29.6km，岛隧工程为海中桥隧主体工程的控制性工程，长约6.7km。
本工程的海底隧道采用沉管法施工，是目前世界上综合难度最大的沉管隧道之一。
沉管隧道全长5664m，东、西岛暗埋段各长163m，海中段采用W 形布置，横断面宽度为37.95m，高度为11.4m，采用两孔一管廊布置，沉管隧道横纵断面图如图1、图2所示。
岛隧工程建设的主要难点：1)建设标准高。
①国家一级公路，双向6车道，设计时速100km/h;②设计使用寿命为120年;③地震基本烈度为Ⅶ度。
2)水文气象条件复杂。
工程处于外海环境，台风频繁，海流、涌浪复杂，受冬季季风影响。
3)海底软基深厚。
工程所处海床面的淤泥质土、粉质黏土深厚，下卧基岩面起伏变化大，基岩埋深基本处于50～110m。
4)受规划中30万吨级的航道(通航深度-29m)影响，隧道水深、埋深(回淤量)大。
港珠澳大桥沉管隧道接头防水技术2016-06-17“超级工程”港珠澳大桥沉管隧道由33节巨型沉管对接而成，每个标准管节长180m，由8个节段构成，重约80000t，最大沉放深度超过45m，是目前世界上综合难度最大的沉管隧道工程之一。
到目前为止，港珠澳大桥沉管隧道已经完成了三分之二的沉管浮运安装施工，并在施工完成的沉管隧道中表面没有湿迹，可见沉管隧道的防水、防渗设计要求之高。
本刊记者有幸参观港珠澳施工现场，并邀请上海市隧道工程轨道交通设计研究院地下分院陆明副总工来介绍该工程的接头防水设计与施工技术。
工程概况港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，连接香港、珠海和澳门，是一国两制三地的海上通道。
项目东起香港大屿山石湾，西至珠海拱北和澳门明珠，总长约356km，包括3项工程内容：1)海中桥隧主体工程;2)香港口岸及珠海、澳门口岸;3)香港连接线、珠海连接线和澳门连接线。
其中，海中桥隧主体工程东自粤港分界线，穿越铜鼓、伶仃西主航道以及青州航道、江海直达船航道、九洲航道，止于珠澳口岸人工岛，总长约29.6km，岛隧工程为海中桥隧主体工程的控制性工程，长约6.7km。
本工程的海底隧道采用沉管法施工，是目前世界上综合难度最大的沉管隧道之一。
沉管隧道全长5664m，东、西岛暗埋段各长163m，海中段采用W形布置，横断面宽度为37.95m，高度为11.4m，采用两孔一管廊布置，沉管隧道横纵断面图如图1、图2所示。
岛隧工程建设的主要难点：1)建设标准高。
①国家一级公路，双向6车道，设计时速100km/h;②设计使用寿命为120年;③地震基本烈度为Ⅶ度。
2)水文气象条件复杂。
工程处于外海环境，台风频繁，海流、涌浪复杂，受冬季季风影响。
3)海底软基深厚。
工程所处海床面的淤泥质土、粉质黏土深厚，下卧基岩面起伏变化大，基岩埋深基本处于50～110m。
4)受规划中30万吨级的航道(通航深度-29m)影响，隧道水深、埋深(回淤量)大。
水下隧道沉管法设计与施工关键技术发表时间：2016-03-08T10:27:26.127Z 来源：《工程建设标准化》2015年10月供稿作者：宋志广[导读] 中铁十八局集团有限公司我国开始对水下隧道沉管施工的摸索，水下隧道沉管施工促进了我国水下隧道施工的快速发展。
（中铁十八局集团有限公司，天津，300350）【摘要】随着国外水下隧道工程中选用沉管法的顺利施工，我国开始对水下隧道沉管施工的摸索，水下隧道沉管施工促进了我国水下隧道施工的快速发展。
但是水下隧道沉管施工难度系数较多，需要控制的因素较多，其中管段制作、管节浮运、沉放、水下对接和基础是施工的难点，需要提高对这些难点的重视，确保水下隧道沉管施工的顺利开展。
【关键词】水下隧道；沉管施工；焊接质量引言水下隧道沉管施工法自1910年的美国底特律河隧道建设到今天已经经历了近一个世纪的发展，水下沉管隧道施工技术得到了提升。
据不完全统计，到21世纪初期，世界上有约20多个国家采用水下沉管技术修建了130座水下隧道。
例如，美国的旧金山海峡隧道、博斯普鲁斯海峡水下隧道、厄勒海峡沉管隧道等。
我国对水下隧道沉管施工技术的探索较晚，在上世纪70年代初期，香港修建了维多利亚港水下隧道，它是我国第一次尝试采用水下隧道沉管施工技术，并且它是我国第一座地下铁路与道路共管设置的水下隧道。
随后水下隧道沉管施工技术在我国得到了迅速的发展，到目前为止，已经建成了水下隧道采用沉管施工技术有宁波甬江沉管隧道、上海外环隧道、澳门澳隧道，这些水下隧道的建设促进了我国对水下隧道沉管施工技术的发展。
1．水下隧道沉管设计的关键点对于水下隧道沉管法施工技术而言，防水设计是水下沉管施工的难点之一。
研究发现，沉管隧道的防水设计主要可以分为管段的防水与沉管接头密封防水。
而管段结构的形式有矩形钢筋混凝土和圆形钢壳式。
钢筋混凝土管段的防水分为管段混凝土结构防水与接缝防水，但隧道防水的根本是隧道自防水，而对于混凝土管段而言，防水主要是避免裂缝的发展。
节段式沉管隧道节段接头水密性设计与施工细节发表时间：2018-02-07T15:10:36.503Z 来源：《防护工程》2017年第29期作者：王蕾1 王慧2[导读] 隧道水密性质量好坏最重要的部位是接头。
湖北交通职业技术学院湖北武汉 430079摘要：隧道水密性质量好坏最重要的部位是接头。
以荷兰节段式沉管隧道工程经验为基础，介绍节段式沉管隧道节段接头的基本构造、节段接头水密性设计细节要求、施工中常见问题和缺陷、国外的试验和案例，以及节段接头水密性设计和施工细节的解决办法及建议。
关键词：节段式；沉管；隧道；节段接头；水密性；设计前言：沉管隧道一般具有纵向延伸长、地质条件复杂以及接头较为薄弱的特性，沉管隧道主要分为钢结构和混凝土结构两种型式，其中混凝土沉管隧道又可分为整体式和节段式。
本文主要介绍节段式混凝土沉管隧道节段接头水密性设计与施工细节，希望为国内节段式沉管隧道工程设计和施工以及规范的编制提供参考和借鉴。
1接头构造的功能1.1承受并传递纵向轴力考虑管节混凝土凝结过程中收缩徐变、温度效应及地震工况下地层运动引起的纵向张拉与压缩，作为隧道结构的接头需具备承受并吸收部分纵向变形的能力。
在纵向合适的位置设置适当构造的接头，有利于改善沉管隧道的整体受力性能。
1.2承受水平剪切力和垂直剪切力当沉管隧道长度较大时，沿线穿越的纵向地层性质不一、厚度不均、土性参数各异，加上处理后基础刚度很难均一、两侧回填土不均以及来自水流的横向波浪力，管节及接头部位需承受来自水平方向的横向剪切力和竖直方向的垂直剪切力以及地震工况下水平方向和垂直方向的动剪切力、响应滞后和阻尼。
1.3承受纵向弯曲管顶作用荷载和管底基础刚度的差异会导致隧道结构产生纵向弯曲应力和变形，接头要传递剪力和弯矩。
1.4承受横向扭转管节横向范围内因地基与基础刚度差异、荷载和波浪力不均会使得管节发生横向扭转、纵向拉压与偏转。
1.5承受地震工况下振荡及摇摆位于软土地层中的隧道结构需承受地震工况下深部基岩传递上来的竖直方向振荡、水平横向摇摆及其组合运动。
