跨越江河的水下拼圖如何精準(zhǔn)完成
發(fā)布日期:2025-05-21 人氣:54 欄目:新聞中心
我司專業(yè)從事沉管施工,沉管安裝,水下管道安裝,水下管道鋪設(shè),水下取水頭安裝,水下法蘭安裝等水下沉管工程。
一、沉管法施工的基本原理與核心優(yōu)勢
沉管法是一種適用于水下(如江河、湖泊、海洋)的隧道或管道安裝技術(shù),其核心原理是:先在陸地上預(yù)制鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)管節(jié)(分段),經(jīng)養(yǎng)護(hù)及防水等處理后,通過拖運(yùn)、浮運(yùn)等方式將管節(jié)運(yùn)輸至設(shè)計位置,按順序沉放到預(yù)先開挖并處理的基槽內(nèi),再進(jìn)行管節(jié)對接、基礎(chǔ)處理及回填覆蓋。
核心優(yōu)勢
適應(yīng)性強(qiáng):可在水深較深、流速較大、地質(zhì)條件復(fù)雜(如軟土地基)的環(huán)境中施工,對周邊環(huán)境影響較小。
施工效率高:管節(jié)預(yù)制與基槽開挖可同步進(jìn)行,縮短整體工期;水下作業(yè)量少,安全性優(yōu)于傳統(tǒng)明挖法或盾構(gòu)法。
結(jié)構(gòu)性能優(yōu):管節(jié)在陸地上預(yù)制,質(zhì)量可控,接縫防水技術(shù)成熟,建成后隧道或管道的密封性、耐久性較好。
成本可控:適用于長距離水下通道建設(shè),綜合成本低于盾構(gòu)法(尤其在中等水深條件下)。
二、沉管法施工全流程解析
沉管法施工主要分為施工準(zhǔn)備、管節(jié)預(yù)制、基槽開挖與處理、管節(jié)浮運(yùn)與沉放、管節(jié)對接與固定、基礎(chǔ)處理、回填覆蓋及附屬工程七大步驟。
1. 施工準(zhǔn)備階段
工程勘察:詳細(xì)勘測水下地形、地質(zhì)(如土層承載力、障礙物)、水文(流速、水深、潮汐)等條件,確定基槽位置、深度及管節(jié)設(shè)計參數(shù)。
設(shè)計方案:明確管節(jié)分段長度(通常 50~150 米)、截面尺寸、材料(鋼筋混凝土或鋼殼混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu))及防水方案。
臨時設(shè)施建設(shè):在岸邊或干塢內(nèi)搭建管節(jié)預(yù)制場地,配套混凝土攪拌站、模板系統(tǒng)及養(yǎng)護(hù)設(shè)施。
2. 管節(jié)預(yù)制階段
模板與鋼筋工程:采用高精度模板確保管節(jié)外形尺寸準(zhǔn)確,鋼筋骨架需滿足抗浮、抗壓及變形要求。
混凝土澆筑:通常采用分段分層澆筑,確?;炷撩軐?shí)度;大型管節(jié)需設(shè)置后澆帶,減少收縮裂縫。
防水處理:管節(jié)內(nèi)外涂刷防水涂料,接縫處預(yù)埋橡膠止水帶、鋼邊止水帶等,部分工程采用外包鋼板增強(qiáng)密封性。
浮運(yùn)前調(diào)試:對管節(jié)進(jìn)行水密性試驗(yàn),安裝臨時壓載水箱、定位導(dǎo)向裝置及拖航設(shè)備。
3. 基槽開挖與處理階段
基槽開挖:采用抓斗式挖泥船、絞吸式挖泥船或水下爆破等方式開挖基槽,精度要求高(誤差通??刂圃?/span> ±30 厘米內(nèi))。
基槽整平:對槽底進(jìn)行清理(清除淤泥、塊石),采用碎石、砂墊層或水下混凝土找平,確保管節(jié)沉放后受力均勻。
監(jiān)測控制:利用聲吶、GPS 定位系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測基槽形態(tài),避免超挖或欠挖。
4. 管節(jié)浮運(yùn)與沉放階段
浮運(yùn)工藝:管節(jié)通過氣囊、滑道或軌道滑移至水中,利用拖輪拖運(yùn)至指定位置;深海環(huán)境可采用半潛式駁船運(yùn)輸。
沉放控制:
定位系統(tǒng):結(jié)合 GPS、超聲波測距儀、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)實(shí)現(xiàn)管節(jié)精確定位。
壓載排水:通過向壓載水箱注水或排水,調(diào)整管節(jié)浮力,按 “先粗調(diào)、后精調(diào)” 原則逐步下沉至設(shè)計標(biāo)高。
動態(tài)監(jiān)測:實(shí)時監(jiān)測管節(jié)姿態(tài)(傾斜度、偏移量)、水壓及周邊水流,確保沉放過程平穩(wěn)。
5. 管節(jié)對接與固定階段
初步對接:利用導(dǎo)向裝置(如定位樁、水下千斤頂)使相鄰管節(jié)靠攏,控制接縫間距(通常 10~20 厘米)。
最終連接:
水力壓接法:通過排出管節(jié)間水密隔艙內(nèi)的海水,利用外部水壓使管節(jié)緊密貼合,是最常用的對接方式。
機(jī)械連接法:采用螺栓、型鋼等機(jī)械構(gòu)件固定接縫,適用于鋼結(jié)構(gòu)管節(jié)。
接頭處理:對接完成后,對接縫進(jìn)行二次防水處理(如注入聚氨酯密封膠),并澆筑混凝土后澆帶。
6. 基礎(chǔ)處理階段
目的:消除基槽底面與管節(jié)間的不均勻空隙,確保荷載均勻傳遞,防止管節(jié)沉降或變形。
常用方法:
刮鋪法:在基槽底面鋪設(shè)碎石或砂墊層,利用刮鋪機(jī)整平。
噴砂法:通過噴砂設(shè)備向管節(jié)底部注入砂粒,形成均勻墊層。
壓注法:從管節(jié)預(yù)留孔向底部注入水泥砂漿或水下不分散混凝土,填充空隙。
7. 回填覆蓋與附屬工程階段
回填施工:先進(jìn)行管節(jié)兩側(cè)及頂部的拋石或回填土,形成保護(hù)層,防止水流沖刷及船舶錨害;回填材料需分層夯實(shí)。
附屬工程:安裝隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如車道、通風(fēng)管道)、監(jiān)測系統(tǒng)(沉降監(jiān)測、滲漏檢測)及附屬設(shè)施(照明、消防)。
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