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中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1334号住房城乡建设部关于发布国家标准《沉管法隧道施工与质量验收规范》的公告现批准《沉管法隧道施工与质量验收规范》为国家标准,编号为GB51201-2016,自2017年7月1日起实施。其中,第8.1.7、10.1.4、14.1.4、14.2.3条为强制性条文,必须严格执行。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部http://t.cn/R9bs6Ga2016年10月25日
前言根据住房城乡建设部《关于印发<2012年工程建设标准规范制订、修订计划〉的通知》(建标〔2012〕5号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本规范。本规范共分15章,主要内容包括:总则、术语、基本规定、施工准备、施工测量、干坞、管节制作、基槽开挖与回填覆盖、管节地基与基础垫层施工、管节安装、接头处理、衔接段、监测、安全与环境保护和验收。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由广州市市政集团有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送广州市市政集团有限公司(地址:广州市环市东路338号银政大厦,邮政编码:510060),以供今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:广州市市政集团有限公司交通运输部广州打捞局参编单位:上海隧道工程股份有限公司http://t.cn/R9bs6Ga同济大学中交公路规划设计院有限公司中国铁建港航局集团有限公司广州市中心区交通项目领导小组办公室广州市市政工程监理有限公司广州市市政工程设计研究院•1•
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目次1总则…………………………………………………(1)2术语…………………………………………………(2)3基本规定…………………………………………………(5)4施工准备…………………………………………………(6)4.1一般规定………………………………………………(6)4.2前期调查………………………………………………(7)4.3技术准备………………………………………………(8)4.4设备、设施准备…………………………………………(8)4.5施工场地与临时工程……………………………………(9)5施工测量…………………………………………………(11)5.1一般规定………………………………………………(11)5.2控制测量………………………………………………(11)5.3对接测量………………………………………………(14)5.4竣工测量………………………………………………(15)6干坞…………………………………………………(16)6.1一般规定………………………………………………门们6.2固定干坞………………………………………………(17)http://t.cn/R9bs6Ga6.3移动干坞………………………………··…………….(1们6.4检验标准………………………………………………门川7管节制作…………………………………………………(20)7.1-般规定………………………………………………什们7.2混凝土性能……………………………………………(20)7.3管节预制………………………………………·……..(21)7.4金属构件及预埋件安装…………………………………(23)
7.5检验标准………………………………………………(24)8基槽开挖与回填覆盖……………………………………U们8.1一般规定………………………………………………门川8.2船机选择………………………………………………U川8.3水下开挖………………………………………………门川8.4基槽清淤………………………………………………门们8.5回填覆盖………………………………………………(33)8.6检验标准………………………………………………门川9管节地基与基础垫层施工………………………………门门9.1一般规定………………………………………………U门9.2天然地基………………………………………………(37)9.3人工地基与桩基础…………………………………·…..(37)9.4基础垫层………………………………………………(39)9.5检验标准………………………………………………(41)10管节安装…………………………………………………(43)10.1一般规定………………………………………………(刊)10.2脑装……………………………………………………(45)10.3浮运前准备工作…………………………·…………..(46)104浮运……………………………………………………(47)10.5寄放……………………………………………………(咄)10.6沉放………··…………………………………………·(崎)http://t.cn/R9bs6Ga10.7对接……………………………………………………门们10.8检验标准…………………………··…………………·ωυ11接头处理…………………………………………………(53)11.1一般规定………………………………………………(53)11.2管节接头………………………………………………(53)11.3最终接头………………………………………………(55)11.4检验标准………………………………………………刊们12衔接段……………………………………………………川们•2•
12.1→般规定………………………………………………仔们12.2护岸工程………………………………………………仆们12.3围堪工程………………………………………………(58)12.4衔接段隧道结构………………………………………(60)12.5检验标准………………………………………………仆川口监测…………………………………………………(63)14安全与环境保护…………………………………………(66)14.1一般规定………………………………………………(66)14.2安全技术措施…………………………………………川门14.3环境保护………………………………………………(70)15验收…………………………………………………(72)本规范用词说明………………....................................(78)引用标准名录…………………………………………………(79)附:条文说明…………………………………………………ωυhttp://t.cn/R9bs6Ga•3•
Contents1Generalprovisions………………………………………(1)2T盯ms……………………………………………………(2)3Basicrequirements…………………………………··….(5)4Constructionpreparat10n………………………………(6)4.1Generalreqmreme口ts……………………………………(6)4.2Preliminarymvest1gat10n…………………………………(7)4.3Technicalpreparat10ns…………………………………(8)4.4Equipmentandfacilitiespreparatio口………………………(8)4.5Constructionplantandtemporaryproject…………………(9)5Constructionsurvey………………………………………(11)5.1Generalreqmrements……………………………………(11)5.2Controlsurvey…………………………………………(11)5.3Dockmgsurvey…………………………………………(14)5.4Fmalsurvey……………………………………………(15)6Drydock…………………………………………………(16)6.1Generalreqmrements……………………………………(16)6.2Fixeddrydock…………………………………………(17)http://t.cn/R9bs6Ga6.3Mobiledock……………………………………………(四)6.4Acceptancecntena………………………………………(19)7Tunnelelementproduction………………………………(20)7.1Generalreqmrements……………………………………(20)7.2Concreteproperties………………………………………(20)7.3Tunnelelementproduction………………………………(21)7.4Installat10nofhardwareembeddedparts…………………(23)•4•
7.5Acceptancecritena………………………………………(24)8Trenchexcavationandbackfill…………………………(29)8.1Generalreq山rements……………………………………(29)8.2Shipmachineselect10n…………………………………(30)8.3Underwaterexcavation……··………………………….(30)8.4Foundationtrenchdredging………………………………(33)8.5Backfill…………………………………………………(33)8.6Acceptancecriteria………………………………………(34)9Foundationandcushionconstruction…………………(37)9.1Generalrequirements……………………………………(37)9.2Naturalfoundat10n………………………………………(37)9.3Artificialfoundationandpilefoundation…………………(37)9.4Foundationcush10n……………………………………(39)9.5Acceptancecriteria……………………………………(41)10Assemblageoftunnelelem巳M…………………………(43)10.1Generalreqmrements…………………………………(43)10.2Outf1ttmg………………………………………………(45)10.3Preparat10nworkb巳foretugging………………………(46)10.4Floatingtransportation…………………………………(47)10.5Temporarymoonng……………………………………(48)10.6Smkmg………………………………………………(48)http://t.cn/R9bs6Ga10.7Dockmg………………………………………………(50)10.8Acceptancecntena……………………………………(52)11Jointconstruction………………………………………(53)11.lGeneralrequirements…………………………………(53)11.2Joi丑tprocessing………………………………………(53)11.3Fmaljomtconstruct10n…………………………………(55)11.4Acceptancecntena……………………………………(56)12Shoreconnectiontunnel………………………………(58)•5•
12.1Generalrequirements…………………………………(58)12.2Bankprotectionworks…………………………………(58)123Temporarycofferdam……………………………·…..(58)12.4Shoretunnelstructure…………………………………(60)12.5Acceptancecntena……………………………………(62)13Supervisoryandmeasuration…………………………(63)14Constructionsafetyandenvironmentalprotection………(66)14.1Generalrequirements…………………………………(66)14.2Techmcalsafetymeasures………………………………(67)14.3E口VIrO日口1entalprotectio日……………··………………·(70)15Acceptanceandcheck…………………………………(72)Explanationofwordinginthiscode………………………(78)Listofquotedstandards……………………………………(79)Addition:Explanatio丑ofprovisions………………………(81)http://t.cn/R9bs6Ga•6•
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2术语2.o.1沉管法隧道immersedtunnel在水域中主要由若干预制完成的基本结构单元,将其通过浮运、沉放、水下对接形成的隧道,又称沉管隧道、沉埋管段法隧道。2.o.2管节element一次或分次预制完成,可实施浮运、沉放、水下对接组成沉管结构的基本单元。2.0.3衔接段connectiontunnel与沉管隧道两端相连接的、一般采用明挖法施工的隧道或地下构筑物。2.o.4施工段constructionsegment组成管节的纵向施工分段。2.0.5施工缝constructionjoint因设计要求或施工需要分段浇筑而在先后浇筑混凝土之间形成的接缝。2.o.6管节接头elementjoint管节与管节、管节与衔接段之间的连接结构。2.0.7最终接头finaljoint,closurejointhttp://t.cn/R9bs6Ga实现沉管隧道贯通的连接结构,又称合拢接头。2.0.8剪力键shearkey设于管节接头,限制管节或管节与衔接段间水平、竖向位移的抗剪构件。2.0.9限位装置displacementrestrictor设于管节接头,用于限制管节或管节与衔接段间纵向位移的构件。•2•
2.0.10干坞drydock用于管节预制的场地,可兼用于脑装、起浮、系泊,通常为固定于坞,特殊情况下利用大型半潜驳船作为管节预制、腼装的场地则称为移动干坞。2.0.11基槽trench用于埋置隧道的条形水下基坑。2.0.12先铺法prebeddingmethod管节沉放对接前先行完成的管节基础垫层施工方法。2.0.13后填法postfillingmethod管节沉放对接后完成的管节基础垫层施工方法。通常包括砂流法、压浆法、喷砂法等,又称后铺法、充填法。2.0.14砂流法sandflowmethod通过管节侧墙、隔墙、底板预留孔压注砂(或砂与水泥熟料)充填管节底板与基槽底之间空隙形成基础垫层的方法,又称灌砂法、压砂法。2.o.15压浆法grouting通过管节底板预留孔灌注砂浆充填管节底板与基槽底之间空隙形成基础垫层的方法,又称灌浆法、注浆法。2.0.16喷砂法sandjettingmethod通过伸入管节底下的管道向管节底板与基槽底之间的空隙喷注砂、水混合料形成基础垫层的方法。2.0.17腼装outfittinghttp://t.cn/R9bs6Ga管节浮运、沉放所需的临时设施及设备安装作业。一般分为一次腼装与二次栖装。2.0.18压载水箱ballasttank调整管节起浮、浮运、沉放过程中压载重量所采用的临时设施。2.0.19端封墙bulkhead为浮运、沉放和安装管节,实现管节及暗埋段临时封闭的墙体•3•
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3基本规定3.0.1原材料、半成品或成品的质量应符合国家现行有关标准的规定。3.0.2管节预制时,宜建立专业混凝土搅拌站。3.0.3应建立健全施工技术、质量、安全生产、健康环境管理体系,制订各项施工管理制度,并贯彻执行。3.0.4应组织有关技术管理人员深入现场调查,掌握现场情况,核对设计文件,做好充分的施工准备工作。3.0.5施工前,应根据合同文件、设计文件、现场条件及沉管隧道工程重点、难点和工艺特点,选择合理可行的施工方法,应合理配备适用的船机、设备、机具和劳动力等资源,布置施工场地总平面并编制施工组织设计。3.0.6施工中应加强施工测量、监测工作,实施信息化施工,必要时应开展试挖槽、垫层试验、管节大比尺或足尺模型试验等工艺性试验。3.o.7沉管隧道施工前,应进行安全与技术交底。3.0.8沉管隧道工程应划分为单位(子单位)工程、分部(子分部)工程、分项工程和检验批,作为工程施工质量检验和验收的基础。3.http://t.cn/R9bs6Gao.9沉管隧道工程施工应采取必要的环境保护措施。•5•
4施工准备4.1一般规定4.1.1工程开工前应收集下列基础资料,并应进行分析:1工程地质、水文地质详细勘察报告;2江(河、海)床演变、水文测验、水文和分析报告;3气象及水文窗口预测研究报告;4工程水域江(河、海)扫床报告;5水域通航环境与安全影响报告;6工程场地地质灾害评价报告及地震安全性评价报告;7工程坐标系统联测与测量控制网布设报告;8水域环境影响分析、环境影响报告书;9工程区试挖槽边坡稳定性观测报告、基础垫层试验报告10经过审批的施工图设计文件和技术交底文件;11工程两岸、干坞、临时航道、航标、抛泥区现状调查报告;12场地周边管线、障碍物与建(构)筑物等调查报告;13防洪评价报告。4.1.2沉管隧道施工应建立工程测量、工程信息监控控制系统,实施信息化施工。4.http://t.cn/R9bs6Ga1.3应根据沉管隧道工程区的工程地质、水文、气象、航道、环境条件和工程规模、工期、环境保护等要求确定坞址、选择管节预制、腼装、基槽开挖、寄放区泼挖、浮运航道疏泼、浮运、沉放与对接、选择地基与基础处理施工方法、选择工艺技术与设备。4.1.4GINA、OMEGA止水带应符合设计要求,其他各类橡胶
止水带应满足项目设计要求并符合国家现行相关标准规定。4.1.5沉管隧道施工应减少对水域各类通行船舶、港口码头的影响,确保施工和船舶通行安全。4.1.6隧道施工前应完成并复核下列内容:1起止里程与坐标、高程;2满足工程精度要求的测量控制系统;3两岸场地状况及准备工作;4沉管隧道设计几何尺寸(平、纵、横);5施工场地、寄放区、临时航道、出坞及浮运航道、抛泥区位置等的选取;6预制场地的准备和生产工艺的比选;7浮运、沉放、对接设备及配套船机的配置和选型;8管节端钢壳制作精度、管节轴线控制精度、管节导向装置安装精度、管节临时垫块安装精度、管节干舷高度、基槽开挖精度和基础垫层材料级配和配合比、平面精度及密实度要求;9沉管隧道施工管理系统与系列报表;10相应管节的提凝土配合比。4.1.7应根据地质、基础形式与埋深、环境保护、工期、施工设备与技术水平、场地条件等要求,选择安全、经济、对环境影响小的堤(护)岸施工方案。http://t.cn/R9bs6Ga4.2前期调查4.2.1应对水域工程地质和水文、航道、气象条件等进行分析,必要时应进行施工阶段的补充地质勘察。4.2.2应对工程附近道路、既有建(构)筑物、管线等进行勘查或探查。4.2.3应对堤(护)岸结构及其基础形式进行详细调查和记录。4.2.4应调查分析水域内航道、航运、锚地、防(避)台风区等状况。•7•
4.2.5应调查分析沉管隧道施工过程中可能引起的生态与环境保护问题。4.3技术准备4.3.1施工前应完成设计交底、设计交桩等工作。4.3.2应编制施工组织设计,对护岸拆除与恢复、基槽开挖、管节地基与垫层施工、寄放区泼挖、管节制作、浮运、沉放对接、接头处理等关键环节必须编制专项施工方案。4.3.3应对专用设备、特种设备进行专项设计、制造、技改、调试、验收及人员培训ii04.3.4应根据工程特点和具体要求,建立满足工程精度要求的测量控制系统。4.3.5应建立沉管隧道的施工过程动态测量控制系统。4.4设备、设施准备4.4.1施工船舶及其配套设施应符合下列规定:1应与基槽开挖规模及管节几何尺寸、管节沉放负浮力相匹配,应能协调工作,并应满足管节浮运、沉放、对接的要求;2船机必须符合沉管隧道设计和施工要求,经总装技改调试的新船应提供船检部门的认证文件;3水上作业应满足水域施工的环境保护要求。http://t.cn/R9bs6Ga4.4.2管节预制生产及其配套设备应符合下列规定:1应能满足全部管节预制的功能要求;2应能与牺装相匹配。4.4.3当采用固定干坞预制管节时,坞门、绞车等坞内设施的准备应符合下列规定:1坞门应布局合理,应与管节出坞工艺相适应,施工及验收应接相关规范执行;2绞车(缆桩)布局应与管节起浮、绞拖、系泊相适应。
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4严禁将住房等临时设施布置在受洪水、泥石流、落石、地陷、滑坡等自然灾害威胁的地点,并应制订相应应急预案;5临时航道及航标应满足过往船舶通航需求;6现场布置时应采取保护自然环境的措施。http://t.cn/R9bs6Ga•10•
5施工测量5.1一般规定5.1.1沉管隧道施工前应根据其结构形式及精度要求等编制施工测量方案,选定测量控制等级,确定测量方法。5.1.2应进行现场交桩,在复测控制网的基础上,根据施工需要适当加密,建立施工测量控制网。5.1.3对测量控制点,应编号绘于施工总平面图上,并应采取有效措施妥善保护,定期进行复测。5.1.4沉管隧道工程的测量除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。5.2控制测量5.2.1沉管隧道工程施工的平面控制测量应符合下列规定:1各等级平面控制测量,其最弱点点位中误差为±50mm,最弱相邻点间相对点位中误差为土30mm,最弱相邻点边长相对中误差不得大于表5.2.1-1的规定。表5.2.1-1平面控制测量精度要求最弱相邻点边长最弱相邻点边长测量等级测量等级http://t.cn/R9bs6Ga相对中误差相对中误差二等1/100000四等1/35000三等1/70000一级1/200002沉管隧道工程平面控制测量的等级不得低于表5.2.12的规定,同时隧道轴线精度尚应符合表5.2.13的规定。对特殊结构隧道,应根据其施工允许误差确定测量的精度和等级。
表s.2.1-2平面控制测量等级隧道总长L(m)跨越水域宽度L,(m)测量等级L>3000L,>500二等2000500二等1000管节安装最终接头钢筋全数混凝土全数道路、排水、消防、交通、照明、通风、装修、监测、通信、弱电4附属工程等工程,按相应的国家现行专业工程检验标准执行注:1清淤工作在回淤超出设计要求时才发生。2OMEGA止水带安装后,尚应进行闭水试验。表15.0.1-2岸上段工程分部(子分部)工程、分项工程、检验批划分序号分部工程子分部工程分项工程检验批基坑基坑支护按支护类别分,详见注1钢筋每施工段模板每施工段1衔接段主体结构混凝土每施工段预埋件每施工段外防水每施工段地基处理详见注2道路详见注3坞底给排水设备基础全数http://t.cn/R9bs6Ga2固定干坞预制台座全数基础详见注4坞墙坝体详见注4坞口详见注4坞口坞门详见注4预制场平面管节预制每工序后3移动干坞移动干坞量测基点管节预制每工序后•74•
续表15.o.1-2序号分部工程子分部工程分项工程检验批基础(按基础类别分)堤身(按堤身类别分)护脚4护岸工程(斜坡式护岸)护面护坡护顶道路、排水、消防、交通、照明、通风、装修、监测、通信、弱电5附属工程等工程,按相应的国家现行专业工程检验标准执行。注:l固定于坞基坑开挖与支护应符合现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的规定。2固定干坞坞底地基处理应符合现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79的规定。3固定干坞坞底道路应符合现行行业标准《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJI的规定。4钢筋混凝土沉箱式坞门应符合现行行业标准《港口及航道护岸工程设计与施工规范》JTJ300的规定。15.0.2工程施工质量过程检验、验收应符合下列规定:1工程施工应满足工程勘察、设计文件的要求;2工程施工质量应符合本规范和相关专业验收规范的规定;3工程质量的验收均应在施工单位自行检验评定的基础上进行;http://t.cn/R9bs6Ga4工程采用的主要材料、半成品、成品、构配件、器具和设备应按相关专业质量标准进行进场前检验和使用前复验,现场验收和复验结果应符合要求并经监理单位检查确认;s施工单位对涉及结构安全的试块、试件和现场检测项目的检测结果,应与监理单位进行平行见证取样、检测结果比对,并应符合要求;6隐蔽工程在隐蔽前,应由施工单位通知监理单位和相关单•75•
位进行隐蔽验收,确认合格后,形成隐蔽验收文件;7检验批的质量应按主控项目和一般项目进行验收;8对涉及结构安全和使用功能的分部工程进行抽样检测;9承担见证取样检测及有关结构安全检测的单位应具有相应资质;10承担检测或复验的单位应为具有相应资质的独立第三方,同时,施工检测不得与监理复验送检单位为同一家检测单位;11工程的外观质量应由验收人员通过现场检查共同确认。15.0.3工程竣工验收内容应符合下列规定:主控项目1元结构性裂缝。温差裂缝应按设计要求进行处理。检查数量:全数检查。检验方法:观察检验,检查施工日志,超声波扫描。2隧道中轴线平面偏差、高程偏差应满足设计要求。检查数量:全数检查。检验方法:全站仪、水准仪。3单位工程所含分部工程有关安全和功能的检测资料应完整。检查数量:全数检查。检验方法:检查工程组卷资料,按规定进行工程实体或对相关资料抽查。一般项目4管节之间的错台应符合要求。http://t.cn/R9bs6Ga检查数量:全数检查。检验方法:水准仪、全站仪。5隧道表面应平整。检查数量:全数检查。检验方法:钢尺。6隧道内预留孔洞的位置及孔洞尺寸应符合要求。检查数量:全数检查。•76•
检验方法:钢尺。15.0.4隧道总体几何尺寸应符合表15.0.4的规定。表15.0.4隧道总体几何尺寸中轴线水平规定路面设计高程长度项目值或允许偏差规定值或允许偏差净高净宽(mm)(交工时)(mm)(交工时)(mm)衔接段±20±20不小于设计不小于设计±20沉管段士50士20不小于设计不小于设计士2015.0.5隧道工程竣工验收时,施工单位应提供下列文件及资料:1工程竣工报告;2工程质量检验评定资料;3隧道竣工图及其他文件(隐蔽工程检查证);4变更设计文件;5各种控制标点的位置与贯通测量成果;6工程材料试验和工程试件的质量鉴定、试验报告单;7重大质量事故处理记录;8书面总结。http://t.cn/R9bs6Ga•77•
本规范用词说明1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按·…··执行”。http://t.cn/R9bs6Ga•78•
引用标准名录《工程测量规范》GB50026《I昆凝土强度检验评定标准》GB/T50107《地下工程防水技术规范》GB50108《内河通航标准》GB50139《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202《j昆凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205《地下防水工程质量验收规范》GB50208《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497《复合地基技术规范》GB/T50783《爆破安全规程》GB6722《空气潜水减压技术要求》GB/T12521《空气潜水安全要求》GB26123《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1《建筑地基处理技术规范》JGJ79《建筑基坑支护技术规程》JGJ120http://t.cn/R9bs6Ga《混凝土中钢筋检测技术规程》JGJ/T152《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311《港口及航道护岸工程设计与施工规范》JTJ300《港口工程荷载规范》JTS1441《板桩码头设计与施工规范》JTS167-3《港口工程桩基规范》JTS167-4•79•
《水运工程爆破技术规范》JTS204《疏竣与吹填工程施工规范》JTS207《水运工程质量检验标准》JTS257http://t.cn/R9bs6Ga•80•
中华人民共和国国家标准沉管法隧道施工与质量验收规范GB51201-2016条文说明http://t.cn/R9bs6Ga
制订说明《沉管法隧道施工与质量验收规范》GB51201-2016经住房城乡建设部2016年10月25日第1334号公告批准发布。本规范制订过程中,编制组进行了认真细致的调查研究,总结了我国沉管法隧道施工与质量验收实践经验,同时参考了国内外先进技术法规、技术标准。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,《沉管法隧道施工与质量验收规范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,还着重对强制性条文的强制性理由作了解释。但是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。http://t.cn/R9bs6Ga•83•
目次1总则…………………………………………………(87)3基本规定…………………………………………………(88)4施工准备…………………………………………………刊们4.1一般规定………………………………………………川们4.2前期调查………………………………………………忡。)4.3技术准备………………………………·……………··川们4.4设备、设施准备…………………………………………川川4.5施工场地与临时工程……………………………………(90)5施工测量…………………………………………………ωυ5.1一般规定………………………………………………ωυ52控制测量………………………………………………(归)5.3对接测量………………………………………………(归)5.4竣工测量………………………………………………(92)6干坞…………………………………………………刊川6.1一般规定………………………………………………(93)6.2固定干坞………………………………………………(问)6.3移动干坞………………………………………………(问)http://t.cn/R9bs6Ga6.4检验标准………………………………………………ω们7管节制作…………………………………………………刊7)7.1一般规定………………………………………………刊7)7.2混凝土性能……………………………………………(97)7.3管节预制………………………………………………(因)7.4金属构件及预埋件安装…………………………………(98)7.5检验标准………………………………………………(99)8基槽开挖与回填覆盖……………………………………山川•85
8.1一般规定………………………………………………(刊的8.2船机选择………………………………………………(101)8.3水下开挖……………………··……………………….(101)8.4基槽清淤………………………………………………(102)8.5回填覆盖………………………………………………(102)8.6检验标准………………………………………………(103)9管节地基与基础垫层施工………………………………(凹的9.3人工地基与桩基础………………………………………(104)9.4基础垫层………………………………………………(104)10管节安装…………………………………………………(10们10.1一般规定………………………………………………(凹的10.2舶装……………………………………………………门08)10.3浮运前准备工作………………………………………(109)10.4浮运……………………………………………………01的10.5寄放……………………………………………………(112)10.6沉放……………………………………………………(112)10.7对接…-……...…............................................(116)11接头处理…………………………………………………(118)11.1一般规定………………………………………………(118)11.2管节接头………………………………………………(119)11.3最终接头………………………………………………(121)12衔接段……………………………………………………(123)12.1一般规定………………………………………………(123)http://t.cn/R9bs6Ga12.2护岸工程………………………………………………(123)12.3围堪工程………………………………………………(124)124衔接段隧道结构………………………………………(125)13监测…………………………………………………(127)14安全与环境保护…………………………………………(129〕14.1一般规定………………………………………………(129)14.2安全技术措施…………………………………………(129)15验收…………………………………………………(131)•86•
1总则1.0.1沉管法是指在干坞内或大型移动干坞船上先预制管节,再浮运到指定位置下沉对接固定,进而建成过江隧道或水下构筑物的施工方法。采用沉管法施工的隧道简称为沉管隧道。鉴于目前国内外尚未有完整的关于沉管法隧道施工方面的技术规程,加之沉管法隧道施工技术难度大、要求高,为规范该工法施工技术与质量验收标准,制定本规范。1.o.2适用于市政、公路、轨道交通等采用沉管法施工的隧道工程,一般采用钢筋混凝土矩形结构。http://t.cn/R9bs6Ga•87•
3基本规定3.o.2为控制泪凝土的性能,建议设立专业混凝土搅拌站。3.0.7沉管隧道施工前应完成设计交底,作业前应向作业人员进行安全与技术交底,并形成文件。http://t.cn/R9bs6Ga•88•
4施工准备4.1一般规定4.1.1沉管隧道施工涉及隧道、结构、港工、疏泼、航道航运、机械、测量、电子与电气等多个专业领域,系统性强,需要全面掌握地质、水文气象、航道、通航及施工图设计文件等资料,应深刻理解影响施工的各种制约因素,如地质、水文窗口、气象窗口、工期、管节类型与结构,制定技术可靠、施工安全、经济合理、环境友好的施工方案。4.1.2由于工程地质的不确定性、水文气象条件的变化,在沉管隧道施工图通过评审后,还必须根据实际揭露的地质状况和测试的水文参数等情况,对已沉和待沉管节等建(构)筑物进行施工监测,通过反馈分析实现信息化施工和动态设计。4.1.3满足设计要求的管节预制方式有多种选择,需要对坞址、干坞规模、地基与基础处理、浮运、沉放与对接方法、技术与设备等进行充分比选,统筹择优确定。4.1.4隧道施工所采用的各类材料以及各类产品应符合国家现行标准和设计要求。由于沉管隧道管节接头、施工段与施工段接头防水的重要性和特殊要求,对于橡胶止水带(如GINA、OMEGA)、可注浆钢边止水带等产品的采购必须提供产品合格证和质http://t.cn/R9bs6Ga量检验证书。必要时可参照有关规定和设计要求进行抽检。4.1.7堤(护)岸拆除与重建可采用钢板桩、钢管桩、钻孔灌注桩、水泥土重力式挡墙、连续墙及格栅(格构)连续墙等形式,应根据工程具体情况、当地经验、工期等要求综合选定。特别应注意拆除原护岸、修建新护岸时与两端护岸要有效衔接,做到施工期间稳定、竣工后安全可靠。护岸拆除与重建方案应经过有关部门批准后才能施工。•89•
4.2前期调查4.2.1~4.2.5为防止由于各种原因导致的工程场地出现与设计图不符,施工开始前应对场地环境进行现场调查、逐一核对,为制订切实可行的施工组织方案提供足够依据。4.3技术准备4.3.1~4.3.5由于沉管隧道施工的特殊性和窗口条件的苛刻性,沉管隧道施工前根据工程特点、规模、地形地貌、地质、水文、气象、航道航运、岸壁护岸、生态环境保护等要求开展设计交底、设计交桩、工程坐标复测等是必要的。目的是编制符合工程状况、切实可行、高效合理的具有可操作性的施工组织设计。由于水上施工涉及各类船舶,设备众多,有时还需开发专用设备,需要对现场作业人员进行安全培训,确保安全操作。4.4设备、设施准备4.4.1~4.4.3沉管隧道施工使用的各类型设备多,根据工程特点和规模可能有起重船、挖泥船、炸礁船、清淤船、运泥船、整平船、砂流船、挤密砂桩船、打桩船、拖轮、安装船、测量塔、管节预制模板以及相应的配套设备。沉管隧道施工组织设计通过评审确定后,应根据其功能和工程进度计划要求开展各类船机定型、定船以及特种船机采购、设http://t.cn/R9bs6Ga计、制造、技改和整机调试,确保其功能、精度、工效、使用环境等能够满足设计和施工要求。4.5施工场地与临时工程4.5.2、4.5.3沉管隧道施工场地与临时工程规模一般比较大,其布置与实施将直接影响到施工效率,故重点提出要求。寄放区的设置应采取有效安全措施,与航道保持一定安全距离,保障过往船舶的通航安全。•90•
5施工测量5.1一般规定5.1.2宽阔水域隧道工程的施工测量宜采用GPS测量,且宜在水域建立专门的测量平台。5.1.3施工过程中,应对控制网(点)进行不定期的检查和定期复测,定期复测周期不应超过6个月,当发现桩位发生变化时,应立即进行局部或全面复测。5.2控制测量5.2.1、5.2.2平面控制测量精度、平面控制测量等级、隧道轴线相对中误差、高程控制测量等级等均采用现行行业标准《公路勘测规范》JTGClO标准。5.2.3首级网和首级加密网宜由勘测设计单位布设,一级加密网和二级加密网宜由施工单位布设。5.3对接测量5.3.2对接测量控制过程应按下列步骤进行:(1)在江(河)两岸分别架设一台全站仪,主要观测管节两测量塔轴线、标高;http://t.cn/R9bs6Ga(2)在沉放对接过程中两台全站仪相互校核,确保测量提供数据的准确性;(3)管节对接测量应保证岸上全站仪在对接施工中持续取得测量数据并与水下潜水员所测数据相互验证;(的对接测量过程应由水下工作配合,配合工作内容包括潜水员反馈数据或水下摄像机反映管节相对位置。•91•
s.3.4对管节尾部定位点的轴线、里程和标高进行测量,管节对接完成后可通过检查管内两侧连通管水位高度或管内侧倾仪等数据判定管节横倾。对接后如果对接管节存在高程偏差及横倾,须采取措施(如利用管节两个垂直千斤顶)进行调整消除横倾。通过管内高程及横倾观测数据进行管节调整,直至达到要求为止。在调整过程中应持续测量。5.3.6管节对接采用GPS-RTK实时动态测量系统测量以及超声波探测装置的应用,可减小现场施工人员的作业强度,减少施工风险,降低作业成本。5.3.7检测结果通过计算机处理后显示出的图像作为监控管节沉放对接的根据。最后对接时,还需潜水员多次的检查,确认位置正确,保证沉放安全、成功。5.4竣工测量5.4.2在竣工测量后,应在各管节侧墙设置永久观测点,各管节管头、管尾侧墙各设两个,并应在隧道边墙上画出标志,做好观测点移交工作。http://t.cn/R9bs6Ga•92
6干坞6.1一般规定6.1.1干坞按照是否移动分为固定干坞和移动干坞,而固定干坞按照是否利用隧道轴线暗埋段基坑又分为独立干坞与轴线干坞。进行标准化、流水作业式管节生产的固定干坞称为工厂化干坞,厄勒海峡、港珠澳大桥管节预制采用了工厂化干坞,采用工厂化干坞有利于集约生产,节约用地。移动干坞是利用移动干坞作为管节预制平台,选择合适的码头作为管节预制的施工场地,管节预制完成后可根据水深由移动干坞托运至隧址附近的下潜港池,管节在下潜港池内完成试漏后与移动干坞脱离并绞移至隧道附近的寄放区,在寄放区内完成二次栖装后,再绞移至隧址沉放、对接。独立干坞是在隧道轴线以外选择合适的位置建造干坞。独立干坞优点是岸上段结构、管节制作以及基槽开挖等关键性的工序都可以实现并行作业,从而可以最大限度地节省工期。独立干坞的缺点是因单独选址进行深大基坑开挖支护,且有施工坞口岸壁保护结构,导致工程造价高。轴线干坞是将干坞布置在隧道轴线岸上段主体结构位置。轴线于坞具有以下优点:http://t.cn/R9bs6Ga(1)将干坞与隧道岸上段相结合,减少了施工场地的占用,同时岸上段和干坞共用了一部分基坑开挖和支护,可以减少一部分工程费用p(2)管节从坞内拖出后,直接沿隧道纵向浮运,减少了航道疏竣费用。轴线干坞具有以下缺点:•93•
(1)由于干坞和岸上段主体结构位置重合,沉管管节与岸上段无法并行作业,将导致工期增加;(2)该方案管节沉放只能从一端往另一端进行,与两端往中间对称沉放方案相比,将增加管节的沉放工期;(3)采用水下接头时,轴线干坞需要修建管节寄放区系泊预制管节,增加浮运航道疏泼及寄放区建设费用。6.1.2干坞选址距隧道位置较近及具备浮运条件,主要是为了方便管节浮运和缩短运距。干坞场地地基承载力和沉降应满足设计要求,否则应采取加固措施,同时要有利于干坞挡土围闭(或放坡)及防渗工程实施,尽量缩短工期和降低造价。6.1.3干坞规模应根据沉管隧道长度或管节数量、管节长度和断面尺寸、坞址条件、管节施工流程、施工工艺、施工工期等因素综合确定。预制管节的附属设施包括干坞顶部道路,粗细骨料等材料堆放场地(包括遮阳设施),水泥仓库,混凝土搅拌站,混凝土输送设备,码头、钢筋加工场,起吊设备,施工用电设备,管节在干坞内起浮后的系泊设备。6.2固定干坞6.2.5坞底处理包括管节预制区和坞底道路区两部分。坞底为士层时,管节预制区基底处理一般分为4层,包括底基层、倒滤层、封闭层及起浮层。坞底道路区基底处理比较简单,包括底基稳定倒滤层及钢筋i昆凝土路面层。坞底为岩层时,管节预制区和坞底http://t.cn/R9bs6Ga道路区可依据设计要求一并实施。土质基底最后300mm厚土体应分区、分块人工修挖,以减轻机械挖土对基底土体的扰动,影响坞底士体承载力。6.2.7钢筋泪凝土沉箱式坞门在独立干坞中应用较多,常用于多节管节预制的干坞。主要原理是把坞门做成空腔式的钢筋混凝土沉箱结构,坞门关闭时,把沉箱水注满下沉,坞门打开时,沉箱内水排出,然后浮出水面。特点是能重复利用,施工造价高,每次管节•94•
出坞后,需要进行沉箱防水的检查与维修工作。钢板插拔坞门常用于多管节预制的干坞。此结构实际施工中应用比较少,因为风险性高,一是受水压力的影响,打开与关闭不易;二是钢板插板门较大,处于水中易锈蚀。但是此种结构优点是制作与施工简单,采用钢结构一次性焊接完成,并整体安装到位。钢管桩坞门结构在轴线干坞及→次性浮运沉放的干坞应用普遍。主要原理是利用干坞的岸壁保护结构与锁口钢管桩连接,共同组成干坞的坞口围护结构,同时在钢管桩外侧进行止水帷幕施工,大大提高了坞口的防渗水功能。此种结构特点是施工简单、风险性低、造价较低,但不能重复利用,拆除比较困难。6.2.13干坞内放排水应严格按照设计要求实施,主要保障干坞安全以及管节能正常起浮和浮运。6.3移动干坞6.3.1~6.3.5依据管节制作几何尺寸、数量、重量等对移动干坞提出具体要求。移动干坞具有以下优点:(1)节省固定干坞本身的建造时间(-般的固定干坞都需要半年左右的建造工期),可以直接进行管节预制,有利于节省工期;(2)在移动干坞上进行管节的预制,可以节省岸上施工场地;http://t.cn/R9bs6Ga(3)管节预制完成后,可以通过移动干坞运载管节到隧址附近,移动干坞托航吃水深度比管节浮运吃水深度小,可以节省航道疏泼费用,降低工程造价。移动干坞的缺点是:(1)当沉管节规模较小、节数不多(一般不多于4节)时,移动干坞在造价上具有一定的优势,但是当沉管节规模较大、节数较多时,其造价优势不复存在;(2)移动干坞下潜点自然水深应满足能够注水下潜使船面下
潜卸除管节要求,必要时需专门泼挖一个下潜港池,以满足下潜要求。6.4检验标准6.4.1固定干坞坞底预制区控制沉降差变形主要是为保证管节预制精度要求。http://t.cn/R9bs6Ga•96•
7管节制作7.1一般规定7.1.1管节长度宜取80m~120m,施工段长度宜取15m~25m。沉管隧道采用钢筋混凝土结构,设计采用结构自防水形式。根据目前施工工艺水平,设置施工段的长度,确保握凝土结构裂缝可控。7.1.2每个施工段的预制,需结合具体的施工技术方案确定,可选择一次浇筑或分次浇筑成型。开展混凝土配合比、小尺寸或足尺模型等试验,确定合适的施工工艺。7.1.3为确保管节预制完成后能够顺利起浮,对各类原材料进行严格管理和控制,确保生产完成后的管节容重与设计容重相当。7.1.4为确保起浮,需严格控制管节几何尺寸和钢筋用量,除需按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定进行外,特殊要求参见本规范第7.3.3条。7.1.5施工缝除需按现行国家标准《地下防水工程质量验收规范》GB50208的有关规定进行外,特殊要求参见本规范第7.3.4条。7.1.6钢结构及其预埋件包含配合沉放施工所需的各类栖装件,沉放施工精度和安全要求除需按现行国家标准《钢结构工程施工http://t.cn/R9bs6Ga质量验收规范》GB50205的有关规定进行外,特殊要求参见本规范第7.4节。7.2混凝土性能7.2.1为控制混凝土比重,砂、石等主要原材料应定点供应。7.2.2一般应进行水泥水化热、水泥干缩、混凝土收缩、混凝土温•97•
升等试验。7.2.3混凝土重度对管节浮运、沉放影响重大,应予以严格控制。具体措施为:一是计量衡器器械的标定和检验认可;二是在施工计量实施中由试验人员不定时地进行核对修正,从而保证实际的重度控制在允许范围内。7.3管节预制7.3.1分节浇筑的顺序根据施工工艺条件调整,可分次进行或一次性整体浇筑。宜采用风冷、加冰等措施降低混凝土原材料温度,从而降低1昆凝土入模温度,混凝土人模温度不应低于5℃,不应超过30℃。在管节养护过程中,应对管节内表温差和降温速率进行检测,海凝土中心温度与表面温度温差不应大于25"C,泪凝土表面温度与大气温度温差不应大于20℃,1昆凝土中心温度降温梯度不应大于3℃/d,当实测结果不满足温控指标的要求时,应调整养护措施。7.3.2钢筋机械连接或焊接连接应符合现行行业标准《制筋焊接及验收规程》.TG.T18等的有关规定。钢筋绑扎前所清点数量、类型、型号、直径,清理结构内杂物,调直施工缝部位的钢筋,检查结构位置、高程和模板支立情况,满足控制要求后方可进行绑扎。绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架不应有变形、松脱和开焊。施工缝主筋和分布筋不得触及止水带。http://t.cn/R9bs6Ga受力钢筋应平直,表面不应有裂纹、裂皮、油污及其他损伤,钢筋的弯折和末端弯钩须满足规范要求,标准强度400MPa以上的钢筋不允许重复弯曲或经弯曲后矫直使用。7.4金属构件及预埋件安装7.4.1管节结构和沉放用金属构件及预埋件主要有端钢壳、端封墙、压载水箱、人孔、测量塔、导向装置、拉合千斤顶、垂直千斤顶、系缆柱、吊耳等,需满足本节规定的要求。•98•
7.4.2面板安装时可根据本体的实际位置进行调整,确保满足对接精度要求。7.4.3压载水箱除钢框架、木板、防水膜组合结构等,还包括进、排水管路,水位监测等控制系统。7.4.4在水力压接过程中,垂直千斤顶在支持块表面滑动,对推杆的长度、硬度、安装的精度和水密性有特殊要求。7.4.6待管节整体安装就位满足抗浮要求后,方能进行鼻托和导向装置(图1)的拆卸。图1鼻托和导向装置7.5检验标准7.5.2管节预制应在充分论证和开展针对性试验的基础上,通过控制混凝土级配和优化浇筑工艺等施工措施,严格控制施工裂缝的产生。端钢壳的整体尺寸较大,通常情况下都是采取在厂内分段预制,分段运到管节预制场后拼接成整体。http://t.cn/R9bs6Ga为确保能够顺利起浮和干舷控制,外包尺寸采用正公差,内部尺寸采用负公差。•99•
8基槽开挖与回填覆盖8.1一般规定8.1.1针对地质、水文、周边情况的核查,必要时应进行专门研究。基槽开挖主要有爆破、凿岩、挖泥等方法。水下爆破一般多采用钻孔爆破法,用于清除水下硬质岩层,凿岩作业适合于强风化至中风化页岩或砂岩的地质状况,挖泥适用于开挖土层或强风化岩层。8.1.2沉管隧道施工涉及水域范围水上通航安全,应编制专项水上交通疏解、警戒或封航方案。8.1.7为确保基槽水下边坡稳定,禁止在基槽顶部以外20m范围增加荷载。本条为强制性条文,必须严格执行。8.1.10本条规定对受施工影响的临近建(构)筑物、管线进行保护和监测。8.1.12本条明确选择设备与施工人员应满足的要求:(1)施工设备、主要配套设备和辅助系统安装完成后,应经试运行及安全性检验,合格后方可作业。(2)操作人员应经过培训,掌握设备操作要领,熟悉施工方法、各项技术参数,考试合格后方可上岗。http://t.cn/R9bs6Ga(3)施工设备以及辅助系统应满足施工技术要求和安全、文明施工要求。(4)采用其中起重设备或垂直运输系统时,应符合下列规定:1)起重设备必须经过起重荷载计算;2)使用前应按有关规定进行检查验收,合格后方可使用;3)严禁超负荷使用;•100•
的所有设备、装置在使用中应按规定定期检查、维修和保养。8.1.13爆破专项方案中应计算爆破冲击波超压值,确定爆破地震、水中冲击波和个别飞散物的安全允许距离,并采取措施减弱爆破引起的水中冲击波和地震效应。8.2船机选择8.2.1~8.2.4本节规定了水下挖掘、水下爆破、回填覆盖对设备的要求。8.3水下开挖8.3.1本条明确了水下挖泥施工方案、水下凿岩施工方案、水下爆破施工方案应包括的内容。水下凿岩施工方法的选择应根据工程设计要求、工程水文地质条件、周围环境和现场条件,经技术经济比较后确定并应符合下列规定:(1)应根据岩层的岩性、厚度、风化程度、凿岩工程量和工期进度要求选定凿岩船;(2)应根据地质勘察资料、土质分布及施工经验数据选择凿岩棒,14级以内可塑风化岩应采用12t~16t的带齿或模状凿岩棒;14级~15级风化岩应采用40t左右的笔状凿岩棒。8.3.3本条对水下挖泥、凿岩、爆破、清礁工艺进行规定。http://t.cn/R9bs6Ga水下凿岩应严格按照计划的凿岩布点间距开凿,防止因凿岩点位置发生较大偏移造成实际凿岩点不均匀,使部分区域岩石没有破碎而直接影响到下-步破岩和清礁效果,并且容易造成抓斗损坏。凿岩后应进行硬扫床或多波柬检测,发现局部浅点应及时消除。水下较薄的岩层宜一次性爆破,厚度超过5m岩层应分层爆破清除。水下裸露爆破应符合现行行业标准《水运工程爆破技术•101•
规范》JTS204的规定。8.4基槽清淤8.4.1基槽底清淤有设计要求时,按设计执行,无要求时,按本条执行。8.5回填覆盖8.5.1沉管管节的回填分为:锁定回填、一般回填、覆盖回填。覆盖回填也叫护顶回填或护面回填。锁定回填与覆盖回填之间的回填统称为一般回填。锁定回填非常关键,锁定回填,要求在判定已沉管节的对接达到了设计要求后尽快实施并完成,以确保已沉管节在横向的稳定。锁定回填必须按设计要求在沉管两侧对称、均匀地沿管节纵轴向进行,因为锁定回填时,安装船已经按安装工序要求撤离,管节的横向稳定是靠管节的负浮力对基础面的静摩擦力或垂直千斤顶对临时支座面产生的静摩擦力,考虑到基础沉降的均匀性,此时管节的负浮力不可能太大,静摩擦力也就不可能太大,如果管节两侧的回填差异太大,就有可能使管节两侧的压力差太大而造成管节的横移。管节侧面回填及顶部覆盖应分层、对称、均匀进行,防止管节两侧因受力不均产生侧移。锁定回填施工过程中两侧回填高差不超过lm,一般回填施工过程中两侧回填高差不宜超过2m。全面回填工作不应影响相邻管节施工。采用喷砂法基础处理或采用临http://t.cn/R9bs6Ga时支座时,应在管节基础处理完,落到基床上再回填。采用灌浆法基础处理时,宜先对管节两侧回填。8.5.2管节两侧、底层回填料宜采用砾石,管节顶层回填料宜采用原开挖砂土或海砂,管顶防锚保护层回填料宜采用片石,回填指标应符合设计要求。采用砂、砾石、原开挖砂土作为回填料主要避免伤及管节外防水及管节结构。•102•
8.6检验标准8.6.1基槽底宽度一般为管节最大外侧宽度加上两侧预留量,每侧预留量一般在1.Sm左右,如采用管节外喷砂基础处理时,预留量可适当加大。基槽底部标高应为隧道结构底部标高减去基础处理所需要的高度,并应考虑水力学因素(潮沙、淤积、冲刷等)的影响。基槽底部的精度一般为500mm,十Omm,具体指标宜根据工程重要性及环境条件等综合确定。8.6.2基槽回淤厚度清除标准对于垫层先铺法施工采用港珠澳大桥沉管清淤指标,要求回淤厚度大于lOcm时清淤;而对于垫层后填法施工采用现行行业标准《重力式码头设计与施工规范》JTS16722009第8.2.2条的规定,回淤厚度达到30cm时清淤。http://t.cn/R9bs6Ga•103•
9管节地基与基础垫层施工9.3人工地基与桩基础9.3.s本条对沉管隧道预制桩基础施工进行了规定。宁波常洪隧道是国内第一条采用预制桩基础的沉管隧道,根据设计要求管段沉放到位后,囊袋及垂直千斤顶位置与方桩及支撑钢桩一一对应,桩基施工难点为桩平面位置及桩顶标高控制。现场施工沉桩质量要求控制如下:桩沿管段轴向偏差为土lOcm,沿管段横向偏差为士15cm,桩顶标高为Ocm~-5cm,桩身垂直度偏差为1/400(规范为1%)。施工后预制桩平面偏位情况除48C桩横向偏位(垂直于管段轴向)达13cm外,其余均满足控制要求,合格率为99%;桩顶标高除15A和5A为5.7cm和7.7cm外,其余均满足质量控制要求,合格率为98%;桩身垂直度偏差情况在1/700~1/500之间,优于1/400(规范为1%)的质量控制要求,合格率为100%。6本款规定预制桩与管节的接触构造施工应满足设计要求。查阅有关文献,目前已采用过的预制桩与管节的接触构造有:(1)在预制桩顶面与管节底面之间设置囊袋,管节沉放后向囊袋中灌注高强砂浆或细石1昆凝土;http://t.cn/R9bs6Ga(2)在预制桩顶铺设碎石垫层后沉放管节;(3)将桩预制成桩头与桩身两部分,沉桩后利用桩头与桩身之间的注浆等装置顶升桩头,使之与管节接触。9.4基础垫层9.4.2沉管隧道垫层处理方法按管节沉放先后分为先铺法和后填法两类。其中后填法包括砂流法、喷砂法、压浆法等。•104•
9.4.4喷砂法的喷砂管从沉放到位的管节两侧伸入到管节与地基之间,通过喷砂管把砂水混合填料喷入沉管管节底部和基槽之间的空隙中去。在喷砂管的两侧设有回吸管,使水在管节底部形成一个规则的流动场,从而使砂有规划地分布、沉淀。在喷砂作业前,可以利用喷砂设备逆向作业系统进行清淤。喷砂台架通常体积庞大,占用航道。喷砂法对砂粒径要求较严。9.4.5砂流法是在管节沉放完毕后,利用管节土预留的砂流孔,向管节底部灌填砂水混合物(有时掺水泥熟料)形成基础垫层,并对冲击坑、砂流槽、压砂孔采用灌浆等方法进行充填。9.4.6压浆法的混合砂浆由水泥、膨润土、砂和缓凝剂配成。强度不应低于原地基强度。压浆材料也可用低标号、高流动性的细石子提凝土。压浆压力一般比水压大o.lMPa~0.ZMPao优点是避免垫层液化,提高地基承载力。缺点是成本高,工艺复杂。9.4.7先铺法也称刮铺法,是在管节沉放前用刮铺船或整平架上的刮板在基槽底整平铺垫材料(如粗砂、碎石或砂砾石)作为管节基础。先铺法常采用刮铺法。利用导轨刮平垫层时,如果基底士为软弱地层,应打短桩调平导轨。刮铺法的优点是垫层质量可控,缺点是设备复杂,水下作业时间长,对航道有影响,工艺繁杂。http://t.cn/R9bs6Ga•105•
10管节安装10.1一般规定I浮运10.1.3为了保证管节浮运、沉放、对接顺利进行,施工前必须收集有关的基础资料,包括:(1)管节沉放期间的天气预报:天气(晴天、阴天或雨天)、风向、风力、风速、温度、相对温度等;(2)水文资料:历史最高水位、最低水位以及推算的设计基准期内的最高潮位、最低潮位;(3)水流流速:涨急最大断面流速、最小断面流速、平均断面流速以及落急最大断面流速、最小断面流速、平均断面流速;(4)涨急平均流向;(5)隧址处的水重度。管节浮运应尽量选择在风平浪静的气象条件下,以降低波浪对管节浮运的影响。浮运前在管节两端设置端封墙,向其中注入一定量的水进行调平,并安装必要的附属设施,包括系缆柱、缆绳导轮等。10.1.4由于管节体积巨大、重量大、惯性大,浮运时其底部或侧面可能会遇到障碍物,造成事故。为杜绝事故发生,必须调查航道条http://t.cn/R9bs6Ga件,清除浮运路线上的障碍物。本条为强制性条文,必须严格执行。10.1.6管节自重(含栖装件)与浮力的比值称为抗浮系数。管节下沉前的抗浮系数小于1,即管节在浮运及下沉前是靠自身的浮力浮于水面的,管节是“自浮”的,但有些工程(例如港珠澳大桥)的管节在浮运时抗浮系数大于1,是靠安装船吊住浮于水面,即管节是“吊浮”的。但是浮运过程中,必须满足竖向力平衡和力矩平衡•106•
两个条件。10.1.7为保障浮运安全,管节浮运前干舷值应在lOOmm~250mm间取值,这一取值范围是根据大量施工经验和有关计算结果确定的。10.1.10管节内部的各项设施包括水泵、闸阀、压舱水箱、管路系统、垂直千斤顶、油压系统、通信联络系统、测量定位系统及远程监测系统等。管节外部的各项设施包括止水带、管面腼装件等。E沉放对接10.1.16管节对接过程包括以下步骤:(1)当管节前端与暗埋段(或己沉管节)距离5m,轴线位置正对时,则停止调整并把缆绳收紧。随后向管内压载水箱注水,当注水重量大于管节浮力时管节会慢慢下沉。测量员对管节进行观测,并报告给指挥员指挥吊缆将管节缓慢放沉。其后将管节的纵向调至设计坡度,同时调整管节轴线,管节慢慢往前移。(2)当管节前端距已沉管节(或暗埋段)2m,沉管底部与己沉管节(或暗埋段)顶面高度为lm时,潜水员下水检查两管节间距和高度是否与测量员所测数据吻合,如果不吻合,则测量员应对有关数据计算复核,检查仪器数据输入或操作过程是否有误。潜水员继续量度相关尺寸,直至测量结果与潜水员量度尺寸吻合为止。之后重复上一个动作,管节继续下沉和前移并调整轴线。(3)当管节前端与已沉管节(或暗埋段)之间还有1.5m,沉管底离基槽面高度还有http://t.cn/R9bs6Galm时,潜水员检查接头情况,并清除接头垃圾杂物,清除完毕后,总指挥根据测量员所测数据继续指挥管节慢慢前移,测量员不断对管节的里程、轴线、标高进行观测。(4)当管节GINA止水带与已沉管节(或暗埋段)距离400mm、高度300mm时,潜水员应检查管端之间距离、高度及两侧以及管尾垂直千斤顶与垫块位置、高度,检查无问题之后,指挥员指挥吊船吊缆同时下降,使管头鼻托接触和管尾垂直千斤顶搁在支承垫块上,随即安装两个拉合千斤顶,检查GINA止水带,测•107•
量员、潜水员密切监测管节变化,拉合千斤顶开始达到初步止水,随即结合腔排水进行水力压接,直至压接完成。10.1.17能见度是一项综合指标,由大气程度、云高、温度、灰沙尘、雾气决定,它对观察测量精度有较大影响,会影响水面施工的安全。沉放时间宜安排在流速较小的时间段内,使管节不至于在水流作用下发生难以控制的情况和接头及GINA止水带损坏。10.1.21管节内部的各项设施包括水泵、闸阀、压舱水箱、管路系统、垂直千斤顶、油压系统、通信联络系统、测量定位系统、远程监测系统、通风系统以及临电等。10.1.22各阶段压载水量,需根据起浮后的实际情况以及实际的水重计算确定。10.2捆装10.2.1沉管隧道除管节主体结构以外的附属设施安装,通常分为·次牺装与二次栖装(图2)。http://t.cn/R9bs6Ga•108•
跟咱{』吨日均口旷J临时支承垫块φ马二@山且数编号名辑:VJ量@测量塔A预埋件41kr@酬啊啊咖@测量塔B预理件4?哺刀小时①人孔预埋件l①拉告座预埋件4吨叫门鹏喃喃气阳时跚跚薛飞@主缆桩哥在里件4@副班桩预埋件2(5)曹段吊点预埋件4司电9固定五轮情享预埋阱4p@固定单轮滑车预埋件6@导缆钳预埋件8图2腼装部件http://t.cn/R9bs6Ga10.2.2端钢壳制作时,GINA止水带的压块可直接与端钢壳焊接在一起。两压块之间的净距比GINA止水带底面宽Zmmo螺栓拧紧必须按设计要求进行,一般分初拧和终拧两阶段进行,不得简化,以期达到最佳的效果。10.3浮运前准备工作10.3.3管节浮运前应在干坞内进行管节检漏,通常分三步进行:
管节底板、水箱高度范围的管节侧墙、端封墙底部,管内水箱试漏及压载水箱进排水系统运行,管节顶板、侧墙端封墙及水密门。10.3.5拖运船队施工前准备工作中的重点是与航运安全管理部门协调,确保过境船舶己受施工水域安全监控,管节浮运、沉放直至就位完毕,施工水域禁止过往船只通行。10.3.6为了确保各锚位受力达到理论计算值,在使用前须进行试拉试验以检验各锚位实际受力是否满足施工要求。10.4浮运10.4.1沉管隧道管节常用浮运方案有拖轮浮运、拖轮拖运移动于坞、绞车拖运与拖轮顶推、岸控绞车和驳船绞车拖运等。拖轮浮运方案即管节预制完成后,采用A拖轮对管节提供浮运主动力,另用四艘拖轮提供顶潮力和控制管节运动方向。该方案的优点是易于操作控制,长距离浮运不受风力影响,移动于坞占用时间少。但是拖轮和管节占用航道水域较宽,管节拖运速度较慢,拖航受水流因素影响大,运输形式见图3。管段http://t.cn/R9bs6Ga图3拖轮浮运管节示意图拖轮拖运移动干坞方案即管节预制完成后,仍然装载在移动干坞上,采用A拖轮对移动干坞提供浮运主动力,另用两艘拖轮分别在移动干坞两侧与移动干坞连接在一起提供转向动力及前进助力,再用一艘尾拖作为备用拖轮兼调节管节运动方向。该方案的优点是移动干坞在航行过程中吃水深度小于管节吃水深度约3.Om,对航道深度的要求低;浮运过程中水流不会对管节产生影
响;浮运速度快,航道占用时间短;但该方案操作复杂,受风力影响大,见图4。E二二三|管段|」一一>图4拖轮拖运移动干坞(半潜驳)示意图绞车拖运与拖轮顶推方案即在管节前方下锚一艘方驳,其上安装一艘液压绞车作为管节前进的主动力,管节尾部两艘方驳安装绞车作为管节的制动力,管节两侧在浮运时用三艘拖轮顶潮协助施工。该方案对于短距离浮运施工速度快,占用航道时间短,施工中淤泥不会卷入基槽,工序交替简单;若用于长距离作业,方驳和管节下锚次数多,管节浮运速度慢,占用航道时间长,拖运方式见图50图5绞车拖运、拖轮顶推管节示意图岸控绞车和驳船绞车拖运方案即对于轴线干坞等临近基槽预制管节的情况,可直接采用岸控绞车和水中工作驳船绞车拖运管http://t.cn/R9bs6Ga节。宁波常洪隧道管节即采用此方法,见图6。管段图6岸上定锚绞车浮运管节示意图•111•
以上四种方案可以综合使用。10.4.5沉管管节浮运的全过程都处于动态中,浮运必须实施全过程的监控量测,其主要目的是使管节在浮运过程中不致偏离航线,造成搁浅或影响水域内其他船舶的正常作业。沉管隧道的各管节长度可能不尽相同,浮运过程中,为确保管节安全,必要时,应预先进行管节浮运演练,以验证浮运方案的可靠性。当浮运的航程较远时,导航设施及通信设施体系有可能需要转换,要注意确保导航及通信体系转换过程中不会出现定位及通信盲点,保证系统的连续性。10.5寄放10.5.3、10.5.4管节沉放安装时要能准确定位必须依靠可靠的定位系泊系统抵抗水流作用力。由于管节安装定位时主要承受横向水流力,而纵向水流作用力相对较小,因此采用四点系泊系统进行定位。管节水流力包括纵向和横向。锚块的抛设主要考虑抵抗横向水流作用力。10.6沉放10.6.5管节沉放方式主要包括吊沉法和拉沉法。拉沉法利用预先设在沟槽的地垄,通过架设在管节上面的卷扬机牵拉扣在地垄上的钢丝绳,将管节缓缓拉入水中。该方法由http://t.cn/R9bs6Ga于不需要方驳等沉放船舶的特点,在隧道工程中有一定的应用,如荷兰埃河隧道、法国马赛港隧道。但是拉沉法水底桩墩设置费用较高,尤其是施工水深较大,管节数量较多,因此现在沉管隧道施工时已经极少采用。吊沉法包括浮箱吊沉法、起重船吊沉法、船组杠沉法和自升式平台吊沉法等。浮箱吊矿L法(deckmountedpontoonssinkingmethod)是在管
节顶板上方设置多组浮箱,在浮箱上设置起吊卷扬机,利用管节上的定位索控制坐标,通过逐渐向管节内压载,使管节逐渐下沉到预定位置的方法。上海外环沉管隧道与宁波常洪隧道管节沉放采用浮箱吊沉法。改进后的浮箱沉吊法,用2个大浮箱或改装驳船取代了4只小浮箱,沉放稳定性和起重能力有所增加,是目前中大型沉管隧道管节沉放的主要方法(图7)。图7浮箱吊沉法示意图起重船吊沉法(浮吊法)(cranebargesinkingmethod)是在管节浮运到位后,利用2艘~4艘起重船提吊管节顶面预设的吊点起吊管节,同时通过逐渐向管节内压载,使管节逐渐下沉到预定位置的方法(图的。起重船吊沉法常用在规模较小、管节较轻的沉http://t.cn/R9bs6Ga管隧道,如荷兰Botlek隧道、广州珠江隧道等。船组杠沉法(又称抬吊法或扛吊法)(catamarantyperigsink•i吨method)是将一组钢梁(杠棒)的两端担在两只船体上构成一个船组,沿管节设置一个或多个船组,起吊卷扬机安装在杠棒上,船组和管节定位卷扬机安装在船体上,利用定位索控制坐标,通过逐渐向管节内压载,使管节逐渐下沉到预定位置的方法(图的。
船组杠沉法按照船组数可分为四方驳抬吊法和双驳抬吊法。四方驳抬吊法多用于规模较小的沉管隧道,如第二座汉普顿公路桥式隧道等;双驳抬吊法又分为杠沉法和骑吊沉法(图10),其稳定性较好,适合规模较大、管节数量较多、施工水深较大、水文环境恶劣的沉管隧道,该方法在国外应用较多,如日本多摩川|、)||崎航道沉管隧道,美国旧金山巴特沉管隧道等。控制塔锚缆图8起重船吊沉法示意图方驳定位缆方驳定位缆方驳横调缆横调缆纵调缆钢板梁钢板梁http://t.cn/R9bs6Ga待沉管节横调缆横调缆方驳方驳定位缆方驳定位缆图9船组(双驳)杠沉法示意图•114•
控制测量塔图10双浮驳骑吊法示意图自升式平台吊沉法(selfelevatingplatformsinkingmethod)的自升式平台由平台(船体)和4根柱脚组成,是依靠平台浮移到位后,柱脚依靠千斤顶下压至河床以下,平台沿柱脚升出水面,通过逐渐向管节内压载,利用平台上的起吊设备使管节逐渐下沉到预定位置的方法(图11)。施工完成后,落下平台到水面,利用平台的浮力拔出柱脚。由于升降平台法沉放管节稳定性好,受风浪等的影响较小,且不需要管节锚定系统,占用的作业水域也较小,因此在交通繁忙的水域得到了广泛的应用,但是由于设备成本高,因此该方法适用于水深大、施工水域小且水文条件恶劣的沉管隧道,如日本京叶线台场沉管隧道、香港地铁沉管隧道等。http://t.cn/R9bs6Ga升降平台•J柱脚柱脚柱脚柱脚图11自升式平台吊沉法示意图•115•
10.6.6沉管沉放安装时,除了对管节的姿态量测外,管节的抗浮系数控制以及施工水域的水体密度量测不可忽视。管节着床后,管节在拉合及水力压接过程中,管节需要做纵向移动,管节的浮力过小,管节与基础或临时支座的摩擦力过大,会影响到管节的拉合和GINA止水带的压缩量,管节的浮力过大,在拉合或水力压接时,则有可能导致管节末端产生横向偏移。如果管节在水中的重量大于浮力,须采取助浮措施,利用浮筒浮力抵消管节的部分重量,以减轻船组的负担重量。在管节下沉过程中应严格控制其抗浮安全系数,利用管节重量及调节内部水箱压载达到与水流力、风力的静力平衡,并随时实测槽底水质密度对管节浮力的影响,及时调整管节在下沉中的稳定性。管节下沉速度可根据结构重要性、隧址处的水文条件和设计要求作适当调整。待沉管节的前端距已沉管节尾端的水平距离依据沉放时管节安全搭接距离(上鼻托的第一块肋板中心与下鼻托的柱中心重合)与GINA橡胶保护安全距离(GINA橡胶高+安全余量)由设计给出。10.7对接10.7.1为确保施工安全,一般管节之间推荐采用水力压接方式http://t.cn/R9bs6Ga进行连接。最后一个端面连接处(即最终接头)设置的位置及形式由设计和施工根据实际情况共同确定。10.7.5垂直千斤顶用于调整管节纵坡,并临时支撑管节直至管节基础处理完毕,完成管节支撑转换。临时支撑管节时,管节由一端的鼻托和另一端的垂直千斤顶简支。10.7.7管节平移速度可根据结构重要性、隧址处的水文条件和设计要求作适当调整。10.7.11水力压接的步骤是打开端封墙上的排水阀和进气阀,排•116•
出结合腔中的水进行水力压接,到结合腔内气压等同外空间压力为止。10.7.12需水下拆除的栖装件有:浮箱、测量塔、人孔井、拉合千斤顶。10.7.13垂直调整装置临时支承管节预留垫层处理空间。10.7.14通过调节压载水箱内水位高度确保管节抗浮安全,确保管节稳定。http://t.cn/R9bs6Ga•117•
11接头处理11.1一般规定11.1.1钢筋混凝土沉管结构形式可以根据管节形式分为整体式和施工段式两种。整体式沉管隧道仅具备管节接头,施工段式沉管隧道具备管节接头和施工段接头,本规范主要针对前者。接头形式可分为刚性接头、半刚半柔性接头、半刚性接头和柔性接头。沉管隧道的管节接头应满足下列设计要求:(1)水密性要求,即在施工和运营各阶段均不漏水;(2)接头应具有抵抗各种荷载作用和变形的能力;(3)接头的各构件功能明确,经济合理;(4)接头的施工性好,施工质量易保证,并尽量做到能检修。11.1.3耐久性包括抗老化性能、抗疲劳性、抗应力松弛、耐化学腐蚀性等。止水带压板及螺栓示意图如图12、图13所示。环氧重型防http://t.cn/R9bs6Ga腐涂料封闭图12GINA止水带压板及螺栓示意图•118•
OMEGA止水带图13OMEGA止水带压板及螺栓示意图11.1.4管节对接专项施工方案主要包括:编制依据、工艺流程图,临时钢结构的平面图、剖面图、强度、刚度以及变形复核验算,钢材选择,船机选择,施工步骤,施工所需的劳动类型、数量和调度计划及相应的安全措施及应急预案。管节对接过程中,确保不与航道通行冲突,管节沉放前应采取水上交通管制措施,设定封锁范围并布置封锁线标志,交通管制应符合《中华人民共和国海事局水上交通管制管理办法》和国家、地区现行有关规范及规定。http://t.cn/R9bs6Ga11.2管节接头11.2.2管节端封墙形式多为钢结构或钢筋混凝土结构,内侧设置H形加强立柱、支承立柱的钢筋提凝土枕梁及钢牛腿。11.2.3OMEGA止水带是管节接头处的OMEGA止水设施,其正确安装及确保不漏水是管节接头止水的重要保证。OMEGA止水带的主要物理性能指标包括:硬度、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、压缩永久变形、抗水性、耐老化性等,除产品本身的出厂合格证明外,应具有第三方权威机构出具的证明
文件。OMEGA止水带试压时应注意:试压过程须由专人观察压力表的额定压力及操作潜水泵的开关和出气孔。一旦出气孔有水流出,应马上用堵头把气孔封好。当压力表指针快达到设计压力时,压力将会上升很快,此时应把截止阀开关拧小。待压力表指针达到设计压力时,应马上关紧截止阀开关,稳压直到压力表数值没有变化即可。反之,则应找出泄漏原因,处理后重新试漏。止水带试压试验如图14所刁亏。图14OMEGA止水带试压试验示意图11.2.4对于多震地区,为了隧道结构抗震,管节接头一般会设置预应力钢绞线钢索结构,每组钢索在安装时须施加设计要求的预应力。11.http://t.cn/R9bs6Ga2.5管节接头剪力键按位置可分为垂直剪力键、水平剪力键,根据材料可分为钢筋混凝土剪力键或者钢结构剪力键。垂直剪力键限制地震、沉降等产生的垂直向位移量,使其不超过水密性要求。剪力键之间设置橡胶垫层,使得接头在垂直方向具有一定的弹性,当位移量增大到一定程度时,剪力键承受的剪切力增大,产生“刚化”现象,从而保证接头的水密性要求。水平剪力键限制困地震等产生的水平位移量,使其不超过水120•
密性要求的允许值,防止橡胶止水带承受过大的剪切变形及剪切力。剪力键安装位置一般设有预埋件。钢筋混凝土剪力键可以在沉放结束后统-在现场立模浇筑,或部分(如垂直剪力键的上剪和中剪)在管节制作时一并完成,其余部分(如垂直剪力键的下剪)应在现场立模挠注后安装橡胶支座。钢结构剪力键应在厂内加工制造,运输到管内安装到预埋件。11.3最终接头11.3.1沉管隧道最终接头根据位置可分为水中最终接头和岸上最终接头两种,最终接头施工的关键在于止退和防水。水中接头施工工法分为止水板工法、端部块体工法、V形块体工法、Key管节工法等,国内常用止水板工法。止水板工法接头长度在2.5m左右,采用止水板密封接头腔,排空接头腔内的水后施工最终接头结构。抽水之前必须在接头中设置等间距布置的钢轴向支持杆件以代替原有的水力压接力。岸上最终接头常用的止退措施有:(1)管节接头间的预紧钢索;(2)护岸或坞墩预筑竖向槽,在短管节两侧及两边坞墩内预埋钢筋,在短管节与两侧护岸或坞墩之间灌注水下:昆凝土形成剪力键;http://t.cn/R9bs6Ga(3)管节与坞墩或衔接段隧道之间设置支撑粱。防水的通常做法为:在短管节与基础之间采用预留注浆孔注浆或预设止水带等方式止水,短管节两侧利用剪力键,短管节之土设置围堪。11.3.3在最终接头两端面之间应布设可施加预应力的支撑梁,可采用囊袋砂浆、模片等充填密实支撑梁(限位梁)与管节之间的空隙或采用可调节支撑梁。由于顶板的位置特殊,导致常规的泪•121•
凝土及施工工艺无法满足质量要求,可采用元振捣氓凝土(自密实泪凝土)进行施工,并设置排气管。由于钢封板依靠水压使其与相邻管节保持水密,管内f昆凝土施工时必须防止将钢封板顶离管节,造成防水失效。http://t.cn/R9bs6Ga•122•
12衔接段12.1一般规定12.1.1沉管隧道由于要与两岸地面道路相衔接,一般分成水中沉管节、岸上衔接段隧道(简称衔接段)。衔接段隧道的结构外形、尺寸与水中沉管节基本相同,一般又分成暗埋段和敞开段。衔接段隧道通常采用明挖法施工。12.1.2衔接段隧道→般在临时围堪或临时护岸内进行明挖法施工,施工时,衔接段隧道的近水(江、河)端已经设置了端封墙、水密门、鼻托及导向装置、千斤顶拉合系统、测量定位系统等附属结构或设施。衔接段隧道应在水中沉管隧道管节安装前施工完成并回填,以抵抗沉管管节传递过来的巨大轴向推力。采用水中最终接头时,衔接段隧道与水中沉管节通过水力压接,将水中段与衔接段隧道连接在一起。12.1.3明控法施工的衔接段隧道包括临时围堪、基坑支护、土方开挖、隧道结构施工、基坑回填、护岸工程、拆除临时围堪等施工步骤。其施工应符合国家现行标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204、《地下工程防水技术规范》GB50108、《地下防水工程质量验收规范》http://t.cn/R9bs6GaGB50208、《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203、《堤防工程施工规范》SL260,«防波堤设计与施工规范》JTS1541、《水工混凝土施工规范》DL/T5144、《水运工程混凝土施工规范》JTS202等的规定。12.2护岸工程12.2.1降低爆破施工对堤岸影响的具体措施有:在大范围爆破
施工前进行小范围试爆破,利用现场实测的数据优化爆破的几何参数(如炮孔间排距、孔径、装药量、段别装药量、爆破微差起爆间隔时间等),并根据现场实测结果验证计算结果;在靠近堤岸位置布设减震沟或2排~3排减震孔,减震沟或减震孔深度要超深炮孔不小于1.Sm。12.2.2沉管隧道的护岸恢复及新建、改建应根据设计及相关主管部门的要求,恢复护岸结构形式应尽量与原有护岸一致,或统一进行护岸结构的改建。护岸可采用钢板桩、钢管桩、钻孔灌注桩、水泥土重力式挡墙、连续墙及格栅(格构)连续墙等形式。12.2.3护岸工程可分为施工需要的临时护岸与永久护岸两种类型。根据隧道设计和原永久堤岸的现场条件,护岸施工有下列情况:Cl)沉管隧道与暗埋衔接段隧道在原岸线外(即水中)进行对接。在原岸线外构筑临时围堪与衔接段基槽的两侧构筑挡士结构形成临时护岸,一般为U形临时护岸(即U形水中围堪),然后在临时护岸内干法施工衔接段隧道,拆除临时护岸,再在水中将第一节管节与衔接段隧道进行水力压接。(2)沉管隧道与暗埋衔接段隧道在原岸线内(即岸上)进行对接。此时,须首先做好岸上衔接段隧道,然后开挖基槽并沉放管节。当管节的基础处理好后,在最后一节管节上面施作临时护岸或永久护岸,在抽干水的围堪内进行岸上最终接头的施工。如果http://t.cn/R9bs6Ga最后一节管节上施作的是临时护岸,则最后还需按设计实施永久护岸。12.3围垣工程12.3.1水中临时围堪可采用土石围堪、模袋砂围堪、水下泪凝土墙、钢板桩围堪、钢管连锁桩围堪等。围堪工程须编制专项施工方案,对超过一定规模的水中围垣工程制订专项施工方案,施工单位应按危险性较大工程的有关规定组织专家论证审查。•124•
12.3.5对于在干坞坞门位置的第一次围堪为地下连续墙的,二次围堪宜采用水下海凝土墙围堪。水下浇注1昆凝土围堪是通过潜水员水下安装模板、绑扎钢筋、止水带安装、水上用导管分层浇注混凝土的方式完成水中不分散温凝土施工。12.3.6士袋围堪是指采用草袋、麻袋、玻璃纤维袋和无纺塑料袋等装土码叠而成的围堪。12.4衔接段隧道结构12.4.4隧道主体结构除按设计沉降缝(变形缝)分成若干施工段外,为减少温度裂缝,每施工段应根据实际情况考虑纵向分段施工,施工分段长度宜为15m~25m0施工分段之间应按施工缝处理在隧道主体结构上设置止水钢板等防水构造措施。跳段法施工也称跳仓法施工,既可加快施工进度,又可延长相邻施工分段间的时间间隔。相邻施工分段间的时间间隔宜在14d以上,并且愈长愈好。后挠带是国内外通用的减小泪凝土收缩不利影响的有效方法。在隧道两个相邻的施工分段之间设置长度约2m的后浇带,后浇带内钢筋不断开,后浇带?昆凝土一般比主体结构混凝土强度高一个等级,并添加微膨胀剂。12.4.7隧道侧墙混凝土在终凝后的收缩过程中,受到第一次浇筑底板棍凝土的强大约束,是导致隧道侧墙温度变形裂缝产生的http://t.cn/R9bs6Ga重要条件。底板与立墙、立墙与顶板1昆凝土浇筑时间间隔越长,该约束力越大,为尽量减少明挖隧道侧墙温度裂缝的出现频率,本条规定时间间隔不宜大于7d,而且时间间隔越短越好。12.4.8侧墙温度裂缝是隧道结构最常见的裂缝危害,广大工程技术人员一直在探求温度裂缝的控制措施。王铁梦教授在《工程结构裂缝控制》中提出了“抗”与“放”的混凝土设计施工准则,其主要内容是:在结构形式的选择方面,采用微功、滑动提供“放”的条件;在材料的性能方面,采用提高抗拉强度、抗变形能力及韧性等•125•
提供“抗”的条件。在具体工程中建议采取“抗”与“放”组合。12.4.9隧道工程的防水原则应是“结构自防水为主,辅助防水措施为辅,刚柔并济、多道防线”。结构自防水施工质量的控制是隧道防水的关键,隧道沉降缝、施工缝、边角位、模板对拉杆、穿墙管、抗拔桩等位置应做好细部防水措施。http://t.cn/R9bs6Ga•126•
13监测13.0.1为使监测充分发挥技术经济效益,应根据设计要求,并结合工程的地质和水文气象条件、施工工序、方法(干坞施工、管节浇筑、基槽回淤、管节拖运系泊和沉放)以及监测目的等编制切实可行的监测方案。监测工作可为设计参数修订、设计变更、施工方案及施工工艺优化提供依据。应密切跟进施工进度,及时调整监测计划。量测部位和测点布置应根据设计要求、环境条件、量测项目、量测仪器设备性能和施工方法等确定。测点安装应牢固可靠,易于识别,并做好标志及相应的保护措施,严防损坏。13.0.2场区控制网宜充分利用勘测设计阶段已有的平面和高程控制网,也可建立独立施工控制网。沉管在预制、浮运、安装这三个施工场区的控制网宜用同一平面坐标和高程系统。13.0.3固定干坞在注、排水过程中,应对基坑的支护实施连续监13.o.5移动干坞一般为钢结构,属于弹性结构。沉管管节的质量相当大,移动干坞在承受管节的荷载后,干坞的变形是必然的,管节预制的监测控制点必须随干坞的变形而做出相应的修正,以http://t.cn/R9bs6Ga保证管节预制的几何尺寸符合要求。13.0.6掌握施工区域的潮位、水流速度、水容重、含砂率等水文资料,是为了在管节出坞、浮运、安装期间对相关水域的潮位、水流速度、水容重、含砂率等进行实时监测。由于沉管隧道工程的特殊性,在沉管隧道施工过程中,存在管节的寄放、浮运、安装等工序。寄放、浮运、安装过程中,施工水域•127•
的水文、气象条件对沉管隧道的施工质量影响甚大,必须确保施工的安全、可靠。13.0.7同一水域中,回淤强度受水深及水文状况影响,回淤强度随着水深的增加而增强,汛期的回淤强度比枯水期显著增强。应根据不同的回淤强度设定测量回淤的时机,提高前后两道工序之间回淤量的准确性。13.0.9管节在浮运、下沉、对接过程中,尤其是对接过程中,部分监测工作由监测人员在水下进行。对需要由监测人员直接在水下进行的监测工作,应符合潜水工作的规定。13.0.10管节基础刚度变化大的地方应增设测点。对由施工段组成的管节,应在管节的中间每个施工段两侧增设测点。当管节内压载:昆凝土换填分仓段依次实施换填时,每换填一个仓段之前和之后应监测不少于一次。13.0.11沉管隧道在管节安装对接完成后,管节自身的质量将逐渐加大,回填也对管节的抗浮及侧移产生影响,管节基础所承担的荷载变化将会导致基础变形而重新达到受力平衡。通过监测、记录并分析沉管隧道的变形速率及变形量的时态变化,作为后续施工和设计采取相应措施的依据。13.o.13沉管隧道的设计常以工程类比法为主,并以现场监测进行工程实际检验和修正。因此监测、施工、设计单位必须紧密配合,共同研究,才能完成设计施工的全过程。13.0.14运营监测是为了考验一些新技术、新方法的长期可靠性http://t.cn/R9bs6Ga和稳定性,应予以重视。将监测资料列入竣工文件,是为隧道的施工积累资料,为其他类似工程设计和施工提供依据,并为运营管理服务。•128•
14安全与环境保护14.1一般规定14.1.4带劲缆绳涉及水上水下作业人员安全,严禁作业人员靠近它。本条为强制性条文,必须严格执行。14.2安全技术措施14.2.1工作电压低于50V的不需要接地,当电气设备直接紧固在船体的金属结构土或紧固在船体金属结构有可靠电气连接的底座(或支架)上时,可以采用锡销或镀锡铜片作为电气设备与船体金属结构间的接地措施,不需另设专用导体接地。无论是专用导体接地还是靠设备底座直接接地,接触面应光洁平贴,接触电阻不大于o.ozn,并有防松和防锈措施。绝缘值按照规范是lMD以上,实际对于发电机、主配电板和二般设备出厂要求都不同,远高于5MD。泵的电机接线盒二定要水密,电机应采用水密电机,并经常检查绝缘情况,一般要求在5MD以上。14.2.3为保障潜水作业人员安全,掌握水下操作技术要点,要求作业前应对其进行技术与安全交底。本条为强制性条文,必须严格执行。14.http://t.cn/R9bs6Ga2.4本规范“受限空间”主要是指沉管、船舱、设备内部等进出口受限,通风不良,可能对进入人员的身体健康和生命安全构成中毒、窒息危害的密闭、半密闭的设施及场所。进入受限空间作业,必须采取安全技术措施。进入受限空间前30min应对气体取样分析,严格控制氧含量在安全指标范围内(氧含量为19.5%~23.5%为合格),分析合格
后才允许进入受限空间内作业。如进入受限空间内作业时间较长,至少每2h分析一次,如发现超标,应立即停止作业,迅速撤出人员。应采取适当的通风措施,确保受限空间内空气良好流通。可采用自然通风,必要时采取强制通风,但严禁向内充氧气。进入受限空间内的作业人员每次工作时间不宜过长,应安排轮换作业或休息。进入受限空间作业应有足够的照明,应使用安全电压和安全行灯。受限空间内的照明电压不应大于36V,在潮湿或狭小空间内作业应小于12V,所有灯具及电动工具应符合防潮、防爆要求。http://t.cn/R9bs6Ga•130•
15验收15.0.1本规植未作规定的,施工单位应在开工前会同建设单位、监理单位共同研究确定。15.0.3沉管隧道工程中,按结构部位的重要性分为主控项目与一般项目。主控项目是在沉管隧道工程中对沉管质量起决定性的项目,如管节结构的质量,管节安装就位的符合性,管节接合部的防水效果等关键项目。主控项目外的其他项目均为→般项目。15.o.5本条提供的是工程竣工验收所必须提供的资料,但不限于这些资料。http://t.cn/R9bs6Ga•131•'
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