浅析市政项目沉管隧道管段浮运安装的控制要点
上海外环沉管隧道大型管段浮运方法
施 工 技 术C ONSTRUCTI ON TECH NO LOGY 2004年5月第33卷 第5期上海外环沉管隧道大型管段浮运方法潘永仁(香港建设(控股)有限公司,上海 200120)[摘要]管段浮运是沉管隧道施工的重要环节,本文以上海外环沉管隧道重量超过41000t 的管段浮运为工程背景,首先介绍管段拖曳阻力的模型试验,然后说明拖轮配备、浮运工艺流程及浮筒助浮措施,最后简述黄浦江航道交通管制方法。
[关键词]沉管隧道;管段浮运;航道交通管制[中图分类号]U455;U49116[文献标识码]A [文章编号]100228498(2004)0520052203The Floating Transport Method of Large E lementsEmployed for Shanghai Out 2ring Immersed Tube TunnelPAN Y ong 2ren(Hong K ong Construction (Holdings )Limited ,Shanghai 200120,China )Abstract :The floating transport of elements is the key step in the construction of immersed tube tunnel.In this paper ,the towingof element ,weighing over 41000t ,of Shanghai Outer 2ring immersed tube tunnel are taken as an engineering background.First ,the laboratory test of m odel for determining towing force is briefed.Second ,the technique and program of element towing ,tug 2boat ar 2rangement and assistant 2floating of element through pontoons are introduced.Finally ,the method of waterway control in the Huang 2pu river during element towing is presented.K ey w ords :immersed tube tunnel ;element towing ;waterway control [收稿日期]2003209223[作者简介]潘永仁(1965—),男,浙江东阳人,香港建设(控股)有限公司上海外环隧道管段沉放项目部副经理,高级工程师,博士,上海市政立路1588弄21号502室 200434,电话:(021)55396100 上海外环隧道是城市外环线跨越黄浦江下游的越江工程,距吴淞口约2km ,是上海市首次采用沉管法修建的双向八车道的大型水底公路隧道。
沉管施工注意事项及安全控制
沉管施工注意事项及安全控制沉管施工是一种常见的地下管道施工方法，它可以应用于各种场景，如河流、湖泊、海域等。
沉管施工的安全控制是至关重要的，本文将从各个方面论述沉管施工的注意事项及安全控制。
第一，施工前的准备工作。
在进行沉管施工之前，需要进行详细的准备工作。
首先，要进行场地勘察，确定施工地点是否适合沉管施工。
其次，要制定详细的施工方案，包括施工过程、时间节点和安全控制措施等内容。
此外，还要进行周边环境的调查，了解是否存在影响施工安全的因素，如水流、岩石等。
第二，施工过程中的安全控制。
在沉管施工过程中，需要严格控制各个环节的安全。
首先，要确保施工现场的安全。
施工现场应设有明确的标志和警示标识，提醒工作人员和周边人员注意安全。
同时，要进行现场巡视，及时发现和解决安全隐患。
其次，要采取必要的安全保护措施。
工作人员应佩戴相关的个人防护装备，如安全帽、手套、防护眼镜等。
在施工过程中，要注意防止崩塌、坍塌等事故的发生，必要时要采取加固措施。
此外，要严格控制施工机械的操作，确保操作人员具备相关技术资质和经验。
第三，沉管施工的质量控制。
沉管施工的质量是影响工程安全的关键因素。
在施工过程中，要严格按照设计要求进行施工，确保施工质量达到标准。
特别要注意管道的稳固性和密封性。
管道需要均匀沉入地下，防止沉管过程中出现倾斜或断裂的情况。
同时，要定期检查施工质量，及时发现和纠正问题。
第四，因地制宜的施工技术。
沉管施工需要根据具体情况采用不同的施工技术。
在河流、湖泊等水域施工时，可以采用水下开挖和水域浮船操作的方式；在海域施工时，应注意潮汐和海流等因素的影响，选择合适的时间和方式进行施工。
在地下施工时，要根据土质情况选择合适的开挖方法，确保施工安全和质量。
第五，施工期间的安全监控。
在沉管施工期间，要进行全程的安全监控。
可以安装监控摄像头，实时监测施工现场的情况。
同时，要设立专门的施工监督人员，负责监督施工过程中的安全控制措施的执行情况，并及时提出改进建议。
南昌红谷隧道沉管浮运、沉放安装监测技术
南昌红谷隧道沉管浮运、沉放安装监测技术摘要：本文主要介绍针对南昌红谷隧道工程江中段沉管浮运、沉放安装监测技术方法，采用RTK定位与姿态仪监测技术相结合，实现实时监测沉管的三维姿态信息。
开发沉管浮运施工监测系统软件，指导沉管浮运及水下对接。
关键词：南昌红谷隧道；沉管浮运；沉管沉放水下对接；RTK；拉力仪；姿态仪；沉管浮运施工监测系统软件1、引言南昌红谷隧道主线长2650米，工程总投资42.2亿元。
管段浮运航道总长度为8510米，穿过生米大桥、朝阳大桥、南昌大桥三座大桥。
江中沉管长为1305米，共分12节，管节外宽30米，外高8.3米，管节长度分为115米与90米两种。
115米长管节重约2.5万吨，90米长管节重约2万吨，沉管管底最低标高为-7.726米。
为了安装南昌红谷隧道沉管，必须对浮运、安装过程进行精密测量和监测，以确定沉管浮运、安装过程的拖轮拉力大小、精确位置和姿态。
笔者根据工程需要和工程特点，采用RTK定位技术、姿态监控技术、拉力监控技术、数字电台传输技术、开发出沉管浮运施工监测系统软件，通过可视化模拟软件，指导沉管浮运和水下对接。
2、沉管浮运、沉放定位的主要技术要求及难点沉管浮运定位的主要要求沉管不能偏离浮运中心航线10cm，沉管安装定位的主要要求如下：沉管管段首端（与前一块对接端）称为A端，末端称为B端。
AB端的定位精度应达到±3cm。
这一定位精度对水下定位的要求是相当高的，目前单纯的水下声学定位是无法实现的。
在沉管浮运、安装过程中要实时监测其沉管的坐标，航向，航速，及拖轮的坐标、航向，航速，锚链的拉力大小等信息，从而指导浮运及安装。
3、监测的基本思路在分析研究南昌市红谷隧道工程项目的技术文件及测区已有资料的基础上，精心组织，优化设计，既考虑到利用现代先进设备和技术进行施工，又要兼顾到现场施工条件，将采用沉管浮运施工监测系统。
沉管浮运施工监测系统由控制中心、沉管导航中心、拖轮导航中心及实况显示中心四部分组成。
沉管法隧道施工及其问题分析
沉管法隧道施工及其问题分析
沉管法隧道施工及其问题分析
摘要：沉管隧道工法为水下隧道建设的主要工法之一,其关键工序包括管节预制、浮运、沉放对接和基础处理等。
本文主要介绍了沉管隧道的施工工法，对其工艺进行了相关归纳；通过对这种工法的特点的分析，突出了其在水下隧道中的优越性，同时对其存在的一些问题进行了分析，最后对世界沉管技术发展趋势进行了总结。
关键词：沉管法；特点；问题；技术
1 概述
在穿越江河流域时可采用架桥法或修建隧道法。
隧道法除采用矿山法、掘进机法外，还可采用沉埋管段法。
沉管法最早于1810年在伦敦的泰晤士河修筑水底隧道是进行了试验研究，1894年利用沉管法在美国波士顿正式修成一条城市排水隧道。
1910年，底特律水底铁路隧道的建成，标志着沉管法修建水底隧道技术的成熟。
我国应用沉管法修建水底隧道虽然起步较晚，但发展较快。
1993年在广州珠江下建成了大陆第一条沉管隧道，珠江隧道和甬江隧道都是由我国自行设计和施工的，标志着我国在这一领域进入了一个新的发展阶段。
2 沉管隧道工法
2.1 沉管法及其一般工艺
所谓沉管法，即按照隧道的设计形状和尺寸，先在隧址以外的干坞中或船台上预制隧道管段，并在两端用临时隔墙封闭，然后舾装好拖运、定位、沉放等设备，将其托运至隧道位置，沉放到江中预先浚挖好的沟槽中，并连接起来，最后充填基础和回填砂石将管段埋入原河床中。
沉管法施工的一般工艺流程图示：
2.2 沉管隧道施工工序简介
(1)管节的制造和装配
(2)基槽开挖
(3)基础处理
(4)管节浮运、沉放、连接
(5)回填和保护管节,完成管节内部和接缝收尾作业3沉管法评述。
沉管隧道管段浮运和沉放过程中流场和阻力特性的研究的开题报告
沉管隧道管段浮运和沉放过程中流场和阻力特性的研究的开题报告一、研究背景隧道工程是现代交通建设中的重要部分，随着城市化进程的加快，隧道建设越来越受到重视。
沉管隧道是目前应用最广泛的一种隧道工程，具有施工速度快、构造简单、可靠性高等优点，在海底、河道、海湾以及沿岸等地形变化较大的区域得到广泛应用。
沉管隧道的建设过程涉及到管段浮运和沉放等环节，其中沉放时沉管通过水深较大的区域时，受到水流的影响可能导致管段偏航、偏倾或者倾斜，进而影响到沉放质量。
因此，研究沉管隧道管段浮运和沉放过程中的流场和阻力特性，对于保证沉管隧道建设质量和可靠性具有重要意义。
二、研究内容和方法本文将围绕沉管隧道管段浮运和沉放过程中流场和阻力特性展开研究，主要包括以下内容：1. 管段浮运和沉放过程中的流场分析：应用数值模拟方法，将沉管隧道管段的浮运和沉放过程抽象为流体力学模型，分析水流在管段周围的流场特性，探讨水流对于管段偏航、偏倾或者倾斜的影响因素。
2. 管段浮运和沉放过程中的阻力特性研究：通过实验方法，测量沉管隧道管段在水中的受力情况，研究管段在水中运动时受到的摩擦力和阻力，探究水深、水流速度、管段长度等因素对于阻力特性的影响。
3. 基于浮运和沉放实验结果的优化策略研究：将实验和数值模拟的结果进行对比分析，提出针对于不同水深、水流速度等影响因素的优化策略，为沉管隧道建设提供实际的指导建议。
三、研究意义沉管隧道是现代交通建设中的重要组成部分，其建设质量和可靠性直接关系到交通运输的安全和效率。
本文主要研究沉管隧道管段浮运和沉放过程中的流场和阻力特性，旨在为保证沉管隧道建设质量和可靠性提供技术支持和实践指导。
本文的研究成果可为沉管隧道建设领域的学者和工程技术人员提供参考和借鉴。
沉管隧道管段制作与浮运
《地下铁道》8.4 沉管隧道管段制作与浮运隧道与地下工程系8.4 沉管隧道管段制作与浮运1 干坞修筑◆修建水下沉管隧道时，应先修筑专门的预制管段的场地，这个场地既能分节预制管段，又能在管段制成后灌水将其浮起，这样的场地称之为干坞。
◆干坞主要分普通临时干坞、工厂化干坞、移动干坞三大类。
1 干坞修筑1.普通临时干坞临时干坞的构成●在沉管隧道建造中应用最为广泛。
●其位置选择在距离隧址较近，地质条件较好且便于浮运的地方。
它的周边大多数是采用简单的、没有护坡的天然土坡。
●因此临时干坞实系一临时性的工作土坑。
2.工厂化干坞●工厂化干坞主要用于长柔性管段的预制。
首先把管段分成若干节段，在车间室内控制条件下预制一节段并顶推滑移出厂，再进行下一节段的预制，形成流水线形式的连续预制节段，完成最后节段预制后，将各节段连接成一个整体管段，再采用船闸技术浮运出坞。
●工厂化干坞主要由室内预制工厂、浅水坞和深水坞组成。
●工厂化干坞最早在丹麦的厄勒海峡隧道中得到应用。
和普通临时干坞相比，工厂化干坞设计更为复杂，还需考虑浅坞、深坞标高，工厂化流水线设计等。
3.移动干坞◆由于临时干坞和工厂化干坞占地面积较大，近年来移动式干坞开始得到应用。
◆该方法是将半潜驳船靠在岸边码头，在半潜驳船甲板上预制管段。
一般用于预制长度较小，横断面面积不大的管段。
◆移动干坞的设计要考虑驳船大小、承载变形能力、浮运稳定性、行深、管段制作码头等方面。
图8-15 移动干坞图2 管段的制作◆钢筋混凝土管段的制作工艺与地面上类似的结构大体相同。
但是由于采用浮运沉放施工，且最终埋设在河底水中，因此对匀质性与水密性要求特别高，这是一般工程中所没有的。
2 管段制作管段制作2.封墙◆在管段灌筑完成之后，为了使它能在水中浮起，须于管段的二端离端面50～100cm处，设置封墙。
◆封墙多用钢板，其装、拆均比较方便。
◆设计封墙时可按最大静水压力，即沉到槽底时的水压力计算。
拖运时的动水压力，一般不必考虑。
沉管法隧道施工
在综合考虑管段外形尺寸、混凝土重度、结构 含钢量、水体重度、施工荷载和制作误差等因素的情 况下，矩形断面管段完成拼装后的干舷高度宜控制在 100-200m，其值可近似按下式计算：
Hb=H-������������������������+������������������������ 式中：Ws——管段自重（KN）
管段制作的流程一般是将一根管段分为若干节， 分节浇筑。
二、管段浮运、沉放与水下对接
管段浮运是将干坞中制作的沉管管段通过水路 拖运至沉放地点的工序。管段起浮前应先在干坞中 进行管段检漏。为保证浮运过程中管段稳定，要求 管段有一定的干舷。干舷是指管段浮运时，管段顶 部露出水面的部分。
管段沉放是沉管隧道施工中用于使管段下沉就 位的工序。按工艺特点可分为吊沉法和拉沉法。
此外，还需对管段安装压载设置。管段下沉一般由向 压载设置加压实现，压载设施一般采用水箱。
管段在出坞前最后需做渗漏检查和调整干舷值。
管段制作的难点主要在于：
① 管段制作精度高
主要体现在对管段总质量、总体积、干舷高度、 沉放对接精度的要求上。
② 管段防水要求高
主要体现在管段结构不允许出现贯穿裂缝，并 尽量避免和控制表面裂缝。特别是目前沉管管段防水 设计的趋势是以结构本体放水为主，在管段外侧不再 采用外部防水设施。
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5）管段沉放技术
（1）管段沉放方法
分吊法
管段沉 放方法
吊沉法 拉沉法
扛吊法 骑吊法
管段沉放的目标是需满足隧道设计对不同位置的 管段提出的定位精度要求，采用何种沉放方式需根 据管段尺寸、水流随度、水位深浅以及以往施工经 验。
沈家门港海底沉管隧道浮运、沉放施工控制技术
Ｃａ ｓ ｅ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｊ ｉ ａ ｍｅ ｎ Ｐ ｏ ｒ ｔ Ｓ ｕ ｂ － ｓ ｅ ａ Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ
ＤＥ ＮＧ Ｊ ｉ ａ ｎ ｌ ｉ ｎ （ Ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｒ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｙ Ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ １ ０ ０ ３ ０ ， Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
点分析 和阐述 。得 出 ： 通过合理的施工窗 口时间确定 、 施 工方法的选择 、 具体施工 参数 的确定 、 适 当的安全系数放 大等施工控 制技
术， 能实现海底隧道管段的浮运和沉放 。 关键词 ： 海底沉管隧道 ； 浮运 ； 沉放 ； 施工控制技术
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ７ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ７ ４ １ Ｘ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ９ ． ０ ０ ９
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城 市 建筑 Ｉ 市 政工 程 Ｉ ＵＲ Ｂ Ａ Ｎ Ｉ Ｓ Ｍ Ａ Ｎ Ｄ Ａ Ｒ Ｃ Ｈ Ｉ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ Ｕ Ｒ Ｅ Ｉ ＭＵ Ｎ Ｉ Ｃ Ｉ Ｐ Ａ Ｌ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ Ｎ Ｇ
管管段浮运安装 的控 制要点 ，结合笔者在 从事类似项 目管 理过程的体会和总结 ，分别从基槽开挖 、管段出坞 、管段 浮运和安装 、基础 处理和压载转换 、回填等几个方面论述 了沉管隧道工程控制 方法及控 制要点。
贯通测 量，测量管段对接完成后 纵向和横向倾斜的 测量数据进行复核 。
【 关键 词】 沉管隧道 管段 浮运和安装 控制要点
【 摘
要】本文阐述 了市政项 目中沉管隧道施工的工序 、沉
满足初 步止 水要求 。然后在管节 内打开排气 阀及进 气 阀，开动排水泵 ，抽 掉两管节隔窗水，形成负压 ， 最终进行水压压接 。 最终压接后测量 Ｇ Ｉ Ｎ Ａ止水带的
最 终 压 缩 量 是 否 满 足 设 计 要 求 ， 打开 水 密 门 后 进 行
以实施前先与科研 单位按 比例先做灌砂模 型实验， 以数 据作为指导后续施工 和检验 的依据 。在灌 砂实
施 前 要 求 先 对 管 尾 进 行 锁 定 回 填 ，然 后 先 灌 注 千 斤
道 ，主线过 江段 采用双 向六车道 。水 中沉 管段是项
目的关 键 部 位 （ 起讫里程为 Ｋ １ ＋ ４ ２ ６ ￣Ｋ １ ＋ ７ ６ ６ ，全 长 ３ ４ ０ ｉ ｎ ， 中 间穿 越 宽 ３ ７ ０ ｍ的珠 江 ） 。水 中沉 管 段 全 部
作 业 ，一 致 性 要 求 高 ， 协 同 作 业 难 度 大 ； 出坞 所 用
顺序灌 注。检查灌砂后砂盘 的有 效扩散半径是否符 合设计 要求 ，通过声纳扫测 、潜 水员水下摸探检测 等手段检查砂盘形成是否符合要求 。 管段砂 基础完成后 ，进行管 内压舱砼换填 （ 压 载水箱转换为混凝土压重 ） ，过程 中监控管段姿态变
五、 浮运、沉放安装过程的监控 管段浮运沉放施工 作业过程 中，要求对浮 运速 度 、水平位置和姿态控制 ，进 入沉放状态前系缆布 置 的调整、放 缆下沉的速度 、管段下沉所需负浮力 的灌水 量、管段坡度姿态调整 的顺序 等控制 ，以上
都 是 管 段 浮 运 沉 放 安 装 质 量 控 制关 键 。
管段 浮运沉放测量控制 ：对 管节中线、沉放时
管 节 的 姿 态 等采 用 坐 标 测 量 方 法 ，通 过 测 量 塔 、 控 制 塔 上 的测 点进 行 控 制 ，将 管 段 的轴 线 定 位 点 经 过
缆绳 直径大 ，并且人工 换缆步骤多，指挥和操作难
度 大 ； 水 中 施 工 区水 域 狭 窄 ， 水 流 情 况 复 杂 ，管 节
定 航道 和 基槽 是 否 合 格 。
广州 市洲头咀隧道工程位 于广州 市珠江 白鹅潭
南端约 ８ ０ ０ ｍ 处 的珠 江 主 航 道 上 ， 珠 江 隧 道 和 鹤 洞
大桥 之间，是连接海珠 区与荔湾 区芳村之间 的一条
重要 通 道 ，全 长 ３ ２ ５ ３ ｍ ，道 路 等 级 为 城 市 一 级 主 干
尺 寸大，整体受力 复杂 ，姿态 和移动轨迹控制难度
大。
投影转换 到水面 上测量塔 的棱镜上 ，确定它相对于 管段轴线 的标 高和平面坐标 ，在两岸 隧道 轴线两侧 设立 ２个测站， 通 过测量 管项测量塔上的棱镜坐标， 并根据管段特征 点和棱镜坐标 的相对 坐标 关系确定
管段水下三维姿态，调整 效 的 手 段 进 行 检 测 。所
、
项 目概 述
动方 向与水流方 向保持一致 。每相邻扫 区重合 ２ Ｉ ｌ ｌ ， 防止漏扫 。同时 ，扫床过程中每 １ ５ ｍ ｉ ｎ记录一次潮 水值 ，根据潮高 的变化 修正扫床架 的入水深度 ，确 保扫区 的标高扫测 按设计要求标高进行 。最终结合 分析声纳扫测结 果、硬扫床和水下潜水探摸报 告判
化 情 况 。严 格 按 照 设 计 图 纸 混 凝 土 与 水箱 置 换 顺 序 进 行 施 工 ， 水箱 逐 个 拆 除 ， 同时 逐 块 浇 筑 压 舱 混 凝 土 。置 换 过 程 中通 过 测 量 对 管 段 三 维 姿 态 进 行 实 时 监控，保证管段轴线和高程偏差不超过设计要求 。 七 、 回填
三 、 管段浮运 出坞 前准备工作 准备 工作有一下 内容 ：检 查管段中钢封 门、人 孔封 门、人孔井的密 闭情 况；压载水箱、压载系统 及管 内给排水管 、阀门，进、排水管管 口有无堵塞 ， 管 内临时通 风照 明系统 ；检查 一次舾 装件，包括 ：
浅析市政项 目沉管隧道管段浮运安装的控制要点
■ 周伟 强
质量 ，在浮运沉放前 ，利用扫床 设备对基槽进行辅 助硬式 扫床 ，保证沉管隧道基槽槽底沉放 区域零浅 点。扫床时 ，在扫测船上安装 Ｇ Ｐ Ｓ — Ｒ Ｔ Ｋ定位系统 ， 通过卫 星定位 测量的方式对扫测船和 扫测区域进行 定位 ，扫测 时扫测船固定 ，通过移 动扫床 架进行扫 测 ，配 合潜水 员水下探摸 ，潜水 员全过程 水下跟踪
顶附近 的三排灌砂孔 ，满 足要求后从对接端 向 自由
端 的 方 向 ， 按 排 数 顺 序 ，按 照 先 中 间 后 两 侧 的灌 注
处于直线上 ，在纵 断面上处于 “ Ｖ”型坡上 ，基槽 底 宽３ ５ ． ４ ～４ ３ ． ３ ６ｍ ，水深最大接近 ２ ３ ｍ 。 二、 项 目重点难点分析 管段浮运安装 时需多艘施工作业船舶 同时配 合
六 、 基 础 处 理 和 压 载 转 换
扫 杆 情 况 ， 以扫 杆 为 参 照 对 水 下 基 槽 进 行 探 摸 。 扫
床架 的移动方 向根据水流方 向进行确 定，使扫床移
一
沉管段基础采 用灌砂法施工 ，灌砂 基础 的控制 要点 ：灌砂基础材 料的掺和 比、砂料 的灌入 压力、 灌砂 顺序、砂积盘 扩散半径及冲击坑和灌砂 管的填 充等 。由于灌砂施 工在 管段安装定位后进行 ，属于