施工工藝概述
管節預制:在岸邊的預制場(chǎng)制作沉管管節。對于大型沉管,管節通常采用鋼筋混凝土結構。在預制過(guò)程中,要嚴格控制管節的尺寸精度、混凝土質(zhì)量等,確保其強度、抗滲性等性能滿(mǎn)足設計要求。例如港珠澳大橋的沉管預制,每節沉管長(cháng)約 180 米,重達數萬(wàn)噸,預制精度要求極高。
基槽開(kāi)挖:在江底按照設計要求開(kāi)挖出用于放置沉管的基槽。這一步驟通常采用挖泥船等設備進(jìn)行作業(yè)?;鄣纳疃?、寬度和坡度等參數都要根據沉管的尺寸、重量以及地質(zhì)條件等來(lái)確定。同時(shí),要注意對基槽底部的平整度處理,避免出現過(guò)大的起伏。
管節浮運:當管節預制完成且基槽開(kāi)挖達到要求后,將管節通過(guò)拖輪等方式浮運至施工位置。浮運過(guò)程中要考慮水流、風(fēng)向等因素對管節的影響,通過(guò)合理的系泊和拖帶方式,保證管節的穩定性和安全性。在一些復雜的水流條件下,可能需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的水動(dòng)力計算和模型試驗來(lái)確定更佳浮運方案。
沉放對接:這是過(guò)江沉管施工的關(guān)鍵環(huán)節。通過(guò)安裝在管節上的壓載系統,向管節內注水等方式逐漸增加管節重量,使其下沉至基槽內的設計位置。在下沉過(guò)程中,要利用高精度的測量設備實(shí)時(shí)監測管節的姿態(tài)和位置,并通過(guò)調整壓載、拉合系統等手段確保管節準確對接。相鄰管節之間通常采用止水帶等密封裝置,保證連接處的水密性。
施工中的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)
防水密封技術(shù):由于沉管要長(cháng)期處于水下環(huán)境,管節之間的防水密封至關(guān)重要。止水帶材料的選擇和安裝工藝都需要精心設計和嚴格控制。一旦密封出現問(wèn)題,可能導致江水滲漏,影響管道的正常使用和壽命。
基礎處理技術(shù):江底地質(zhì)條件復雜,可能存在軟土層、巖石層等不同地質(zhì)情況。在沉管放置前,需要對基槽底部進(jìn)行適當的基礎處理,如鋪設砂墊層等,以保證沉管的穩定性和均勻受力。
沉放精度控制技術(shù):沉管的最終位置精度要求很高,在沉放過(guò)程中,受到水流、潮汐等因素的影響,要實(shí)現高精度的對接非常困難。這需要綜合運用先進(jìn)的測量?jì)x器(如水下聲吶測量系統、全站儀等)和的控制算法,實(shí)時(shí)調整沉放姿態(tài)。