预制沉管法在海底引水隧道施工中的应用

预制沉管法在海底引水隧道施工中的应用

黄有宏,邓敏,牛新国

中核工程咨询有限公司海南分公司，海南省 570100

摘要：预制沉管隧道在施工中对于航道影响相对较低，对于地基承载力的要求较低，其抗震性较为优异。隧道埋深前，此技术正进一步的成熟。在当前海底引水隧道中得到了有效的使用。在技术不断发展中，质量控制受到了相关研究者的广泛关注。在建设过程中会对施工产生影响的因素较多，且施工较为复杂。文章对于预制沉管法在海底引水隧道施工中的应用进行详细的分析，对其优化策略进行思考，希望能够为我国海底引水隧道建设工作提供一定参考。

关键词：海底引水隧道；预制沉管法；技术应用

引言

新时期背景下，我国科学技术持续发展，为了对我国临海核电项目生产需求予以充分的满足，我国在发展中正逐步对海底引水隧道进行修建。而在海底引水隧道修建的过程中，需要由相应的技术使施工高效进行。就目前而言，在海底引水隧道建设过程中，主要应用的技术为盾构法、沉管隧道法与矿山法。而在此次研究中主要对预制沉管法的应用进行详细的分析。

1对沉管隧道进行分析

对于沉管隧道技术进行应用，可将其分为两个种类进行分析。其一为钢壳沉管。此技术在应用过程中将混凝土及钢壳进行结合，对于沉管隧道进行有效的建设。主要可分为单层钢壳沉管隧道与双层钢壳沉管隧道完成实际的建设。目前，在北美等地区会对此类模式进行应用。其二为钢筋混凝土沉管隧道建设模式。而此类型的建设模式又可将其称之为矩形沉管。就其结构而言，主要为大体积多孔相似的混凝土。此形式沉管隧道在应用中最早与欧洲进行应用。我国同样对此模式的技术进行应用，对部分沉管隧道进行建设。

2对预制沉管隧道技术进行分析

2.1从混凝土性能角度进行分析

沉管隧道管段就混凝土选择而言，一般情况下会对C35及以上标号混凝土进行应用，实际的抗渗等级需要达到S10之上。混凝土容重角度需要将其控制于2.36吨/立方米的范围，上下可具有0.01吨的误差，同时对于混凝土抗裂性，其要求较为严格，防止存在贯穿性裂缝等诸多问题。同时，需要尽可能的防止表面存在裂缝。如裂缝产生，实际宽度需要控制在0.2毫米的范围内，其深度需要低于25毫米。如果由于水化热存在干缩裂缝实际的宽度需要将其控制在0.1毫米的范围之内，在混凝土调配完成，进行实际浇筑入模的过程中，整体温度需要维持在28℃的范围内。其中，管段混凝土具有的内外温差需要维持在25℃的范围内，需要对上述要求予以保证，才能够确保混凝土性能得到提升，使其自身功效得到有效的发挥。

2.2对外形几何尺寸控制进行分析

在预制成管法管段构建过程中，实际模板体系与施工方式在选择中对于管段的外形几何尺寸及施工质量具有着较为突出的影响，以此使其面对变形时的状态得到充分的保证。同时，需要确保能够构建出更为合适的干坞施工环境，由此使机械作业更为便捷，对于施工进度的实际要求予以满足。在此背景下，建设过程中需要对于大块钢外模板以及内钢模台车结合体系进行综合性的使用。因此，对于管段预计建设施工在进程与质量层面的要求予以有效地满足。在管段预制外形尺寸控制的过程中，需要进一步对钢端壳安装质量以更为合理的方式进行控制。钢端壳在施工中，在工厂内完成诊断加工与制作，而后将其进行分段，并向施工现场进行运输。施工现场完成拼装，安装前将管段混凝土连接钢筋进行实际的焊接工作。在施工中需要分为两步完成具体的安装。第一，在管段混凝土具体浇筑前需要将钢端壳骨架进行有效安装，而后完成整体调整。第二，在管段混凝土浇筑施工后，需要以更为精准的方式进行调整。调整后需要对于焊接端板进行合理安装。为了能够确保钢端壳在管段混凝土浇筑时，支撑力得以提升，不会存在变形等问题。在设计过程中，需要对于支撑支架进行合理安装，同时优化防护工作。就焊接工艺角度需要构建更为严格的措施，降低焊接变形问题出现的几率。焊接时需要确保钢端壳加工能够在每厘米0.5毫米的范围内将得到控制。

3对现场施工技术措施进行分析

3.1对管段起伏层进行施工

依照沉管隧道工艺的要求，沉管管段需要在干坞内完成预制及起伏。在实际隧道设计角度，需要考虑海水存在的腐蚀作用。沉管的地板可应用8毫米厚的钢板将其作为外包防水层，由此使沉管起伏作用得到有效的优化。在干坞内对水槽进行设置，整体开口率需要达到20%，水槽断面尺寸可为宽度10厘米，深5厘米，其分布间距达到3×3米，横向需要进行有效的贯通。水槽内部需要对于碎石屑进行有效的填满，其顶面需要对20毫米的厚砂垫层进行合理敷设。此方法在应用过程中，能够使沉管垄断，以及干坞基础在实际水力作用之下所具有的吸附作用得到有效的降低，在沉管底部能够构建为水通道。

3.2对管段模板设计及安装进行分析

沉管断面在实际构建中达到36.6米×9.65米，其结构为两孔三管廊，底板实际厚度达到1.4米，顶板具有的厚度达到1.35米。整体外侧墙面厚度达到1.0米，其中隔墙的厚度为0.6米。在实际施工过程中，需要通过可移动大型台车模板，对于沉管预制进行有效的施工，可进一步细化为隔墙模板结构，下层模板结构以及行车道顶板门市桁架模板以及上部外侧模板等各种结构。在大型钢模板安装过程中，需要对门式起重机以及千斤顶进行配合应用完成安装工作。门式桁架在胎架之上完成拼装，并且进行整体吊装，在吊装结束后，对面板进行安装。安装结束后对于行走轮予以有效置换。安装竖向的临时支撑，在板面板完成安装后，需要使整体支撑体系得到有效的加固，对于混凝土尺寸的偏差进行更加合理的控制，使其能够与设计要求相符。混凝土在浇筑时，需要对于模板的实际变形完成有效的监测。在模板具体周转的过程中，外侧模板在拆除后需要进一步向下一施工区域进行有效的运输。门式桁架实际周转过程中需要应用千斤顶置换模式，对于临时竖向支撑结构完成有效的置换，并且对行走轮进行安装，将其整体在钢轨上进行放置，以倒链将其向下一施工区域进行拖拉。

3.3对聚脲喷涂防水施工进行分析

施工中需要以专业的施工人员完成喷涂操作，喷涂前对于设备完成调试，各系统确保能够正常运转后，进行聚脲喷涂工作。需要先进行范围薄喷一遍，在实际聚脲材料凝胶是需要进一步一次对厚度大于或等于1毫米的喷涂予以进行。最后需要以感官对于厚度相对小较小的区域进行补充，喷涂确保涂层更为均匀。在喷涂过程中，需要做到连续完成。如若喷涂过程中存在针眼，在喷涂结束后需要以人工方式对表面进行修补。

结语

预制沉管隧道技术在我国海底引水隧道内，是更加高效的施工解决方案。技术在应用过程中具有一定的复杂性，对施工质量要求较高。相关施工者需要对施工应用的方式进行详细分析，针对施工需求探究技术优化路径，以预制沉管法使我国海底引水隧道建设工作更为完善。

参考文献

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