沉管法施工

沉管法施工，又称预制管段沉放法，是在水底建筑隧道的一种施工方法。以下是对沉管法施工的详细介绍：

一、施工原理及步骤

1. 原理：沉管法施工是通过将若干个预制好的管段分别浮运到指定的水域，然后沉放并安装在已疏浚好的基槽内，以此方法修建的水下隧道。

2. 步骤：

• 预制管段：在船台上或干坞中制作隧道管段，通常使用钢板和混凝土或钢筋混凝土。管段两端用临时封墙密封，然后滑移下水（或在坞内放水），使其浮在水中。

• 浮运：将预制好的管段用拖船或其他运输工具浮运到隧道设计位置。

• 沉放：在管段到达设计位置后，向管段内加载（如灌水），使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。

• 对接：管段逐节沉放后，使用水力压接法或其他方法将相邻管段连接。

• 拆除封墙：连接完成后，拆除管段两端的临时封墙，使各节管段连通成为整体的隧道。

• 覆盖保护：在其顶部和外侧用块石或其他材料覆盖，以确保安全。

二、优点

1. 保证施工质量：因管段为预制，混凝土施工质量高，易于做好防水措施。接缝很少，漏水机会大为减少。

2. 工程造价较低：相比其他施工方法，沉管法的工程造价相对较低。

3. 施工期短：预制管段（包括修筑临时干坞）等大量工作均不在现场进行，大大缩短了现场施工工期。

4. 操作条件好、施工安全：除极少量水下作业外，基本上无地下作业，更不用气压作业，操作条件好且施工安全。

5. 适用水深范围较大：大多作业在水上操作，水下作业极少，故几乎不受水深限制。

6. 断面形状、大小可自由选择：大型的矩形断面的管段可容纳多车道，提高了隧道的通行能力。

三、适用条件

1. 水道河床稳定：便于顺利开挖沟槽，并能减少土方量。

2. 水流并不过急：便于管段浮运、定位和沉放。通常水流速度不应大于3.0m/s，否则会造成管段浮运、沉放、对接困难。

四、施工方法分类

1. 船台型管段制作：利用船厂的船台，先预制钢壳，将其沿滑道滑移下水后，在浮起的钢壳内灌筑混凝土。该类管段的横断面一般为圆形、八角形和花篮形。

2. 干坞型管段制作：在临时的干坞中制成钢筋混凝土管段，向干坞内放水后，将其浮运到隧址沉放。其断面大多为矩形，不存在圆形断面的缺点，且不用钢壳，可节省大量钢材。

五、应用实例

沉管法施工在世界范围内得到了广泛应用，如美国的波士顿雪莉排水管隧洞、底特律河铁路隧道、奥克兰与阿拉梅达之间的波西隧道，以及荷兰的鹿特丹马斯河水底隧道等。在中国，珠江隧道工程为大型沉管工程开创了成功的先例，此外，还有如上海市金山和广东省等地用沉管法修建的多条水工隧洞，以及中国台湾省高雄市的过港隧道等。

六、注意事项

1. 沉管接头：沉管接头是沉管隧道区别于其他隧道的最大特点，其形式及其防水结构设计等都有待研究。

2. 水下边坡：应严格控制基槽开挖过程导致的泥砂流失。

3. 基础处理：沉管基础的处理方式较多，但对其最终密实性与整体质量的控制都需加强，以避免工后差异沉降。

4. 防水问题：包括管段自身防水、底钢板与外防水板的采用与类型、管段接头防水等。