揭秘过江沉管施工核心技术

我司是一家专门从事沉管施工，沉管安装，沉管工程，水下管道安装，水下管道铺设等水下工程的公司。

在现代交通建设领域，过江通道的建设对于促进区域经济发展、加强两岸交流起着至关重要的作用。过江沉管隧道作为一种重要的过江通道形式，以其独特的优势在众多方案中脱颖而出。然而，其施工过程涉及到一系列复杂且精妙的核心技术，这些技术是确保工程顺利进行以及隧道长期稳定运行的关键。

一、基础处理技术

（一）基槽开挖

基槽开挖是沉管施工的第一步，犹如为隧道搭建一个坚实的 “舞台”。在进行开挖前，需要对江底的地质情况进行详细勘探，包括土层分布、岩石硬度等信息，以便制定合理的开挖方案。

在实际操作中，常采用大型疏浚设备，如绞吸式挖泥船。这种设备通过旋转的绞刀将江底的泥沙搅松，然后利用强大的吸力将其吸走并输送到指定地点。以某过江沉管隧道为例，其基槽开挖深度达到了几十米，宽度也有数 十米，工程量巨大。在开挖过程中，要严格控制开挖精度，确保基槽的尺寸和坡度符合设计要求。因为基槽的不平整可能会导致后续沉管放置不稳，影响整个隧道的结构安全。

（二）软基处理

江底的地质条件往往较为复杂，存在大量软土地层。这些软土具有含水量高、压缩性大、强度低等特点，如果不进行有效处理，在沉管的重压下，可能会产生较大的沉降，威胁隧道的安全使用。

目前常用的软基处理方法有排水固结法、深层搅拌法等。排水固结法是通过在软土中设置排水通道，如砂井、塑料排水板等，然后施加预压荷载，使软土中的水分逐渐排出，土体发生固结，从而提高地基强度。深层搅拌法则是利用特制的深层搅拌机械，将水泥、石灰等固化剂与软土强制搅拌，使软土硬结，形成具有一定强度和稳定性的复合地基。例如，在某工程中，针对深厚软土层采用了深层水泥搅拌桩复合地基处理技术，有效控制了地基沉降，确保了沉管隧道的稳定。

（三）基床整平

基床整平是为沉管提供一个平整、坚实的支撑面。在完成基槽开挖和软基处理后，需要在基槽底部铺设一层碎石或砂等材料作为基床，并对其进行精确整平。

常用的整平方法有人工整平、机械整平以及结合 GPS 定位系统的自动化整平。其中，自动化整平技术大大提高了整平精度和效率。通过安装在整平船上的高精度测量设备，实时监测基床表面的高程变化，并根据预设的参数自动调整整平设备的工作状态，使基床的平整度误差控制在极小范围内。例如，在一些大型过江沉管隧道工程中，基床整平精度要求达到厘米级，这种高精度的整平为沉管的顺利下沉和稳定对接奠定了坚实基础。

二、管节制作与浮运技术

（一）管节制作

管节是沉管隧道的主体结构，其制作质量直接关系到隧道的防水性能、结构强度等关键指标。管节一般采用钢筋混凝土结构，在专门的预制场地进行制作。

在制作过程中，对原材料的质量把控极为严格。钢筋要选用符合国家标准的优质钢材，确保其强度和韧性。混凝土则要根据工程实际需求，设计合理的配合比，以保证其具有良好的和易性、强度以及抗渗性能。为了提高管节的制作精度和施工效率，常采用工业化、标准化的生产模式。例如，采用预制模板系统，通过高精度的模具制作，确保每个管节的尺寸一致。同时，在混凝土浇筑过程中，利用先进的振捣设备，保证混凝土的密实度，避免出现蜂窝、麻面等缺陷。

（二）管节浮运

管节制作完成后，需要将其运输到指定的沉放位置。由于管节体积巨大、重量沉重，一般采用浮运的方式。为了实现安全、高效的浮运，需要对管节进行专门的浮运设计。

首先，要为管节配备合适的浮运设备，如浮箱、拖轮等。浮箱通过合理的布置和连接，为管节提供足够的浮力，使其能够在水面上漂浮。拖轮则负责牵引管节，将其按照预定的航线运输到目的地。在浮运过程中，要实时监测管节的姿态和位置，通过调整拖轮的牵引力和浮箱的压载水等方式，确保管节始终保持平稳。同时，还要考虑水流、风浪等自然因素的影响，制定相应的应急预案。例如，在遇到强风天气时，及时调整管节的航向，使其与风向保持合适的角度，以减小风对管节的作用力，保障浮运安全。

三、对接与接头处理技术

（一）沉管对接

沉管对接是过江沉管施工中最为关键和技术难度最高的环节之一。当管节浮运到预定位置后，需要将其精确下沉并与已安装的管节进行对接。对接精度要求极高，一般要控制在毫米级。

为了实现高精度对接，常采用多种测量和控制技术。例如，利用水下定位系统，如声学定位系统、北斗定位系统等，实时确定管节的位置和姿态。同时，在管节上安装高精度的传感器，监测管节在下沉和对接过程中的各项参数，如位移、倾斜度等。通过这些数据，操作人员可以精确调整管节的下沉速度和方向，使管节准确对接。在对接过程中，还会采用一些辅助措施，如在管节对接端设置导向装置，引导管节顺利对接。以港珠澳大桥沉管隧道为例，其在对接过程中，通过不断优化测量和控制技术，实现了高精度的对接，为世界沉管隧道建设提供了宝贵经验。

（二）接头处理

接头是连接相邻管节的关键部位，其防水性能和结构强度直接影响到整个隧道的使用寿命和安全性能。常见的接头形式有刚性接头和柔性接头两种。

刚性接头一般采用钢筋混凝土连接，通过在管节对接端预留钢筋，然后在现场进行绑扎和浇筑混凝土，使相邻管节形成一个整体。这种接头形式的优点是结构强度高，能够承受较大的荷载，但在适应地基变形方面相对较弱。柔性接头则采用橡胶止水带、钢边止水带等材料进行防水，同时通过特殊的构造设计，使接头具有一定的柔性，能够适应一定范围内的地基沉降和变形。在接头处理过程中，对止水材料的质量和安装工艺要求非常严格。止水带要具有良好的弹性、耐老化性能和防水性能，安装时要确保其位置准确、密封严密。此外，还会在接头处设置一些辅助防水措施，如注浆止水等，进一步提高接头的防水可靠性。

过江沉管施工核心技术涵盖了从基础处理到管节制作、浮运以及对接与接头处理等多个环节，每个环节都凝聚着工程技术人员的智慧和心血。这些技术的不断创新和完善，为过江沉管隧道的建设提供了坚实保障，也推动着现代交通工程技术不断向前发展。随着科技的不断进步，相信过江沉管施工技术还将迎来新的突破，为人类交通事业的发展创造更多奇迹。

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