南昌红谷隧道沉管工程工艺及关键技术交流【专家授课PPT课件】

南昌红谷隧道沉管工程工艺介绍及关键技术中铁隧道集团二处有限公司南昌市红谷隧道工程施工项目经理部汇报提纲一、工程简介二、沉管工艺介绍及关键技术三、围堰工艺介绍及关键技术四、接线工程工艺介绍及关键技术五、工程建设效果六、修建沉管隧道的优势一、工程简介八一大桥生米大桥独立干坞1座(分为2个子坞)(地处南昌县)在建朝阳大桥南昌大桥红谷隧道2.3km1.4km地铁一号线0.3km红谷滩新区南昌市红谷隧道为目前国内江河中游首座、异地干坞、规模最大、长度最长的城市道路双向六车道沉管隧道。工程位于南昌大桥与八一大桥之间，隧道穿越赣江连接新老城区，主线隧道单线全长5320米，匝道总长3968米，其中江中段为直线沉管隧道，共12节长1329米，工程造价29.5亿元，工期42个月。红谷隧道总平面图工程全景布置图干坞施工效果图东岸基坑效果图西岸基坑效果图红谷隧道穿越赣江，连接红谷滩新区与东岸老城区，分为东、西两岸的岸上明挖工程，东、西两岸围堰与接线工程，异地干坞开挖与沉管预制工程，8.65公里浮运航道开挖与沉管浮运工程，江中基槽水下开挖与炸礁工程，过江段沉管沉放与回填工程。二、沉管工艺介绍及关键技术1.修建异地干坞在隧址上游8.65公里的赣江河畔修建一座双子坞型式的异地干坞，作为沉管的结构管段预制厂。1.修建异地干坞干坞采用放坡开挖，硬化坞底，施工过水式钢筋砼格梗起浮层，每座子坞修建2条入坞便道和多条坞底运输道路。2.航道开挖干坞浮运航道8.65km西岸红谷隧道东岸生米大桥朝阳大桥南昌大桥浮运航道长8.65公里，分四段同步开挖，一个年度开挖完成。2.航道开挖针对土层和岩层采用多种船机疏浚、开挖与炸礁。2.航道开挖航道成型质量控制：声纳法多波速水下扫测航道，其平面点位误差5cm，高程误差10cm。坞口、桥下等特殊部位采用水下硬扫。多波速水下扫测开挖后的水下地形图3.基槽开挖江中基槽分两期开挖。土层采用抓斗船开挖，岩层采用水上钻爆船分层炸礁。抓斗船开挖土层及清礁水上钻爆船钻孔作业水下炸礁3.基槽开挖基槽开挖成型质量控制要点基槽开挖施工安全控制要点打水砣粗测槽底12多波束精测槽底潜水员水下硬扫3方案论证12持证上岗临时封航3震速监测54社会告知两座子坞各分两个批次预制管段，每座子坞每个批次预制3节。4.沉管预制分批（1）预制工艺每节纵向分6段，每段竖向分两层浇筑成型。下层采用钢板包封连续浇筑；上层采用桁架式模板台车一体浇筑，上层相邻段间设置1.5m宽后浇带。纵向分段浇筑竖向分层浇筑底板及侧面防水钢板5.沉管预制工艺后浇带（2）钢构件、预埋件制安管内安装压载水箱和进、排水管路。管顶安装拉合座、短人孔、单（双）系缆柱、吊点等一次舾装件，安装测量塔、单轮滑车、五轮滑车与导缆钳锚固件等二次舾装件预埋件。管顶一次舾装件管内压载水箱和进、排水管路吊点短人孔双系缆柱拉合座5.沉管预制工艺（2）钢构件、预埋件制安端头预埋PC拉索、钢端壳、端封门牛腿与垂直剪切键锚固预件。钢端壳预埋PC拉索预埋钢端壳预埋牛腿锚固件预埋垂直剪切键锚固件5.沉管预制工艺（2）钢构件、预埋件制安安装钢端封门、垂直钢剪切键、鼻托、水密门、穿墙管。穿墙管安装钢端封门垂直剪切键、鼻托、水密门垂直剪切键鼻拖水密门5.沉管预制工艺（2）钢构件、预埋件制安钢端壳上安装钢面板、注浆、GINA止水带及保护罩钢端壳钢面板及注浆安装GINA止水带GINA止水带保护罩保护罩5.沉管预制工艺（3）试浮检漏坞顶地锚、绞车带缆栓管顶系缆柱，坞内注水，试浮检漏，管顶浇筑防锚层。系缆浇筑防锚层注水试浮检漏5.沉管预制工艺沉管预制质量控制要点沉管预制安全控制要点混凝土容重控制12钢端壳面板平整度鼻托与支座精确定位3班前讲话12安全学习安全培训3日常监督检查和指导54设备进场检验和报审4水密门检漏5钢封门水密性检漏5.沉管预制工艺（1）出坞开挖坞口，管段绞拉出坞，在坞口拖轮接拖。6.管段出坞与异地浮运坞口爆破作业绞拖出坞坞口拖轮接拖（2）异地拖航浮运管段横穿赣江，顺江而下，直线通过生米大桥、朝阳大桥和南昌大桥。6.管段出坞与异地浮运穿越生米大桥穿越朝阳大桥穿越南昌大桥出坞及浮运安全控制要点（内控）航道清浅12南昌大桥防撞保护3多方联动12航道封航船只管制3桥面临时交通管制54两岸巡查、禁止游泳4水文监测与预报6.管段出坞与异地浮运可视化远程视频系统全程导航、监控出坞及浮运安全控制要点（外协）（1）回旋区调头管段浮运至回旋区后，地锚系缆绳挂管顶中缆柱，调整拖轮编队，拖带管段原地定点旋转调头。7.管段系泊与调头地锚缆系绑拖拖轮挂拖拖轮地锚缆系地锚缆系地锚缆系（2）管段在隧址基槽浮运及系泊顺基槽横穿赣江浮运至沉放点，地锚依次系缆，拖轮依次解队，管段在沉放点系泊完成。7.管段系泊与调头地锚系缆地锚系缆管段在隧址基槽浮运上、下游地锚系缆转系泊状态管段系泊与调头安全控制要点检查缆绳12统一指挥7.管段系泊与调头8.管段沉放、灌砂与回填（1）二次舾装每节管段系泊前，在管尾基槽底安装2个垫块，每个垫块安放1台千斤顶；安装垫块及千斤顶（1）二次舾装管段系泊后，拆除管顶一次舾装件，安装长人孔、测量塔、浮驳、单轮滑车、五轮滑车与导缆钳等二次舾装件，水平纵、横调缆牵引及沉放绞车系统。拉合千斤顶五轮滑车单轮滑车导缆钳8.管段沉放、灌砂与回填（2）管段沉放管顶绞车系统绞拉管段缓慢前移靠拢，管内水箱加水，控制管段姿态平衡，首尾两艘浮驳控制管段沉放。管段逐渐下沉管段绞移靠拢管内水箱加水8.管段沉放、灌砂与回填（2）管段沉放两岸全站仪通过管顶测量塔精确定位，卫星RTK系统辅助定位。待沉放管段贴近已沉放管段时，潜水员水下探摸检查靠拢精度。潜水员探摸检查可视化沉放对接测量定位系统陆上全站仪通过测量塔定位沉管8.管段沉放、灌砂与回填（2）管段沉放管段落座挂鼻托，拉合千斤顶拉合使“GINA”止水带初步止水，抽排接头水，水力压接管段。抽排接头水、水力压接管段落座挂鼻托拉合千斤顶初步拉合GINA”止水带，初步止水8.管段沉放、灌砂与回填（2）管段沉放打开水密门，管内测量对接精度，管尾千斤顶调坡，管内水箱再次加水，最终压载。打开水密门，检查接头对接密封情况管尾千斤顶调坡复核对接精度8.管段沉放、灌砂与回填（2）管段沉放拆除管顶二次舾装件，管尾两端抛填碎石锁定，封堵管顶人孔。拆除二次舾装件人孔封堵方式碎石锁定管尾8.管段沉放、灌砂与回填（3）基础灌沙砂流法填充管底与基槽空隙，灌浆封孔，管内灌砂充盈度采用冲击映像法进行无损检测。灌沙船无损检测砂充盈度砂流法施做砂垫层8.管段沉放、灌砂与回填（4）水下最终接头管段分两个丰水期，E1至E10由西向东沉放，E12、E11由东向西沉放，水下最终接头设在E10与E11管段间，水下安装钢封板，抽排接头水，管内现浇钢筋混凝土。沉放顺序E1-E10由西向东E12/E11由东向西最终接头内景最终接头外封板8.管段沉放、灌砂与回填（5）回填管段两侧回填级配碎石，抛填片石护拱，恢复河床和江心洲。级配碎石两侧回填片石护拱恢复河床8.管段沉放、灌砂与回填管段沉放安全控制要点气象与水文窗口预报12沉放船机CCS检校临时封航3专人指挥调度54穿戴救生衣管段沉放质量控制要点GPS、全站仪、人工水下探摸相互校核12做好抗浮系数检算8.管段沉放、灌砂与回填9.管内作业洞内拆除钢端封门，分段浇筑压舱混凝土置换水箱。端头安装PC拉索、Ω止水带。水箱拆除置换为压舱混凝土压舱混凝土施工PC拉索与Ω止水带PC拉索Ω止水带压舱混凝土对称置换水箱9.管内作业凿除底板上枕梁，现浇钢筋混凝土水平剪切键，安放竖向橡胶支座。拆除鼻托，安装竖直钢剪切键，剪切键间安放水平橡胶支座。水平向橡胶支座竖直钢剪切键凿除枕梁保留竖向锚固钢筋钢筋混凝土水平剪切键施工安装竖向橡胶支座竖向钢剪切键施工9.管内作业洞内机电安装、装修、道路铺装、通车。铺装、机电安装、装修运营通车管内作业质量控制要点管内作业安全控制要点Ω止水带检漏12控制水箱单次置换数量设备进场检验和报审12钢封门拆除吊装安全9.管内作业三、围堰工艺介绍及关键技术东、西岸围堰工程，采用充砂长管袋填筑，填筑总方量约100万方。围堰填筑西岸围堰东岸围堰充砂长管袋采用铺排船定位作业，该工艺国内较先进，定位精度高，同时施工功效高。铺排船+泵砂船+砂舶组合充砂作业围堰填筑模袋加工砂舶铺排船泵砂船充填配套设备就位，模袋摊铺围堰填筑冲砂、充袋作业逐层摊铺、出露水面围堰填筑围堰填筑质量控制要点围堰填筑安全控制要点堰基与膜袋砂分层平整度12长管袋编织布拼缝密闭性原材料含泥量进场检测3水上作业人员个人安全防护12设备、人员进场检验和报审水上临近航道安全警戒与消防安全管控3防洪、防汛、防台风演练与实施、总结54围堰堰体监控量测的及时性与实时天气预报掌控预判性4膜袋砂水下抛填准确定位围堰填筑潜水员水下探测检查5四、接线工程工艺介绍及关键技术东岸水下立交段以及疏散大厅段基坑相邻匝道结构设计基底位置高程不一致，岩层厚，绘制基坑3D模型结合格构柱网格形式布置控制基底标高。1.基底及垫层施工绘制3D基底高程控制图放样基底标高控制等高线，保证基底高程准确利用格构柱控制基底标高底板防水垫层施工效果图共板段防水垫层施工效果图下层匝道底板防水垫层上层匝道底板防水垫层上层匝道底板防水垫层基底找平及垫层质量控制要点基底找平及垫层安全控制要点网格法布点准确定位12基底及垫层平整度格构柱张贴警示标示12作业人员穿戴警示衣物班前讲话3日常全程旁站监督54安全学习1、基底找平及垫层（1）防水卷材层施工结构侧墙及底板采用高分子自粘胶膜防水卷材，在阴阳角部位铺设50cm加强层卷材完毕后进行铺设，为防止防水层下滑脱落，在防水层端部采用机械固定，进行临时压边处理。2.防水层施工底板及侧墙防水板铺设阴阳角处理圆顺、无凸起施工缝加强层平整施侧墙临时压边固定底板及侧墙防水板铺设（2）防水涂料层施工结构顶板防水层采用防水渗透结晶+≥3.0mm厚聚合物水泥防水涂料结合而成，防水涂料分Ⅰ型和Ⅱ型两种，两种类型涂料搭接段不小于150mm。2.防水层施工顶板喷涂渗透结晶底层均匀喷涂，1.2~1.5Kg/m2穿戴专用鞋套，均匀涂刷顶板防水涂料涂刷共板段防水保护层施工上层匝道底板防水保护层（1）格构柱穿结构防水细部构造格构柱在底板、顶板板厚1/3处焊接两道道止水钢板，与格构柱四周满焊。结构整体施工完成并达到设计强度后，割除格构柱，并采用防水渗透结晶+10mm厚钢板+同结构混凝土标号砂浆填充凹槽+防渗水结晶进行封闭。3.特殊部位防水层施工结构穿内格构柱防水现场施工效果图表面打磨干净涂刷防腐漆止水钢环焊缝饱满，焊接质量好格构柱拆除顶板封闭收口（2）施工缝防水细部施工施工缝采用两道镀锌钢板，堵头位置镀锌钢板采用上下模板进行固定并与结构主筋焊接牢固。为了保证在垂直交叉部位的防水效果满足要求，十字交叉位置的镀锌钢板采用三面围焊，底板和侧墙转角处采用定制构件。双排钢管马镫脚手架结构施工缝细部构造施工底板与侧墙交接处止水钢板三面围焊堵头模板与止水钢板安装平顺、贴合紧密3.特殊部位防水层施工（3）施工缝的凿毛处理施工缝模板拆除后，及时进行凿毛处理，安排专人现场盯控，绑扎下组钢筋前，组织人员联合验收，确保凿毛质量。结构施工缝凿毛处理结构施工缝凿毛处理施工缝混凝土凿毛彻底，无遗漏3.特殊部位防水层施工（4）变形缝细部构造变形缝采用一道外贴式橡胶止水带+两道中埋式钢边橡胶止水带+一道@400mmΦ40剪力杆+一道内贴可拆卸式止水带组合而成，外贴式橡胶止水带接头均采用热熔千斤顶挤压连接。3.特殊部位防水层施工变形缝位置细部构造变形缝接头热熔挤压连接变形缝位置细部构造实体施工图防水层施工质量控制要点防水层施工安全控制要点高空作业安全防护12作业人员正确佩戴防护用品消防防护措施全程监督落实3日常全程旁站监督54作业平台平整、连接牢固3、防水层施工相邻接缝位置密闭性12均匀、平整度以及厚度焊缝饱满、紧密及过水检漏3热熔加压接缝对接检测54防腐、防锈处理底板下翻梁高度较高，采用双排钢管马镫脚手架+双排钢筋马镫进行支护。4.结构钢筋制作与安装