一、優(yōu)點(diǎn)和適用條件

1.1 采用沉管法施工的水下段隧道，比用盾構法施工具有較多優(yōu)點(diǎn)。主要有：

（1）容易保證隧道施工質(zhì)量。因管段為預制，混凝土施工質(zhì)量高，易于做好防水措施；管段較長(cháng),接縫很少,漏水機會(huì )大為減少，而且采用水力壓接法可以實(shí)現接縫不漏水。

（2）工程造價(jià)較低。因水下挖土單價(jià)比河底下挖土低；管段的整體制作,浮運費用比制造、運送大量的管片低得多;又因接縫少而使隧道每米單價(jià)減少；再因隧道頂部覆蓋層厚度可以很小，隧道長(cháng)度可縮短很多，工程總價(jià)大為減少。

（3）在隧道現場(chǎng)的施工期短。因預制管段（包括修筑臨時(shí)干塢）等大量工作均不在現場(chǎng)進(jìn)行。

（4）工作條件好、施工保護。因除極少量水下作業(yè)外，基本上無(wú)地下作業(yè)，更不用氣壓作業(yè)。

（5）適用水深范圍較大。因大多作業(yè)在水上工作，水下作業(yè)極少，故幾乎不受水深限制，如以潛水作業(yè)實(shí)用深度范圍，則可達70米。    

（6）斷面形狀、大小可自由選擇，斷面空間可利用。大型的矩形斷面的管段可容納4～8車(chē)道，而盾構法施工的圓形斷面利用率不高，且只能設雙車(chē)道。

1.2適合于沉管法施工的主要條件：

    沉管法適用于水道河床穩定和水流并不過(guò)急的河道。前者不僅便于順利開(kāi)挖溝槽，并能減少土方量；后者便于管段浮運、定位和沉放。

二、管段制作

管段的預制是沉管隧道施工的關(guān)鍵項目之一，關(guān)鍵技術(shù)包括

2.1容重控制技術(shù)。

混凝土容重定了管段重量大小，如果控制不當，可能造成管段無(wú)法起浮等問(wèn)題，為了保證管段浮運的穩定性干舷高度，必須對混凝土容重進(jìn)行控制，措施包括配合比控制、計量衡器控制、配料控制、容重抽查等。

2.2幾何尺寸控制。

幾何尺寸誤差將引起浮運時(shí)管段的干舷及變化，進(jìn)而增加浮運沉放的施工風(fēng)險。特別是鋼端殼的誤差，會(huì )增加管段對接難度和質(zhì)量、影響接頭防水成效，甚到影響隧道整條線(xiàn)路。因此，幾何尺寸誤差控制是管段預制施工技術(shù)的難點(diǎn)、之一。管段幾何尺寸控制措施主要包括準確測量控制、模板體系控制、鋼端殼控制，鋼端殼采用二次安裝清理安裝誤差。

2.3結構裂縫預防。

管段混凝土裂縫的控制是沉管隧道施工成敗的關(guān)鍵之一，也是保證隧道穩定運行的決定性因素，因此需要在所有施工環(huán)節對縫控制予以考慮。

三、管段沉放

管段沉放是沉管法水底隧道施工中比較重要的一個(gè)環(huán)節,它受到氣象、河流自然條件的直接影響,還受到航道條件一定的制約,所以在沉管隧道施工中,并沒(méi)有一套 通用的管段沉放方法。施工時(shí)需根據自然條件、航道條件、沉管本身的規模以及設備條件等,因地制宜地選用合適的沉放方法。

浮箱吊沉法是比較新的一種管段沉放法。通常在管段上方放4只方形浮箱,用吊索直接將管段系吊，浮箱分成前后兩組,每組兩只浮箱用鋼桁架聯(lián)成整體,并用錨索將各組浮箱定位，在浮箱頂上安設起吊

卷?yè)P機和浮箱定位卷?yè)P機。管段的定位須在其左右前后另用錨索牽拉，其定位卷?yè)P機則設于定位塔的頂部。這一沉放法的主要特點(diǎn)是設備簡(jiǎn)單，適用于寬度20米以上的大、中型管段。

    小型管段可采用方駁杠吊法,即在管段兩側分設4艘或2艘方駁船,左右兩艘之間設鋼梁作杠吊管段的杠棒。這一方法在沉放時(shí)較平穩，且在浮運時(shí)可以用左右的方駁夾住管段以提高穩定性。

四、管段水下連接

管段的水下對接采用水下壓接法完成，該法是利用靜水壓力壓縮 GINA止水帶，使其與被對接管段的端面間形成密閉隔水成效，水下對接的主要工序包括對位、拉合、壓接內部連接、拆除端封墻等工序。           

為了確保沉管隧道各個(gè)管段能準確連接，需要建立測量系統和調整裝置。測量系統包括引導管段到位和使管段正確對接兩個(gè)部分。引導管段到位的測量系統是在陸地上用掃描式全站儀自動(dòng)跟蹤測量定位控制塔上的棱鏡，根據測量結果用計算機算出管段現在位置，顯示在屏幕上，指導指揮人員下一步?jīng)Q策（進(jìn)一步下沉或平面位置調整）。使管段正確對接的測量系統可采用超聲波探測裝置（水下三維系統）配合陸地上的引導系統，以及時(shí)掌握管段的位置與狀態(tài)（管段擺動(dòng)與否），以及正沉放管段與已沉放管段之間的相對位置（端面間距離、方向、縱橫斷面的傾斜等），從而施工保護、正確并以較短時(shí)間實(shí)現管段的沉放與對接，避免沉放過(guò)程中管段碰撞和GIMA橡膠止水帶損傷等事故發(fā)生。

超聲波探測裝置可自動(dòng)測量管段端面之間的相互距離、水平和垂直偏移、管段傾斜，檢查測試結果通過(guò)計算機處理后顯示出圖像，作為監控管段沉放的根據。較后對接時(shí)，還需潛水員大量、多次的檢查，確認位置正確，保證沉放施工保護、成功。管段壓艙水箱加減壓艙水時(shí)，管內需要人工工作多個(gè)閥門(mén)，管段沉放開(kāi)始之前管內人員必須全部離開(kāi)，拉合管段并初步止水后，人員方可再進(jìn)入管內進(jìn)行水力壓接，這是沉管隧道施工的施工保護要求，但實(shí)際工作很難做到。因管段沉放接近基槽底部時(shí)，通常周?chē)�水體容重會(huì )增加，管段負浮力會(huì )減小，這時(shí)需要施工人員進(jìn)入管內進(jìn)行工作增加壓艙水。

50年代以前,對鋼殼制作的管段,曾采用水下灌筑混凝土的方法進(jìn)行水下連接。對鋼筋混凝土制作的矩形管段，現在普遍采用水力壓接法。此法是在50年代末期在加拿大隧道實(shí)踐中創(chuàng )造成功的，故也稱(chēng)溫哥華法。它利用作用于管段后端封墻上的較大水壓力，使安裝在管段前端周邊上的一圈尖肋型膠墊產(chǎn)生壓縮變形,形成一個(gè)水密性良好的止水接頭施工中在每節管段下沉著(zhù)地時(shí)，結合管段的連接，進(jìn)行符合精度要求的對位，然后使用預設在管段內隔墻上的2臺拉合千斤頂（或利用定位卷?yè)P機），將剛沉放的管段拉向前一節管段，使膠墊的尖肋略為變形，起初步止水作用。

完成拉合后，即可將前后兩節管段封墻之間被膠墊封閉的水，經(jīng)前節管段封墻下部的排水閥排出，同時(shí)利用封墻頂部的進(jìn)氣閥放入空氣。排水完畢后，作用在整個(gè)膠墊上更為較大的水壓力將其再次壓縮,達到止水。完成水力壓接后,便可拆除封墻（一般用鋼筋混凝土筑成），使已沉放的管段連通岸上，并可開(kāi)始鋪設路面等內部裝修工作。

五、基礎處理

處理沉放管段基礎的目的是使溝槽底面平整，而不是為了提高地基的承載力。在水下開(kāi)挖的溝槽，其底面凹凸不平，如不加以整平，管段沉放后會(huì )因地基受力不均勻而導致局部破壞，或因不均勻沉陷而開(kāi)裂。為了提高溝槽底面的平整性，到今絕大多數建成的水底隧道采用墊平的方法。

5.1（基礎墊平）先鋪法

它是在作業(yè)船上通過(guò)卷?yè)P機和鋼索工作特制的刮鋪機或鋼犁，沿著(zhù)溝槽底面兩側設置的、具有規定標高和坡度的導軌，將放下的墊料往復刮平。該法缺點(diǎn)較多。

5.2（基礎墊平）后填法

即先將管段沉放在溝槽底上的臨時(shí)支座上，并使管底形成一定的空間（管段底板內預設液壓千斤頂，在定位時(shí)可以頂向支座，調節管段高程），隨后用墊層材料充填密實(shí)。后填法中較早用的是灌砂法，僅適用于底寬不大的船臺型管段。

40年代初創(chuàng )造成功的噴砂法，適用于寬度較大的大型管段。從水面上用砂泵將砂水混合料通過(guò)伸入管段底下的噴管向管底空間噴注，使形成一厚實(shí)均勻的砂墊層，噴砂作業(yè)須設專(zhuān)用臺架和一套噴砂與回吸用的L形鋼管。噴砂開(kāi)始前,可利用它清理溝槽底上回淤土或塌方土。噴砂完畢，隨即松開(kāi)定位千斤頂，利用管段重量將砂墊層壓實(shí)。這一基礎處理方法在歐洲用之較多。70年代日本用沉管法建造東京港、衣浦港等水底隧道時(shí)，采用了壓漿法、壓混凝土法等管段基礎處理的新技術(shù)。