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沉管隧道技術(shù)現狀分析

沉管隧道主要分為鋼結構和混凝土結構沉管隧道，其中混凝土沉管隧道縱向結構可分為整體式和節段式兩種基本形式。節段式沉管隧道管節的長(cháng)度一般為100m～200m之間，一個(gè)管節由若干個(gè)節段組成，每個(gè)節段長(cháng)度約20～30m，節段與節段之間斷開(kāi)，通過(guò)柔性止水帶相連，這種型式在歐洲采用廣泛；整體式沉管隧道管節的長(cháng)度一般在80m～120m，一個(gè)管節以若干施工縫劃分并分批澆筑，較后形成混凝土結構整體，相鄰施工縫之間的長(cháng)度約20～30m，這種型式在亞洲采用較多。

沉管隧道工法從上個(gè)世紀末開(kāi)始逐步在國內應用，近10年得到較快發(fā)展，其中主要以整體式混凝土沉管為主，國內倉頭沉管隧道、官洲沉管隧道、南昌紅谷沉管隧道均采用了整體式混凝土結構形式，而港珠澳大橋沉管隧道是國內首先個(gè)采用節段式混凝土沉管隧道的項目。

基礎處理

沉管隧道的基礎處理主要是為了解決開(kāi)挖引起的地基土軟硬不均、流砂管涌、槽底不平整、基槽回淤等問(wèn)題。目前，國內外常用的沉管隧道基礎處理方法大致可分為先鋪法、后填法和樁基法。其中我國普遍采用后填法中的流砂法灌砂，包括高雄跨港隧道、香港東區隧道、珠江隧道、上海市外環(huán)線(xiàn)隧道、倉頭沉管隧道等，該方法的施工難點(diǎn)在于灌砂基礎的充滿(mǎn)度和密實(shí)度難以控制，致使管段后期有不同程度的下沉，有待進(jìn)一步開(kāi)展研究。

干塢設計

干塢是管段的臨時(shí)預制場(chǎng)所，一般在陸地上開(kāi)挖后形成，稱(chēng)為固定干塢，也有在半潛駁上行管段預制，稱(chēng)為移動(dòng)干塢。我國大多沉管隧道都是采用的固定干塢，廣州侖頭生物島隧道在建的廣州金光東隧道由于附近無(wú)合適的干塢場(chǎng)地，采用移動(dòng)干塢方案。我國沉管隧道技術(shù)發(fā)展與創(chuàng )新近年來(lái)，隨著(zhù)我國沉管隧道建設事業(yè)的快速發(fā)展，沉管隧道修建技術(shù)水平有了明的提高，特別是應用領(lǐng)域全部拓展，建設方法及手段也是“不拘形式、實(shí)效為主”。

隧道管節生產(chǎn)和安裝的新型設備

圍堰防滲穩定技術(shù)

工程師們通過(guò)建立充砂長(cháng)管袋圍堰穩定分析簡(jiǎn)化模型，提出圍堰穩定計算公式，進(jìn)行圍堰內外部穩定分析，并建立圍堰三維數值模型，分析多種工況下圍堰受力及變形情況。從塑性混凝土防滲性能、充砂長(cháng)管袋受力與變形以及充砂長(cháng)管袋圍堰穩定性3方面對紅谷隧道圍堰工程進(jìn)行理論分析，并結合工程實(shí)際，指導膜袋材料選取、接縫縫紉、管袋沉放定位、塑性混凝土配合比設計、防滲墻施工等圍堰關(guān)鍵技術(shù)，形成了由充砂長(cháng)管袋+塑性混凝土

墻+鋼筋混凝土墻組成的大型臨時(shí)圍堰施工技術(shù)。

1.管節浮運創(chuàng )新

中國工程師通過(guò)建立內河流域管節浮運過(guò)程風(fēng)險節點(diǎn)分析體系，探索了管節在浮運過(guò)程中的水流阻力性能，深入研究了內河沉管法隧道管節浮運水文窗口選擇，提出了管節浮運流速限值，發(fā)明了綁拖工裝架，實(shí)現了“拖輪綁拖與吊拖相結合、岸上地錨與水中錨塊相結合及設置工程船輔助”的管節浮運方式，解決了大流速條件下管節浮運姿態(tài)控制問(wèn)題。

結語(yǔ)

雖然我國沉管隧道的應用與研究起步較晚，但是隨著(zhù)南昌紅谷沉管隧道、港珠澳大橋沉管隧道等一系列沉管隧道工程的順利建成通車(chē)，我國已掌握其中的關(guān)鍵技術(shù)并實(shí)現了創(chuàng )新發(fā)展，標志著(zhù)我國沉管隧道建造技術(shù)已經(jīng)步入 。相信在地下空間開(kāi)發(fā)的新高潮中，我國會(huì )開(kāi)展更大規模的沉管隧道建設，突破更多的核心技術(shù)，實(shí)現沉管隧道行業(yè)發(fā)展的目標。