隧道工程：管段浮运与沉放成果

1．管段浮运

管段在干坞中预制完成后，就可在干坞内灌水使预制管段逐渐浮起，浮起过程中利用在干坞四周预先为管段浮运布设的锚位，用地锚绳索固定上浮的管段，然后通过布置在干坞坞顶的绞车将管段逐节牵引出坞。管段出坞后，先在坞口系泊。当分批预制管段时，也可在临时拖运航道边选一个具备条件的水域临时抛锚系泊，这样可以使管段未沉放之前都可以出坞，且不会影响下批管段按期预制。对临时管段的拖运要保证有足够的水深，防止管段搁浅。

管段向隧址浮运时，可采用拖轮拖运或岸上绞车拖运。当水面较宽，拖运距离较长时一般采用拖轮拖运，拖轮的大小和数量应根据管段的几何尺寸、拖航速度及航运条件等，通过计算分析后选定；当水面较窄时，可采用岸上设置绞车拖运。

管段浮运时，应在临时航道上设置导航系统，加强对水上交通的管理。要选择良好的气候条件，一般要求风力小于5级，晴天，能见度应大于500 m。

2．管段沉放

当管段浮运就位后，需将管段沉放至水底，在事先开挖的基槽中与相邻管段对接。管段沉放是沉管隧道施工的重要环节，它受气象、水流、地形等自然条件的直接影响，还受到航运条件的制约。因此在施工时需要根据自然条件、航道条件、沉管本身的规模以及沉管的设备条件因地制宜地选用合适的沉放方法，详细制订水中作业方案，安全稳定地将管段沉放到设计位置。

国内外已建成的沉管隧道所采用的沉管沉放方法归纳起来可分为两大类：一类是吊沉法，一类是拉沉法。到目前为止采用吊沉法较多。根据吊沉法所采用的设备不同，吊沉法又可分为起重船吊沉法、浮箱吊沉法、自升式平台吊沉法和船组杠吊沉法。

管段的沉放作业全过程可分为以下三个阶段进行。

（1）沉放前的准备。

在沉放前应事先和港务、港监部门商定航道管理事项，并及早通知有关部门。管段沉放作业开始的前1～2 d，把管段基槽范围内和附近的淤泥、砂清除干净，避免沉放中途搁浅；设置临时支座，保证管段能顺利沉放到预定位置。同时应事先埋设好管段作业与作业船组定位用的水下地锚，地锚上需设置浮标；做好水上交通管制准备，需抓紧时间做好封锁线标志（浮标、灯号、球号等）。短暂封锁范围：上下游方向各100～200 m，沿隧道中线方向的封锁距离视定位锚索的布置方式而定。

（2）管段就位。(www.xing528.com)

在高潮平潮之前，将管段浮运到指定位置，此时可距规定沉放位置10～20 m处，并挂好地锚，校正好方向，使管段中线与隧道中线重合，误差不应大于10 cm，将管段纵坡调整到设计坡度。定好位后即可开始灌水压载，直至消除管段全部浮力为止。

（3）管段下沉。

管段下沉全过程一般需要2～4 h，因此应在潮位退到低潮之前1～2 h开始下沉。开始下沉时，水流速度宜小于0.5 m/s，如流速超过0.5 m/s，就要另外采取措施，如加设水下锚碇，使管段安全就位。

管段下沉作业一般分三个步骤进行，即初步下沉、靠拢下沉和着地下沉。

① 初步下沉。先灌注压载水至下沉力达到规定值的50%，随即进行位置校正，待前后左右位置校正完毕后，再灌水至下沉力规定值的100%。而后按20～50 cm/min的速度将管段下沉，直到管底离设计高程4～5 m为止，下沉时要随时校正管段位置，如图13-3-7所示。

② 靠拢下沉。将管段向前节已设管段方向平移，直至距前节管段2～2.5 m处，再将管段下沉到管段底部离设计高程0.5～1.0m左右，并再次校正管段位置。

图13-3-7　管段下沉作业步骤

1—初步下沉；2—靠拢下沉；
3—着地下沉。

③ 着地下沉。先将管段底降至距设计高程0.1～0.2 m处，再将管段继续前移至既设管段0.2～0.5 m处，校正位置后即开始着地下沉。这最后0.1～0.2 m左右的下沉速度要很慢，并应随时校正管段位置。着地时先将管段前端上鼻式托座搁在前节管段下鼻式托座上，然后将管段后端轻轻地搁置在临时支座上。搁好后，管段上各吊点同时卸载，先卸去1/3吊力，校正管段位置后再卸至1/2吊力，待再次校正管段位置后，卸去全部吊力，使管段下沉力全部作用在临时支座上。

沉放作业的主要设备有管段吊装设备、拉合千斤顶、定位塔、地锚、测站和水文站、超声波测距仪、倾度仪、绳索测力计、压载水容量指示器、指挥通信器材等。