【隧道方案】沉管隧道管段预制方案

XX新区XX大道XX隧道工程

沉管管段预制施工方案

XX集团有限公司 二0XX年XX月

目录

1 编制目的 ................................................................ 1 2 编制原则 ................................................................ 1 3 编制依据 ................................................................ 1 4 设计概况 ................................................................ 1 5 管段的技术要求 .......................................................... 2 6 与管段制作有关的气象条件 ................................................ 3 7 气象条件对管段制作的影响 ................................................ 4 7.1 施工过程中气温对成品混凝土抗渗性能的影响 ............................ 4 7.2 降水、暴雨及台风等自然条件对工程施工的影响 .......................... 4 8 总体施工方案及施工平面布置 .............................................. 5 8.1 总体施工方案 ........................................................ 5 8.2 管段预制施工流程 .................................................... 8 8.3 施工平面布置 ........................................................ 9 8.4 管段预制节点工期 .................................................... 9 9 坞内施工组织 ........................................................... 10 9.1 进出干坞车道及坞内交通组织 ......................................... 10 9.2 钢筋作业生产线 ..................................................... 10 9.3 模板制安作业生产线 ................................................. 10 9.4 水电管线布置 ....................................................... 10 10 管段预制 .............................................................. 10 10.1 沉管预制测量方案 .................................................. 10 10.2 沉管台座施工 ...................................................... 11 10.3 模板工程 .......................................................... 11 10.4 钢筋工程 .......................................................... 29 10.5 混凝土工程 ........................................................ 31 10.6 钢端壳安装 ........................................................ 44

10.7 端封门施工 ........................................................ 49 10.8 GINA止水带安装 .................................................... 50 10.9 压载水箱施工 ...................................................... 53 10.10 预埋件安装 ....................................................... 55 10.11 垂直和水平千斤顶安装 ............................................. 59 10.12 管段防水 ......................................................... 60 10.13 E3-1、E3-2节拉合施工 ............................................. 64 10.14 防锚层制作 ....................................................... 67 11 工期安排及主要资源投入 ................................................ 69 11.1 工期安排 .......................................................... 69 11.2 资源投入 .......................................................... 70 12 保证措施 .............................................................. 70 12.1 安全保证措施 ...................................................... 70 12.2 质量保证措施 ...................................................... 72 12.3 文明施工、环境保护措施 ............................................ 73

中央大道海河隧道工程沉管管段

制作施工方案

1 编制目的

通过本方案的编制和有效实施，达到管段制作质量优良、进度可控、确保安全、资源合理的目的，即：管段主体质量上达到内实外美、不渗不漏、确保一次浮运成功，进度上按既定计划稳定推进，保证节点工期的顺利实现，安全上要确保无轻伤及以上安全事故，资源投入尽可能经济合理。 2 编制原则

遵循“顺序合理、总体平行、局部流水，抓住关键、控制风险，保证安全、重视防水，组织协调、确保工期”的基本原则编制本方案。 3 编制依据

以中央大道海河隧道工程施工合同为基础，结合实施阶段的施工组织设计，遵循国家、天津市、行业的相关规范和标准，服从建设管理单位、监理工程师、我集团公司的相关管理文件要求进行沉管管段实施方案的编制，主要涉及的规范、文件有：

中央大道海河隧道工程施工合同；

混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)； 钢筋焊接、机械连接及验收规程（JGJ18-2003，J253-2003） 工程测量规范(GB50026-93)；

天津市建设工程现场文明施工管理办法； 建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)； 城市建设档案管理规定； 天津市城市建设档案管理办法；

天津市市政基础设施工程档案的编制指南； 建设工程质量管理条例；

中央大道海河隧道工程施工图设计－第三册第二分册管段结构设计图； 实施性施组及施工调查取得的相关资料；

建设管理单位及监理工程师下发的其他管理文件等。 4 设计概况

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本标段工程穿越海河隧道采用沉管法施工工艺。

沉管段设计里程为K28+492.0～K28+747.0，全长为255米，由四节预制管段组成，管段长85m（E1、E2管段），80+5m（E3-1、E3-2管段）；管段横断面按照两孔三管廊设计。

管段对接采用水力压接法，从北端岸上段向南端依次沉放，采用水下最终接头，最终接头设在南端岸边，管段间均采用柔性接头，接头间采用PC钢索连接。

本隧道采用轴线干坞预制管段，干坞设于海河南侧靠河侧，一次预制三节管段。所有预制管段在干坞内一次试漏，分节起浮并完成一、二次舾装，管段在干坞内完成二次舾装后依次绞移至隧址沉放、对接，其结构设计如下：

管段结构设计采用矩型箱式结构，本段结构混凝土总量约32680m3；除了对大体积混凝土施工都有针对性的设计外，为满足管段的接头防水和浮运、沉放及对接，都做了特殊的设计，如钢端壳7个，其中A型4个，B型3个、GINA止水带4条、端封门6套、压载水箱和管段浮运、沉放及对接辅助设施等等。

本工程沉管分成4节预制，其中E1管段85m、E2管段85m、E3-1管段80m、E3-2管段5m。管段断面是“二孔三管廊”的矩形箱式结构，断面尺寸为36.6m×9.65m，底板厚1.4m，外侧墙厚1.0m，中隔墙厚0.6m，顶板厚1.35m。管段砼强度等级为C40，抗渗等级为S10。管段形状如图4-1所示。

图4-1 管段标准横断面

5 管段的技术要求

沉管隧道的管段是隧道的主体结构，须经预制、浮运、沉放三个阶段，最终形成运行阶段的隧道，因此管段结构除满足受力要求外，其防水抗渗性能以及其干舷高度等各方面都有特殊要求。

（1）管节混凝土要求

混凝土等级：C40；混凝土抗渗等级：S10。 混凝土容重：23.5KN/m³，误差±0.1KN/m³。

混凝土抗裂要求：不允许出现贯穿性裂缝，尽量避免表面裂缝，严格控制水化热，并加

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强养护，确保各段混凝土干缩裂缝宽度≤0.1mm，裂缝深度＜25mm。

混凝土出槽及浇筑入模温度≥8℃≤28℃；管节混凝土内外温差≤25°C。 （2）管节外形尺寸精度

管节外包宽度允许误差：＋10～－10mm 管段外包高度允许误差：＋5～－5mm 管段长度允许误差：＋30～－30mm 顶、底板厚度允许误差：0～－5mm 内孔净高允许误差：0～＋5mm 内孔净宽允许误差：0～＋10mm 外墙、内墙厚度允许误差：0～－10mm （3）两端面要求

平整度：两端面的表面不平整度小于3mm；每延米内不平整度小于1mm。 横向垂直度（左右两点之差）：<3mm。 竖向倾斜度（上下两点之差）：<3mm。 （4）管段端面（端钢壳）；平整度要求：

表面不平整度小于3mm；每延米内不平整度小于1mm。 横向垂直度（左、右侧壁外缘两点之差）：<3mm。 竖向倾斜度（顶、底板外缘两点之差）：<3mm。 （5）管节防水要求

① 沉管段自防水混凝土强度等级为C40、抗渗等级为S10。

② 管段接头处采取两道防水：第一道防水采用GINA橡胶止水带防水，第二道防水为OMEGA橡胶止水带防水。

③ 预制管段底板采用外包PVC塑料防水板，侧墙、顶板表面喷涂聚脲防水涂料。 ④ 纵向施工缝采用钢板止水带和单组份聚氨脂膨胀密封胶设置于缝中的方法发挥其止水的作用。钢板需要经过镀锌处理，电镀锌涂锌涂层厚度8～10μm。

⑤ 后浇带垂直施工缝采用中埋式止水带和单组份聚氨脂膨胀密封胶设置于缝中的方法发挥其止水的作用。

⑥ 最终接头垂直施工缝埋设单组份聚氨脂膨胀密封胶和预埋式注浆管，且在结构施工完毕达到强度后，压注水性环氧树脂浆液。环氧树脂浆液应达到《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》（JC/T1041-2007）中固化物理学性能II级性能指标。注浆所需达到最终压力应根据具体选择的材料，由业主、设计、施工共同确认。 6 与管段制作有关的气象条件

⑴ 气温：

根据1951～2006年资料统计：年平均气温：12.3℃，年平均最高气温16.2℃：年平均最低气温9.1℃：极端最高气温：39.9℃（1955年7月24日）：极端最低气温-18.3℃（1953

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年1月17日）。

⑵ 湿度：

根据1981～2005年资料统计：平均相对湿度65%：最大相对湿度100%：最小相对湿度3%：

全市空气相对湿度以夏季最大，7、8月份平均值可达80%左右，春季最小，2至4月份最低值为0%。全市年蒸发量1688～1917mm，冬季最小，只占全年的9%，春季最大，占全年的36%，5月份最多，占全年的16%。

⑶ 降雨：

平均降水量为550～680mm,年平均降水日数为64～73天。从海上输送来的暖湿气流受北部山脉的阻滞和抬升，经常在燕山迎风坡和山前平原形成多雨带，使全市年降水量的分布由北向南递减。北部最大年降雨量可达1213mm，最小年降雨量为352mm，南部多雨年可达1189mm，少雨年只有244mm。天津的汛期为6月中旬。汛期的平均雨日在42天左右，夏季降水量为441～568mm，占全年降水量的80～84%，又主要集中在7、8月份。

土壤最大冻结深度：场地标准冻结深度0.6m。 ⑷ 雾况：

年平均雾日14.6天。能见度小于1km的大雾多集中于秋冬两季，尤以11、12月为多，持续3-4小时，对航行有影响。

⑸ 风况：

用塘沽海洋站东突堤测站1997～1999年资料统计，本区常风向为E向，出现频率为11.71%：次常风向为S向，频率为10.34%：强风向为E向，该向》6级风的频率为1.96%，全年各向》6级风所出现的频率为3.65%。

⑹ 地震

本地区l历史上曾发生过5级以上破坏性地震5次，其中1976年11月15日的宁河6.9级为最大一次，1976年和1977年汉沽两次6.2级地震，还曾发生一些中小地震。对历史地震资料的分析表明，对本线为穿越区域或震害影响最大的是1976年7.8 级唐山地震。

根据《中国地震动叁数区划图》(GB 18306-2001)及《中国地震烈度区划图》，该场地基本烈度为7度，地震加速度为0.15g，设计地震分组为第一组，因本工程为抗震重点工程，提高1度按8度设防。 7 气象条件对管段制作的影响

1.1 施工过程中气温对成品混凝土抗渗性能的影响

由于高温和低温会对混凝土施工会产生不利影响，在塘沽地区这两种气象都具备，而且持续时间比较长，因此在夏季高温或冬季低温情况下进行混凝土施工，必须采取各种措施加以控制，以保证混凝土的施工质量。

1.2 降水、暴雨及台风等自然条件对工程施工的影响

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本工程除极少的管内工程外，大部分工程都属于露天施工，点多面广，而且工程又位于海河边及水中，施工过程中受降水、暴雨、高温及低温等自然条件的影响比较大。降水、高温及低温天气会导致施工停顿，特别是混凝土施工，长时间的影响将会造成工期的延误。台风、暴雨天气除会导致施工停顿外，如果强度较大，还会造成一定的经济损失，而且带来防汛抗潮抢险等方面的工作量。 §2 总体施工方案及施工平面布置 2.1 总体施工方案

每节管段参数如下表所示。

各管段长度明细表

管节编号 E1 E2 E3-1 E3-2 纵坡 α1 －2.7% －0.548% ＋1％ ＋1％ 91.5608 90.3141 88.9809 88.9809 夹角 α2 88.4392 89.6859 91.0191 91.0191 α3 1.5608 0.3141 1.0191 1.0191 管段名义长（m） 85 85 80 5 斜长（m） 84.891 84.861 79.873 4.931 根据实施性施工组织设计的安排及本标段的总体施工顺序安排，本工程分八个阶段进行施工平面布置，管段制作处于第三阶段。总体施工顺序见图8-1所示。

开挖到位后，及时按设计进行坞底结构处理。

管段共有4节（E1、E2和E3-1+E3-2），预制采用轴线干坞预制方案，一次在干坞内预制四节管段。

按E3-1、E3-2、E2、E1的顺序预制完成后，在坞内进行E3-1和E3-2管段的拉合；同时安排南岸与沉管相连接的暗埋段的框架结构底层的施工；以及适时安排沉管段基槽疏浚普挖，河内打设钢管桩临时基础。

沉管管段混凝土采用自拌合混凝土。

根据类似工程的经验，每节管分段施工，段与段之间设置1.5m左右的后浇带。E1、E2、E3-1分为5个施工段先后制作，设4处后浇带，E3-2单独制作；以E1节为例，管段制作平面施工分段示意图见图8-2所示。

每段管节横断面上均分二次浇注，首先浇注底板及侧墙浇注到3.5m高度；然后施工剩余6.15m高外墙、隔墙及顶板。

模板分两次安装；砼浇注采用汽车泵，每次浇注均采用两台汽车泵对称浇注。

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施工准备 干坞止水帷幕、干坞南岸干津沽公路小基坑连续墙、钢管岸 坞以外立交、道 内隧道连续墙 隧道施路工程施工、止水墙 保 工 工 干坞降水 抗拔桩、地 干坞开挖及护坡施工 小基坑开挖、支护 坞底结构施工 N1负二层主体结构 支撑转换、局部回填 管段预制 拉合、一次舾装 E3-1、E3-2 防锚层施工、E1管基临坞内灌水、检漏试浮 段出坞设施安装 槽时 浚钢 桩挖 坞门拆除，坞口浚挖 施 工 E1管段出坞、浮运、二次舾装、E2、E3管段出坞 沉放与北岸对接及稳定压载设施准备及安装 E2、E3浮运沉放对接及压载 最终接头、管内工程施工 沉管注浆基础施工 钢围堰施工、沉管段基槽回填 附属工程 干坞内隧道施工 路面施工 土建完工 图8-1 总体施工顺序图 6

管段制作施工分段如下表所示。

管段分段施工长度表

管节编号 管段长（m） 数量 E1 E2 E3-1 E3-2

85 85 80 5 5 5 5 1 施工分段 中心线长度（m） 16.25+15.5×3+16.25 16.25+15.5×3+16.25 13.75+15.5×3+13.75 5 后浇带 数量 长度（m） 4 4 4 / 1.5 1.5 1.5 /

图8-2 （E1）管段分段预制平面示意图（单位mm）

管段制作分层浇筑施工如图8-3所示。

图8-3 管段分层预制示意图

管段底板平面分段如图8-2所示，也分五段先后制作，分四个1.5米后浇带；管段施工

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方向为3→4→2→5→1。

砼浇筑时从下往上分层浇筑，每层浇注高度35cm，分四层浇注，浇筑段的中间向左右两侧按3%～5%的坡度倾斜面浇筑。

外加力行走式钢模台车做行车道孔内模， 外模采用大块钢模板；廊道内模采用18㎜厚木胶板，侧墙支模主要采用防水对拉螺栓，外侧加设临时斜撑加固；

E3-2管段支撑体系采用满堂支架，外侧墙模板采用大块钢模。 钢筋连接采用焊接和机械连接，人工绑扎钢筋。

管段顶板、底板蓄水养护，外侧墙内采用冷热两用调温循环水管养护，中隔墙不间断浇水养护。

每段浇注后，按设计间隔进行后浇带的施工。 E3-1 和E3-2管段对接采用中隔墙钢索预拉合的方式。

材料的水平及垂直运输采用3台跨度44米的龙门吊完成，即每管段横向尺寸内采用1台龙门吊覆盖。

2.2 管段预制施工流程

钢筋混凝土沉管，不但有作为永久性的钢筋混凝土管段结构预制施工，而且有管段沉放、对接所需的临时结构、预埋件等的安装。混凝土浇注分两步进行施工，第一步先施工管段底板，第二步施工侧墙及顶板。管段底板施工流程如图8-4所示。管段侧墙及顶板施工流程如图8-5所示。管段预制总流程如图8-6所示。

拆除内模 图8-4 底板施工工序流程图

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底模结构施工 底板钢筋绑扎 安装模板 预埋件及止水带 墙体钢筋绑扎 安装模板 顶板钢筋绑扎 预埋件及止水带 检查验收 混凝土浇注 界面处理及养护 拆除模板 图8-5 侧墙顶板施工工序图

检查验收 混凝土浇注 界面处理及养护

2.3 施工平面布置

防水层挂板施工 施工准备工作 管段底模结构施工 分段底板施工 分段侧墙 分段后浇带施工 压载水箱等安装 端封门施工 GINA止水带安装 管段试浮、检漏 防锚层砼浇注 图8-6管段预制施工总流程

钢端壳制作根据工程特点，将场地分为几个功能区域，分别为模板台车存放区、周转料存放区、钢筋加工存放区、钢构件加工及存放区、沉管制作区、场内道路等，具体布置见图8-7。

进坞便道 图8-7 预制管段平面布置图

2.4 管段预制节点工期

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进坞便道 E3-1管段 E2管段 E1管段 E3-2管段

E3-1、E3-2 、E2、E1管段制作于2009年10月30日开始，2010年7月7日完成，包括E3-1、E3-2管段的拉合施工，共计250日历天。 §3 坞内施工组织

3.1 进出干坞车道及坞内交通组织

为了运输施工机具、设备和材料，需要修建从坞外到坞底的运输道路，本工程在干坞东、西两侧各修建一条入坞便道。

预制管段南北东西四侧有10米的道路可供车辆通行，南北侧道路加设周转料存放场地。 3.2 钢筋作业生产线

根据本工程的情况确定钢筋作业生产线的生产能力和钢筋储备量，同时还详细规划了钢筋原材料堆放及成品堆放场。由于本工程钢材使用量大，半成品不宜叠压，因此要对堆放场进行合理规划，尽可能避免重复搬运。 3.3 模板制安作业生产线

沉管隧道模板系统以钢模台车为主，钢模台车在场外制作，现场安装。根据施工的需要，现场要设置木工车间，包括原材料仓库及半成品堆放场。 3.4 水电管线布置

根据施工组织设计以及施工动力设备要求及供电范围，确定施工用电负荷，并进行施工供电系统设计。

施工用电、供水干线划分如下：

⑴钢筋加工、金工车间为一干线进行布置。 ⑵ 干坞内一切动力（包括坞底排水）为一干线。

⑶ 供水干线的管径为150㎜。另外专门设置一路供水干线输送到坞底，供给混凝土养护用水。 §4 管段预制

沉管隧道管段是隧道主体结构的施工单元，要经过预制、浮运、沉放、对接、内部施工等工序，并最终投入运营，管段结构除了满足受力要求以外，其防水抗渗性能以及干舷高度等各方面都有较高要求，施工时对钢筋混凝土管段预制施工工艺要求严格。因此管段预制是本工程施工中的关键分项工程，必须采取各种强有力的措施，保证管段预制的施工质量。 4.1 沉管预制测量方案

见附件一《沉管预制测量方案》。

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4.2 沉管台座施工

为提高基底承载力，沉管段基底结构作如下设计和施工：

1、在干坞底部先用压土机压入350mm厚的大石块，接着铺设390mm厚级配碎石，100mm厚中粗砂倒滤层，再浇筑350mm厚钢筋混凝土，

2、为解决管段起浮问题，350厚钢筋混凝土板顶面设水槽，总体开口率为20%。水槽断面尺寸为10cm（宽）×5cm（深），分布间距为3m×3m，纵、横向贯通，并在基础外侧的混凝土挡墙上预留相应尺寸的沟槽。水槽内满填小粒径碎石或砂，上铺2mm厚PVC板。

4、结构形式及尺寸如图10-1所示。

图10-1 干坞沉管基底图

4.3 模板工程 4.3.1 模板设计原则

本工程沉管管段宽36.6m，高9.65m，左右对称为行车道孔，两侧、中间为廊道；混凝土管段是沉埋在水中的，对管段预制质量，特别是混凝土防渗性能有较高的要求。因此模板设

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计、加工及安装等应加强质量监控和管理，保证管段预制质量完全满足设计及施工规范的要求。

（1）模板必须有足够的刚度，保证管节的外形几何尺寸误差，不超过设计和施工规范规定的范围。

（2）模板安装要便于机械化施工。

（3）选择模板体系时，应充分考虑模板体系，可能对管节的混凝土防渗性能所带来的负面影响。

（4）具有提高工程质量、加快施工进度、提高效率、降低工程成本和实现文明施工的功能。

4.3.2 模板总体设计

管段预制采用组合式钢模板，通用性强、装拆方便、周转灵活。

共计5套，包括外侧模、行车道内门式桁架钢模、廊道模。其中16.25m一套，15.5m四套。

12.5m宽大空间车道内模采用门式桁架钢模，定型组装，具有足够的刚度以保证管段砼浇注后的几何尺寸；支撑型钢采用门式桁架，降低用钢量，做到经济适用；通过对拉、抗推连杆与廊道模板体系形成整体；便于拼装和拆除；

廊道中隔墙模板采用木胶板加背楞方木，设防渗对拉螺栓连接；顶板内模及底板倒角内模均采用全钢模板，并加强连接件及支撑件的组装，保证工程结构该部位的形状尺寸和相互位置的精确；采用满堂支架体系。

外侧模采用大块钢模，外侧设型钢或桁架作为侧向支撑，底部在预制平台上锚固，具有足够的刚度以保证管段浇注过程中外侧墙的变形，同时考虑外围空间的占有量不超过1.5m；顶部设拉管，可考虑横向通长拉杆或与顶部钢筋连接（不穿透顶板砼结构），以控制上部变形；先后两次拼装部位设有限位装置，以保证接茬部位的顺直。满足现场吊装设备的起吊能力，便于拼装和拆除。 4.3.3 模板分段分层

1、模板分段

管段由于有纵坡， E1、E2、E3模板按照斜长进行分段，三节管段模板实际分段长度如下表所示。

管节编号 管段斜长m 施工分段 12

后浇带

数量 E1 E2 E3-1 E3-2 2、模板分层 84.891 84.861 79.873 4.931 5 5 5 1 中心线长度（m） 16.25+15.5×3+16.141 16.25+15.5×3+16.111 13.75+15.5×3+13.623 4.931 数量 4 4 4 / 长度（m） 1.5 1.5 1.5 / 管段宽度为36.6m，高度为9.65m，分底层和顶层二次浇筑混凝土。第一次浇注高度3.50m，其中底板厚1.4m，侧墙倒角高0.50m，墙体高1.6m。据此，第一次浇注侧墙模板高度为4m，内模高度为2.60m，中隔墙模板高度均为2.60m，模板比砼浇注面高出50cm，以便于二次浇注时模板搭接。

第二次管段浇注高度6.15m其中墙体高度4.30m，侧墙倒角高0.50m，顶板厚1.35m。据此，第二次浇注外侧模高度为5.65m；廊道二次施工模板高度为4.25m；行车道内模二次施工模板高度为4.25m，形成全高度为6.9m的门式桁架钢模。 4.3.4 模板设计

根据管节断面的特点及管节分段分层预制的总体方案，管节模板以一个施工分段作为设计单元，以E1管为例，以最大分段长16.25m为标准段进行设计。管段模板总体分为下层模板体系和上层模板体系，具体由门式桁架模板、外侧模板、廊道模板组成。

1、下层模板体系 （1）预制平台 如10.２节所述。 （2）下层模板体系

下层模板体系指第一次浇注高度3.50m时的模板结构体系。主要包括4m高外层模与2.6m高内侧模，2.6m高中隔墙侧模，以及模板支撑体系。下层模板体系示意图（1/2断面）见图10-2。

下层模板的外侧模通过桁架底部与钢筋砼路面锚固连接固定，外侧设两道临时斜撑，在外侧模与内侧模顶设连接拉杆（侧墙砼顶面）；中隔墙设对拉杆，侧墙模板底部限位块与钢筋骨架焊接成整体；廊道内设连接杆连接。通过以上措施，使下层模板形成一个稳定的支撑体系。

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图10-2 下层模板体系示意图（1/2断面） 2、上层模板体系

上层模板体系指第二次管段浇注至顶板时的模板体系结构，其中侧墙二次浇注高度6.15m。主要包括5.65m高外侧墙模板、6.90m高门式桁架钢模、4.25m高廊道模板，以及模板支撑体系。上层模板体系示意图（1/2断面）见图10-3。

上层模板的外侧模在砼接茬部位连接，通过逐级拼装大块钢模和桁架至设计标高，外侧设临时斜支撑，顶部（管段顶板砼面以上）设水平向通长拉杆，与管段对侧的外墙模板连接，形成整体；门式桁架模板以管段底板作为基础，依次拼装支墩、桁架、纵梁及顶模板，通过水平向连杆与中隔墙连接成整体；中隔墙设对拉杆，廊道在管段底板上搭设满堂碗口件支架，通过水平向连杆与中隔墙连接成整体。

图10-3 上层模板体系示意图（1/2断面）

3、门式桁架模板结构

管段行车道宽度为12.5m，净高6.90m，采用门式桁架内模。

支墩采用Ф609 δ=16mm螺旋钢管，纵向间距为3m，横向间距为5m。Ф609钢管支墩两

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端采用δ=30mm钢板封盖，底部沿纵向设D=230mm行走滚轮，顶部与桁架连接。

桁架高度为1.16m，宽度为10m，每3m布设一榀，与Ф609钢管支墩间距一致。桁架下弦杆为160工字钢，上弦杆位150工字钢，弦杆及立杆为8cm槽钢，其中立杆间距为1m。杆件采用缀板焊接连接，形成整体。

桁架上部设250工字钢作为总梁，水平间距为1.25m，标准段长度为3m，与Ф609钢管支墩及桁架间距一致，与桁架上弦干螺栓连接。桁架上部共计分布8根，两侧倒角各布设一根。

以上Ф609钢管支墩、桁架、250工字钢纵梁形成门式桁架，其中Ф609钢管支墩与桁架另外设16槽钢斜连杆，相邻Ф609钢管支墩采用30槽钢连接，形成内模的支撑体系。

门式桁架支撑体系横断面见图10-4，门式桁架支撑体系纵断面见图10-5。

图10-4 门式桁架支撑体系横断面图

图10-5 门式桁架支撑体系纵断面图

内模顶采用大块钢模，钢模面板为δ=6mm钢板，加劲楞为[120，间距为50cm，标准块模板尺寸为2.25*3m。模板在门式桁架形成后，逐块拼装，加劲楞与250工字钢纵梁焊接成整

15

体。

4、外侧模板结构

外侧模高度为9.65m，长度为施工段分节长度，以E1段16.25m长度为例。 外侧模及桁架支撑断面见图10-6。

图10-6 外侧模及桁架支撑断面图

外侧模分为模板与桁架支撑两部分。模板采用大块钢模，钢模面板为δ=6mm钢板，加劲楞为[100，间距为50cm，标准块模板宽度为2.25m，第一次浇注部分模板高度为4m，第二次浇注部分模板为3m和2.65m。

外侧模桁架宽度为1.2m，节间距为1.2m，分布间距为2m。桁架立杆为2[120，连杆为50角钢，通过缀板焊接成整体。第一次浇注桁架与外侧模高度一致为4m，第二次浇注高度为5.65m。桁架与侧模加劲楞焊接成整体。桁架底部与预制平台预埋螺栓连接，接茬部位采用在侧墙内预埋螺栓作为固定平台，拼装完后将立杆焊接成整体。在桁架顶部，管段结构顶板以上，采用Ф50钢管作为横向水平拉杆，按照36.6m通长布置，间距为3m。

5、廊道模板支撑体系

廊道侧墙模板采用18mm木胶板加背楞方木100mm*100mm，背楞间距30cm；顶部模板采用δ=6mm钢板,框板为10*120角钢，背楞采用10cm槽钢。

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廊道模板支撑断面见图10-7。 图10-7 廊道模板支撑断面图 廊道支撑体系采用对拉加外撑相结合。墙内采用φ20防水止水环对拉螺栓，竖向间距为1m，水平间距为1m。廊道模板对拉螺栓加固见图10-8。

支撑采用碗扣件满堂支架支撑体系，步距60cm，排距60cm，设斜向连接杆以增加整体稳定性，水平杆与侧模方木背楞连接。顶部设通长25工字钢纵梁，上面铺设钢模。

侧墙模板与门式桁架之间采用调整丝杠，拉、撑模板，调整内摸平度及增加整体强度。

内螺栓钢接驳器M20对拉螺栓M20对拉螺栓中隔墙600mm

图10-8 中隔墙对拉螺栓示意图

6、特殊节点处理 （1）模板底面预埋

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在施工管段预制平台时，根据模板设计方案,在管段底板两侧的钢筋混凝土路面内做好外侧模板桁架及临时斜撑的预留、预埋。下层模板地面预埋见图10-9。

图10-9 下层模板地面预埋示意图

侧模桁架内立杆底预埋20cm*20cm δ=1cm钢板，设Ф=14锚筋与钢筋砼路面连接牢固；内立杆与底连杆部位通过预埋Ф20精轧螺纹钢连接。桁架外立杆采用在钢筋砼路面预埋Ф48高强螺栓连接。临时斜撑底部采用在钢筋砼路面预埋20cm*20cm δ=1cm钢板，设Ф=14锚筋与钢筋砼路面连接牢固。

（2）施工缝处理

第一次浇竖墙时，在模板内侧顶端安放20mm*20mm*L的木条，以保证第一次和第二次浇注外墙混凝土接口的平直度，以保证外观质量。水平施工缝处理见图10-10。

202020镶嵌木条形成凸槽二次浇注时取出木条凹槽处形成整齐的施工缝20

施工缝处理图10-10 水平施工缝处理

（3）外侧墙模板接口固定

管段第一次浇注至3.5m，外侧墙模板第一次支立高度为4m，第二次模板支立高度为5.65m。在第一次浇注砼时，外侧墙模板在墙体外排钢筋预埋固定端螺栓，距离模板拼口以下

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15cm，螺栓直径20mm，锚固长度为25cm，间距为1m。在模板加劲楞外侧设横向通常2[120槽钢，与螺帽形成紧固结构。外侧墙模接口固定见图10-11。

图10-11 外侧墙模接口固定

上下桁架采用螺栓连接，再用δ=1cm钢板焊接成整体，以增加桁架整体刚度。 （4）门式支架行走结构

门式桁架支墩采用Ф609钢管，为便于拆模及倒用，在支墩底部设行走系统。模板安装前先用千斤顶将支墩临时支撑，高度为47cm，模板调整到设计位置后用型钢支撑。

门式桁架行走装置见图10-12。

图10-12 门式桁架行走装置

行走轮采用Ф23cm轴轮，轨道采用43型轨道，轨顶面距离轮地面85mm。拆除模板时，利用千斤顶回顶行程将门式支架脱离砼面，落到轨道上。

Ф609钢管底部采用[30作为连系梁，以增加整体稳定性。 （5）门式桁架内模倒角

管段行车道顶板设有1.5m*0.5m倒角结构，为便于安装和拆除，在倒角部位设计可调式

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铰接块，水平方向与模板顶板部位采用铰接杆连接，竖向与中隔墙侧模方木背楞通过螺栓连接。斜边与门式支架609立柱之间通过Ф70可调丝扣连杆支撑，模板下设通长250型钢纵梁。通过丝扣连杆可将模板下落15cm，便于门式桁架模板整体落模、拆除。倒角部位模板结构见图10-13。

图10-13 倒角部位模板结构示意图 4.3.5 模板安装及拆除

1、模板安装顺序

见图10-14、图10-15、10-16、图10-17、10-18、图10-19。

图10-14 下层模板安装顺序（一）

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图10-15 下层模板安装顺序（二）

图10-16 模板安装顺序示意图（三）

图10-17 模板安装顺序示意图（四）

图10-18 模板安装顺序示意图（五）

图10-19 模板安装顺序示意图（六）

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（1）下层模板安装顺序 下层模板安装顺序

a、底板及部分侧墙钢筋绑扎完成后， 安装中隔墙模板及对拉杆，在底板钢筋上设外侧墙内模、中隔墙侧模底部限位，用[16槽钢作为斜撑与底板钢筋连接固定。；

b、安装外侧墙4m高外模板及桁架，安装临时斜支撑，并与地面预埋件连接牢固； c、外侧墙与中隔墙之间安装丝扣连接杆，中隔墙安装斜支撑。

d、调整外侧墙斜支撑及桁架垂直度、中隔墙斜撑及水平向连接杆，使模板断面尺寸复核设计要求。

e、管段底板层砼浇注完达到设计强度后，拆除外侧墙临时斜支撑。 （2）上层模板安装

绑扎上部侧墙钢筋，安装外侧墙、中隔墙模板。外侧墙模板与桁架同步安装；中隔墙模板安装后设对拉杆，廊道内搭设碗扣件满堂支架体系，通过丝扣连杆与中隔墙连接固定。

采用龙门吊或吊车依次安装门式桁架内模轨道、支墩、桁架及纵梁。每段模板长度约为3m，第一段门式支架安装完后，依次安装下一段的支墩、桁架、纵梁，纵梁在支墩顶部通过螺栓连接。

（3）采用吊车安装廊道顶模板，安装门式桁架顶模板。模板为大块钢模，与纵梁型钢螺栓连接牢固，分块依次安装。外侧墙竖向桁架连接牢固。

（4）安装廊道模板横向连接支撑体系，安装门式桁架支墩之间的连接杆件。

安装外侧墙竖向桁架斜撑杆，顶板通长Ф50拉杆，并在顶板每3m设临时支点以减少拉杆变形挠度。

2、模板拆除

管段砼浇注完成，达到设计强度后进行模板拆除。 （1）外侧墙模板拆除

管段外侧墙为大块钢模与桁架体系，采用吊车由上至下依次分块拆除。 （2）廊道模板拆除

廊道模板为满堂支架体系，先将立杆顶托丝扣下落10～15cm，使顶模脱离砼面，将顶部型钢纵梁水平托运至管段以外，再由上至下依次拆除支架体系及中隔墙对拉杆、模板。 （3）门式桁架模板拆除

a、现将门式桁架支架顶部两翼的倒角模板下降，脱离倒角砼面。倒角设计下旋距离约15cm。 b、拆除中隔墙上横向连接杆。

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c、门式桁架模板支墩底部设有千斤顶，作为调整位置及拆除模板之用。模板拆除前，先将支墩底部千斤顶同步回顶，使门式桁架内模同步下降8.5cm，行走轮落在轨道上。 d、行走轨道接长至管段以外5m。利用卷扬机将门式桁架模板整体水平拖移，待门式桁架模板外露超过一节（3m），采用吊车依次拆除顶模板及纵梁、桁架、支墩。依次循环拆除后续模板。

e、对拆除模板进行维修、组装，倒运至下一施工段。 3、模板安装及拆除注意事项 （1）模板运输、安装

所有模板及钢结构件均按分块尺寸在工厂加工，行走系统及液压调整装置向厂家订购，然后运输到现场拼装；加工时应严格按照有关施工规范进行操作，其加工误差应满足设计及规范要求。

（2）底层模板安装及调整

底层模板安装只有一层，高度较低，安装时用经纬仪配合调节丝杆进行微调，以控制侧墙及隔墙的宽度、垂直度及中心线位置。 （3）顶层模板安装及调整

a、外侧模板安装及调整：底层外侧模不拆，直接安装顶层模板，一次安装到顶。安装时用吊车拼装，每块模板之间采用螺栓连接，缝间用橡胶带垫实，以防漏浆；安装时用经纬仪配合调节丝杆进行微调，以控制侧墙及隔墙的宽度、垂直度及中心线位置。

b、内模板体系安装及调整：沉管标准段内模是门式整体模板和模板两部分，模板按分块尺寸、门式支架按小单元长度在工厂加工，运到现场由吊车配合安装成整体；安装时首先拼装门式支架，然后将内模安装在门式支架上。

内侧模通过丝扣连杆调节装置调整左右位置，其高程及顶板底模高程可通过型钢柱脚千斤顶进行调整；廊道侧模可通过穿过内隔墙的对拉螺栓进行调整。

（4）模板安装前的准备工作

a、安装前，要做好模板的定位基准工作，即加强测量控制。预制管节，测量的基准点和测量平面必须刚性固定在干坞内，加强测量控制点的校核。

b、按施工需用的模板及配件对其规格、数量逐项清点检查，不合格的部件不得使用；经检查合格的模板，应按照安装程序进行堆放或装车运输。重叠平放时，每层之间应加垫木，模板与垫木均应上下对齐，底层模板应垫离底面不小于10cm；运输时，要避免碰撞，防止倾倒，要采取措施，保证稳固。

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c、向施工班组进行技术交底，并且做样板，经监理、有关人员认可后，才可大面积展开。 d、合模前要检查结构施工缝处面层混凝土是否已凿毛。 （5）模板安装要求

模板及其支撑体系安装须符合下列规定：

a、保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确。

b、具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受现浇混凝土的自重和侧压，以及在施工过程中所产生的荷载。

c、模板的支设安装需符合设计及施工要求：

d、按照配件设计循序拼装，以保证模板系统的整体稳定。

e、配件必须装插牢固。支柱斜撑下的支撑面应平整垫实，支撑件应着力于钢楞。 f 、预埋件与预留孔洞必须位置准确，安设牢固。

g、 基础模板必须支撑牢固，防止变形，侧模斜撑的底部应加设垫块。

h、外侧墙模板的对拉螺栓孔应平直相对，穿插螺栓不得斜拉硬顶，钻孔应采取机具，严禁采用电、气焊灼孔。

i、外侧墙模板吊装就位后，下端应垫平，紧靠定位基准，两侧外模均应利用斜撑调整和固定其垂直度。

j、支柱所设的水平撑与剪刀撑，应按构造与整体稳定性布置。

K、多层支设的支柱，上下应设置在同一竖向中心线上（如廊道内模及渐变段内模横加支撑）。

l、模板连接处的接缝垫橡胶条，以保证接缝密实不漏浆。 m、模板与混凝土的接触面须涂隔离剂。

n、便于钢筋的绑扎和安装，符合混凝土的浇注及养护等工艺要求。 o、模板验收重点控制刚度、垂直度、平整度，特别注意外模板的正确性。 p、模板的安装质量（安装成型的各项偏差）应满足设计和规范的规定。

（6）内模拆除：管节混凝土全部浇注完成，并达到养护强度后，门式桁架模板依次退出管节外拆除吊走，然后逐节分开拆除，吊走后进行保养及维修，准备下一管节的预制。满堂桁架拆除时需注意拆除顺序，保证施工安全。

（7）模板安装的测量控制

管段模板安装的测量控制极为重要，重点是控制管段的几何尺寸。由于管段属于一个大体积的立体结构，模板定位测量必须采取可靠的方法，并制定严格的复核检查措施，以此保

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证管段外形尺寸的有效控制。管段预制施工测量主要包括管段台座找平放样、混凝土浇筑高度控制，模板、钢筋和预埋件安装定位以及其安装精度控制等测量，一般采用全站仪及水平仪进行常规操作，就可以满足施工要求。

1）外部测量体系

在完成干坞施工后，需要从控制网引出一个测量平台，要求与管段的施工平台有效的统一，这个测量平台是一个外部测量体系，主要控制管段外部的有关测量。

2）内部测量体系

由于受到模板、脚手架、支撑等影响，外部测量体系难以对管段内部进行控制，因此需要在通视的地方把测量控制系统引入管段内部底板，建立内部测量体系，控制内部的测量放线。

4.3.6 模板材料表

管段门式桁架模板材料用量见附件二中《模板材料用量表》。 4.3.7 模板计算书

管段模板体系计算见附件二中《沉管模板体系计算书》。 4.3.8 模板结构

管段模板结构见附件二中《沉管模板结构图》。 4.3.9 模板资料标准

模板加工制作及安装严格按照《钢结构工程施工及规范》 (GB250205—2001)及《钢结构工程质量检验评定标准》 (GB50221-95)的要求组织施工。 4.3.10 模板加工焊接检验

（1）资格认定

从事钢结构无损探伤的人员必须具有国家有关部门颁发的并与其工作相适应的资格证书，按照规范对需要检测的部位进行检测。

（2）除常规捡查外，钢结构需进行抽样捡查，分工厂制作焊缝和现场安装焊缝两种抽查。 （3）外观检验

a、所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查 ，Ⅱ、Ⅲ 类钢材的焊缝应以焊接完成 24 h 后检查结果作为验收依据。

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b、一级焊缝不得存在未焊满，根部收缩， 咬边和接头不良等缺陷，一级焊缝和二级焊缝不得存在表面气孔夹渣 裂纹和电弧擦伤等缺陷，焊缝余高 0--4 ㎜。

c、二级焊缝未焊满≤ 1 ㎜，根部收缩≤ 1 ㎜， 咬边≤ 0.5 ㎜，连续长度≤ 100 ㎜， 裂纹、电弧擦伤、表面气孔、 表面夹渣不允许。 4.3.11 模板质量检验标准

模板质量检验标准

序号 项 目 模板宽度 1 外型尺寸 模板高度 对角线差 横边框连接孔孔中心距 竖边框连接孔孔中边框连接孔 心距 孔中心与外板面的距离 穿墙螺栓相邻孔距 要求尺寸 L≤4m L＞4m B m S m 允许偏差 -2mm -0.5/1000mm -2mm 3mm ±0.5mm ±0.5mm ±0.25mm 备注 钢卷尺 钢卷尺 钢卷尺 卡尺 卡尺 卡尺 2 ±1.5mm 钢卷尺 模板之间拼缝宽度及高低差专用 之公差为0.5mm 塞尺 4 板面平整度 板面整体平整度为2mm 2M靠尺、塞尺 5 边框直线度 1/1000mm 2M靠尺、塞尺 6 模板与模板连接，连接器对称上齐紧固。 7 背楞与模板连接，连接器横向间距不大于1200mm，不小于300mm。 8 背楞长度要小于模板尺寸4mm。 9 接高模板或槽钢，相对应接边必须打孔紧固；再断续焊接，然后磨平面板。 10 吊环必须对称安装、上牢，并加双螺母紧固。 11 外观除与接触面不作表面处理；其余均喷防锈漆，喷漆做到薄厚均匀、无流挂。 注：用2m杠尺与塞尺，置于平台或平坦处，模板支平，在无曝晒或适宜温度下检验板面整体平整度。

4.3.12 模板工程施工注意事项

（1）、模板系列产品运输注意事项

大模板运输时，严禁超高、超宽、超重。散装小件运输时，封装、捆绑、固定牢固，防止运输过程中脱落伤人。运输中，装置模板、及其它大件的车厢严禁乘人。

（2）、模板进场准备工作及模板安装

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3

模板进场前，项目部逐级进行施工技术交底，使主管工长熟悉《模板分项工程设计方案》。模板进场后，应按照《模板分项工程设计方案》中的附表检查模板编号、规格、数量及零配件的规格、数量、尺寸是否相符，并用排笔在模板背面醒目地标明模板编号，以便查找和吊装。准备现场使用的工具有：扳手、撬棍、手锤、铝丝、扎丝(火烧丝)、盒尺、双十字靠尺等。首次使用的新模板应在面板正面喷涂一薄层油膜(配合比为新柴油：新机油=7：3)，待油膜风干后，擦拭干净灰垢，再均匀涂刷水质脱模剂。被雨水冲刷后应及时补刷。

绑扎钢筋前弹出墙体边线和模板就为安装控制线（俗称50线）。放线精准，墙体轴线位移偏差应控制在规范允许偏差范围内。合模前必须通过隐蔽工程验收。并对和种预埋件进行加固，尺寸、位置进行验收，以免合膜前落地或砼浇筑时发生位移；将混凝土内杂物清理干净，吹（吸）干净灰尘，清理粘在钢筋上的干硬砂浆、松软混凝土块和其他污染物，安装混凝土主筋保护层垫块（砂浆垫块或PVC垫块），防止拆模后露筋。控制保护层厚度的各种垫块、卡具、支架规格、尺寸应准确，具有相应的抗压、耐碰撞的强度，摆放或吊挂的位置、间距应与钢筋直径大小相匹配。可采用专制的水泥砂浆、塑料垫块。确保浇注、振捣混凝土时不移位、不脱落,凡有透过混凝土面层的钢筋支撑端头，其瑞头应预先涂抹防锈漆或加塑料套垫。不得使用灰浆皮 、钢筋头、石子、碎砖、木片等杂物充当垫块。柱、墙板等竖向结构钢筋骨架控制侧向保护层，宜采用水泥砂浆吊挂垫块（垫块上带有铅丝或穿丝孔）、塑料卡子。

（3）、模板的存放

模板及部件存放按施工标识存放。

存放场地，坚实平整，且周边设排水沟，并远离高压线。 存放场地，严禁坐人或逗留。

大模板存放，下垫木方：中间需要留有大于600MM的过道，以便清理，涂脱模剂及其它管理。

（4）、模板及部件的装配

现场组装拼装式大模板时，须选择坚实平整场地。

施工过程中建立大模板系列产品定期检修制度。每次支模前，对模板及其零部件进行维护保养，使其达到质量、安全等标准使用要求。

模板、模板部件及各装配件连接要牢固，经安全员检验，确认无误后，方可进行施工，不得随意改变或拆卸。

承重部件每次支拆前后，必须认真检验。发现有变形裂痕、开焊螺纹脱扣等问题时，必须采取有效措施，确保其安全性。

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合模完成后，质检员依照规范规定和有关分项工程标准进行认真检查，合格后填写《模板工程预检记录》，经业主驻工地代表或监理人员验收后，方可进行下道工序

（5）、模板的吊运

施工时要针对本工程模板的特点制定行之有效的安全措施，并层层进行安全技术交底，经常进行检查，加强安全施工的宣传教育工作。吊装模板必须使用带卡环吊钩。当风力超过五级时应停止吊装作业。吊装模板时应设专人指挥，模板起吊应平稳，不得偏斜和大幅度摆动。操作人员必须站在安全可靠处，严禁人员随同模板一同起吊。安装、起吊外挂架时，操作人员必须佩戴好安全带。

吊运作业要建立统一的指挥信号，并设专人指挥。

浇注完成后，模板由上到下拆除模板，模板在起吊前应注意检查：

a、模板的对拉螺杆及连接螺栓是否拆除，检查模板周边是否还有兜挂处，如发现上述问题，应及时拆除后再起吊。

b、吊环是否完好，螺母是否松动、脱落，如果存在此问题模板不允许起吊，必须马上对其纠正完全达到起吊条件后才能起吊，确保现场施工安全。

c、起吊前应检查吊装用绳索，卡具及每块模板上的吊环是否完整、安全、可靠。 d、调运作业前，应将吊装机械调整适当。当大模板上及其他大件就位或落地时，稳起稳落，严禁大幅度摆动。防止摇晃碰人或碰坏墙体。

e、起吊模板系列产品时，待起吊高度超过障碍物后，方可转臂行车。

f、起吊模板系列产品时，指挥拆除和挂钩人员必须站在安全可靠地地方，方可操作。严禁人力搬运模板和人与模板一起吊运。

（6）、模板支模与拆模

a、支模前绗架车应先在轨道上试运行，检查轮系安装的可靠性。顶板模板到后要立即做好支撑，并将所有紧固杆件全部锁紧。

b、浇筑过程中检查有无异常现象，如有不正常现象出现应立即停机检查，待排出后施工方可进行；浇注中控制好浇注速度和浇注高度。

c、当混凝土强度已达到可拆除模板时，应先拆除模板斜支撑，然后拆除支撑纵梁的钢楔，将千斤轻轻回收达到顶模拆模。拆除顶模时动作次序不可乱；顶板模拆模完成后应清除现场所有障碍物，检查轨道固定的可靠性，模架移动并带动模板前行到下一工作面。

（7）、文明施工

对施工现场进行合理布局，规划出大模板存放场地，搭设围栏，并挂牌标明标示，模板

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堆放必须整齐。

雨天和雪天进行作业时，必须采取可靠的防滑、防寒和防冻措施，对冰、霜、雪应及时清除。

模板吊装统一听从指挥，相互协作，确保安全文明施工。 模板拆模完毕，及时清理灰浆，涂刷脱模剂，配件摆放有序。 避免疲劳作业，杜绝安全隐患。

未尽事宜，遵照国家有关安全操作规程严格要求施工。 4.4 钢筋工程 4.4.1 准备工作

沉管段钢筋工程量大，钢筋加工、绑扎质量标准高。

钢筋主要在干坞外钢筋加工场加工成半成品，由平板车运至干坞内，用龙门吊吊运至预制工作面上进行焊接、绑扎施工。

钢筋运输至现场后，对钢筋放样，核对钢筋的编号、直径、尺寸和数量与钢筋放样单相符，为确保钢筋绑扎进度和质量。

在钢筋准备绑扎前，检查绑扎用的钢丝、绑扎工具、绑扎人员是否已按进度要求落实，绑扎用的保护层垫块，要按实际要求分别配置。绑扎钢筋所用的保护层垫块，要按实际要求分别制作，凡保护层大于2cm，均要求采用细石混凝土，垂直方向使用的垫块要求埋入20号铁丝。

绑扎钢筋前，要求由工地主管技术人员对钢筋放样施工操作人员进行书面技术交底，交底后由班组长在模板上划出钢筋位置线，凡由班组长划出的钢筋位置，由专职质量员进行抽检，特别对钢筋搭接、节点部位作重点检查，发现问题，及时整改。

在整个工程钢筋绑扎过程中，对复杂的节点部位，要求研究逐根进行钢筋的穿抽的顺序，并要注意模板安装的先后次序。 4.4.2 钢筋堆放及运输

（1）钢筋堆放：钢筋堆放场地与钢筋加工场相邻，占地约2000㎡；原材料按不同规格分批堆存并设有标牌、成品钢筋按绑扎顺序分类存放并设标牌，钢筋存放用方木支垫，高于场内地坪30cm。

（2）成品钢筋运输：用平板车运输，龙门吊或汽车吊机配合装卸及安装绑扎。 4.4.3 钢筋加工

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管段内外墙体竖向钢筋分两段下料成型，现场绑扎时搭接焊，横向钢筋一次下料成型；管段底板钢筋一次下料成型，凡大于原材料长度的φ25以下的钢筋采用搭接焊和对焊等焊接方法接长，φ25以上的钢筋采用机械连接如套筒螺纹连接方式接长。 4.4.4 钢筋绑扎

严格按照设计图纸施工和规范标准要求进行加工和绑扎。结合现场实际情况进行，主要施工要点有以下几点：

（1）在绑扎过程中，沿墙体搭设门型脚手架作为操作平台，上面铺脚手板，作为临时工作平台待绑扎结束后拆除。

（2）在侧模安装完成后进行墙体钢筋绑扎，首先用Ф48钢管紧靠外模按2m间距竖向均匀放置，考虑到墙体较高，钢管中间接头采用钢管接头卡进行连接，用来临时固定钢筋；然后将横向钢筋钢筋绑于φ48钢管之上，进行绑扎外层钢筋，并按间隔2m设立钢筋固定架，高度必须和墙体厚度一致。

钢筋绑扎位置偏差见下表：

钢筋绑扎质量要求

项目 绑扎钢筋网 绑扎钢筋骨架 长度、宽度 网 眼尺 寸 长 度 宽度、高度 间 距 排 距 受力钢筋 保护层厚度 侧 墙 中 墙 底、顶板 绑扎钢筋、横向钢筋间距 钢筋弯起点位置 允许偏差（mm） ±10 ±20 ±10 ±5 ±10 ±5 ±2 ±2 ±2 ±20 20 （3）钢筋锚固长度 a、顶板、底板、外墙、内墙：HRB335钢筋，直径d<25时锚固长度不小于30d，直径d≥25时，锚固长度不小于32 d 。HPB235钢筋锚固长度不小于25d。

b、其他内部钢筋混凝土构件：不小于35d。

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c、HPB235级钢筋末端应设180°弯钩，弯钩末端直线段长度不小于3d。 d、钢筋锚固长度尚应满足设计规范要求。

（4）钢筋连接形式：φ28mm以下钢筋采用搭接焊和对焊连接，φ28mm以上钢筋连接采用机械套筒螺纹连接。施工中应严格控制搭接长度和搭接位置。钢筋连接具体施工要求如下：

a、顶、底板、外墙、内墙及端封墙内的所有钢筋均不得采用绑扎连接，应采用焊接连接或其它经质检站认可的以机械方式连接。

b、所有横向主筋接头不得设于框架节点范围内，顶、底板和外墙的内侧横向主筋接头应尽可能避免设于跨中。

c、钢筋接头应错开布置：

接头错开距离≥35d，且不小于500mm 接头区段内受力钢筋接头面积≤50%。

（5）绑扎钢筋的铁丝头不得伸入混凝土保护层内，全部向内折。 （6）箍筋弯钩的搭接点要沿管节轴线方向交错布置。

（7）为了保证结构砼保护层的厚度，钢筋保护层垫块强度与密实度均高于本体混凝土。保护层厚度如下：

A、顶、底板和外墙：临水侧（外侧）50mm，背水侧（内侧）40mm。 B、内墙：40mm。

C、其他内部钢筋混凝土构件：20～30mm。 4.5 混凝土工程

本工程管节主体混凝土总量约32680m3³。管段结构断面较大，混凝土浇注工程量大，质量要求高，混凝土工程是管段预制的重点控制项目。 4.5.1 配合比设计

1、沉管管段混凝土兼备大体积混凝土及薄壁多孔箱形混凝土构件的特性，对混凝土的性能要求极高，因此要进行专项配合比设计。

2、配合比设计原则

⑴ 满足设计要求：强度等级C40、抗渗等级S10、混凝土容重2.35±0.1KN/m3。 ⑵ 采用低水化热水泥并严格控制用量：在满足强度的前提下，添加外加剂，降低水泥用量。根据国内外沉管隧道的施工实践，水泥用量不大于300kg/m3。

⑶ 添加适量的外加剂，控制水灰比：减小水灰比可以降低单位时间内产生的水化热量，

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但也会降低混凝土的工作性能，可以添加掺入外加剂，如粉煤灰、、矿粉、高效减水剂等来改善混凝土工作性能，以增加结构混凝土的自防水能力。水灰比一般控制在0.40左右。

⑷ 充分利用混凝土的后期强度，在不降低混凝土的强度及抗渗性的情况下，最大限度的减少水泥用量。

⑸ 掺入适量的外加剂减少混凝土表面裂缝的产生。 3、混凝土配合比设计

为满足管段预制的特殊要求，选择具体相应资质及经验的砼生产厂家专门设计混凝土配合比并经试验验证，其中除常规试验项目外，还要专门进行水泥水化热、水泥干缩、混凝土收缩、混凝土温升、浮球试验、通电CI-扩散系数等一系列项目的试验论证，从而得到符合强度、抗渗、耐久性要求的最佳配合比。

沉管管段具体配合比设计见附件三。 4.5.2 混凝土生产工艺

1、在沉管混凝土配合比设计中，水泥用量不大于300kg/m3，水灰比控制在0.4左右，含砂率不大于40%，胶泥材料中掺入矿物材料（粉煤灰和矿渣粉）不超过胶泥材料总量的40%，严格控制外加剂用量，冬天施工时可适量掺入防冻剂，严禁掺入高效速凝剂。

2、混凝土中使用的各种胶泥材料、砂、石骨料、拌合用水及外加剂均需符合国家制定的有关标准，各种材料均需配备厂家的产品合格证，各种质量检测证书及材料样品。

3、混凝土拌制要求：混凝土生产拌制时，应根据天气温度变化情况采取相应的温控措施，控制混凝土出机口的温度。

1）、当九月～十月份气温在26℃～31℃以上时，需要采取降温措施，对混凝土拌合的砂、石骨料采用5℃的冰水进行喷淋降温，拌和水温度应＜5℃.

2）、当十一月～2010年一、二月份气温在5℃～-15℃以下时，需采用加热保温措施，对拌和物堆积搭设保暖棚进行保温，棚内保持恒温为25℃.

3）、混凝土的拌制时间可延长60秒。

4）、混凝土拌和机口和入仓温度要求：当气温温度在26℃～31℃以上时，出机口温度≯25℃，入仓温度≯28℃.当气温在5℃～-15℃以下时，出机口的温度≮15℃，入模温度≮10℃. 4.5.3 管段混凝土浇注工艺 4.5.3.1 管段施工分段分层

管段外形巨大，兼备大体积及薄壁多孔箱型混凝土构件的特性。为防止或尽量减少管段

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混凝土表面裂缝，管段预制时纵向分段施工，并设置后浇带，每段混凝土分2次浇注，根据理论计算和以往工程实践经验，结合管段长度和预埋件位置、模板台车长度及其他分段可能性进行分段分层，管段分段分层情况详见《图8-2管段分段预制示意图》、《图8-3 管段分层预制示意图》。

4.5.3.2 分段分层浇注顺序、各层浇注时间间隔及各段与后浇带浇注时间间隔 ⑴ 管段混凝土分段分层及浇注顺序：预制管段混凝土分2层浇注，施工缝设在侧墙倒角上方约160cm处。

⑵ 管段底层与顶层混凝土浇注间隔时间：两浇注部位的间隔时间以温度差不超过20℃为限，间隔时间一般不超过10天，同时保证在气温＞5℃以上时浇筑。

⑶ 后浇带混凝土与各分段混凝土的浇注间隔时间：后浇带混凝土与先浇混凝土之间的结合缝处，为避免先浇混凝土因收缩不充分而产生收缩裂缝，采用后浇带混凝土滞后浇注的方法，来控制此类裂缝的产生，滞后时间不小于42天，且通过观测沉降基本稳定即连续七天的沉降小于2mm/d后，气温＞5℃以上时浇筑。

4.5.3.3 混凝土运输

本工程采用混凝土输送车和混凝土输送泵车方式，根据干坞实际情况混凝土输送泵车采用37米汽车泵，输送能力60m3/h。

4.5.3.4 混凝土浇注工艺 （1）混凝土下料高度控制

底板和顶板：供料时管口与顶面钢筋距离高度为≯30cm，左右方向连续性“Z”字型移动供料。

侧墙供料：设置4～5个固定供料口间距为2m，料口下接套管伸入底部，落料高度≯1.5m,逐层上升逐次提升套管。待侧墙混凝土面浇到顶部抗弯倾斜钢筋时才可拆除下料套管。

（2）混凝土浇注分层

管段底板和顶板结构尺寸相似，浇注混凝土时，以分层浇筑，从下往上分4层均匀上升浇筑，每层高度不得超过40cm，振捣后层厚为35cm。浇注时均采用台阶法推进，每层台阶宽度为3米。具体如图10-20所示。

（3）浇注顺序及方向

浇注底层和顶板混凝土时，浇筑顺序从底板或顶板正中间的管廊底部开始，南北方向逐层上升，并逐渐向东西边侧扩展，逐层升高。边墙和中隔墙同样为分层浇筑，自下而上逐层

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均匀上升，每层供料厚度≯40cm，振捣后为30cm；上升速度≯1m/h。浇筑顺序为先浇墙中间后浇两侧，逐层升高。浇注顺序及方向如图10-21所示。

台阶长度台阶长度台阶长度第四层第三层第二层第一层35353535

浇注方向图10-20 管段浇注台阶法分层浇注方向浇注方向浇注方向浇注方向浇注方向

底层浇注方向浇注方向管节中轴线浇注方向浇注方向浇注方向浇注方向浇注方向顶层浇注方向图10-21 混凝土浇注顺序及方向示意图

在浇注顶板或施工缝时，采取二次表面凿除和抹面，清除表面浮浆，使混凝土表面密实。 插入式振捣器作业时，要使振捣棒垂直插入混凝土中，并插到下层尚未初凝层中50～100mm，以促使上下层相互结合，各插点间距不应超过其作用半径的1.5倍，使用时，要做到“快插慢抽”的振捣要点，各插点振捣时间宜为40～50S，并以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准。

4.5.3.5 拆模

模板拆除的时间根据混凝土已达到的强度及混凝土的内外温差而定，避免在夜间或气温骤降期间拆模。气温较低的季节，适当延迟拆模时间，拆模后必须采取保湿、保温措施。

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混凝土的内外温差应降低到25℃以下方可拆模。由于采用整体式模板台车，并采取侧墙与顶板一次性浇注，管段预制的拆模顺序为：温差测定符合要求后，松开外墙边模和台车的侧墙边模；顶板强度达到要求后，松开台车顶模，移动台车进入下一循环施工。

拆下的模板马上对其进行清理及保养处理，保持模板的良好工作状态及混凝土浇注的光洁性。

特别注意沉管寒温条件下拆模和保温措施如下：

1、寒温季节浇筑的混凝土拆模时间早晚对混凝土抗裂性能起着重要影响的一个环节。混凝土早期三个月的自由收缩仅完成总收缩量的60%～70%。

一般拆模时间为14～30天，最好不低于30天。根据气温变化情况可适当延长到45～60天，拆模时间控制见下表。

各月天气温度下砼养护温度及拆模时间控制表

月份 项目 各月气温℃ 养护水温℃/d 侧墙供水温度℃/d 保温棚内温度℃ 拆模时间d 外模 14 30d 45d 60d 45d 15d 外墙 内模 20～10 10d 25～28 20d 25 30d 25 45d 20 30d 25～0 10d 顶板 内廊 十月 5～25 20 20/5 20 20～25 十一月 +5～-10 25 25/7 25 28～25 十二月 元月 二月 三～四月 5～30 25～20 20/5 20 20 -5～－15 -10～-20 -15～-50 25 25/10 25 20～25 25～30 25～28/15 20～28 20～25 25～20 25/10 25～20 25～20 说明：a.拆模时间应在混凝土达到设计强度80～100%以上方可拆模。 b.拆模后裸露砼表面需加盖保温材料，到天气回暖时拆除。拆模后应立即进行覆盖继

续保温防冻。

2、混凝土采用的运输机械保温要求：当气温在5℃～-15℃以下时，所采用的机械都需采用保温防冻措施。

①装运混凝土的泵车装料筒外层应捆扎玻璃棉被进行保温防冻。

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②受料地泵在受料箱口处搭设保温棚，棚内温度控制在T=25℃.

③混凝土的输送管表面捆扎玻璃棉被二层，外加一层塑料薄膜防雨、防雪、防冻的保温层。

4.5.3.6 普通气温和寒温条件下砼养护

对于大体积箱形混凝土结构施工，其养护期间的保湿、保温工作是非常重要的，而后浇带混凝土由于掺加了微膨胀复合防水剂，其养护更是严格，因此必须采取有效的养护措施来保证混凝土质量。

1、普通气温条件下的管段混凝土养护

1）、 及时养护：管段混凝土浇注完毕后12～18小时内进行养护，如果是在天气炎热或干燥的季节浇注，养护时间应提前到8～14小时内进行，养护时间不小于14天。

2）、对于顶板和底板可在混凝土硬化后，在四周砌砖墙蓄水养护；

3）、对于管内侧墙的养护采用专门制作的养护台架进行，在台架上安装PVC水管，在管的靠砼侧打孔，形成“水帘式”自动喷淋装置，并挂上双层麻袋保温保湿，下部安装水泵，保证管内水有一定的压力，使养护水喷淋于砼表面。

4）、对于外侧墙内砼养护，采用在外侧墙内埋设冷热两用的循环水管系统养护。 2、寒温温条件下的管段混凝土养护

1）、在底板或顶板的混凝土浇筑完毕后，用平直刮板将混凝土表面刮平，在初凝前用木抹进行二次压浆抹平后，表面铺放土工布，上面再铺一层塑料薄膜，顶上面加盖二层草袋。终凝后四周砌砖墙高20cm,采用循环温水养护，水温25℃～30℃。

2）、侧墙混凝土养护

侧墙混凝土是最容易产生裂缝的部位，侧墙外露面积大，寒温季节浇筑混凝土从开始浇筑前的1d开始，直到混凝土固结强度增长，直到寒季过后，气温回升期间，做好保温保湿防冻的养护是相当重要的。

①、侧墙混凝土浇筑前，在外模板钢桁架外挂上帆布搭成保温棚；在管廊内进出口两端挂帆布，形成内外保温棚；保温棚内布置二台可调试温度加热器，两侧外保温棚布置三合加热器。棚内温度保持恒温20℃～25℃.最低不能小于15℃。

②、侧墙在浇筑混凝土的前1d，需对仓内的钢筋和内外模板进行提前加热保温措施。在浇筑全过程中保持仓内温度在25℃。（直到模板拆除为止）

③、对于外侧墙内砼养护，采用在外侧墙内埋设冷热两用的循环水管系统养护。 ④、侧墙混凝土浇筑固结后第4天，可将外侧模板上部拉紧螺栓松开3cm（顶口），利用

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顶板养护水从缝隙中流入侧墙混凝土面上进行补湿养护。

4.5.3.7 冷热两用湿温水管系统

1）设置冷热两用湿温水管系统的目的和必要性

根据现有的施工工艺，管段混凝土分为两次浇注：先浇注底板，后浇注侧墙和顶板，则侧墙外表面因温差产生较大的温度应力或混凝土固结后产生较大的收缩约束力，导致在底板与外侧墙接触部位以及侧墙外表面产生裂缝。根据国内外的施工实践经验，使用冷却系统大大减少了由水泥水化热引起的裂缝。因此采用埋设冷热两用湿温水管是控制侧墙混凝土内外温差的主要技术措施之一。

埋设冷热两用湿温水管不仅可以降低墙体混凝土内部的温度峰值，也能使侧墙与底板之间获得一条渐变的温度曲线，以减少墙体与底板的温差和温度应力的约束；同时可以加大混凝土早期的温降幅度，利用龄期小的混凝土弹性模量小、温度应力小以及应力松弛等特点，达到混凝土在各龄期的温度应力均小于相应龄期的抗拉强度，以减少裂缝产生的几率。

2） 冷热两用湿温水管系统的布置

管段侧墙混凝土冷热两用湿温水管系统由预埋在侧墙混凝土内的冷却水管、闸阀、测温热电隅、制冷系统、冷水箱、暖水箱等组成，管段两侧侧墙各一套冷却系统。

（1) 冷热两用湿温水管双排布置、从底部由下而上按不等距布置，最底下的一根水管距施工缝5cm，以上水管间距依次为0.5m、0.7m、0.9m、1.0m、1.0m布置，共6根。自顶板以下2m范围内不埋设冷却水管。

（2) 冷热两用湿温水管采用外径30mm、内径27mm的镀锌钢管。

（3)测温装置采用热电隅测温器，埋设在浇注段的中心点，间距1.0～1.5m，其中最下部测温点距最低的冷却水管管底约3cm；另外设普通水银温度计若干个，各个循环水箱配一个，侧墙出水管口配一个。如图10-22所示。

3）冷热两用湿温水管循环水温系统控制要点

⑴、在天气温度为26℃～31℃以上高温时，采用通冷水进行墙内温控，通水温度为20℃～22℃，使墙内混凝土水化热温升峰值降低到45℃～48℃，外表温度峰值为38℃～42℃左右，通水时间为5d～6d。

⑵、当气温为5℃～-15℃时，管内通入热水，控制墙内温度降得过低，通水水温为25℃～28℃,以确保墙内温度维持在10℃~20℃范围，达到外侧墙的防寒抗冻不产生裂缝的效果。通水时间一混凝土表面与气温温差≯25℃为准，为掌握温度变化应埋设测温进行测温，以随时调整通水流量，确保墙内温度变化在控制范围内。

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(3)、开始通水时间：待侧墙顶部混凝土浇注完毕后5小时（混凝土接近初凝时间），而侧墙底部温度开始上升时开始流动冷却水。

浇注分段长度加压泵暖水箱冷水箱冷却箱冷却水管热电隅测点图10-22 管段冷却系统布置示意管段冷却系统布置示意图（4）、通水流量或流速：初始每分钟通水量约为0.5方（根据墙体内埋设的水管数量决定，一般为墙体内水管容积的7倍左右）。

（5）、流量调整：当温度开始下降时，应适当减少水量；当温度上升时，适当加大通水流量。

（6）、记录：通水时应查看温度计初始记录，并做好记录，以后每2小时记录一次。 （7）、停止循环时间：待侧墙温度降至45℃时或混凝土温度峰值与气候温差值为15℃的控制值时，当温度持续5～6天下降，温度不再回升时方能停止通水；如果停止通水后，温度再次出现回升，必须进行重新冷却降温。一般约6天左右即可停止通水降温。

（8）、冷热两用湿温水管的水循环控制是一项技术性强、精度要求高的过程，采用自动控制系统，该系统通过电脑联动，实现自动测温、自动记录、自动通水控制，并能输出混凝土温度变化全过程及温度变化曲线图等资料。

（9）、管内灌浆：停止通水后，应立即对墙体进行灌浆处理，以防止管内冷却过快而产生收缩裂缝。

4.5.3.8 现场温控监测

浇注混凝土全过程采取温控措施以防止混凝土温度裂缝产生，保证混凝土自防水性能。为了掌握混凝土在浇注后温度及应力的变化情况，以便及时采取有效措施防止裂缝产生，在

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施工过程中建立了温控监测系统。

（1）监测项目及方法

混凝土浇注温度监测：在振捣完成后用插入式温度计插入混凝土表面以下50～100mm量取。

浇注块体温升（降）监测：通过埋设于混凝土内部的测温元件及二次仪表测读； 混凝土内外温差监测：通过埋设于混凝土内部和外表面的测温元件及二次仪表测读； 环境温度监测：通过置于浇注场地的温度计测读。

使用分散式数据采集器将现场的各个测点汇总，通过一个网络信号线与室内计算机连网，实现全天候24小时连续监测，及时生成图象图表，反馈现场信息并预测其趋势，供管理者采取必要控制措施。

（2）监测频率

混凝土浇注温度2次/8小时；混凝土内外温差2次/24小时；降温速度2次/24小时；环境温度2次/24小时；混凝土湿度2次/24小时。

（3）测点布设原则

布设范围以管段横断面轴线一侧为测温区；沿管段长度方向，每一点位的测点数量至少5点；环境监测点的位置均匀分布，数量至少4点。

（4）测温元件/仪表的选择

测温元件在安装前必须浸水24小时，之后测温误差应不大于0.3℃。仪表测温记录的误差不大于+1℃；性能和质量满足施工期间现场监测的要求。

（5）测温元件的安装和保护

元件的安装位置应准确、固定牢固、并与固定钢丝绝缘，测点应编号、绘图标明；元件的引出线应集中布置并加以保护；浇注和振捣过程中，不得直接冲击或振捣触及元件和引出线。

4.5.3.9 管段施工缝处理

由于预制工艺的需要，管段预制时纵向分成5个小段及4个后浇带分期施工，因此设置了多条横向施工缝；此外，每一施工小段还分别在侧墙两侧设置了水平施工缝，做好施工缝的处理也是保证管段防水性能的一个关键措施之一。为了提高施工缝的施工质量，拟采取以下措施：

⑴ 严格按照设计安装止水带，浇注混凝土时注意保护。

⑵ 在水平施工缝混凝土结合面设置齿槽，增强两期混凝土的结合力。

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⑶ 二次振捣:先浇注的侧墙顶部和后浇带结合缝处，采用二次振捣，以防止和减少混凝土松顶和收缩裂缝。

⑷ 混凝土结合面处理：管段施工缝表面面积大，钢筋多，如果采用常规方法处理，耗时费工，而且处理效果较差。

为了保证新旧混凝土结合界面的质量，对于水平施工缝，可以在施工缝混凝土表面喷淋缓凝剂，等到本体混凝土凝固后用水冲洗，可以有效清除施工缝表面及钢筋上的浮浆，得到较好结合界面。

对于垂直（横向）施工缝，可以在施工缝界面安装“鸡仔模”得到良好的结合界面。在浇注新混凝土前，再仔细检查并用人工修整凿毛，然后用高压水枪冲洗干净。

⑸ 在浇注新混凝土前，在结合面上浇注一层水泥砂浆，以加强新旧混凝土接触面的结合效果，避免粗骨料集中于施工缝处，增加漏水隐患。

4.5.3.10 雨季混凝土施工措施

⑴ 夏季施工混凝土要考虑到由于温度升高及运输等因素蒸发掉的水分，确保混凝土浇灌时的坍落度在设计的范围内。

⑵ 夏季施工严格控制混凝土入模温度，采取有效措施将混凝土入模温度控制在≤29℃，尽量安排在夜间施工，监督混凝土供应，控制好砂石料温度，必要时加冰块搅拌。

⑶ 混凝土浇灌前详细了解气象情况，避开在大雨下浇注，并准备好一定数量的塑料薄膜，防止混凝土浇注中突遇大雨的冲袭。

⑷ 混凝土若遇雨天施工时，搭设雨棚，以保证混凝土质量。

⑸ 刚浇注好的混凝土若遇雨，采用海绵或薄膜进行回填，以免冲走水泥浆降低混凝土强度和影响混凝土面层色泽。

⑹ 雨季施工到来前，对工地进行防洪检查，完善排水设施，保持排水系统畅通。 ⑺ 加强与气象站联系，时刻注意气候变化。

⑻ 加强工地值班工作，下雨时工地上必须有专人巡查，发现问题立即处理 4.5.3.11 管段混凝土浇注保证措施

⑴ 浇注前必须检查模板尺寸、净空及支撑强度是否符合设计及规范要求；检查管段预埋件数量、规格、位置是否符合设计图纸要求；

⑵ 混凝土浇注采用泵送工艺，为保证混凝土浇注的连续性，在浇注前还必须对供料、搅拌、运输系统的所有设备进行试运转，对设备的配备和状态进行检查，混凝土泵应有备用量，要配足维修人员；

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⑶ 浇注混凝土时，混凝土搅拌后应尽快地浇注，使混凝土保持一定的坍落度，以免操作困难；

⑷ 由于侧墙比中间墙厚，在混凝土浇注时，必须先浇中间墙再浇侧墙，始终使中间墙与侧墙保持相应的高度差，以达到模板及支撑系统受力平衡，不会因偏压造成模板偏移。

⑸ 浇注混凝土过程中，要随时保证钢筋及预埋件的位置的准确；

⑹对于钢筋密集处与模板四周各节点位置的混凝土必须捣实，原则上要慢浇、轻捣、多捣；

⑺ 混凝土在浇注地点须检查其坍落度，每工班至少检查两次，以保证混凝土的和易性； ⑻ 由于采用泵送混凝土，水平输送管长度与垂直输送管长度之比不宜大于1:3，否则会导致管道弯曲部分摩阻力过大，造成堵管；

⑼ 混凝土泵送时，必须检查管道接头是否严密，不得漏浆及进入空气造成堵管； ⑽ 输送混凝土前，应先压入水洗管，再压送水泥砂浆，压送第一车混凝土时可增加水泥100kg，为顺利泵送创造条件；

⑾ 混凝土浇注过程中，质检员、试验员和施工员必须现场值班，检查混凝土浇注情况及模板是否有漏浆情况；

⑿ 混凝土浇注必须保证连续进行，不得出现施工冷缝；

⒀ 若在混凝土浇注过程中，出现跑模，在混凝土脱模后必须采用砂轮机对平整处理； ⒁ 各型模板在安装前必须涂抹脱模剂，以保证管段混凝土表面光洁；

⒂ 每次浇注前，召开由监理、施工单位、砼供应商及作业班组参加的浇注会议，详细说明浇注的时间、部位、数量、坍落度要求、砼运输路线、汽车泵摆放位置、现场指挥联系及特殊事件的处理措施等，保证现场人员对本次浇注情况了如指掌；

⒃ 将浇注区段划分为若干个浇注区段，每个浇注区段的布料、振捣、养护等落实到人，制定奖罚措施，确保振捣密实，养护及时。

4.5.3.12 混凝土温控防裂措施

混凝土产生裂缝的原因是多方面的，其中主要原因是混凝土温度应力及固结后的收缩约束力。对于管段这样的大体积箱形钢筋混凝土结构，特别是侧墙部位如果不采取温控防裂措施，则很容易出现裂缝，因此温控防裂措施是保证管段预制质量的关键工艺之一。

1、 合理选用原材料

⑴ 选择低水化热及低收缩率水泥：管段预制用水泥优先选用中低水化热和收缩率较低的专用水泥。

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⑵ 选用连续级配的粗骨料：混凝土用骨料采用5～25mm的连续级配，空隙率小，骨胶比合理。混凝土骨料粒径小，对泵送工艺有利，但骨料包裹的浆体较多，较易产生裂缝，因此骨料选用5～25mm的连续级配，既能保证减少出现裂缝的可能，又能满足混凝土泵送工艺的要求。

⑶ 选用中粗砂：经过比选，我们优先采用西江洁净的中粗砂，细度模量为2.4~2.8，也可采用东江砂。

⑷ 外加剂选择：采用缓凝高效减水剂，该外加剂具有较大的减水率，不仅可以减少用水量，还可以保持W/C不变的情况下节约大量水泥，减少裂缝的产生，对混凝土的水泥水化热、绝热温升及温峰出现时间均可得到有效的控制，提高了混凝土自身的抗裂性能。

⑸ 粉煤灰的选择：对于大体积混凝土，掺入一定量的粉煤灰取代部分水泥，已普遍用于各种重大工程中，可以有效地减少混凝土的干燥收缩，因此选用优质I级或II级粉煤灰，细度≤20％，需水量≤105％。

2、混凝土配合比设计优化

⑴ 严格控制水泥用量及水灰比：配制高性能混凝土，采用双掺技术，保证水泥用量<300kg/m3、水灰比<0.45，不得超过0.5。

⑵ 掺入优质矿渣粉：根据广州地铁二号线的成功经验，混凝土双掺（外加剂及粉煤灰）的基础上，掺入适量的优质矿渣粉，对提高混凝土的抗渗强度、降低水泥水化热、改善混凝土和易性能等方面，效果更好。

⑶ 掺入阻裂剂：为减少混凝土的裂缝产生，可以掺入适量的聚丙烯单丝纤维或钢纤维；而后浇带混凝土可掺入UEA微膨胀剂。

3、混凝土温控防裂具体措施 ⑴ 降低或升高粗骨料的入仓温度

粗骨料的温度高低对混凝土的出机温度影响较大，是控制混凝土入模温度不超过28℃的关键步骤之一，但粗骨料降温成本很高，一般应控制其入槽温度不超过28℃～30℃为宜。为控制其入槽温度，采取如下措施：

①搭设防晒降温棚或保温棚：混凝土搅拌站的砂石堆场、取料皮带运输机等搭设防晒棚或保温棚，以防砂石暴晒或雪霜覆盖。

②碎石洒冷水降温或洒热水升温：当气温较高时，在使用前一天用冷却水淋洒碎石，进行预先降温处理；当气温较低时，在使用时用热水或蒸汽对碎石进行预先升温处理。

③坑道取料：拌和混凝土取用粗骨料时，可采用坑道方式取用中间部分材料，避免取用

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较高温度或较低温度的表层骨料。

⑵ 使用冰水或热水搅拌

用冰水或热水作为搅拌用水是控制混凝土出机温度的常用措施之一，一般水温控制在5℃左右。

⑶ 合适的施工工艺

合适的施工工艺不仅利于减小混凝土内外温差，也有利于减小因混凝土收缩约束产生的裂缝，因此制定合适的施工工艺，并严格遵守执行，也是防止混凝土产生裂缝的主要措施之一。

①合理分段分层施工：分段分层浇注，设置后浇带，目的是减小基础块的尺寸，增加散热面，从而降低施工期间的温度应力，以减小产生裂缝的可能性。

②合理的浇注顺序：浇注底板时，应先浇中间，后浇左右两侧，从前往后推进；浇注侧墙时，应先浇中间底部后浇两侧底部，逐层升高。

③控制下料高度：严格控制混凝土入模下料高度控制在1.5～2.0米内，避免出现离析现象。

④混凝土振捣工艺：振捣时应快插慢拔，不能过振，使浆体集中表层，形成网状裂纹；不能漏振或欠振，使混凝土不密实，出现裂缝；同时在混凝土浇注至顶面或施工缝时，采用二次振捣和抹面，清除表面浮浆，使混凝土表面密实。

⑤严格控制浇注间隔时间：后浇注部位的间隔时间以温度不超过20℃作为期限，侧墙与底板的间隔时间不超过10天。

⑷ 混凝土养护

⑸ 使用冷却装置降低内部温度

管段侧墙混凝土浇注时，埋设冷却循环水管，用循环水冷却新浇注的混凝土，降低混凝土内部温度，减少内外温差；同时使温度相对较低的底板混凝土与侧墙混凝土之间获得一渐变的温度曲线。根据国外及珠江隧道管段预制的施工情况，采用冷却系统非常有效，由混凝土水化热产生的裂缝大大减少。

⑹ 合理安排浇注时间

尽量避免在夏季高温季节或当天高温时期进行管段预制施工。由于本工程施工计划安排及天津地区的气候特点，管段预制工作不可避免在高温季节期间进行，因此我们尽量安排管段混凝土浇注在夜间进行。

4.5.3.13 保证混凝土重度措施

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为保证管段浮运的稳定性及干舷高度，必须保证混凝土的重度。混凝土重度为2.35t/m3，误差控制在误差－0.01t/m3～＋0.01t/m3，采取措施如下：

⑴ 配合比设计优化：经过多种配合比设计优化，选择最优配合比，保证混凝土容重符合要求；选用优良级配的粗骨料。

⑵ 称重器具较核及配合比调整：混凝土搅拌站所用计量仪器均应由政府部门检验认可，并定期抽样核定，保证所有配合比中各种材料的称量误差控制在允许范围内；每天出料必须进行进行2～3次容重测定，发现偏差及时调整配合比。

⑶ 针对各批砂、石粒级、细度、表观密度、堆积密度不同相应调整配合比，使之达到容重要求。

⑷ 混凝土浇注时，严格按照操作规程的规定进行，侧墙和隔墙下灰高度做到一致，保证混凝土振捣，切勿过振或漏振。 4.6 钢端壳安装 4.6.1 管段钢端壳概述

钢端壳安装在每一节预制管段的两个端头，与管段混凝土联为一体，主要作用是在连接各管段接头时，用来安装GINA橡胶止水带和OMEGA橡胶止水带，供管段沉放期间管段结合使用。在两节管段对接时，巨大的水压使GINA橡胶止水带压缩，其承压力均由端钢壳承受。端钢壳结构如图10-23。

图10-23 端钢壳结构示意图

为使GINA橡胶止水带完全均匀压缩，以达到两节管段紧密结合，使接头完全水密，以及为适应各管段沉放后的坡度变化，对钢端壳的平整度、倾斜度等制作精度要求较高，要求钢

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端壳的平面不平度不大于±3mm，每延米不平度小于±1mm。对于宽36.6多米、高达9.65米多的钢结构加工及安装，要达到如此之高的精度是相当困难的。

钢端壳加工安装焊接时，容易变形，特别是在现场与管段钢筋连接时，由于管段钢筋多，施工放样 原材料矫正 作业条件差，再次焊接，极易造成钢端壳施工误差超标。因此应采取相应的技术措施来保证端钢壳的加工及安装精度，同时在施工中采取精密测量仪器密切配合，随时检测修正，确保下料准备 误差控制在规定范围内，使沉管对接顺利进行。施工流程如图10-24所示。

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钢板切割 散件调直 边缘加工 孔位加工 半成品加工 胎模内装配 焊 接 矫 正 整体拼装焊接 局部矫正 整体吊装 表面除锈 防腐处理

图10-24 钢端壳加工安装工艺流程图

4.6.2 钢端壳的加工及安装方案

钢端壳主要由端面板及连接骨架组成，施工方案是：端面板及连接骨架分开加工及安装， 连接骨架（包括锚固钢筋）及端面板由专业的钢结构加工厂进行整体加工，分段运输，现场拼装；管段两端浇注混凝土前，在胎架上安装连接骨架，初步调坡并与管段钢筋连接；在管段混凝土全部浇注后，观察管段的稳定情况，待管段稳定后，进行第二次精确调坡，安装端面板，最后在形成的空腔内使用高强水泥砂浆进行压力灌浆。 4.6.3 钢端壳施工 4.6.3.1 钢端壳分段

由于管段横断面尺寸较大，考虑各种因素，可将钢端壳划分为6个单元体分段加工，其中3、4、7、8单元体分别加工，1、2单元体和3、4单元体均按一个单元体加工，共6个单元体；加工时6个单元体在接口处应留有富余长度1.5cm，在钢结构各分段加工完成后，对主体尺寸进行严格检验，在施工现场进行自由状态下预拼装，再将多余长度部分割除，符合设计要求和技术规范的要求后，方能吊装。

钢端壳各单元体分割示意如图10-25所示。

图10-25 端钢壳分段示意图

4.6.3.2 钢端壳制作工艺

⑴ 配料

根据设计图纸的形状及尺寸，并考虑加工制作过程中的误差，装配需要的公差、间隙及反变形值，同时还要考虑到焊接、火焰矫正等过程中的收缩量，经过计算得出下料精确尺寸

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后进行放样。放样应做到合理使用钢材，最大限度地利用原材料，在放样时精心安排工料图形，先大后小并经过多次调整，使每张钢板达到最高地利用程度为止。放样后进行核对，确认无误后才开始分离切割。

⑵ 切割

首先要点燃割炬，随即调整火焰，在切割前先预热钢板的边缘线，同时打开切割氧气阀门，如果预热的红点在气流中被吹掉，此时应加大切割的氧气阀门，当氧化铁随气流一起飞出，表明钢板已被割透，应移动割炬逐渐向前切割，割嘴与切割前进方向的反方向呈倾斜20℃～30℃角，并距离工件约9mm。

⑶ 坡口加工

坡口加工是金属结构制造中重要的工序，直接关系到焊接质量，钢端壳制作中的坡口加工主要靠手工气割和半自动气割机来完成。坡口加工操作的要领是如何正确掌握好坡口的角度和平整度。

⑷ 半成品焊接

钢端壳平面尺寸很大，而本身刚度小，在工厂加工成成品，要控制其变形是相当困难的，且做成成品后的安装就位更加困难。因此，钢端壳只能在工厂分段焊接，制作成半成品后再运到施工现场进行组装。半成品的焊接在专门制作的平台上进行，平台又是作为制作的基准线，制作时用角钢焊接成平台和工件的临时支撑，焊接均采用手工电弧焊。

⑸ 变形控制及校正

在厂内加工制作时，变形控制主要靠增设平台与工件之间的临时支撑，或加压板来固定工件来限制变形；以及改进焊接程序，如采用收缩量的焊缝现焊的顺序，并以大功率火焰纠正。

梁板纠正合格后再点焊端面的钢筋，钢筋是分布在一个平面上的，焊接后钢板变形非常大，采用多把焊枪大功率火焰纠正，差不多可以达到整体消除应力的程度。半成品制造的精度：平整度≯0.5mm/m。

4.6.3.3 钢端壳安装

⑴ 安装顺序

安装支撑胎架→分段安装连接骨架并初步调坡→浇注管段端头混凝土→安装端面板及精确调坡→检测安装误差→校正误差→拆除支撑胎架。

⑵ 支撑胎架安装

支撑胎架除了支撑端钢壳外，同时还提供安装钢端壳的操作平台，并能夹紧端钢壳半成

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品部件，使半成品固定在正确的位置上。此外支撑胎架还要抵抗浇注混凝土时产生的侧向推力。

⑶ 钢端壳安装

在半成品构件上划出中线、基准线等控制线，并在安装支撑架上也标出相应的控制线，安装时应根据这些控制基准线确定各个半成品的位置。当半成品工件各自对号入座时，需要设置必要的临时支撑点，使其固定在支承架上，同时在支承架上设置楔块及调整螺栓来进行安装时的微调工作。复查其中心线、对角线及端面的各个控制参数，当误差符合有关规范规定及设计要求时，用设置在安装支撑架上的对顶螺栓进行夹紧，作后施焊连接，焊接时应采取间断跳焊的方法来防止变形。

⑷ 安装变形控制

防止变形的主要措施是设置临时支撑点来限制构件在空间的自由度，使构件不会产生任何方向的位移，还要增设夹具，加密夹点，并要保证测量控制线的准确性。在焊接工艺上采取间断焊缝，并控制每次焊缝的长度及间断的距离等。

尽管采取了一系列的防止变形措施，但是变形是无法避免的，因此必须进行矫正，矫正的方法由手工矫正、火焰矫正和机械矫正。施工实践表明，随着防止变形措施的落实和变形后的矫正，钢端壳的安装误差是完全可以达到要求的。

⑸ 支撑胎架拆除

完成精确调坡并安装端面板后，应拆除支承胎架。先拆除临时支撑点及夹具，使支承架与钢端壳分离。同时要对钢端壳进行一次全面的量测，并记录好各种数据，以便提供沉管对接时所需的参数。

4.6.3.4 钢端壳防渗防腐蚀处理

端钢壳安装后，应在腹板与面板之间灌注高强度、无收缩水泥砂浆注浆材料，28天抗压强度标准值大于24 Mpa。

防腐蚀处理：

1、端钢壳应采用电弧喷铝与喷涂型聚脲防水涂料相结合的方法防腐蚀目的，电弧喷铝的厚度为300μm，喷涂型聚脲防水涂料的厚度为1.2mm。

2、端钢壳基面处理要求

（1）被涂装的钢结构应呈无氧化皮、无锈、无油脂，无其它杂质与污染的干燥表面，刚才表面要求喷射防锈处理达到GB8923-88标准中的Sa3级。

（2）钢结构表面处理后应尽快喷涂金属，其间隔时间不应超过4小时（阴湿天气不应超

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过1.5小时），当相对湿度大于85%，不应进行喷涂金属作业。

（3）对边、角、焊缝、切痕等部分，应预喷一道底漆，然后再进行大面积涂装。 （4）对于应烧焊导致涂层受损处，应对焊缝采用手工除锈，除锈处理应达到GB8923-88标准中的St2级，然后以同类涂层修补，若无法以同类涂层修补，应采用冷镀锌材料修补完整。

（5）涂层总厚度应达到设计要求，80%测点膜厚应达到设计要求，未达到膜厚部位，其膜厚应大于设计要求的80%。

3、喷涂聚脲型防水涂料应在挡板烧焊后进行喷涂作业。 4.7 端封门施工 4.7.1 端封门概述

端封门设置在管段的两端，是管段浮运沉放过程中的临时设施，其作用是使管段成为密封的箱体，从而满足管段浮运沉放的要求。本工程端封门采用钢结构端封门。 4.7.2 钢端封门施工 4.7.2.1 施工工艺

⑴ 按图安装钢端封墙后的H型钢。各H型钢与上下支座的相对位置应调整正确。应保证各H型钢靠管段外侧的翼缘板处于同一平面内，且与E3管段北端面、北岸接头段南端面齐平。

⑵ 吊装端封墙钢面板，并将其与H型钢和管段端面四周的预埋钢板焊接。 ⑶ 在钢面板和预埋钢板间焊接一圈Ω型止水钢板。

施工单位可根据施工工艺的安排，在每隔一定长度（510m）采用隔板将Ω型止水钢板包围的空隙分隔成独立隔腔，便于以后分段检漏。

⑷ 焊接钢面板表面的H型钢加劲肋与面板焊接。加劲肋与管段孔口搭接的长度不得小于图纸所示的要求。

⑸ 在Ω型止水钢板的空隙内灌水，并加压至3㎏/㎝2检漏，确保钢端封墙的水密性要求。施工单位可根据现场条件确定Ω型止水钢板上灌水检漏的开孔位置和数量，检漏结束后应立即按等强、水密的要求封孔。

⑹ 钢端封墙表面清除油渍、绣迹后采用红丹防绣漆均匀涂刷两道。

⑺ 钢面板之间、钢面板与预埋钢板之间、Ω型止水钢板与预埋钢板及钢面板之间的焊缝等级为一级，其它为二级。

4.7.2.2 施工注意事项

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⑴ 钢面板吊装时应采取措施防止钢面板发生不可恢复的翘曲变形。

⑵ 钢面板与端面预埋钢板焊接时，应采取有效措施减少由于焊接高温对端面混凝土结构的不利影响。

⑶ 钢面板可根据施工工艺分块吊装、焊接。分块位置宜设置在H型钢中心位置，不得设置在相邻两根H型钢之间的跨中位置，并尽可能离开管段孔口边缘1.2米以上。分块焊接要求采用对接焊，焊缝强度不得低于钢面板本体强度，且满足3㎏/㎝2水头下水密性的要求。 4.8 GINA止水带安装 4.8.1 安装程序

GINA橡胶止水带的安装是在干坞内完成的，在管段预制工作基本结束时，并在钢端壳完成后进行安装。

安装程序是：安装准备工作→压块试装→GINA橡胶止水带安装→保护罩制作安装。 4.8.2 GINA橡胶止水带的定购、运输、储藏技术要点及其他准备工作 4.8.2.1 GINA橡胶止水带的定购、运输、储藏技术要点

GINA橡胶止水带在厂家定购。根据相关要求，在GINA橡胶止水带的运输、安装过程中，要避免对止水带的任何损伤，在施工过程中应严格按照操作要求进行作业，GINA橡胶止水带的搬运、摆放及绑扎过程中，不允许有拖、拉止水带的现象，并尽可能以人工进行操作，杜绝野蛮施工，防止止水带被损伤。

GINA橡胶止水带在储藏过程中，应防止发生臭氧开裂而损坏。 4.8.3 准备工作

⑴ 脚手架铺设：要预先制备好施工用的脚手架，管段竖向两侧使用活动脚手架，管段上部的脚手架利用端封门预留的铁件，焊接角钢支架，铺上木跳板，具体形式如图10-26所示。

50 钢端壳上压块止水带下压块钢筋砼封门跳板 角钢脚手架管段中线

⑵ 现场清理和接头清洁：GINA橡胶止水带的展开和安装都需要较大的作业场地，所以在安装前要进行场地清理。场地除了要求平整外，一切与安装无关的设备、材料和其他杂物要预先清出场外，清理范围在管段端头前20m管段宽度内。

安装前要对接头部位进行清洁，特别是GINA橡胶止水带及压块的安装面，要仔细除去混凝土施工时留下的泥浆和油污、铁锈等。

⑶ GINA橡胶止水带吊具准备：

安装GINA橡胶止水带的吊具包括一条钢结构吊梁、手动葫芦、钢丝绳吊索、柔弱的麻绳或尼龙绳及保护木块等组成。

GINA止水带由厂家制成矩形环封闭式形状。为整体吊装GINA橡胶止水带，需要制作一条钢结构专用吊梁，吊梁长度25m。吊梁下部每隔1.5m焊一个小吊耳，穿麻绳与GINA橡胶止水带捆绑点相连。

GINA橡胶止水带的上下边每隔1.5m设一个捆绑点，且互相错开，注意与吊梁的小吊耳位置对应，捆绑点处加保护木块。

在吊梁的两端焊吊耳各装一个手动葫芦，用于调整GINA橡胶止水带的侧边位置。吊梁的制作可以在现场制作。GINA橡胶止水带吊具及保护块如图10-27所示。

4.8.4 压块试装

图10-27 GINA止水带吊装示

大样示意图止水带止水带型钢吊梁尼龙吊绳保护木块钢丝吊绳麻绳止水带压块加工好后要预先进行试装，以便纠正个别压块的螺孔与钢端壳上的螺孔不配合的问题。压块试装后，对所有的压块按顺序编号，以便重新安装时对号入座。

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安装GINA橡胶止水带之前,将钢端壳上、下边（包括转角处）的上压块拆下，其下压 块拆松并拉出一定距离，形成一定角度；钢端壳竖向两侧拆下外侧压块，内侧压块放松；下折角上边1.5m的范围内两侧压块全部拆除。 4.8.5 止水带安装

⑴ GINA橡胶止水带的展开与标识

根据厂家的相关要求，在GINA橡胶止水带的运输、安装过程中，要避免对止水带的任何损伤，因此，在施工过程中应严格按照操作要求进行作业，GINA橡胶止水带的搬运、摆放及绑扎过程中，不允许有拖、拉止水带的现象，并尽可能以人工进行操作，杜绝野蛮施工，防止止水带被损伤。

在端封门前方的空地上放出GINA橡胶止水带的大样，当GINA橡胶止水带运到施工现场后，采用人工方式搬到端封门前方的空地上按其自然状态展开，尖肋朝上，沿施工大样放置。分别在端钢壳及GINA橡胶止水带的上、下丈量出中点，并用油漆做好标识。仔细测量辨认GINA橡胶止水带的转角，同样用油漆做好标识。

⑵ GINA橡胶止水带的安装

使用两台吊机配合整体起吊GINA橡胶止水带。为使吊机在起吊过程中，可以方便地配合作业，应尽量将两台吊机并排布置在正对端封门地前方，吊具安排就位。起吊GINA橡胶止水带时，用人工配合适当挪动GINA橡胶止水带，避免出现摩擦GINA橡胶止水带的现象。具体吊装方式如图10-28所示。

吊梁管段钢丝绳

麻绳止水带吊机图10-28 GINA止水带吊装图

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⑶ GINA橡胶止水带就位

首先在钢端壳端面板上，每隔10个螺栓孔设定一个临时定位销；然后起吊GINA橡胶止水带，逐步靠近管段端面，使其滑进定位销，检查准确无误后，拆除麻绳和保护木块，将GINA橡胶止水带放入下压块内。

⑷ GINA橡胶止水带固定

GINA橡胶止水带就位后，将拆下的压块按照编号逐件装上，上紧螺栓时应使用测扭距套筒扳手，按照设计要求上紧压块。

上、下两边上紧螺栓的顺序是：以中点及折角处开始对称进行。 两个竖边上紧螺栓的顺序是：由下而上逐个上紧螺栓。 4.8.6 保护罩安装

为避免在管段浮运时对GINA橡胶止水带造成损伤，要在管段端头安装GINA橡胶止水带保护罩。为保证每段保护罩的准确就位，保护罩支脚应在施工现场配装。 4.8.7 脚手架拆除

GINA橡胶止水带及其保护罩安装好后，进行脚手架的拆除工作。拆除脚手架时，应注意避免对端封门的损伤。如有损伤，焊接处重新涂防锈漆。 4.9 压载水箱施工 4.9.1 概述

压载水箱的作用是在管段系泊、浮运和沉放时调整管段的平衡；在管段沉放时提供足够的负浮力；管段沉放就位后提供足够的抗浮安全系数。压载水箱的设计施工对于管段在管段沉放过程中的稳定至关重要。

本工程管段压载水箱分为两种类型：

1、大水箱，规格：纵向长度为10m，横向为10.14m，高度为2.8m，每节管段共计4个，分别对称分布于左右两个车道，最高储水高度为3.5m。

2、小水箱，规格：纵向长度为10m，横向长度为2.6m，每节管段共计12个，平均对称分布于左右两个廊道之间。

压载水箱为Q235B钢结构，6mm厚的钢板(加防水保护层)为箱体，采用型钢骨架支撑。 压载水箱是安装在管段内部底板上的施工用临时设施。

管段预制好，根据计算往压载水箱内注入适量的水，使管段起浮时保持纵向、横向平衡，

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并调节干舷高度。

管段浮运至沉放位置后，注入足够水量，使其产生预定的负浮力，使管段顺利沉放、定位、对接。

对接完成后，再次注入适量的水，确保管段具备设计的抗浮系数，以确保施工过程的安全。

沉管隧道主体工程完工后，逐步拆除压载水箱，并用底部压仓混凝土替代，最后在压仓混凝土上进行路面施工。 4.9.2 压载水箱制作要求

1、压载水箱骨架与其预埋件焊接要牢固，焊接要满足设计中焊接高度、长度及焊接规范要求。

2、压载水箱钢板内模与H型钢骨架之间、钢板内模之间焊接要密实，满足一级焊缝要求，确保水箱不漏水。

3、压载水箱需在干坞内做全面的试漏，如发现有漏水现象，应立即采取有效措施进行堵漏。

4.9.3 管线及抽水机配置

1、钢结构骨架安装好后，即可进行管线施工，沿水箱外侧腰部装设1条纵贯整个管节的总管，直达两端的端隔墙预留孔，每个水舱加装支水管，均配制水阀以控制该舱水量。

2、管节沉放时的接合端设有抽水机、副水箱、压力表、止水阀及逆止阀等，是压载水箱的操作中枢。

4.9.4 压载水箱给排水管路及加载水位控制施工注意要点

1、给排水管路各水泵、闸阀应编号标定，以利于加载水的过程控制。

2、接入水箱的给排水口离水箱底部高度必须小于50mm，以便管段试漏完成后尽可能地排除水箱中的水，增加管段浮运时的干舷高度。

3、接入水箱的给排水管与水箱壁必须做好防渗漏措施，给排水管四周及水箱壁内外加橡胶密封垫，以减少给排水时的振动影响和增强防水效果。

4、水箱给排水及管段接头给排水时的操作应严格按照设计要求进行。

5、在各管段每节水箱几何中心和隔板两端必须设立水位标高尺，并把各施工阶段要求的水位在标高尺上进行标定。

6、根据各施工阶段对加载水量的要求，每阶段加载水应按“纵向从中间向两端、横向严格对称”的原理进行，以保证管节的平衡。

7、灌浆过程应根据管节的稳定情况，按需要增加压载水的水量，确保管节具有1.05的

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抗浮安全系数。

8、灌浆基础完成后用压舱混凝土替换压载水箱压重时，必须逐个拆除。 4.9.5 压载水箱安装技术措施

⑴ 管段预制时，将压载水箱的锚锭钢板、预埋螺栓、穿拉杆的塑料管分别预埋在混凝土底板及隔墙的指定位置，螺纹涂黄油包胶布保护。

⑵ 管段顶板完成后，即可按照设计要求进行压载水箱的组装，同时将拉杆穿过隔墙预留管固定于两边对称的水箱锚固板上。

⑶ 整个压载水箱完成水密试验后，所有螺栓必须再紧固一遍。 4.10 预埋件安装

管段上预埋件的种类多、数量大，同时由于预埋件受到钢筋位置、施工分缝、临时支点及夹具设置等影响造成实际安装定位困难。但是这些预埋件都是管段沉放、下沉、定位、平衡及运行的关键部件，安装位置要求准确，特别是拉合座是沉管对接精确度控制的关键部件，因此在安装预埋件时，必须明确预埋件数量及安装预埋顺序与部位。 4.10.1 预埋件种类

管段施工涉及大量接头、舾装、调节、止水、观测等设施的预留预埋，在这些构造预埋中，根据各种预埋件的具体情况采取相应的的措施来保证浇筑过程中预埋件的位置，做到构件尺寸精确、结构牢固可靠。

部分预埋件安装要求：

千斤顶位于侧墙与底板交接处，安装时另设独立于管段的支架固定，并用经纬仪、水准仪复核倾角及标高，待底板砼浇注完毕并达到初步强度后拆除支架。

管段内水箱埋件及设备箱孔埋件以相对于管段内径的尺寸为定位依据，并用水准仪复核其标高。

管节顶部舾装件预埋件位置根据图纸推算出其中心坐标后用经纬仪放样定位，其中滑轮组、吊点、测量塔的埋件根据功能分组复核其相对误差，并在纠偏后固定于顶板钢筋骨架上。拉合座埋件要求与相临管节对应拉合座位置相匹配。

管节端部导向装置埋件用经纬仪、水准仪精确定位，砼浇筑完毕拆模后重新测定其位置及角点标高，再根据实测数据修正导向装置加工图纸，明确加工要求。确保导向装置最终安装精度。本工程舾装预埋件的主要种类如下表所示。

舾装预埋件一览表

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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 预埋件名称 灌浆管/灌浆底阀 支撑千斤顶的导套及支撑杆 支撑千斤顶的支撑座 人孔圆筒安装座 测量定位塔固定螺栓 端封门的焊接预埋件/预留连接钢筋 管段沉放吊点 鼻式托座安装预埋件 预应力拉锚预埋件 OMEGA钢板预埋件 剪切键焊接预埋件 拉合千斤顶拉合座预埋件 系缆柱安装预埋螺栓 GINA橡胶止水带安装固定预埋件 压载水箱安装预埋件 水电管线、水泵、等预埋件 托航、沉放系统安装预埋件 预埋部位 管段底板 管段底板 侧墙内 顶板顶面 顶板顶面 管段端头 顶板顶面 管段端头中隔墙 管段端头周边 管段端头周边 管段端头 顶板顶面 顶板顶面 管段端头 管段底板、侧墙 管段内部 顶板顶面 用 途 基础处理 管段沉放 管段沉放 管段沉放、对接时人员进出管段 固定测量塔 连接端封门 连接吊船 管段沉放对接 管段连接 管段连接 安装剪切键 安装拉合千斤顶 管段系泊 安装止水带 安装压载水箱 安装水电等辅助设施 连接拖轮、钢浮箱 备注 管段内腔侧墙 4.10.2 预埋件施工流程图

预埋件施工流程如图10-29所示。 4.10.3 管段水平、垂直剪切键及鼻托梁安装

垂直剪力键设置在管节两端及岸上段接头处，其主要功用为管节沉放后，抵抗因垂直方向移动所产生的剪力。该工程垂直剪切键均为钢筋混凝土结构，混凝土标号C40；管段预制时应注意剪力键预埋件的安装位置要准确。

4.10.3.1 管段水平、垂直剪切键及鼻托施工步骤

1、预制管段时，施工管段两端中隔墙处垂直钢筋混凝土上、中剪切键、鼻托梁及其预埋 件，并预埋管段下钢筋混凝土剪切键的钢筋及接驳器，以及两侧墙竖向钢剪切键预埋件（E3-1与E3-2管段是在干坞内预先拉合的，所以E3-1与E3-2管段间的混凝土剪切键为特殊构件，E3-1与E3-2管段间的水平剪切键与其他接头相同）。

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下 道 工 序 图10-29 预埋件施工流程图

2、 安装上、下鼻托梁上的导向装置。

3、管段沉放前于下导向装置两侧剪切键各安装1个500T千斤顶。 4、管段沉放过程利用导向装置对接。

5、当管段对接后利用安装于下剪切键的两个500T千斤顶支撑管段，该沉放完成阶段管段抗浮安全系数为1.05。

6、沉放完毕、灌浆基础施工完毕后，采用机械和人工结合的方式凿除中隔墙剪切键间的钢筋混凝土鼻托梁及导向装置。

7、 管段沉降基本稳定后，施工钢筋混凝土下剪切键、侧墙竖向钢剪切键及水平钢筋混

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修订技术交底专业工程师编制技术交底工程部组织审核 总工程师审批 对作业小组交底 作业小组组织实施 作业小组自检 质检部门检查 监理、设计检查 返工或修整

凝土剪切键。8、 待下钢筋混凝土剪切键达到设计强度后，实测各垂直剪切键的间距，将连接件与上剪切键用螺栓连接，再安装竖向剪切键间的橡胶支座。

9、 竖向钢筋混凝土剪切键及钢剪切键安装精度要求：竖向≤5mm。

10、橡胶支座的平面安装误差≤2mm，支座四脚高度误差≤2mm，橡胶支座的充许变形限值为20mm。

4.10.3.2 管段水平、垂直剪切键及鼻托施工注意事项

⑴ 管段鼻托由钢筋混凝土剪切键和鼻托梁组成，其中上、下剪切键为管段永久结构，施工过程中应采取可靠的措施，使其不发生损坏。

⑵ 在凿除上、下钢筋混凝土剪切键间的鼻托梁时，必须确保不损伤两侧的剪切键，凿除鼻托梁后，将凿除面清洗干净，并采用不低于管段混凝土标号的环氧砂浆填齐、补平。

⑶ 钢剪切键与其预埋件、连接件与其预埋件连接时，应对每个螺栓对称、均匀、分次施加预加力至设计值，预加力采用扭角法，并应严格控制初拧及终拧施工工序，不得出现漏拧和重拧现象。

⑷ 钢剪切键、连接件及其预埋件的外露表面均应作镀锌处理，镀层类别为一类，厚度不小于30μm。

⑸ 钢剪切键、连接件及其预埋件连接后，应对连接螺栓进行快干防锈漆封闭。 ⑹ 施工水平钢筋混凝土剪切键时，应先凿除端封墙及枕梁，并保留其竖向钢筋，与水平钢筋混凝土剪切键浇筑于一体。

⑺ 同一孔的水平剪切键应一次浇筑完成。 4.10.3.3 各预埋件安装方法及保证措施 预埋件施工时应注意：

⑴ 预埋件大部分宜在工厂加工制作，进行严格质量检验，合格后方能运入施工现场。 ⑵ 项目经理部成立专门的预埋、预留作业小组，由一名工程师负责，施工前，专业主管工程师会同有关人员对钢筋图、结构图、设备安装图及预埋件、预留孔洞图进行详细地对照审查，并对预留孔洞预埋件进行分门别类统计，不漏项，并对图纸间相互冲突的地方及时向监理及设计人员反映，以设计或监理下达的书面通知为执行标准，并把各种预埋孔、预埋件绘制在一张交底图上，做好技术交底，并由工程技术部审核，总工程师审批，以保证其必须符合设计、规范要求，选用合格材料精心加工，加工尺寸必须精确。

⑶ 预埋件、预留孔洞位置以中心线及实测标高严格控制，中心线严格按双检制度执行，

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未经复核的中线不准使用。测量放线并精确确定预埋件，预留孔洞的中心位置，外轮廓线要求精确到毫米，保证安装位置必须正确。

⑷ 安装预埋时，按从底板-侧墙-顶板，从内到外的原则施作，作业小组严格依照综合预埋、预留图进行施作，确保不错埋、不漏埋，并对预埋件、预留孔洞采取妥善的固定、保护措施，确保其不松动，不变形。

⑸ 在浇注混凝土前对预埋孔，预埋孔位置进行检查，调整，安装焊接牢固符合设计及规范要求，尽量采用小电流进行焊接，以免烧伤预埋件及钢筋。

⑹ 当预埋件与钢筋冲突时，采取以预埋件为主，钢筋让位的原则，必要时切断钢筋再进行补强。

⑺ 预埋件与施工缝及预留孔洞距离不足500mm时，需进行相应的调整，以满足预埋件安装时的足够操作空间。

⑻ 以结构钢筋及模板为基点设置支撑，固定预埋件的空间位置。

⑼ 拆模时要小心谨慎，不准使用撬扛沿孔边硬撬的办法脱模。脱模后及时做好预留孔预埋件的竣工测量，对孔口尺寸、预防孔壁垂直误差超出规范要求的尽早修复，之后对预留孔用木板堵盖，防止棱角破坏。 4.11 垂直和水平千斤顶安装 4.11.1 垂直千斤顶安装

垂直千斤项在沉埋管沉放接合时作为调整管段高程用，使管节沉放调整到预定位置。每个管节设置二个：在管节预制时将钢柜、钢棒、套管及防水设施等一并装入；在沉放时再组装油压系统。

1、管段垂直千斤顶的安装要求

1）千斤顶预埋件安装应准确安装就位，水平精度≤2mm，竖向活塞筒中心线与其设计倾角误差≤0.085°。

2）预埋件构件之间的焊缝质量等级：止水钢板与活塞筒之间、最终封孔钢板与预埋件之间的焊缝质量等级为一级，其它为二级。

3）垂直千斤顶的最少有效行程为500mm。 2、施工要点

1）千斤顶由人孔吊入管内，管内运输使用水平台车，运输中应考虑加装碰撞保护措施。 2）安装顺序：测量定位→装入液压缸→安法兰→修正接触面→锁紧螺栓。

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3）校正：目的在于确定钢棒中心能与千斤项中心一致，千斤项在运动时方向与钢棒运动方向完全相同时为最佳状态。偏差时加垫片进行修正。

4）试压：千斤项与油压泵组连接后须经过试压程序以检视其各部接头及压缸是否有漏油现象。

4.11.2 水平千斤顶安装

水平千斤顶安装在沉管两端端面上。在管节预制时将千斤顶托座预先安装固定，当管节拖航沉放到预定标高时，再吊安千斤顶于托座上，利用水平干斤顶拉紧管节使GINA止水带初步结合而产生止水效果，然后再继续其他接合作业。 4.12 管段防水

管段防水以砼结构自防水和管段接头防水为控制重点，辅之以管段外包防水层等措施来加强防水，多道防水，综合治理。接头防水采用GINA止水带与OMEGA止水带两道防水密封装置。

4.12.1 防水设计

4.12.1.1 防水设计原则和防水等级标准 ⑴ 防水设计原则

以混凝土自防水为主，外贴防水层为辅，接头防水为重点，多道防水、综合治理。 ⑵ 防水等级标准

沉管段防水等级为一级，即：不允许渗水，结构表面无湿渍。 4.12.1.2 结构防水设计

⑴ 沉管段自防水混凝土强度等级为C40、抗渗等级为S10。

⑵ 管段接头处采取两道防水：第一道防水采用GINA止水带防水，第二道防水为Ω止水带防水。

⑶ 预制管段底板采用2mm厚PVC塑料防水板板满铺，并沿侧墙上翻，其高度超过纵向水平施工缝500mm以上，在管段侧墙与顶板喷涂1.2mm厚高强度高弹性聚脲防水涂料，侧墙防水涂料的喷涂范围应超过纵向水平施工缝500mm。

最终水下接头段（长2.5m）外面利用钢模板止水，里面现浇微膨胀防水砼C35，S10，接缝处采用遇水膨胀橡胶腻子条和全断面亲水性环氧浆液注浆防水。

⑷ 水平施工缝设在底板以上1900毫米部位，采用中埋式镀锌钢板止水带。最终接头段

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处的水平施工缝再增设一道遇水膨胀橡胶止水条。

⑸ 由于沉管管段的特殊结构形式，E1、E2、E3管段均设置后浇带，后浇带混凝土采用微膨胀混凝土，以有效地防止混凝土收缩裂缝的产生。后浇带与先浇结构之间的环向施工缝采用中埋式镀锌钢板止水带防水。

⑹ 沉管段端钢壳顶板、侧墙处和管段混凝土结构交接缝处，应在管段表面骑缝涂刷一环3.0mm厚的防水涂料,作为加强层防水。

⑺ 沉管段混凝土养护：在岸上段砼养护的基础上沉管段还需满足下列具体要求：混凝土表面养护应在浇注完毕后12～18h内进行，如在炎热与干燥气候情况应提前到浇注完毕后8～12h内进行；在早期为避免太阳光对混凝土的直接照射，混凝土表面应有适当的遮阳措施；混凝土的洒水养护，以保持混凝土表面经常润湿为原则；混凝土养护时间至少要一个月；混凝土的养护工作应有专人负责，并作好养护记录。 4.12.2 防水工程施工方法及技术措施 4.12.2.1 防水一般要求

⑴ 防水工程施工由专业班组施工，安质部派员旁站监督，防水材料使用业主招标推荐使用并经检验合格有出厂合格证的防水材料。

⑵ 结构防水各部位的施工，必须在上道工序经监理工程师验收合格后进行；同时下道工序施工前必须经监理工程师对防水工程验收合格后才可进行。

预制管段底板采用2mm厚预埋底PVC板外包防水，侧墙、顶板表面采用涂刷柔性涂料防水。最终水下接头段（长2.0m）外面利用钢模板止水，里面现浇微膨胀防水砼C40，S10，接缝处采用遇水膨胀橡胶腻子条和全断面亲水性环氧浆液注浆防水。在其管段端头采用安装GINA止水带及OMEGA止水带以达到防水效果。个别部位及施工缝处理采用安装中埋式钢边橡胶止水带及膨胀腻子止水条与止水钢板以保证防水。

沉管段防水层铺贴顺序为：底板防水施工顺序为先做底PVC板，然后做结构，侧墙防水施工顺序为先做结构，再涂防水胶膜底材加防水胶膜涂料，最后做水泥砂浆保护层。顶板先做结构，再涂防水胶膜底材加防水胶膜涂料和水泥砂浆保护层，最后做防锚层。

4.12.2.2 结构自防水

沉管段自防水混凝土强度等级为C40、抗渗等级为S10。管段接头处采取两道防水：第一道防水采用GINA止水带防水，第二道防水为Ω止水带防水。最终水下接头段（长2.0m）外面利用钢模板止水，里面现浇微膨胀防水砼C40，S10，接缝处采用遇水膨胀橡胶腻子条和全

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断面亲水性环氧浆液注浆防水。水平施工缝设在底板以上2100毫米部位，采用中埋式镀锌钢板止水带。

1、 防水混凝土

1）、防水混凝土拌和物原材料

水泥：使用品质较稳定的转窑水泥，混凝土碱量（Na2O）不超过0.6%，不宜使用高标号及早强水泥。不采用受潮和过期水泥，不同品种或不同标号水泥不混用。

水：采用洁净饮用水。

碎石：符合现行《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及验收方法》，粒径级配5～25，采用质地坚硬、附着物少的优质石子，吸水率不大于1.5%。

砂：采用塘沽地区符合《普通混凝土用砂质量标准及验收方法》的河砂。

粉煤灰：采用一级强度的稳定性好的粉煤灰代替部分水泥用量，以提高混凝土的和易性。 外加剂：根据试验掺加高效减水剂。 水灰比控制在0.4内。 坍落度控制在14～18cm。

②防水混凝土的配合比见附件三，在此不再赘述。 ⑵ 施工缝防水施工

在底板与侧墙的纵向施工缝处设置中埋式镀锌钢板止水带，在横向施工缝隙处设置中埋式镀锌钢板止水带与膨胀腻子止水条以达到防水效果。安装时注意事项：

①止水带及止水条必须表面清洁无污染其不能被腐蚀； ②止水条安装前后不能接触水及其它液体；

③中埋式镀锌钢板止水带在混凝土浇筑过程中不能沾上混凝土且必须保证各有一半埋入新旧混凝土中；

④施工缝必须在砼终凝后采用人工凿毛，露出新鲜砼面，并用高压水将杂物清理干净。 ⑶ 管段接头处防水施工 ①GINA止水带安装及工艺：

A、安装前应进行GINA止水带和钢端壳的质量检查； B、一次性预安装GINA止水带的各块压板螺栓；

C、正式安装时，用一根与管段断面同宽度的扁担梁将GINA止水带分许多吊点（间距小于1.5m）固定在扁担梁上（固定方法应确保GINA止水带不产生塑性变形或损坏），使GINA止水带全部展开成矩形状，用吊机吊起扁担梁平移到钢端壳的端面上，此时即可进行正式安

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装；

D、止水带上螺孔位置在工地按实际丈量的尺寸开孔，采用热接工艺形成封闭的环形。 E、扣上压板并用螺栓初步锁定，静停24小时，待GINA止水带自行调整各部分松紧度后，检查并调整并各部位位置，使各部位GINA止水带平顺后进行全面螺紧。各螺栓预紧力不小于2.6t（或设计预紧力）。

F、为避免GINA止水带在浮运中受碰撞，在GINA止水带上半部罩上防护罩，防护罩与钢端壳螺栓连接。

②OMEGA止水带安装及工艺：

a、当两相邻管段沉放到位后，可进行管节间OMEGA止水带的安装，OMEGA止水带为管段接头的第二道防线。

B、管段沉放时，在由GINA止水带初步止水且端封门拆除之后，在管段内部将OMEGA橡胶止水带安装在端头钢连接件上，通过预埋在钢端壳上螺栓与特制的压板锁紧；OMEGA止水带在安装前应检查其各项技术指标是否满足设计要求，清洁止水带及安装面。

C、安装时先将OMEGA止水带两端头的四个螺栓孔初步固定，调整四个角的位置，待其它部位平整后进行全面安装。各螺栓预紧力应大体一致，且不小于设计规定的预紧力。

D、OMEGA止水带安装后进行压水试验，在OMEGA止水带和GINA止水带间压入高压水，当水压达到设计压力时，关闭进水闸并进行保压。如发现压力下降，则必须全面检查，处理好渗漏点后重新做压水试验，直至经2～3小时保压时间压力不降低方为合格。此时可抽出压入的水。

E、将预埋的螺栓突出部分进行涂油防锈处理，清洁接缝面，管底部位的接缝用预制的钢板保护罩盖上，顶板及侧墙处覆盖防水材料，以OMEGA橡胶止水带的安装和保护。 4.12.3 全外包防水层施作

1、外防水层概述

管段外防水层包括底PVC板外包防水，侧墙及顶板涂料防水层两种，侧墙及顶板涂料防水层待管段混凝土全部浇注完成，并养护30天后进行。

2、防水涂料施工方法

管段外基面处理：去除污物油腻，凿去突出部分混凝土，填平凹坑，有高压水冲洗干净。 涂刷“底料”以增强防水涂膜与混凝土表面的粘结力。

两组分混合均匀，用刮板刮涂料于混凝土基面上，涂刷应2～3次完成，待上一道涂料干

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燥成膜后，再涂第二道涂料。

涂刷施工完毕后，再在防水层上粉刷一层12mm后的水泥砂浆，用于保护管段外防水涂层。 4.12.4 管段接头防水控制要点

1、加强GINA止水带与OMEGA止水带原材料的进场检验与控制，各项指标必须符合相关标准及设计要求；

2、GINA止水带断面的构造与尺寸应满足管段所承受的水压及可能产生的最大变位压缩影响；

3、严格管段之间拉合、张拉过程控制，止水带应调整均匀，拉合过程要适时进行调整，保证其稳定均匀压缩，接头不松动回弹；

4、安装止水带的螺栓、螺母、垫圈采用不锈钢材质，压条、压板、挡条均进行热浸锌防腐处理。

4.12.5 管段全外包防水控制要点

1、PVC塑料防水板满铺时做到平整顺直，不扭曲，尽量减少接头，并保证搭接宽度。防水板铺设好后，应采取有效措施进行保护，防止在后续施工中破损。防水板采用双焊缝自动焊接机焊接，细部处理和修补采用手动焊机处理。搭接部位采用连接紧密，焊接牢固；

2、高强度高弹性聚脲防水涂料涂刷均匀，厚度满足要求。 4.13 E3-1、E3-2节拉合施工 4.13.1 概述

E3-1、E3-2管段在干坞内预制完成并达到强度后，需在干坞内进拉合对接，拉合距离3m。E3-2短管节主要参数为：L×B×H＝4.931×36.6×9.65m，重量约为1400t，E3管节主要参数为：L×B×H＝79.873×36.6×9.65m，重量约为24000t。两管节在干坞内进行推移、拉合后，跟着进行接头处理，钢端封门安装等工作，再浮运寄放。 4.13.2 施工流程

推移：首先将E3-2沉管推移到离E3-1沉管端头，距离GINA带10mm位置处。 安装连接：在安装座及拉合工艺孔位置安装拉合横梁，E3-1与E3-2管段上、下两对拉合横梁各设置一组千斤顶，共计8组16只千斤顶。千斤顶有效张力不小于2000KN，有效行程应不小于500mm，每只千斤顶设一束高强度低松弛钢绞线，钢绞线为12-Фj15.2钢绞线。

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用16束预应力钢绞线通过两组拉合横梁将E3-1与 E3-2连接起来。

拉合：操作16台千斤顶使纲铰线逐级增加荷载，直到管段移动。 重复第三步动作，直至达到设计要求。 4.13.3 施工工艺 1）推移

① 首先清除E3-1沉管与E3-2沉管之间底板上的杂物及障碍物，用砂轮磨机打磨底板，检查底板，不能有凸出点。在两侧底部安装导向梁，安装三台300t千斤顶，然后将E3-2沉管推移到离E3-1沉管端头，距离GINA带10mm位置处。工艺说明如图10-30所示。

E3-2管段重量为G=1400t，取f=0.15，所以P=210t。所以拟采用三台300t千斤顶满足施工要求。

② 施工步骤

三台300t千斤顶布置完成→两侧底部导向梁焊接加固安装完成→然后三台300t千斤顶同时顶推→从初始50KN起以10KN为一级逐级施加顶力→直到E3-2管段开始移动→当一次推移距离接近千斤顶的有效行程时，活塞回程，移位调整千斤顶→管段暂停移位以再作新一轮的推移作业→E3-2沉管移动正常→取消中间的一台千斤顶→千斤顶保持协调动着将E3-2沉管推移到要求位置距离GINA带10mm位置处。

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图10-30 E3-2管段推移工艺图

（2）连接

在安装座上用16束预应力钢绞线将E3-1与 E3-2连接起来。 （3）拉合工艺说明 ① 相关计算

E3-1沉管与E3-2沉管的拉合，根据施工图设计要求，即整圈GINA止水带被均匀、稳定地压缩75mm。根据设计图纸及GINA带压缩曲线资料计算拉力满足GINA带压缩要求。

② 准备阶段

A、预制E3-1与E3-2管段，精确安装预埋端钢壳、接头PC拉索、E3-2底钢板(下涂牛油并铺设18mm钢板)及两管段连接端面的各种预埋件。

B、安装E3-2管段端面的GINA止水带。

C、制作E3-1管段中隔墙上的钢筋混凝土剪切键、制作E3-2管段墙上的上、下钢筋混凝土剪切键。

D、在E3-1管段墙上预留的拉合工艺孔中安装拉合横梁。在管段两侧安装钢导向梁(施工中必须采取有效措施保证钢导向梁水平方向牢固稳定)并在钢导向梁与箱体接触面房20mm厚的四氟板以减少摩阻力。完成后在梁拉合横梁上分别安装锚定锚、钢绞线、工作锚、千斤顶(安装前应完成千斤及液压泵分组标定)、工具锚等拉合设备。

E、在E3-1和E3-2管段上对称布设监测点，顶板3处，每侧侧墙2处，底板3处，布点位置应根据施工实际情况确定，保证明显，易测，代表性强。

③ 施工步骤（牵移与拉合阶段）

E3-1与E3-2管段上、下两对拉合横梁各设置一组千斤顶，共计8组，16只千斤顶，每个千斤顶有效张力不小于2000KN，有效行程应不小于500mm。对应于每只千斤顶设一束高强度低松弛钢绞线，采用fpck=1860MPa的钢绞线。锚具可采用桥梁工程中的GVM系列预应力锚具，E3-2为滑动段，拉合横梁上设12孔的工作锚和工具锚，E3-1为固定段，拉合横梁上设12孔的固定锚。

A、牵移阶段：牵移主要作用底部的一组千斤顶，顶部的一组千斤顶主要起牵制E3-2管段的作用，以防E3-2管段失稳。牵移距离为3000mm，整个牵移过程可分为四步：第一步进行钢绞线的初始张力调整，使每一束的钢绞线能共同均匀受力，每只千斤顶预加张力为20KN：第二步克服静摩擦力：保持顶部1组千斤顶预加力不变，底部每只千斤顶从初始20KN起以10KN为一级逐级施加张拉力，直至E3-2管段略有滑移；第三步循环牵移：E3-2管段略有滑

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移后，上下千斤顶油缸全部退油，夹片即自动跟进锚固。重新对顶部每只千斤顶施加20KN张力，底部千斤顶从20KN初始值10KN为一级逐级施加张拉力直至E3-2开始滑移，当E3-2开始滑移时随时调整顶部千斤顶张力，保持顶部每只千斤顶张力在20KN以内。当一次拉合距离接近基督教有效行程时，平缓，同步地将千斤顶的拉合力调低，活塞回程，夹片即自动跟进锚固，使管段暂停移位以再作新一轮的牵移作业；第四步牵移过程密切检测，控制牵移速度在300mm/min以内，同时观测千斤顶的累计行程量，若超过10mm，应及时调整施加力的顺序。

B、拉合阶段：第一步当牵移管段E3-2至管段E3-1，E3-1管段局部与GINA止水带接触还未压缩时，调整各千斤顶的张拉力使量管段结合面基本平行；第二步将16只千斤顶同时施加张拉力，以10KN为一级逐级施加，以平稳，分级，及时调整均匀地压缩GINA带。当整圈GINA止水带北均匀，稳定地压缩75mm后，立即锁定16只千斤顶，确保接头不松动回弹。

C、千斤顶动作步骤：

安装千斤顶→连接预应力钢绞线并锁紧→液压站工作，A管进油，张拉预应力钢绞线→锁紧（锁紧预应力钢绞线）→回油→卸下千斤顶。

④ 拉合完成后处理阶段

A、在确保接头不松动张开的情况下，安装OMEGA止水带，并对其进行捡漏。 B、连接E3-1和E3-2管段接头的PC拉索。

C、平缓同步释放16只千斤顶内的拉合力，并逐步将千斤顶顶力转由接头PC拉索承担。经测量确认E3-1、E3-2管段接头无松动张开后，拆除拉合千斤顶、并按有关图纸要求封堵E3-1管段中隔墙上用于拉合的工艺孔。

D、施工安装E3-1和E3-2管段接头间中间廊道处的水平限位梁。 E、安装E3-2管段端面的钢端封墙。

F、测量并记录E3-1管段和E3-2管段接头GINA的实际最终预压缩量。 4.14 防锚层制作

4.14.1 防锚层混凝土施工概况

管段防锚层混凝土包括：管段侧面预制混凝土护边块及顶板面现浇混凝土两部分；其中预制护边块在管段一次舾装时施工，现浇混凝土防锚层厚度≤150mm，为钢筋混凝土结构，在管段二次舾装时施工。 4.14.2 防锚层施工方案

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（1）防锚层的作用

为防止沉管隧道在运营时遭到航道内船舶下锚时造成损坏，并为使管段具有一定的干舷高度，在浮运中较好的抵抗波浪冲击，需要在起浮完成后浇注防锚层混凝土，并利用防锚层的浇注调整管段浮运时的干舷高度。施工时根据测量管段的实际干舷高度，比照设计要求施作防锚层。

（2）制定防锚层混凝土浇注方案

根据测得的管段干舷值，同时结合二次舾装件的重量和位置，制定管顶防锚层混凝土浇筑的方案，具体如下：

① 根据试浮中干舷平衡性数据，测量并放线标示出干舷高度。 ② 编制防锚层钢筋。

③ 防锚层混凝土由搅拌站生产，采用溜槽方式入模，浇注混凝土时纵向分块浇注。 ④ 调整干舷高度，满足浮运要求，本工程干舷高度按50～100mm进行控制。 4.14.3 施工工艺流程

顶表面整平清理→测量放线→安装钢筋网→浇注混凝土→养护。 4.14.4 防锚层混凝土施工方法

1）施工顺序

管段防锚层混凝土浇注从中间开始，对称地向两端施工；混凝土浇注采用间隔浇注，这样可以与钢筋安装形成流水作业，加快施工速度；根据各管段的长度分段浇注，每段长度约11米左右，分段情况如下表：

管段防锚层分段

管段编号 E1 E2 E3-1 E3-2 管段长度（m） 85 85 80 5 分段长度（m） 10.625 10.625 10.625 5 分段数量 8 8 8 1 2）施工工艺 ① 管顶处理：在进行浇筑前要对管顶面处理，清除表面杂物，特别是剪力杆的混凝土浮浆，一定要清除干净。

② 模板制安：防锚层只需要立侧模，模板采用组合钢模

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③ 钢筋网在岸上加工场地进行制作，用塔吊运到现场安装绑扎。钢筋加工和绑扎质量要符合设计和规范要求。

④ 混凝土浇注与振捣：混凝土由搅拌站生产，用溜槽直接与搅拌机下料口相接，混凝土由溜槽输送到浇注部位，并人工配合整平。采用振动棒与平板振动器相结合方案，先用插入式振动棒振实后，再用平板震动器振捣。

⑤ 养护：混凝土凝固后，用麻袋覆盖表面，并洒水养护。 3）防锚层施工注意事项

① 砼浇注应遵循先调平、后均匀浇注原则，严禁无次序、超量浇注混凝土。 ② 振捣时需注意保护护边块内设止水钢板。

③ 防冲刷措施：由于管段干舷很低，为防止混凝土浇注后未凝固之前，遭到波浪的冲刷，在混凝土浇注后，用水玻璃喷洒混凝土表面，以加速凝固。

④ 浇注保护层混凝土应避免混凝土堵塞灌浆管出口等舾装件底脚螺栓、螺母。 §5 工期安排及主要资源投入

在确保施工安全和工程质量，避免顾此失彼；合理进行工序安排，最大限度地减少工程施工的相互干扰；尽可能开展平行作业，以减少施工投入、缩短施工工期；尽量做到各主要工序的均衡生产。 5.1 工期安排

管段制作期间为2009年10月至2010年7月初，天津地区冬季多风，夏季炎热干燥，沉管施工期正处于此期间，施工受天气影响较大，因此对施工组织要求较高，各施工段分工序工期指标如下：

底板

底PVC板：每个施工段2天（约600㎡）

底板及边墙竖向钢筋绑扎、预埋件：每个施工段12天（端头由于预埋件较多，考虑15天）

第一节侧模及部分中隔墙侧模：4天 底板砼浇注及养护：2天 侧墙及顶板

第二节侧模、剩余部分中隔墙及龙门台车就位、行车道内顶模安装及侧墙水平筋：4天（台车第一次就位考虑10天）

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顶板钢筋及预埋件：14天 砼浇注：2天

等强及施工缝处理：10天 后浇带等强：42天

其余工序穿插施工，计划工期250天，工期计划见沉管预制进度图。 5.2 资源投入

按两个工作面组织资源，资源投入如下表所示。

主要资源投入一览表

种类 序号 1 2 3 劳动力资源 4 5 6 7 8 合计 1 2 机械及设备资源 3 4 5 6 7 名称 木工、架子工兼砼工 钢筋工 电焊工 普工 养护 预埋件 电工 机械操作司机 370 模板（包括外侧模、龙门台车、行车道内模、廊道内模） 龙门吊 弯曲机 切断机 电焊机 钢板切割机 对焊机 套 台 台 台 台 台 台 5 3 8 8 40 2 4 单位 人 人 人 人 人 人 人 人 数量 100 140 40 60 6 8 7 9 备注 §6 保证措施 6.1 安全保证措施

1、认真贯彻执行党和国家的安全生产方针、政策以及天津市政工程建设安全生产管理规定，严格执行有关施工规范和安全技术规则，对施工人员进行岗位前安全教育培训，树立“安

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全第一，预防为主”的思想。建立健全安全生产保证体系，实行安全生产责任制，明确各部门安全工作的岗位责任人,有组织地开展安全管理活动。建立各级各部门安全岗位责任制，将其与员工经济收入挂钩，形成上下齐抓共管的安全管理网络。做到安全工作层层有人抓。

2、编制管段制作施工阶段专项安全管理措施，制定详细的安全操作规程细则、制度、切实可行的安全技术措施，分发至工班，组织逐条学习、落实。抓好“五同时”（即在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作）和“三级安全教育”。

3、进行定期或不定期的安全检查，对作业班组要重点强调“两纪一化”，即劳动纪律、施工纪律和标准化作业。对安全生产的难点，要盯住关键部位，关键时刻、关键岗位、关键人，及时发现和解决不安全的事故隐患，杜绝违章作业和违章指挥。

4、坚持每周的安全活动日的安全学习活动。严格执行交接班制度，坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评比安全的“三工制”活动。

5、工程实施前,对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经有关安全部门验收的设备和设施不准使用,不符合安全规定的地方立即整改完善。并在施工现场设置必要的护拦、安全标志和警告牌。场区生产用电设备需派专业管理，无关人员严禁乱动电气设备，操作人员上岗时应对设备进行认真细致的检查，下班时应关闭现场电气闸刀。

6、工程实施时，严格按照集团公司及业主审定的施工组织设计和安全生产措施的要求进行施工，操作人员必须严守岗位，履行职责，遵守安全生产操作规程，特种作业人员应经培训，持证上岗。各级安全员要深入施工现场，督促作业人员和指挥人员遵守操作规程，制止违章操作、无证操作、违章指挥和违章施工。加强安全生产教育，对新工人，临时上岗人员进行安全培训。

7、施工场地采取全封闭模式，设置门卫24小时值班制，严格限制非施工生产人员进入场地，施工人员挂牌上岗。根据工地情况，布置安全防护设施和统一的安全标志（牌）、安全色灯。加强夜间施工的工地照明及道路防滑措施。

8、加强个人自我防护，凡进入施工现场按规定佩戴安全帽。 9、吊车臂下严禁站人，严禁酒后作业。

10、加强防雷电、防火、防洪教育，建立防洪组织，配备消防设施，制订措施和管理制度，并落到实处。杜绝雷电、火灾、洪灾事故的发生。

11、成立天气预报监测小组，对天气的变化进行全过程的跟踪和记录。在恶劣天气发展期间，要做到每天24小时监视天气变化情况，并随时发布预报，获取恶劣天气信息后，办公

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室24小时值班，以便各方面联系，掌握天气动态，接收上级指示等，并作好值班记录。

12、做好防害灭病和饮食卫生工作，冬季施工时，做好防寒降温工作，落实保暖设施的供应及施工现场的保暖措施。 6.2 质量保证措施 6.2.1 质量目标

确保全部工程达到国家、省、市现行的工程质量验收标准。工程一次验收合格率100%，优良率95%以上，争创鲁班奖。 6.2.2 质量保证措施

1、严格执行质量自检制度。施工中每一道工序工班都必须自检，自检合格后，报监理工程师。

2、严格执行工程监理制度。充分做好质量自检工作的同时，有专职质检工程师积极配合监理工程师和业主对工程进行的质量监督检查。自检合格后，及时通知监理工程师检查签证，隐蔽工程经监理工程师签证后隐蔽。

3、严格执行质检工程师“一票否决权”制度。经理部设专职质检工程师，班组设兼职质检员。保证施工作业始终在质检人员的严格监督下进行。质检工程师有质量否决权，发现违背施工程序、不按设计图、规则、规范及技术交底施工，使用材料半成品及设备不符合质量要求者，有权制止，必要时下停工令，限期整改并有权进行处罚。

4、认真执行质量管理制。把技术交底制，测量复核制，质量自检、互检、专检“三检制”，隐蔽工程检查签证制，安全质量检查评比奖罚制，验工计量质量签证制，分项工程质量评定制，质量事故（隐患）报告处理制等行之有效的质量管理制度，贯穿到施工全过程，并落实到工班，使质量控制做到干群结合、上下结合、内外结合。

5、实行质量责任制，逐级落实到工班，责任到人。建立质量奖罚制度，明确奖罚标准，做到奖优罚劣，杜绝质量事故发生。

6、严格施工纪律，把好工序质量关，上道工序不合格不能进行下道工序的施工，否则质量问题由下道工序的班组负责。对工艺流程的每一步工作内容认真进行检查，使施工作业标准化。

7、坚持质量检查制度，按制度进行日常、定期、不定期检查，发现问题及时纠正，并对结果进行验证。

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8、在施工中，对每道工序、每个工种、每个操作工人，做到质量工作“三个落实”，即： ①施工前，每个施工操作人员明确操作要点及质量要求。

②施工过程中，施工管理人员必须随时检查指导施工，制定工序流程图，确定关键工序和特殊工序的关键点，进行连续监控，对比分析质量偏差，及时纠正质量问题，把质量隐患消灭在施工过程中。

③每个工序施工结束后，及时组织质量检查评比，进行工序交接，并根据检查结果对施工班组及操作人员进行相应奖罚，强化施工人员的质量意识。

9、控制物资采购，作好分供方的评价和材料的进货检验，用于本工程的材料均按规定进行抽检、试验，经检验不合格的材料不准进入现场。

10、加强对成品保护，施工过程中对已完分项、分部工程制定防护措施加以保护；对产品的保护，着重抓施工顺序和防护措施，不颠倒工序，按正确的施工流程组织施工，防止前道工序损坏或污染后道工序。

11、全体施工人员认真学习国家有关产品质量的政策、法规，增强“质量就是企业的生命”的概念。把质量管理工作提高到最高的位置，对全体施工人员，特别是各作业队的工人，经常进行质量教育，强化质量意识。牢固树立“质量第一”的观念，体现企业良好质量信誉的道德风尚。

6.3 文明施工、环境保护措施

根据管段制作施工中可能产生的环境污染问题，在施工过程中采取以下管理措施，以达到环保施工的目的。

1、排水系统布置要合理，定期对排水沟、集水井及时进行清理，避免施工过程中发生水漫流现象。对泥浆沉淀后的淤泥使用专门的车辆运输，防止遗洒、污染路面。

2、所有装碴车辆要覆盖苫布，装碴量要低于槽帮10cm，并经由出入口洗车槽将车身清洗干净，方可开离施工场地。

3、施工场地及道路进行硬化，适时洒水，减轻扬尘污染。

4、机械使用的燃料、燃油必须采用专用车辆运输，并要有专人负责保护。 5、优先选用电动机械，尽量减少内燃机械对空气的污染。

6、施工期间，严格按照国家和天津市有关法规要求，控制噪声、振动对周围地区建筑物及居民的影响。严格执行天津市市政园林局有关文明施工的各项规定。施工噪声遵守《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90），施工振动对环境的影响遵守《城市区域环境振动标准》

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（GB10070-88）。

7、严禁在施工现场焚烧任何废弃物和产生有害有毒气体、烟尘、臭气的物资，熔融沥青等有毒物质要使用封闭和带烟气处理装置的设备。

8、日常生活的垃圾应分类收集，便于环卫部门及时清运处理。

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