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1、精选优质文档-倾情为你奉上港珠澳大桥主体工程岛隧工程 沉管隧道浮运安装施工简介（仅供应聘人参考，不作为选聘文件组成部分）中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司二一二年十一月目录 附图：隧道基础碎石垫层详图.24 管节结构标准断面图 管接接头布置图 钢剪力键一般构造图 管接接头防水构造图 节段接头布置图 节段接头防水构造图 管节导向装置工艺流程图 管节拉合装置工艺流程图 管节就位后馆内施工工艺及施工要求 专心-专注-专业3.2.6 管节浮运、安装与最终接头施工3.2.6.1 施工总体说明(1) 总体概况港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道总长度为5664m，是迄今为止规模最大的海上沉管岛隧工程，隧址穿越伶仃西航
2、道和规划30万吨油轮航道，最大水下深度达到46m，隧道纵断面见图3.2.6-1。图3.2.6-1 隧道纵断面示意图隧道由33节管节组成，其中E1、E2 、E32、E33长112.5m，E29-1长172m，最终接头长2m，其余管节长度均为180m。隧道最终接头设置于E29和E30之间，长度为2m，采用水下止水板方式施工。隧道管节分段长度见表3.2.6-1。表3.2.6-1 管节分段参数表描述E1-E2E3-E28E29-1最终接头E29-2+E30E31E32-E33总长理论长度(m)112.518017225+175180112.55664(2) 浮运线路沉管管节在桂山-牛头岛管节预制场地预
3、制和舾装完成后，通过出坞航道、榕树头航道，经临时航道或伶仃西航道进入隧道基槽，浮运线路见图3.2.6-2。图3.2.6-2 管节浮运线路图(3) 工程特点沉管段隧道作为岛隧工程最为关键部分，对整个工程的影响巨大。管节浮运、安装和最终接头的施工主要特点见表3.2.6-2。表3.2.6-2 浮运、安装主要特点工程特点特 点 分 析水文气象条件复杂施工区域气候复杂多变，受热带气旋、短时雷暴等恶劣天气影响较大，管节的浮运安装，需要经历多个台风季节；施工水域水流受人工岛和基槽施工的影响，流态复杂。施工作业环境差环保要求高岛隧工程施工区航道交叉，属于航道运输最繁忙水域之一，也是水上交通安全事故频发的敏感区
4、域；施工区域处于白海豚保护区，环境保护要求高。管节浮运安装技术难点多管节浮运、安装环境复杂，作业气象窗口分析和预报、复杂水流和航运条件下的管节浮运、深水条件水下测量定位、管节安装及定位调整、管节安装轴线精度控制等都具有一定的难度。施工工期具有挑战性与国内外类似工程相比较，本工程沉管段隧道的总体工期十分紧迫，全部33节管节需要在3年左右的时间内安装安装完成，具有很大的挑战性。(4) 沉管段隧道施工总体流程管节浮运、安装施工直接影响项目总体工期，其施工为工程的主线，沉管预制厂建设、管节预制、基槽开挖、碎石基床整平等为工程的副线。图3.2.6-3 沉管段隧道总体安装流程图(5) 浮运、安装总体方案根
5、据本工程管节浮运、安装主要特点，制定相应的总体方案： 管节的浮运采用拖轮拖带的方式，结合工程水域水流特征和隧道基槽实际情况，采用纵拖和横拖相结合的浮运方案； 选用稳定性和可控性较好的双驳扛吊法进行管节安装安装； 选用管节外部定位系统，进行管节的精确定位调整； 选用沉管水下测量定位系统，实现水下高精度测量定位。(6） 施工决策程序针对本工程的管节浮运、安装施工建立一套决策程序，对各个阶段进行执行/不执行(GO / NO GO)的决策，包括从管节起浮、浮运至安装点、隧道管节系缆固定、开始安装作业等，整个过程共进行接近11次判定，具体决策流程见图3.2.6-4。(7) 浮运、安装流程管节浮运、安装流
6、程见图3.2.6-5。单个管节浮运、安装工效分析见图3.2.6-6，管节浮运安装的关键线路工期约为18天。图3.2.6-6 管节浮运、安装工效分析图图3.2.6-5 浮运安装施工流程图图3.2.6-4 浮运安装决策流程图(8) 作业气象窗口分析和预报 作业气象窗口分析A. 作业气象窗口要求作业气象窗口是指一个连续的时间段，在此期间水文气象条件满足浮运、安装施工要求。管节浮运、安装周期中部分工序对作业水文气象有严格要求，对工序进行全面分析，确定作业气象窗口选定的基本要求。管节浮运、安装作业周期见表3.2.6-4，其中对气象条件有严格要求的作业窗口期为36小时。表3.2.6-4 管节浮运、安装周期
7、表施工阶段作业内容作业时间(h)时间汇总(h)浮运阶段航道内浮运从系泊区浮运至沉管基槽内调头点47.536h气象窗口基槽内转向浮运基槽内管节转向浮运至安装锚泊点1.5管节锚泊管节由拖轮控制转换为锚缆控制2安装阶段安装等待管节锚泊等待安装条件6121622安装实施管节安装安装及定位调整10舾装件拆除管节顶部舾装件拆除72144重点锁定回填管节两侧重点锁定回填作业72B. 施工水域水文气象资料前期业主委托中国科学院南海海洋研究所和华南理工大学进行了现场波浪观测：2007 年4 月1 日2008 年3 月31 日施工水域水文气象观测；2008 年6 月-2008 年10 月台风季的现场波浪、潮位及水
8、流观测；2008 年7 月-2008 年9 月万山群岛外侧的同步对比观测。测点布置见图3.2.6-7 图3.2.6-7 测点布置示意图C. 作业限制条件根据现场实测以及相关资料的分析，管节浮运安装不同工序、不同作业内容的相关限制条件见表3.2.6-5。表3.2.6-5 水文气象限制条件表作业阶段和内容流速(cm/s)波高Hs(cm)波浪频率(s)风速(级)能见度(m)浮运一般浮运1.50.86s61000基槽内纵拖0.50.86s61000安装安装等待1.50.86s61000安装实施0.80.86s61000潜水作业0.60.86s61000D. 作业气象窗口保证度分析施工水域为不规则半日潮
9、，每天均有4个低流速时段，可作为对水流速度限制要求较高的安装及潜水作业窗口进行选择。此外施工区域风速、能见度情况良好，作业气象窗口保证度仅对安装等待期的流速和波浪条件进行分析。a 标准管节保证率分析根据各月实测资料，每月符合安装安装条件的窗口期占每月总日历天的百分比(即作业窗口保证率)，形成保证率曲线，见图3.2.6-8。图3.2.6-8 波高0.8m作业窗口保证率曲线选择1.5m/s流速和0.8m波高作为窗口限定值时，每月最小保证率达到36%，即每月至少有5个安装作业窗口期，可以实现管节连续安装。b 岛隧结合部保证率分析岛隧结合部管节安装由于人工岛成岛挑流影响，局部流速增加、流态复杂。根据专
10、题研究和分析结果，人工岛岛头挑流放大系数为1.7。按照作业实际限定流速1.5m/s的标准，取岛头段作业气象窗口限定流速为0.88m/s进行分析，同样得出保证率曲线，见图3.2.6-9。图3.2.6-9 岛隧结合部作业气象窗口保证度曲线选择0.88m/s作为流速限定条件时，在每年的11月到次年2月间，有20%以上的保证率，即在这4个月内，每个月有至少2次安装机会。其他月份的作业窗口保证率基本在16%以下，不宜安排安装。岛头区的管节安装在工期筹划中将安排在每年的11月到次年2月的时段择机安装。 预报系统A. 预报要求为了能够确定是否可以进行浮运安装施工作业，需要对天气状况、波浪和水流情况进行预测和
11、预报，以减少施工的风险。对于预报期要求，考虑短、中、长三个阶段，见表3.2.6-6。表3.2.6-6 作业气象窗口预报要求预报类型作用预报时间预报内容短期预报安装实施决策5天台风预报、流速、波浪、风力、能见度、短时强对流天气预报中期预报安装准备决策10天台风趋势、流速、波浪、风力、能见度预测长期预报安装周期相关工序协调决策30天台风预报、流速、波浪、风力、能见度、短时强对流天气预报B. 预报系统建立预报系统可以提前预报水文气象条件，施工决策可以根据预报选择合适的施工时机。预报系统有助于减少不必要的施工队伍的组织和调动，从而合理利用各种资源。预报系统分三阶段建立，见图3.2.6-10。C. 预报
12、实施投标阶段我们已经委托国家权威部门建立气象预报保障系统，结合专业单位长期观测数据、预报模型和丰富的预报经验，进行资料分析和气象窗口预报。开展现场测点布置，收集施工区域小范围详细数据，对预报模型进行修正，确保预报的准确和及时。图3.2.6-10 预报系统示意图(9) 模型试验及受力计算分析 模型试验管节在系泊、浮运和安装过程中会受到波浪和水流的影响，这些因素会对管节的系泊、浮运和安装产生影响。在方案设计时必须考虑到这些影响，因此要对各种环境条件的管节浮运、安装开展模型试验(水力/数值模型试验)。联合体委托专业单位开展了相关研究并取得了初步成果，将在结合隧道的深化设计方案开展进一步的专题研究和相
13、关试验。A. 试验设计作为在隧道管节和安装设施上的专业试验，主要试验步骤有以下几步：确定试验波浪和水流条件，模型实验，根据试验结果选择设计值。a. 确定波浪和水流条件。根据管节安装不同工序(起浮、系泊、浮运等)确定不同的波浪和水流条件。条件界限选择应当适当放宽，以便于得出一个较大安全系数的数值用以挑选合适的设计值。b. 模型实验。模拟实验通过水力实验和与之结合的数学模型来完成，水力实验结果将作为标定数学模型的输入条件。对隧道管节起浮、系泊、浮运和安装过程的每一阶段进行水力缩尺模型实验，通过模型试验得到管节浮运、安装相关参数。c. 设计值的选择。根据波浪和水流环境，从模拟实验结果确定合适的气象窗
14、口，进而可以确定相关参数的设计值。这些设计值将成为方案设计的重要参数。B. 起浮、系泊、浮运和安装过程中的相关试验项目a. 系泊：在系泊阶段，波浪会影响隧道管节中的弯矩和系泊线缆的受力。按照系泊区发生的波浪和水流展开试验。b. 浮运：在管节浮运中，应对波浪和水流对管节受力的影响及拖航阻力进行试验研究。c. 安装：在安装过程中，波浪和水流会影响隧道管节的安装和相关设施的稳定，应通过模型试验来确定线缆的受力。在安装模型试验过程中要详细研究两种情况，第一，隧道管节刚好位于水面以下，风浪和水流在系泊和收缩线缆中产生的力最大；第二，隧道管节下沉靠近碎石基础时，隧道管节在碰触倒碎石基础之前是管节受到限制最
15、大的时候。d. 管节着床：管节安装在碎石基础上面，安装临时设施拆除后，隧道管节仍然受到波浪和水流力的影响。该阶段的试验分析中，要分析管节在安装到碎石基床上以后的稳定性。 浮运和安装阶段受力计算分析根据模型试验及受力计算分析相关数据，通过阻力公式计算管节在浮运和安装阶段受力，并进行分析，见表3.2.6-7。阻力计算公式：R=1/2CwAV2，其中：Cw为总阻力系数，根据专题研究和相关规范取值为水容重，取最大1.0265t/m3A为迎流面积，单位m2，在本工程中标准段管节横向迎水面积为2016m2，岛头段短管节横向迎水面1008m2，纵向迎水面积425m2。单个浮箱纵向迎水面积48.6m2，横向迎
16、水面积97.2m2。V为流速，单位m/s表3.2.6-7 标准段管节浮运阻力计算表工况水流速度(m/s)浮运速度(m/s)浮运方向管节阻力(kN)浮驳阻力(kN)总阻力(kN)纵向横向纵向横向纵向横向101.50565-62-627-21.50.51802261-247-1115-31.50.59056528661-62628640.51.09025128627-27828650.71.09025156127278561说明：1、工况1：管节沿航道纵向拖运；工况2：管节沿航道逆流纵向拖运；工况3：管节在基槽内横向拖运；工况4和5：管节侯潮调头在基槽内纵向拖运；2、浮运时取Cw=1.1(港口工程
17、技术规范12.0.1公式)。根据上表计算分析，管节在浮运过程中，拖运宜选择顺流或平流阶段进行拖运。若需要逆流拖运，拖运航速宜限定在1节左右，以控制拖运阻力。表3.2.6-8 标准段管节安装等待受力计算表工况水流速度(m/s)阻力系数Cw基槽流速折减系数管节阻力(kN)浮驳阻力(kN)11.520.85351916821.51.50.852639126表3.2.6-9 岛隧结合部管节安装等待受力计算表工况水流速度(m/s)岛头效应系数基槽流速折减系数阻力系数Cw管节阻力(kN)浮驳阻力(kN)10.881.70.62.3219579420.881.70.62.3297994说明：1、工况1：18
18、0m管节安装等待；工况2：岛头段短管节安装等待；(10) 安装系统针对本工程特点，选用了新型安装系统。该系统包括安装驳系统、体外定位系统和锚碇系统，能够实现如下功能：将隧道管节精确安装至指定深度；管节对接时，精确控制安装管节的位移；安装过程中抵抗波浪和水流作用在管节上的力；提供安装过程所需所有设备和人员的临时水上作业场所；适应本工程软土地质条件，锚力大、安装回收方便的垂直加载锚系统。 安装驳系统为了承担在安装过程中隧道管节所需的负浮力，本工程中使用2个双体船安装驳，这2个安装驳系统将安装在管节两端，通过吊索与管节相连。如图3.2.6-11所示。图3.2.6-11 安装驳示意图A. 安装驳设计安
19、装驳为双体船式结构，由两侧安装驳和顶部横梁3个部分组成。双体船安装驳自重和管节安装所需的负浮力由两侧的浮箱共同承担，这两个浮箱由横跨管节的横梁相连接。横梁上设置工作平台，安装绞车和滑轮模组，控制管节安装的缆索作业。B. 缆索及绞车双体船安装驳系统在安装过程中通过安装缆索来控制管节位移，如图3.2.6-12所示。这些缆索分为以下几种类型：吊索缆索A(控制管节竖向位移)收缩缆索和纵向缆索B(控制管节水平位移)系泊缆索C(控制安装驳水平位移)图3.2.6-12 安装线缆布置为确保操作准确，每条缆索与其操作绞车对应，所有的缆索卷筒和绞车均布置在安装驳系统甲板上，见表3.2.6-10。表3.2.6-10
20、 安装线缆规格一览表线缆类别类型缆力(t)长度(m)缆规格(mm)数量所需绞车性能(t)吊索缆索钢缆(海用)40060080010005044050(滑轮组)收缩/纵向缆索钢缆(海用)1201804006001216120180系泊缆索钢缆(海用)8010040060076880100 体外定位系统为减少水流和波浪对定位精度的影响，管节安装初步就位后使用体外定位系统对平面位置精确调整，定位系统见图3.2.6-13。 图3.2.6-13 体外定位系统示意图A. 系统工作流程当隧道管节放置到基础上后，体外定位系统将投入使用。a. 管节纵向调整管节纵向调整时，接头端和尾端两侧体外定位系统轻微提起管节
21、，由拉合千斤顶拖动管节进行纵向移动，详见图3.2.6-14。图3.2.6-14 隧道纵向调整示意图b. 管节横向调整管节初步止水前以及水力压接后要对管节尾端进行轴线调整，体外定位系统轻微提起管节，由尾端定位系统底座上的横向千斤顶调整进行调整，见图3.2.6-15。图3.2.6-15 管节尾端横向调整示意图 锚碇系统控制管节安装的缆索与预埋在海床上的锚相连。根据本工程地质条件及管节安装数量多的特点，选用专业锚公司的Stevmanta VLA型锚。A. 锚的类型Stevmanta VLA型锚是一种垂直加载锚，如图3.2.6-16所示。 图3.2.6-16 Stevmanta VLA锚 B. 锚的安
22、装锚的安装由抛锚船施工，安装过程如图3.2.6-17所示。 图3.2.6-17 VLA锚的安装过程C. 锚的选型根据本工程锚缆荷载及地质条件，锚的选型见表3.2.6-11。表3.2.6-11 安装作业用VLA锚选型及相关参数表用途型号入土深度最大锚力预估拖曳距离系泊线缆锚8 m2 Stevmanta VLA12m300t10-25m收缩线缆锚10 m2 Stevmanta VLA12m450t10-25m(11) 安装测量为了实现管节的精确安装，采用光学测量、GPS测量与水下测量定位技术相结合的测量方案。见表3.2.6-12。表3.2.6-12 不同位置管节安装测量方法管节位置主要测量方法岛隧
23、结合部近岸浅水区域(E1，E2，E32，E33)浮运安装测量：安装驳高精度GPS 系统、管顶测量塔；安装后隧道内测量：光学测量贯通校核；前两节进行水下测量方法验证：水下相对位置测量法(Taut Wire拉线测距仪、水下声纳测距仪、Distance Sensor距离传感器)。远岸深水区域浮运安装测量：安装驳高精度GPS初步定位、水下相对位置测量法(Taut Wire拉线测距仪、水下声纳测距仪、Distance Sensor距离传感器)；安装后隧道内测量：光学测量贯通校核。(12) 潜水作业 作业条件根据国际潜水作业规程，潜水作业下潜和作业区最大水流速度为0.6m/s(1.2节)。当作业区水流速度
24、超过0.6m/s(1.2节)，相关潜水作业都要立即停止。考虑到安装区浅层与深层流速不同，若浅层流速较大，但深层潜水作业区流速满足条件时，需要采用潜水吊笼，帮助潜水员通过高流速区。 潜水方式由于本工程潜水深度较大，采用混合气潜水的作业方式。在管节安装过程中，管内设备发生故障或其他紧急情况事，需要采用潜水钟将作业人员送入管节内进行应急操作。 作业内容安装配合潜水工作可分为4个不同的类型和地点：在系泊处的准备工作：GINA止水带检查、测试安装测量器材；在安装点的准备工作： 水力压接面检查、水下测量设备安装等；在安装期间潜水作业：导向装置、GINA止水带和钢端壳的检查、管节对接前人工探摸以及采用潜水钟
25、进入管节进行应急操作等；拆除工作时的潜水作业：体外定位系统的拆除，解开电缆、供氧管线以及回收隧道管节顶部舾装件等。3.2.6.2 管节起浮、系泊(1) 起浮出坞条件在管节预制和一次舾装工作完成后，要进行是否开展后续施工的条件判断，判断后分析的项目主要有：管节制作质量是否合格；干坞灌水设施是否完备；气象和水文是否满足起浮和出坞要求；各种设备是否完好，应急措施准备是否就绪。(2) 干坞加水、检漏、起浮和干舷调整为检验管节密封和管节资身的防水性能，在干坞加水过程中需进行检漏，管节检漏起浮流程见图3.2.6-18。图3.2.6-18 管节检漏起浮流程图为保证安装过程中压载水箱容量的充分利用，管节起浮后
26、，排空水箱内的压载水，通过浇筑压载混凝土的方式调整干舷，使起浮后管节的干舷控制在300mm左右。(3) 管节出坞、系泊管节系泊利用深坞区可同时系泊4个管节，管节系泊具体流程图3.2.6-19。(4) 二次舾装在深坞区进行二次舾装，具体流程见图3.2.6-20。图3.2.6-20 管节二次舾装流程图(5) 安装准备安装驳和体外定位系统安装完成后，进行测量以及其他相关设备的连接和调试，为确保管节在安装过程各系统的可靠，所有系统都要进行调试。管节在浮运前需联合相关海事部门对航道进行管制，防止浮运期间外来船只进入浮运航道，同时清除航道内影响管节浮运的漂浮物，并提前完成相应安装点的布锚(包括安装驳锚和系
27、泊锚)准备工作。在管节到达指定安装位置安装开始前，需进行相应准备工作，准备工作包括：检查和安装测量设备、拆除Gina保护罩等。图3.2.6-19 管节出坞流程图3.2.6.3 管节浮运、安装(1) 浮运安装条件浮运安装准备工作就绪后，要进行是否施工的条件判断，判断分析的项目主要有：基槽及碎石基床安装前两天，对基槽和基床进行全面细致的验收，保证沉管就位时无任何障碍。根据基槽淤积的程度，判断是否采用清淤处理。交通标志在安装之前事先和港务、港监等部门商定航道管理有关事项，并及时通知有关各方做好准备。水上交通管制(临时改道)开始之后，抓紧时间布置好封锁标志(浮标、灯号、球号等)，同时在安装用锚上设置浮
28、标。设备、动力情况检查管节安装前应对管节内部的水泵、闸阀、加载水箱、管路系统、体外定位系统及油压系统、发电机、通讯联络系统、测量定位系统等进行检查，及时排除故障，确保安装工作顺利进行。应急措施的准备对安装过程中可能发生的紧急事件(例如：气候突变)做好提前准备工作，确保安装工作万无一失。(2) 管节浮运 拖轮配置根据浮运阻力计算，选用5条4000马力的港作拖轮，其中4条拖轮进行浮运拖带，1条拖轮应急备用，4条4000匹的拖轮最大能提供150200t的拖带力，满足拖运及操控要求。前面两条拖轮负责导向拖拽，尾部两条拖轮根据水流条件辅助拖航，并控制管节姿态、浮运速度并实现管节转向。 拖带方案拖运方案见
29、图3.2.6-21。当管节拖运至隧道基槽内后，为了减少水流阻力、便于拖轮控制，采用局部横向拖运方案。现场配置备用拖轮，防止管节漂移搁浅。图3.2.6-21 管节拖运方案示意图(3) 管节安装安装 安装点准备A. 系定位缆当管节拖运到安装位置后连接锚缆与预埋的VLA锚，通过管节系缆柱上的锚缆、安装驳上的锚缆和的绞车调整对管节进行系缆锚泊。B. 定位调节方法通过安装驳上的绞车张拉和松弛各根锚缆对管节进行调节，通过水面和水下测量系统进行定位，逐步调整到位。a. 调节速度定位速度：管节水平横向0.75m/min；管节水平纵向1.5m/min。b. 定位精度当平面位置误差在10cm以内时，即可进行安装作
30、业。 安装安装A. 标准段安装作业的步骤标准段安装作业的步骤流程图见图3.2.6-22，图3.2.6-23。B. 岛隧结合部E1(E33)管节安装作业的步骤E1管节由于处于岛头区，受到岛头效应影响，局部流速流态复杂，流速增加。安装必须严格按照岛隧结合部安装作业窗口条件进行，否则安装系统难以承担安装期间的水流力。管节下沉工艺与标准管节相似，但在挂缆就位上有所不同，详见图2.4.6-24。后续安装步骤与标准管节相同，参见标准管节安装作业的步骤。图3.2.6-24 E1管节就位示意图C. 管节对接施工工艺对接作业前的准备工作杂物清除：由潜水员清除GINA橡胶止水带四周及对接端端面上的杂物。拉合千斤顶
31、的安装：由潜水员安装到管节的拉合台座上。设备调试：启动拉合千斤顶油缸，由潜水员观察拉合千斤顶是否能够顺利工作。位置微调：对接过程利用体外定位系统对管节最终位置细微调，位置精确对位后，准备水力压合。对接作业的步骤初步止水：启动拉合千斤顶油缸并控制拉合速度，两个拉合千斤顶拉合力为200t，使GINA鼻尖压缩20mm左右，此时通过体外定位系统对管节进行精细的微调，使轴线误差10mm。二次压接止水：当初步止水结果得到潜水员检查认可后，由已沉管节内的操作人员开启阀门，将接合端端封门间的水受控制地排除，利用自由端的巨大水压力使GINA橡胶止水带进一步压缩。图3.2.6-25 隧道管节二次压接示意图管节尾端
32、微调：二次压接后，利用端面预留测量孔，进行管节贯通光学测量，确定安装后管节轴线位置。如果轻微偏离轴线，可利用体外定位系统设备将管节尾端进行微调；如果偏离轴线过多，则需要封门间灌水，调节管节位置后重新进行水力压接施工。二次压载：对接操作完成后，对管内压重水箱进行灌水，提供至少1.06的抗浮系数，压载系数的确认需要结合安装后管节外侧的海水容重测量，利用水箱的富余高度调整实际压载量。D. 对接作业的要点 初步止水后，为防GINA橡胶止水带压缩过快产生侧翻，应控制排水的速度和流量，缓慢排出前后两节管节端封门之间被GINA橡胶止水带所包围封闭的水，使得GINA橡胶止水带受控制地缓慢压缩。 排水开始后，根
33、据封门上的压力计判断，适时打开安设在已沉管节端封门顶部的进气阀(此时排水阀可完全打开)，以防端封门受到反向的真空压力。当水位降低到接近水箱里的水位时，须开动排水泵助排。 在拉合作业之前、之后均须由潜水员下去检查GINA橡胶止水带的接触和压合情况。一次拉合之后和二次压接之后均须测量复核，并进行相应的管节位置调整。图3.2.6-22 标准段安装作业的步骤流程图图3.2.6-23 管节安装作业步骤端面详图(4) 安装后作业根据施工需要，事前拟定拆除构件清单，清单上要清晰地标注好所有需要拆除的组件及其位置。管节安装后，根据事前拟定的拆除构件清单进行相关设备拆除工作。主要包括体外定位系统的拆除，解开电缆
34、管线以及回收隧道管节顶部舾装件等。完成构件拆除工作后必需尽快在管节的两侧进行锁定，然后进行回填覆盖，以便及时对管节加以保护，使其具有较好的防护能力。管节回填防护施工与管节安装形成流水作业，安放一节，同步跟进回填防护一节，以满足已沉管节安全的需要。根据工程的特点和要求，锁定回填、一般回填和反滤垫层覆盖施工采用大型专用溜管船依次进行该三道工序的施工。3.2.6.4 管内作业详见图3.2.6-26。3.2.6.5 最终接头(1) 工艺概述最终接头设在E29和E30之间。E30为最后安装的管节，E29将被分为三段分别为E29-1，E29-2和最终接头段。其中E29-1为E29的主体段，E29-2为一个
35、5m短段，E29-2与E30通过拉索在坞内连接并预压GINA止水带，最终接头长度约2.5m左右，最终接头与E29的分段关系见图3.2.6-27。图3.2.6-27 最终接头与E29的分段关系E29-1管节就位后，在最终接头四周安装止水模板，止水模板之间，止水模板和管节之间设橡胶止水带。通过紧固止水模板实现橡胶止水带的初始压合止水，然后将止水模板所封闭的水体排出，止水模板两侧形成巨大水压差，橡胶止水带被进一步压缩形成可靠的防水体系，最后在无水条件下浇注最终接头，与E29-1和E29-2形成整体。在排水前，为了防止因管节端面的水压力消失导致接头处的GINA回弹，在安装顶面止水模板前需要在管节的两端
36、面间安装止退楔形块，排水后原来作用在管节端面的水压变由止退楔形块承担以实现受力转换。(2) 工艺流程最终接头的工艺流程见图3.2.6-28。图3.2.6-28 最终接头施工的总体流程图(3) 施工方法最终接头的施工方法见图3.2.6-29。图3.2.6-26 管内作业图3.2.7 回填覆盖施工管节上方的回填防护布置形式总体分为两类：一是回填保护层顶面低于开挖前原海床面的沉管中间段，二是两端顶面高于原海床面的岛头连接段。管节安装后立即进行锁定及覆盖回填，回填必须两侧对称、同步、等量施工。3.2.7.1 施工设备管节回填设备为确保回填质量，本工程专门改建一艘溜管船，见图3.2.7 -1。面层覆盖设
37、备采用斗容6m3抓斗船，配置梅花抓斗。软体排铺设设备选用4000t专用铺排船。3.2.7.2设备施工工效管节回填各类施工设备功效分析见表3.2.7 -1。表3.2.7 -1 管节回填施工设备功效分析表项 目施工效率（m3h）每天有效工作时间（h）日产量(m3/d）月施工天数(d)月产量(万m3)溜管船240163840259.6抓斗船80181280253.2铺排船600424002563.2.7.3 设备配置5000t专用溜管船1艘、专用铺排船1艘、6m3抓斗船2艘、1000t皮带运输船8艘、1000t石料运输船8艘、1600kW拖轮1艘、吊机船1艘、抛锚船1艘。图3.2.7 -1 溜管船结
38、构及工作示意图3.2.7.4 施工流程回填采用安装一节、回填覆盖一节的施工方法，施工工艺流程见图3.2.7 -2。图3.2.7 -2 回填施工工艺流程图3.2.7.5 岛头段回填（1） 施工方法 施工作业条件风力蒲氏7级；波高1.2m；流速1.5m/s。 作业流程见图3.2.7 -3。图3.2.7 -3 近岛段管段回填覆盖作业流程示意图 锁定回填、一般回填E1、E2和E33、E32管节端部由于受岛头段地理位置及管节沉放后水深的限制，选择溜管船在高潮位时首先进行管节尾部两侧的点锁施工，然后安排两艘皮带运输船在管节两侧同步进行抛填锁定。皮带运输船进行定点定量、两侧同步均匀回填。锁定结束后用同样方法
39、进行一般回填施工。 反滤（垫层块石）层施工护面顶高程在-4m以上的反滤层采用200300kg块石，顶高程-4m以下反滤层采用10100kg片石。选择抓斗船施工，两艘船舶布置在管节两侧，自管节尾部向首部按抓斗船宽度分条逐条回填施工。 外护面体施工护面顶高程在-4m以上，外护面体采用厚3.1m的双层扭工字块，顶高程-4m以下，外护面体采用厚3.0m的300500kg大块石。外护面体扭工字块体、大块石均采用抓斗船安放。利用GPS定位，采用网格法控制。岛端面层防护施工量大，计划投入4艘抓斗船同时进行施工。施工顺序、方法见图3.2.7 -4。图3.2.7 -4 外护面扭工字块体及块石施工示意图 砂肋软体
40、排铺设E1、E2、E32、E33管节一般回填的两侧坡角处，设有防冲刷的沙肋软体排，施工采用大型专业铺排船。施工时船舶布置与管节平行，自管节一侧下排，通过移动船位向外侧放排，见图3.2.7 -5。砂肋软体排施工完毕后，在其顶上进行二片石和压重块石的施工。岛头段回填工程量大、工序多，每管节回填施工工期为55d。（2） 质量控制 溜管船、抓斗船、软体排铺设船均安装2套RTKGPS定位系统，通过施工监控软件实时显示船舶平面位置和计划施工位置，以保证施工位置的正确性。 管节安装后，先进行尾部两侧点锁，单点的回填量不少于400m3。 回填施工前，划分施工网格，主要以回填石料在水下的自由散落坡比控制，自由散
41、落坡比通过典型施工予以确定。图3.2.7 -5 软体排铺设施工示意图 按施工网格确定每网格的施工量，实行定点定量抛投，对已填区域利用监控软件显示相应颜色进行区分。 施工中锁定回填、一般回填2d检测一次，面层防护回填每50m检测一次，检查施工质量和指导下一阶段施工。检测用多波束进行全覆盖测量，对回填平整度超过设计标准区域，用梅花抓斗进行修补，超高部分清除，不足部分补填。 每一工序结束后，对该工序施工质量全面检测，质量不符区域进行完善，在达到标准后，进入下道工序施工。 软体排铺设预留排体横向收缩量，以满足排体水下搭接宽度。铺排时合理选择下排时间，宜在平潮时下放排头，保证排头着地位置的正确。3.2.
42、7.6 中间段回填（E4E30）（1） 施工方法 施工作业条件同岛头段回填。 作业流程见图3.2.7 -6。 锁定回填溜管船首先在管节尾部（离管节端部20m）两侧同步点锁，然后船舶移至管节首端进行点锁，再从尾部向首部施工。溜管下料口高度控制在离管顶23m，避免溜管碰撞管节。锁定回填材料采用碎石夹砂，回填高度3.5m，方法见图3.2.7 -7。 一般回填锁定回填完成，经测量，回填断面质量符合设计要求后，溜管船则进行一般回填施工。一般回填材料为海砂，施工仍采用溜管船施工，溜管从两侧向管节中部移动，方法与锁定回填相同。 管顶回填在一般回填施工形成一定工作面经测量达到标准后，安排2艘抓斗船在管节两侧同
43、步进行管顶抛石回填施工，见图3.2.7 -8。中间段管节的锁定、一般回填和面层覆盖保护施工工期为30d。（2） 质量控制 同岛头段质量控制。 溜管船回填平整度控制，通过典型施工确定溜管的下放高度和位置，根据计算的回填量控制溜管下料量；若出现局部超高或欠抛现象，用抓斗船进行挖高补低施工。 管顶回填过程中通过监控系统控制斗的下放深度，确保抓斗在距离沉管顶面约3m的位置开始卸料，防止距离过高，卸料产生对已沉管节的冲击力。 定期对管节两侧的回填位置、标高、宽度、长度和效果进行检测，一般回填每2d检测一次，面层回填每50m检测一次，出现偏差及时采取措施进行补抛或用抓斗挖除。图3.2.7 -6 深埋段管段回填覆盖作业流程示意图图3.2.7 -7 锁定回填施工示意图图