一种用于内河沉管预制的干坞系统及其施工工艺的制作方法

本发明属于沉管隧道施工，具体涉及一种用于内河沉管预制的干坞系统及其施工工艺。

背景技术：

1、在沉管隧道工程中，干坞是关键工序之一。干坞作为沉管管节的预制场地，需要有稳定的支护结构来保证施工期间的安全，还需要有可靠的止水体系和防洪体系来防止地下水、河道水和洪水的影响。

2、干坞的施工受水文地质条件影响较大，对于干坞的支护、止水、防洪的设计和施工均需要因地制宜，以确保沉管隧道工程的顺利进行。干坞施工需要充分考虑工程的地域特性，尤其是水文地质条件更为复杂的内河沉管隧道，例如位于我国的珠江三角洲地区的工程，该地区存在沙湾断裂带，并且气候温和、雨量充足，土层分布复杂，尤以淤泥、淤泥质土等软弱土层分布广泛；该地区地质条件复杂，土层承载力低、透水性小且含水率高，导致干坞的施工十分困难。目前对此类区域的施工经验较少，现有的干坞系统难以应对地质如此复杂的干坞施工。

3、因此，如何提供一种适用于复杂地质条件下的内河沉管预制干坞系统，是当前急需解决的一项技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种用于内河沉管预制的干坞系统及其施工工艺，通过多种结构形式的组合，为干坞系统提供了可靠的支护体系、止水体系和防洪体系，能够适应复杂的水文地质条件，尤其是内河沉管隧道工程中常见的淤泥、淤泥质土等软弱土层。

2、本发明提供一种用于内河沉管预制的干坞系统，干坞系统临河建造，其特征在于，适用于承载力低的软弱土层区域，包括用于承载沉管预制区的坞底，还包括：

3、支护体系，包括坞墙、坞墙外围的支护坡、坞口处的钢管桩墙和钢管桩墙两端的第一道地连墙，以及第一道地连墙沿河道方向延伸形成的第二道地连墙；其中，支护坡的两端均与第一道地连墙、第二道地连墙相连，第一道地连墙分别与坞墙、钢管桩墙相连；

4、止水体系，其设置于支护体系的外围，包括止水帷幕、坞口处的防渗墙、第二道地连墙沿河道方向延伸形成的第三道地连墙，以及支护体系中兼具止水作用的第一道地连墙、第二道地连墙和钢管桩墙；其中，止水帷幕采用三轴水泥搅拌桩建造于支护坡的外围，防渗墙采用塑性混凝土墙建造于钢管桩墙临河一侧，防渗墙临河一侧与第一道地连墙、第二道地连墙、第三道地连墙平齐；

5、防洪体系，包括临时防洪围堰、防洪墙和防洪大堤；其中，防洪墙建设于钢管桩墙的上方并沿河道延伸；临时防洪围堰建设于防洪墙临河的一侧，并于防洪墙建设完成后拆除；防洪大堤建设于止水帷幕的外围，并与防洪墙相连。

6、本技术方案通过多种结构形式的组合，为干坞系统提供了可靠的支护体系、止水体系和防洪体系，能够适应复杂的水文地质条件，尤其是内河沉管隧道工程中常见的淤泥、淤泥质土等软弱土层，确保了沉管隧道工程的顺利进行。

7、在其中一些实施例中，防洪墙包括防渗墙上方并沿河道延伸的混凝土防洪墙，以及第三道地连墙外侧的钢板桩防洪墙。

8、本技术方案通过混凝土防洪墙和钢板桩防洪墙的组合组合，增强防洪墙的整体稳定性，提高干坞系统对复杂水文地质条件的适应能力。

9、在其中一些实施例中，防洪大堤包括既有大堤和临时大堤；其中，既有大堤为施工现场可以继续利用的堤坝结构，在缺少堤坝的位置修建临时大堤以满足防洪需求，既有大堤和临时大堤的高度保持一致。

10、本技术方案通过既有大堤和临时大堤的结合适用，使整个防洪体系更加灵活和经济。

11、基于上述的用于内河沉管预制的干坞系统，本发明还提供了一种用于内河沉管预制的干坞施工工艺，应用于上述的用于内河沉管预制的干坞系统，包括以下步骤：

12、临时防洪围堰施工步骤，修建临时防洪围堰以防止河道水影响干坞施工，临时防洪围堰采用钢板桩进行施工；

13、护岸施工步骤，依次进行第一道地连墙、第二道地连墙、第三道地连墙、钢管桩墙、防渗墙的施工；

14、防洪墙施工步骤，修筑防洪墙并拆除临时防洪围堰；

15、止水帷幕与防洪大堤施工步骤，进行三轴搅拌桩止水帷幕的施工，同时修筑防洪大堤；

16、第一次基坑开挖步骤，进行干坞第一次基坑开挖，第一次基坑开挖至第一高程，边开挖边进行支护坡的施工；

17、坞底基础及坞墙施工步骤，进行坞底沉管预制区的基础施工，同时进行坞墙施工，坞墙采用双排钻孔灌注桩进行施工；

18、第二次基坑开挖步骤，进行干坞第二次基坑开挖，第二次基坑开挖至第二高程；

19、坞底表面施工步骤，进行坞底表面的加固施工。

20、本技术方案通过合理安排施工顺序，确保了施工现场的干燥与安全，提高了施工效率，降低了风险，确保了沉管隧道工程能够在复杂地质条件下顺利进行。

21、在其中一些实施例中，坞墙还包括第四道地连墙，坞底基础及坞墙施工步骤中，在施工高度受限区域，坞墙采用第四道地连墙进行施工，第四道地连墙的两端伸入双排钻孔灌注桩之间。

22、本技术方案能够提高坞墙的整体稳定性和抗震能力。

23、在其中一些实施例中，防洪墙施工步骤中，防洪墙的施工包括：在钢管桩墙、第一道地连墙、第二道地连墙、第三道地连墙的上方修筑混凝土防洪墙；根据设计图纸，沿第三道地连墙向外侧进行延伸，修筑钢板桩作为钢板桩防洪墙。

24、本技术方案通过混凝土防洪墙和钢板桩防洪墙的组合组合，增强防洪墙的整体稳定性，提高干坞系统对复杂水文地质条件的适应能力。

25、在其中一些实施例中，止水帷幕与防洪大堤施工步骤中，根据设计图纸，修筑临时大堤以对既有大堤进行延伸。

26、本技术方案通过既有大堤和临时大堤的结合适用，使整个防洪体系更加灵活和经济。

27、在其中一些实施例中，临时大堤采用三轴水泥搅拌桩进行基础施工，采用粘性土进行加高施工。

28、本技术方案通过三轴水泥搅拌桩和粘性土进行临时大堤的基础和加高施工，提高了大堤的稳定性和防水性能。

29、在其中一些实施例中，在施工高度受限区域，止水帷幕采用塑性混凝土墙进行建造，临时大堤采用塑性混凝土桩进行基础施工。

30、本技术方案利用塑性混凝土工艺代替三轴水泥搅拌桩的施工，降低施工高度。

31、在其中一些实施例中，临时大堤的基础采用多排三轴水泥搅拌桩进行施工，靠近坞内的一排三轴水泥搅拌桩或塑性混凝土墙作为止水帷幕，以节约施工成本。

32、本技术方案通过将靠近坞内的一排三轴水泥搅拌桩或塑性混凝土墙作为止水帷幕，不仅能够节约施工成本，还增强了止水帷幕与临时大堤的结构整体性，增加干坞的止水、防洪能力的可靠性。

33、基于上述方案，本发明实施例中的用于内河沉管预制的干坞系统及其施工工艺，通过多种结构形式的组合，为干坞系统提供了可靠的支护体系、止水体系和防洪体系，能够适应复杂的水文地质条件，尤其是内河沉管隧道工程中常见的淤泥、淤泥质土等软弱土层；并且，通过合理安排施工顺序，确保了施工现场的干燥与安全，提高了施工效率，降低了风险，确保了沉管隧道工程能够在复杂地质条件下顺利进行。