1干塢方案設(shè)計

1.1干塢類別

確定干塢方案時通常需要綜合比較各干塢方案的經(jīng)濟(jì)性、支護(hù)安全性、征拆難度及工期是否合理受控等因素。當(dāng)把移動干塢方案列入備選方案時，還應(yīng)確定沉管段預(yù)制期間是否能租賃到與工程規(guī)模匹配的的船塢（駁船），并評估租賃方案對工期影響風(fēng)險?？傊诟蓧]方案設(shè)計階段須結(jié)合周邊環(huán)境及工程規(guī)模進(jìn)行多方案比選、多方面論證，確定經(jīng)濟(jì)、合理的干塢方案。

1.2移動干塢

移動干塢是半潛駁或船塢上預(yù)制管段，制作完成后,將半潛駁拖運到隧址附近下潛,然后再進(jìn)行管段的沉放安裝作業(yè)。此種干塢型式在我國香港地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。（1）移動干塢適合在河道水深較淺的內(nèi)河中建造沉管隧道時選用。半潛駁的吃水深度通常比管段吃水深度小，可以省去或減少河道疏浚工作，進(jìn)而節(jié)約投資，同時避免影響河道防汛安全。（2）租賃半潛駁的移動干塢省去了固定干塢的建造時間，也不需要單獨制造駁船，有利于合理控制工程工期，并靈活掌握預(yù)制時間。（3）在半潛駁上進(jìn)行管段的預(yù)制，可以大大節(jié)省岸上施工場地的占用，尤其當(dāng)施工場地緊張時更具優(yōu)勢，環(huán)境效益明顯。（4）根據(jù)侖頭-生物島沉管隧道的調(diào)研，國內(nèi)載重量滿足雙向6車道沉管斷面預(yù)制需要的大型駁船（半潛駁）數(shù)量不足10艘。對大斷面多車道的沉管隧道，如果選用移動干塢方案，在預(yù)制管段工期階段如不能租賃到合適的半潛駁，容易出現(xiàn)受制于船的情況，勢必影響整個工程的順利進(jìn)行。

1.3獨立干塢

獨立干塢，又叫另選位置干塢或另建干塢，即在隧道軸線以外選擇合適的位置建造干塢。（1）獨立干塢方案最大的優(yōu)點是管段制作、基槽開挖及岸邊段施工等關(guān)鍵性的工序都可以實現(xiàn)并行作業(yè)，從而可以最大限度地節(jié)省工期。（2）獨立干塢方案可以根據(jù)隧址周邊的場地及地質(zhì)特點，靈活選擇干塢位置。通常獨立干塢都選征拆工作量小，周邊無控制性建筑物的位置，此種干塢型式可以最大限度地降低對環(huán)境的影響。當(dāng)軸線沿線征拆困難或者有控制性構(gòu)筑物時，獨立干塢方案優(yōu)勢更加明顯。（3）獨立干塢需要通過河道拖運至隧址位置下沉。當(dāng)河道吃水深度不滿足拖運要求時，需要在管段拖運前對航道進(jìn)行浚挖。航道浚挖勢必對兩側(cè)岸邊的防汛設(shè)施及鄰近構(gòu)筑物造成一定的影響。

1.4軸線干塢方案

軸線干塢就是將干塢布置在隧道軸線岸上段主體結(jié)構(gòu)位置，國內(nèi)多數(shù)沉管隧道選用軸線干塢方案。

（1）相對于獨立干塢而言，軸線干塢內(nèi)管段從塢內(nèi)拖出后，直接沿隧道縱向浮運，拖運距離和航道疏浚工作量均減少。

（2）軸線干塢可以同岸邊段結(jié)構(gòu)共同使用部分支護(hù)和岸壁保護(hù)結(jié)構(gòu)，如天津海河沉管隧道。

（3）干塢位置的岸邊段主體結(jié)構(gòu)需在預(yù)制管段運出干塢后方可施工，因此工期上無明顯優(yōu)勢。除了上述三種典型的一次性干塢型式外，香港地區(qū)的干塢還經(jīng)常重復(fù)使用，即同一干塢用作不同沉管隧道工程的管段預(yù)制場所。荷蘭的很多沉管隧道則是工廠式的干塢基地，可多次使用。

2典型案例

2.1上海外環(huán)隧道

上海外環(huán)隧道位于黃浦江下游，隧道為雙向8車道，沉管段長736m，由7節(jié)管段組成。干塢分為A、B兩個子塢，位于隧道軸線兩側(cè)。A塢東西向長約240m，南北向?qū)捈s200m，占地4.7萬m2；B塢東西向長330m，南北向?qū)捈s200m,占地8.1萬m2。該沉管隧道在塢底標(biāo)高的確定、防汛體系的設(shè)置、邊坡穩(wěn)定及排水設(shè)施均作了系統(tǒng)設(shè)計。

2.2侖頭-生物島隧道

侖頭-生物島隧道斷面全寬23m，呈雙向4車道布置。該隧道附近無合適的干塢場地，經(jīng)過充分的研究和論證，最終確定采用移動干塢方案，該隧道也是內(nèi)地首次采用移動干塢的沉管隧道。該隧道管段總長277m，為適應(yīng)半潛駁預(yù)制工序，沉管段分為4節(jié)管段，單節(jié)管段長度略低于同類工程。該工程的成功實施，為今后沉管隧道采用移動干塢方案提供了一個成功的案例。

2.3佛山汾江路隧道

佛山市汾江路南延線沉管隧道位于佛山市南部，斷面全寬39.9m，結(jié)構(gòu)高度9.0m。結(jié)合該工程工期緊的特點，干塢方案充分結(jié)合了軸線干塢與獨立干塢的優(yōu)點，在隧道軸線旁邊建造干塢，但是干塢僅利用岸上隧道的開挖邊坡，而不利用其基坑部分，這樣干塢內(nèi)的管段預(yù)制與岸上隧道的施工能同步進(jìn)行。干塢總占地面積為12.6萬m2，基坑底面積為5.76萬m2，基中塢底面積4.1萬m2。干塢南側(cè)岸上段采用鉆孔灌注樁+擋土止水帷幕+錨索支護(hù)方案。為保證管節(jié)起浮及提高塢底承載能力，對管節(jié)布置區(qū)進(jìn)行了換填。塢頂、塢坡面及塢底均設(shè)計了可靠的排水系統(tǒng)。塢頂及塢坡面均設(shè)置排水溝，塢底設(shè)置PVC排水管。

3結(jié)語

（1）沉管隧道方案在越江工程中具有明顯的優(yōu)越性。本文介紹了管段預(yù)制所需干塢選型時需考慮的基本因素，分別闡述了軸線干塢、獨立干塢和移動干塢三種型式的基本特征及適用條件。國內(nèi)已建成及在建的隧道大部分采用軸線干塢，有兩座采用獨立干塢，一座采用移動干塢。

（2）干塢方案比選是沉管隧道設(shè)計和施工的一個重要環(huán)節(jié)。選用何種型式的干塢、如何選擇塢址及干塢規(guī)模的確定直接影響到沉管法能否實施和隧道的造價。因此，在方案設(shè)計階段必須結(jié)合隧道的周邊環(huán)境及隧道的規(guī)模進(jìn)行干塢多方案比選、多方面論證，確定經(jīng)濟(jì)、合理的干塢方案。

作者：熊剛 王艷寧 單位：天津市市政工程設(shè)計研究院