巨跨地下洞库被覆施工一体化装备研究与应用

为解决某在建巨型单跨地下洞库被覆结构钢筋绑扎量大、混凝土浇筑量大、施工风险高,简易台架结构复杂、体型巨大、移动困难、施工效率低等技术难题,融合全液压钢模板衬砌台车与模块化高性能贝雷架的技术优点,研制集钢筋绑扎、混凝土浇筑功能于一体的巨跨被覆施工装备。该设备以贝雷架为支撑体系,底部设置行走机构,顶部设置混凝土浇筑平台和钢筋绑扎作业平台,采用液压、电气控制与驱动技术,多种自动化机构辅助施工,可实现一次定位,钢筋绑扎、混凝土浇筑多工序同步施工。应用结果表明,被覆施工一体化装备可有效降低人工劳动强度,提高施工效率,且施工质量良好,施工风险可控。     

超大跨扁平地下洞库锚喷支护受力特征研究

针对巨跨超扁平洞库围岩荷载分布的复杂性和施工的困难性，为填补国内远超50 m级巨跨超扁平洞库修造技术的空白，提升对支护结构和围岩受力特征的认知，依托巨跨洞库工程展开了巨跨超扁平地下洞库开挖过程中支护技术的研究。通过对巨跨洞库锚喷支护进行数值模拟，得到不同支护结构的受力情况，并对不同支护结构的支护效果进行对比分析。结果表明： 1）在开挖过程中，系统锚杆轴力和喷射混凝土结构内力总体较小，相比之下锚索的拉力较大； 2）在拆除两侧岩柱时，锚索拉力增幅较大； 3）锚索轴力监测数据和数值模拟的变化趋势相同，验证了数值模拟计算结果的合理性。因此，可以认为在整个施工过程中，锚索对围岩稳定起主要支护作用。     

巨跨超扁平地下洞库建设方法及实践

为探讨巨跨超扁平地下洞库勘察设计和施工运营过程中的关键技术难题，采用文献调研、理论分析和实践验证相结合的方法，对巨跨超扁平洞库洞室稳定机制、关键性地质参数及其评价体系、定量化设计方法、施工工艺工法以及监控技术进行研究。得出： 1）通过及时、主动的支护体系有序调整围岩承载力是巨跨超扁平地下洞库成洞的关键。2）巨跨超扁平地下洞库围岩稳定性评价方法必须考虑尺寸效应，结构面产状、地应力、跨度、高跨比、摩擦角是影响围岩稳定性的显著因素。3）喷+锚+网柔性支护体系是合适的，宜采用“以数值计算为主，类似大跨经验为参考，施工监测动态反馈调整”相结合的综合设计方法。4）采用预留双岩柱支撑开挖方法是合理的。5）应采用多种手段对结构及围岩应力场和位移场进行监控量测，可采用“以收敛和沉降指标为主，围岩内部位移指标相结合”的综合判断方法，评判施工及运营过程中围岩的稳定性和结构的安全性。     

浅埋大跨隧道衬砌施工技术

针对临江门车站隧道跨度大、高差大、工序多且受力复杂等施工特点，必须一套适应满足其施工特点并能确保施工质量及施工安全的隧道衬砌施工技术，着重介绍了轨行式模板台车超前强制衬砌施工技术，对浅埋暗挖、大跨、岩层自稳差的隧道衬砌施工有一定的参考价值。     

模架一体化新型衬砌台车设计及应用技术研究

为解决传统的混凝土衬砌施工时边墙振捣安全性及其他工序车辆通行受阻等问题,以丽江至香格里拉铁路站前工程LXZQ-2标中义隧道工程为依托,通过对隧道混凝土衬砌施工工艺和台车结构进行系统分析和研究,确定单线铁路隧道模架一体化新型衬砌台车的设计方案和参数。该台车具有模架一体化技术以及新型便捷式振捣技术,并在中义隧道进行现场应用。结果表明： 1）该台车内部净空增大,装载机以及出碴车能够轻松通过台车底部,杜绝了磕碰等隐患; 2）关、拆模较旧台车提前2 h左右; 3）采用质量轻、42 V低电压新型振捣棒,安全性更高,同时借助于弹力卷筒、导向装置的作用可以大大降低工人振捣时的劳动强度。     

全风化花岗岩地层超大变断面隧道拱墙衬砌施工关键技术研究

赣龙铁路新考塘隧道出口处于全风化花岗岩富水地层,开挖跨度大且处于渐变段,最大开挖跨度30.3 m,最大开挖断面396 m2,因衬砌断面多次变化,二次衬砌混凝土结构施工技术的选择,对于安全、经济、快速施工具有十分重要的意义。基于以上背景,对超大变截面隧道的拱墙衬砌施工关键技术进行了研究。通过研究形成了由主、副门架组成的超大体量、可变断面二次衬砌台车,并开发应用了防水板台车与二次衬砌台车的一体化技术,实现了超大变截面隧道拱墙衬砌混凝土结构经济、快速、安全的施工。目前,新考塘隧道已施工完毕     

新型带压浇筑隧道数字化衬砌台车研究与应用

为解决传统衬砌台车在隧道衬砌施工中存在的跑模、振捣强度大、搭接部易损坏等问题,以及减少衬砌空洞、裂缝、掉块等病害,通过引进装备设计和信息化设计的理念,结合传统施工工艺,研制了一款可带压浇筑的新型隧道数字化衬砌台车。该台车具有双浇筑技术、带压入模技术、高频振捣技术、软搭接技术以及数字化控制技术,并已在湖北罗家山隧道进行初次使用,取得了良好的施工效果。双浇筑系统将混凝土浇筑时间由12 h缩短至8 h,高频振捣使混凝土充分捣固,气泡数量明显减少,有效地解决了衬砌质量问题,降低了人员劳动强度。同时,信息集成传输系统的应用,一定程度上实现了衬砌施工的机械化、信息化和智能化。     

兰州深安黄河大桥钢拱梁步履式顶推施工技术

兰州深安黄河大桥主桥为主跨156 m 的下承式蝶形钢拱组合梁桥,主梁为等截面钢-混凝土结合梁,主桥全部拼装完总重约4000 t 。针对主桥重量大、跨度大的特点,以及施工对航道、交通的影响大等难点,设计钢拱梁多点同步步履式顶推施工工艺方案,采用专用的步履式顶推设备完成主桥整体顶推施工。在顶推施工时加设钢管桁撑结构,确保了顶推时桥梁受力满足要求。施工过程中采用变竖曲线顶推施工工艺,通过初始标高优化和设备改进,优化并确定了临时墩标高;采用导梁上墩技术和到位设备的适用性技术改进了施工工艺,达到了减少成本、提高安全性的目的。实践表明,该顶推施工技术确保了施工过程的安全性,成桥后的线形满足要求。     

基于张吉怀铁路隧道衬砌缺陷控制的新型信息化衬砌台车研究与应用

为有效解决、控制和减少衬砌开裂、掉块、脱空等质量缺陷，保障隧道工程建设安全和运营安全，系统地研发了新型信息化衬砌台车，并形成了以衬砌施工信息为基础的隧道二次衬砌病害控制方法。采用旋转式对接快速分料系统，解决了混凝土离析和施工冷缝问题，提高了混凝土浇注施工效率；采用自动振捣系统，减少了漏振、欠振现象，有利于保证混凝土的密实度；采用V型槽零搭接装置，克服了顶裂施工缝的问题；采用可伸缩式堵头板解决了超欠挖时端模封堵的难题；采用信息采集与控制系统，实现了自动化和信息化施工。试验证明，采用新型信息化衬砌台车能够减少开裂、掉块、脱空等衬砌质量缺陷，有效提高衬砌施工质量。     

跨沪宁高速公路钢箱梁顶推施工技术

惠南路跨沪宁高速公路大桥主跨采用两跨钢箱梁结构,为保证沪宁高速公路车辆正常通行,钢箱梁采用顶推法施工。介绍了顶推法施工工艺,根据沪宁高速公路无法中断交通的现场情况,采用在高速范围外搭设钢桁临时支架,分段吊装、组装、拼接、焊接钢箱梁和钢导梁,分批次依次顶推并接长钢箱梁进行顶推施工。     

武西高速桃花峪黄河大桥主桥施工方案

桃花峪黄河大桥主桥为双塔三跨自锚式悬索桥,跨度布置为(160+406+160)m。桥塔为门式混凝土结构,加劲梁为流线型钢箱梁,主缆采用高强镀锌钢丝预制平行索股。结合该桥主体结构特点和桥位处施工条件,桩基采用旋挖钻机与回旋钻机结合施工,水中承台采用钢管桩围堰施工,岸边承台采用大开挖配合深井降水施工;塔柱采用液压自升式爬模施工,塔柱上横梁采用托架法施工,下横梁采用支架法施工;上部结构采用先梁后缆顺序施工,加劲梁利用单向多点顶推计算机控制系统进行各点同步顶推施工,与钢锚梁合龙后采用PPWS法施工主缆,主缆完成体系转换后进行桥面系施工。     

巨跨洞室二次衬砌结构设计方法研究

针对现有荷载-结构法得出的巨跨洞室二次衬砌结构厚度大、经济性和施工可操作性差等问题，基于某跨度超50 m的巨跨洞室的整体和局部稳定特点，提出巨跨洞室二次衬砌结构承担洞室剩余变形和块体不稳定荷载的作用机制，并论述二次衬砌结构设计的计算过程。得出结果如下： 1）巨跨二次衬砌结构承担洞室剩余变形和不稳定块体荷载这一力学模型符合巨跨洞室整体和局部稳定机制； 2）洞室剩余变形为极限沉降与既有沉降的差值，采用此方法得出的剩余变形值与二次衬砌和喷射混凝土接触压力实测值具有较高的一致性； 3）所提出的不稳定块体荷载是针对洞室薄弱部位重点设计，安全性高; 4）采用本文的设计方法得出的拱部及边墙二次衬砌厚度分别为0.8、1.4 m，相较于常规设计方法，厚度减少了27％~53％。     

青山长江公路大桥边跨钢槽梁顶推关键技术

武汉市四环线青山长江公路大桥南汊主航道桥为(100+102+148+938+148+102+100)m钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,边跨主梁采用钢箱结合梁,即钢槽梁+混凝土桥面板的组合截面。边跨主梁采用先顶推架设钢槽梁,再在其上安装预制桥面板,最后施工湿接缝完成体系转换的总体施工方案。边跨钢槽梁顶推采用步履式顶推,钢梁在工厂制造完成后船运至墩位,利用浮吊吊装至桥塔墩墩旁托架,焊接完成后由中跨向边跨方向顶推。对边跨钢槽梁顶推架设进行有限元分析,以指导顶推施工中墩旁托架、临时支墩、导梁等大临结构设计,并采用三节间钢梁顶推技术、支架应力应变监控、大行程多点步履式顶推施工技术、实时动态纠偏等关键技术,保证了边跨钢槽梁架设的工期、质量及安全。     

铁路隧道衬砌施工工装工艺及信息化技术试验研究

针对当前铁路隧道衬砌存在的拱顶脱空、施工缝处空鼓、混凝土开裂掉块、渗漏水等质量缺陷，对缺陷成因及工装工艺方面存在的不足进行简析。以张吉怀铁路吉首隧道为例，开展新型智能衬砌台车工装工艺及信息化技术研发和试验应用。提出分层自动浇筑、端头透明堵头板、拱顶斜孔浇筑、端头零搭接装置、加强型中埋式止水带等先进施工工装工艺。拱墙衬砌台车信息评估系统通过PLC智能集成台车浇筑状况、布料系统、拱顶自动振捣、拱顶空洞监测、端部搭接监测、侧部压力监测、液压系统、行走系统及衬砌数据报表，实现衬砌浇筑和质量控制实时可视化管控。通过现场试验和第三方检测验证，二次衬砌混凝土缺陷每250 m检测范围由31处减少至4处，混凝土强度提升约12%。     

盘扣式现浇支架的设计与应用

嵩明(小铺)至昆明高速公路第2合同小街交主线K6+290桥上部结构设计为22+30+22m等高现浇预应力混凝土连续箱梁桥。文章通过对盘扣式支架与碗扣式之间的比较,结合项目的实际情况、施工成本、安全性等因素,最终选用盘扣式支架施工,并介绍了盘扣式支架的受力验算、施工工艺的应用。     

自锚式悬索桥边跨钢箱梁跨既有铁路施工技术

重庆轨道交通环线新鹅公岩长江大桥为主跨600m自锚式悬索桥,主桥桥跨布置为(50+210+600+210+50)m,主梁采用钢—混凝土混合梁。大桥西岸边跨钢箱梁跨越既有成渝铁路,为减少对既有线运营的影响,提出了低位滑移+双悬臂吊装和高位顶推2种施工方案,通过安全风险、对既有线运营的影响及经济性等方面的比选,确定采用高位顶推施工方案。高位顶推是在桥塔旁搭设钢箱梁拼装支架兼做初始顶推平台,在边跨搭设顶推支架,将钢箱梁节段船运至桥塔旁,利用架梁吊机从主跨侧起吊、拼装,通过同步系统控制,采用步履式顶推器逐节段向边跨侧顶推。跨既有线施工时,一次顶推使钢导梁跨越既有铁路。     

北盘江大桥合龙顶推方案研究

北盘江大桥主桥为(82.5+220+290+220+82.5)m双幅预应力混凝土空腹式连续刚构桥.该桥结构跨度较大,运营阶段受混凝土部分收缩徐变及合龙温度影响,主墩及次边墩墩顶水平位移较大,对桥墩结构受力较为不利,需在中跨及次边跨合龙前进行水平顶推施工,且2幅桥梁之间在主墩斜腿处存在平联连接,2幅桥梁合龙顶推施工相互影响,与常规2幅相互独立的桥梁顶推施工差异较大.为保证顶推施工中改善各墩的受力状态,以消除各墩墩顶水平位移为原则,分析成桥状态下墩顶位移,确定了合理的顶推量及顶推力.并对2幅独立合龙顶推、双幅同步合龙顶推方案中各主墩的扭转、合龙口标高及顶推量等参数进行对比分析,确定了双幅同步合龙顶推方案较为合理.     

新型智能衬砌台车施工自动控制系统研究与应用

为减少隧道二次衬砌空洞、裂缝、掉块等病害，解决普通衬砌台车在隧道衬砌施工中存在的搭接部位易损坏、浇筑量状况不能有效监控、拱顶不能有效振捣等问题，结合新型智能衬砌台车功能设计方案和传统施工工艺，基于引进信息化、智能化设计理念，研发出一套集成台车浇筑状况、台车布料系统、振捣系统、顶部压力监测、搭接监测系统、液压系统、侧部压力监测、行走控制系统、衬砌数据报表等功能的新型智能台车施工自动控制系统，并应用在张吉怀铁路1标吉首隧道。结果表明： 该系统可实现衬砌施工自动化、信息化和智能化，极大提高衬砌施工自动化水平，降低工人劳动强度，有效减少衬砌背后空洞，提高衬砌施工质量。     

宁波新典桥拱梁整体步履式顶推施工关键技术

宁波新典桥采用拱梁整体步履式顶推施工,桥梁跨度213m,桥长221.6m,最大顶推跨度为70m,相对于采用同类施工方式的桥梁,具有主梁较柔、顶推跨度较大、顶推重量较大、主梁有竖曲线且梁高有突变等特点与难点,在同类施工方式中属于施工难度很大的一座桥梁。本文根据实际施工方案和步骤,建立顶推全过程模型对施工过程中的主体结构进行验算,验算项包括主体结构的强度、支点处系梁腹板的局部稳定、支承位置加劲肋的验算、梁上支架位置的压柱稳定等。并结合计算结果对施工过程提出相关的建议和要求,对于同类型施工方式的桥梁具有一定的借鉴意义。     

现浇箱梁盘扣式支架施工技术

随着高速公路的快速发展,公路桥梁现浇箱梁的施工技术也是多种多样,同一个工程应该采用什么样的施工方法,什么样的施工方法操作方便且为项目创效最佳是我们当前研究的重点。本文以贵州省余庆至安龙高速公路平塘至罗甸段为例来介绍机耕天桥采用盘扣式支架进行现浇施工的施工技术。对比钢管支架法和满堂盘扣式支架法,由于本工程项目有大量现成的盘扣支架可用,从节约成本的角度考虑,采用满堂盘扣式支架对现浇箱梁进行施工。由于箱梁腹板处箱梁截面最高,故以此处为例来对盘扣式支架进行设计验算,分别对方木、工字钢分配梁、盘扣架及基础进行设计验算,均满足设计要求,最后对盘扣式支架安装搭设进行介绍。该施工方法可行,对以后类似工程提供可参考依据。