顶管工程施工技术

顶管施工减少了大量前期工作,包括建筑物拆迁及围护、公用管线搬迁等问题.特别是可以在不中断行车的情况下穿越铁路施工,是近年来发展非常迅速的施工方法.通过以钢筋砼套管顶管工程为例,介绍顶管施工的主要工作流程方案,并简要分析顶管施工过程中的偏差原因和常用的纠偏措施,以期对类似顶管工程施工起到一定的指导作用.     

富水粉细砂地层下穿既有铁路顶管隧道设计与施工

在富水粉细砂层中进行下穿既有铁路的顶管施工,由于施工降水会引起铁路路基的沉降,须采用安全快速、经济合理的工程措施和工法。本文以包头市一雨污水管下穿京包、集包铁路工程为例,详细介绍了所采用的"帷幕止水竖井+超长水平旋喷桩预加固+顶管工艺施工"方案。该方案实现了"零排水、微沉降",保证了施工安全,可为类似工程提供借鉴。     

矩形顶管法在城市轨道交通中的应用与设计方法

结合矩形顶管法在上海等软土地区城市轨道交通出入口通道设计施工中的应用实践,介绍了矩形顶管法的平面布置、工作井设置、顶管管节设计等关键点的设计方法,可为我国各大城市的轨道交通类似工程的设计及施工提供参考。     

港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道曲线管幕9号管脱困方案研究

港珠澳大桥拱北隧道曲线管幕施工阶段,由于始发端深基坑突发涌水、涌砂,造成顶管施工区域地层严重失水和管周润滑泥浆流失,9号管顶进被困。根据顶管施工区域工程环境、地质条件和地层变形情况,以及9号管被困位置和施工装备条件因素,按照"不危及施工安全和避免发生次生灾害,可操作性强,处置费用低"的原则,提出了增加后背顶力、中继套管顶推、逆向开挖拉拔、顶部开窗等4种递进脱困方案。经比选,首先采用了增加后背顶力方案未果,后采用中继套管推进方案,取得了成功。9号管成功脱困为本工程后续顶管施工积累了经验,也为类似工程施工提供了借鉴。     

CRTS Ⅰ型无砟轨道板绝缘性能控制技术研究

结合哈大客运专线工程CRTS I型轨道板预制施工,进一步完善和优化CRTS I型轨道板预制工艺,并针对轨道板绝缘性能控制技术难题,从结构技术、原材料质量控制技术及施工控制技术等三个方面进行深入分析研究,制订了详细的控制技术措施,效果显著,供同类工程施工参考.     

简支T梁冬期混凝土施工措施研究

结合准池铁路铺架2标神池南制梁场冬期施工的工程实践,阐述神池地区以大风、低温为主要特点的预应力混凝土简支T梁预制冬期施工的施工方案、施工工艺和保温措施,以期丰富西北地区T梁预制冬期施工的经验,并对施工中应注意的问题及工程的经济效益进行了总结和分析。     

顶管法在地铁车站出入口下穿通道中的应用与设计

对于下穿道路或管线等构筑物的地铁出入口通道,选择何种经济合理的施工工法以满足通道上方的沉降要求、减小施工风险一直是个工程难题。结合哈尔滨市轨道交通一号线电表厂站5号出入口下穿通道工程,介绍一种钢管节顶进后浇筑钢筋混凝土内衬的顶管施工方案,对该方案的比选、施工工艺及钢管节的设计进行论述。该方案可有效降低施工风险、缩减工期、减小对城市交通及管线工程的影响。     

清溪东路顶管工程施工

文章结合清溪东路排水工程,对顶管施工方法进行了总结,介绍了顶管工程的机头切土顶进施工方法,详细阐述了施工工艺,并指出了施工注意事项。     

基于超大断面矩形顶管法的地铁车站建造方案

为解决繁华城区地铁车站采用明挖法施工带来的管线迁改、交通拥堵等难题，以下穿大型箱涵的深圳市轨道交通12号线沙三站为工程背景，采用有限元方法进行基于超大断面矩形顶管法的预制装配式地铁车站机械化暗挖建造方案研究。结果表明：顶进工况、结构转换工况和永久结构工况下，单柱方案最大变形分别为5.07,6.50和6.63 mm，双柱方案最大变形分别为5.53,5.20和10.50 mm，施工全过程中单柱方案车站结构整体变形较小；单柱、双柱方案的混凝土结构最大压应力分别为15.7和29.2 MPa，双柱方案须增大柱截面积以满足强度设计要求，因此单柱方案更经济合理；单柱方案中纵梁最大正、负弯矩绝对值均大于双柱方案，且满足强度设计要求，即单柱方案中纵梁受力更明确、抗弯性能充分发挥；预制管节环向接头分别按刚接、铰接设计时，单柱方案车站结构截面设计控制弯矩分别为最大正弯矩、最大负弯矩，考虑到接头实际刚度应介于刚接与铰接之间，结构设计时应按照接头刚接和铰接进行包络设计。     

地铁停车线段大断面顶管工法的 论证与实践

地铁停车线通常与车站一起采用明挖工法施工,而随着城市基础设施不断开发和完善,明挖方案因 施工占地大等问题,对周边环境影响越来越大。针对此问题,以福州地铁某区间为例,结合地铁停车配线选 型优化和施工工法比选论证,提出单停车线段区间采用矩形单洞双线顶管方案;并结合地铁各相关专业需求 和受力分析,确定外宽高为 10.8 m×7.5 m 的类矩形超大断面顶管。该方案已通过工程实践：顶管总长约 190 m, 覆土埋深约 10 m,平均月掘进长度约 54 m;顶管顶进施工过程最大顶力约 4 890 t;与理论最大顶力基本一 致;隧道纵向地表累计变形为–17～2 mm。上述论证与实践以期为超大断面顶管隧道的工程设计和施工提供 参考。     

多因素影响下顶管施工引起土体变形计算研究

为解决圆形顶管施工穿越特殊地层(如下穿切割塑料排水板)时引起地层变形的影响分析等问题,考虑刀盘挤土效应产生的正面附加压力、顶管与土体之间非均匀分布的侧向摩擦力,因塑料排水管的切削而不能忽略的顶管机刀盘的正面摩擦力引起的地层变形,基于Mindlin解得到在顶管施工阶段地表竖向位移计算公式;最后结合顶管工程项目实例验证计算方法的合理性,并与实测结果对比。分析结果表明:考虑多因素共同影响的地表沉降曲线与现场实测值较为吻合,能够反映顶管顶进过程中纵向地表沉降规律,总体表现为先隆起后沉降。沉降最大值位于开挖面后方8 m左右处;隆起最大值位于开挖面前方5 m左右处。在本文所考虑的影响因素中,影响程度最大的是顶管刀盘的正面附加推力,在沉降变形最大值中占比约为80%,在隆起变形最大值中占比约为56%。选取不同断面分析对比不同深度处土体沉降情况,沉降突变及差异主要表现在顶管轴线两侧12 m范围内。沉降槽曲线近似服从正态分布,不同土层深度的土体沉降最大值均位于顶管轴线正下方。在土体深层沉降中,随着与顶管轴线距离的增加,曲线不再满足随着深度的增加沉降值增大,反而在距离轴线4~6 m远处出现反转,直至随着深度的增加沉降值反而减小。     

珠三角地区城际铁路简支箱梁施工方法研究

在铁路桥梁工程建设中,多孔简支箱梁施工究竟采用哪种施工方法比较适宜,需根据工程特点和铁路沿线地理环境条件进行综合比较后才能确定。此文结合珠三角地区城际铁路桥梁工程,针对简支箱梁施工可采用的整孔预制架设法、移动模架现浇法、满堂支架原位现浇法、干接法节段预制移动支架拼装法、湿接法节段预制移动支架拼装法5种施工方法及其优缺点进行阐述,对其技术条件进行比较与分析。通过比较与分析得出,所建桥梁密集、工程量大,具备设置预制梁场条件的,宜采用整孔预制架设法施工;所建桥梁孔数少的,宜采用满堂支架原位现浇法施工;铁路所经地区建筑物密集、拆迁量大、不具备设置预制梁场条件的,宜采用移动模架现浇法等施工。     

装配式明洞隧道拱墙拼装台车设计与施工

根据国内外装配式隧道技术发展现状发现,全预制装配式铁路隧道在国内尚无工程案例,其在实体工程中的应用尚在研究阶段,可供借鉴的经验不多。基于以上背景,本文主要依托星火枢纽工程铁科试车线全预制装配式明洞隧道施工,介绍了全预制拼装明洞隧道拱墙结构、仰拱结构及轨下结构预制块划分,分析了装配式隧道拼装施工难点,针对隧道环向节段划分重量差异大的特点,提出了"龙门吊+拼装台车"拼装方案,并给出了"真园矫正机+节段拼装机"拼装台车设计原理和构造,总结形成了龙门吊辅助吊装、拼装台车对接拼装工艺,以期对类似工程施工提供借鉴和思考。     

复杂工程条件下浅埋矩形大断面顶管关键技术与应用研究

南京地铁3号线新庄站3号出入口通道采用大断面矩形顶管施工技术,在复杂地质及环境条件下施工难度大。顶管施工区段主要处于淤泥质黏土、粉土及冲积-洪积粉细砂地层,地下水丰富且承压水头高,在掘进中易产生排土不畅或造成砂层固结以及顶管进出洞施工风险较高等问题,对周边建(构)筑物及管线保护要求高,交通疏解难度大且管线迁改工期长。通过周密的现场调查研究,在顶管机选型、顶进参数与姿态控制、渣土改良、环境监测等方面采取一系列科学有效的关键技术措施,逐一攻克各个工程技术难点,确保工程的如期贯通。     

京唐铁路潮白新河特大桥节段预制胶拼法建造关键技术研究

为推动我国铁路桥梁建造技术科技进步,北京至唐山铁路潮白新河特大桥DK101+167.09～DK102+173.94段采用节段预制胶拼法建造技术,对其结构设计、拼装方案及预应力布置、连续梁结构检算以及主要工程数量等进行了分析研究,研究结果表明:(1)(48+80+48) m连续梁与40 m简支梁相接,连续梁梁端及跨中等高段与相邻简支梁的梁高和外轮廓一致,能较大程度节省预制模板费用,且全桥整体美观、协调;(2)预制节段之间的预应力连接器采用喇叭状的异形波纹管加密封圈方案,以保证密封性能,方便施工;(3)(48+80+48) m连续梁采用一次拼装3对预制节段即"小节段预制、大节段拼装"的平衡悬臂拼装工艺,该方案施工速度快,而且节段之间预应力锚槽、连接器布置少;(4)预制拼装方案的预应力含量比悬臂浇筑方案高。     

大直径盾构隧道轨下结构设计方案比选研究

京张高铁清华园隧道为国内首次采用全预制轨下结构的盾构隧道。以该工程为背景,为得出适合大直径盾构隧道的轨下结构方案,选择轨下结构全现浇、中箱涵预制两侧现浇、全预制3个方案,通过论述分析和建立有限元模型计算,从工期、施工工序、对隧道结构的影响、结构受力和变形特征、施工环境和环保要求、工程造价等方面对方案优缺点进行分析、比选。研究结论:轨下结构全预制方案在工期、施工工效、施工质量、施工环境等方面具有明显优势;全预制轨下结构在受力和变形上能够满足高速铁路的运营要求;施工实践表明,全预制轨下结构有效解决了本工程工期短、距离长、要求高的工程难点问题。     

大能量冲击下埋地高压燃气管道的动力响应研究

近几年城市市政工程施工中经常会遇到高压、超高压燃气管线需要保护,尤其是在管道上方进行结构吊装作业中,构件坠落对管道及其土体的冲击能量巨大,如不正确认识这一过程并采取科学合理的保护措施,将可能引发灾难性事故.结合工程实例,对常见的自重百吨以上的公路预制箱梁吊装过程中发生坠落时,对下方埋地高压燃气管道的动力响应情况进行研究,并提出了明确的管道保护措施,可供类似工程参考.     

1800t级预制节段梁架桥机在青连铁路项目中的应用

青连铁路跨胶州湾特大桥位于胶州湾部分浅滩生态敏感区,施工环保要求较高,且整孔铁路箱梁吨位较大,传统的现浇法施工很难满足要求,经研究最终采用带湿接缝的预制节段梁施工技术。该线路施工面临拼装场地受限、桥后喂梁、节段块精确调整等施工难点。针对工程特点及施工组织要求,研制了1800t级预制节段梁架桥机并在该项目中成功应用,解决了施工过程中存在的技术难题,具有良好的经济效益和环境效益,为其它类似项目预制节段梁施工提供实践经验。     

装配式预应力锚索框架结构设计与施工关键技术

针对装配式预应力锚索框架结构这种新型边坡加固结构,通过数值仿真、理论推导、现场试验等手段,阐明了装配式锚索框架结构加固边坡的作用机制.与现浇梁相比,预制梁在边坡安全系数、梁体自身挠曲变形、梁体结构受力等方面均有明显提升与改善.考虑装配式框架梁承受水平预应力及拉压双层配筋特点,建立了基于Winkler弹性地基上Timos...