锦屏电站引水隧洞12.43m大直径TBM组装洞室设计与施工

据地质条件和TBM的形式、安装方式及采用的吊装设备, 以及刀盘直径、TBM组件尺寸等因素, 在充分考虑扩大洞室的功能特性、施工方法、衬砌结构等的组装、始发需要, 并考虑TBM主机大件的摆放、部件转运所需的卸车区域等设计洞室的断面、长度、支护形式、衬砌结构、桥吊运行基础等,就施工过程提出有力的措施,以保证施工质量、安全与速度。上述设计方案与施工措施,为确保大直径TBM洞内顺利组装奠定了基础。     

锦屏电站引水隧洞Ф12．43m大直径TBM组装洞室设计与施工

据地质条件和TBM的形式、安装方式及采用的吊装设备,以及刀盘直径、TBM组件尺寸等因素,在充分考虑扩大洞室的功能特性、施工方法、衬砌结构等的组装、始发需要,并考虑TBM主机大件的摆放、部件转运所需的卸车区域等设计洞室的断面、长度、支护形式、衬砌结构、桥吊运行基础等,就施工过程提出有力的措施,以保证施工质量、安全与速度。上述设计方案与施工措施,为确保大直径TBM洞内顺利组装奠定了基础。     

青岛地铁隧道双护盾TBM适应性设计及应用

为应对岩石地质条件下城市地铁隧道施工工况的特殊性,对应用于青岛地铁2号线的双护盾TBM进行适应性设计。盾体采用模块化设计并在前盾安装配合稳定器工作的辅助支撑,管片吊运直接由吊机喂送至拼装机,后配套出碴配置梭式皮带机,采用满足小转向半径掘进的双激光靶导向系统,从而保证隧道施工过程中装机、始发、掘进、出碴、过站、小曲线半径掘进和洞内拆机等工况的顺利实施,取得良好的应用效果。通过对施工过程中掘进参数、衬砌变形和地表沉降等应用效果的分析,验证了双护盾TBM选型的正确性和对青岛地质的适应性。     

Φ6 680 mm盾构在狭小暗挖隧道内解体技术研究

为解决盾构在狭小空间内受接收端头尺寸限制无法正常接收的问题,在暗挖隧道内需采取辅助措施将主要部件解体后沿原盾构隧道倒运回始发井吊出。北京地铁19号线1期工程平安里站—积水潭站区间左线工程采用Φ6 680 mm盾构进行施工,通过对接收端尺寸及预埋设计、暗挖空间内解体方案及顺序、解体过程中辅助吊装工艺、工期管理等方面进行研究,总结盾构在狭小暗挖空间内的解体方案及卡控要点,分析解体重难点及关键技术。研究结果表明:盾构在狭小暗挖隧道内解体技术,可保证工程施工安全和进度,解决盾构在暗挖狭小空间内施工的技术难题和安全问题。     

盾构隧道电瓶车轨枕由“U”型改造为“一”字型可节约成本

北京地铁8号线二期工程土建施工10合同段包含鼓楼大街站-什刹海站-南锣鼓巷站-中国美术馆站3个盾构区间，线路总K3．19km。盾构隧道管片环采用外径6．0m，内径5．4m，环宽1．2m的预制钢筋混凝土管片，每环铺设电瓶车轨枕。该工程需婴伶片4454环，加上需布设双轨区域及始发井、吊装孔区段，预计本工程共需要铺设轨枕4552根。     

狭窄空间内可拆解式盾构过站施工技术及应用——以宁波火车站为例

城市地铁施工制约因素繁杂，部分车站因先期施工预留条件不够，导致盾构接收转场时面临吊装孔无预留“吊不出”、车站净空不足“过不去”的难题。以宁波轨道交通4号线宁波火车站为例，针对狭窄空间内盾构如何过站的问题，提出可拆解盾构方案。在设计制造阶段，将盾构刀盘、前盾、中盾和盾尾按照模数分块，以控制质量和尺寸，并通过法兰和螺栓进行可拆解式连接；在施工阶段，优化施工工艺，分为8个标准步骤对盾构进行拆解组装，顺利完成狭窄空间内的过站。该方法可有效避免常规盾构拆解时狭窄空间内切割焊接对盾构产生的损伤，保障重组后盾构的稳定性，提升拆解过站效率及安全性。盾构重新组装后顺利完成了二次始发和隧道的后续推进。     

狭窄斜交横通道内多台盾构接收关键技术研究

为解决盾构接收时无法从接收井正下方拆机吊出的难题,通常的做法是在盾构到达后,通过设置暗挖横通道的方式,将盾构平移至指定位置的竖井处,再进行拆机并吊出。为解决北京地铁新机场线1#风井工程遇到的多台盾构于同一横通道接收、空间狭窄并且隧道与横通道斜交的工程难题,通过多方协调、严格管理,设计出一套合理且严谨的多台盾构接收方案和参数控制标准,解决了在狭窄空间内进行多台盾构平移接收的施工组织设计难题,并采用预埋钢环板管片、喷混凝土填充、环形钢板焊接封闭和预拌喷混凝土料装袋封堵等手段处理了斜交条件下盾构密封失效的问题,同时对横通道与隧道设计提出了一些思考。     

捷达轿车ABS系统故障的快速诊断

捷达轿车ABS系统主要由液压传动系统、车轮转速传感器、控制器等组成，各部件在车上的布置见图1。该车采用液压对角线双回路制动系统，其布置见图2。制动主缸的前腔与通左前轮、右后轮的制动回路相通；制动主缸的后腔与通右前轮、左后轮的制动回路相通。两个制动回路呈对角线交叉型布置。     

新建盾构隧道施工次序对近接上跨既有隧道变形影响研究

针对某城市拟建地铁6号线近接上跨既有4号线形成的特殊叠置工况，建立描述近接上跨特殊叠置工况的三维数值模型，分析拟建隧道左右线施工次序对既有隧道衬砌结构的变形影响。结果表明：1)先左后右施工方案中，既有线隧道距交叠处20 m范围内为近接施工强影响区，先右后左施工方案中，既有线隧道距交叠处25 m范围内为近接施工强影响区；2)不同施工方案下施工影响及变形的时空分布规律较为相似，既有隧道整体向新建隧道侧变形；3)从既有线位移影响大小及范围来看，上跨近接距既有线远侧的线路先施工，近侧的线路后施工对既有线的位移影响更小。     

海域复杂地质双模式TBM设备选型与应用关键技术

为解决青岛地铁长距离穿越埋深30~60 m海底微风化凝灰岩和500 m宽的F5断层破碎带时面临的突涌水风险等技术难题，从工期、地质、地下水3方面综合比选，确定双模式TBM施工，穿越海底硬岩地层段采用TBM敞开模式掘进，穿越F5断层破碎带由敞开模式转换为土压平衡模式掘进。基于特殊工况下的水文地质环境，开展TBM设备选型与优化改造，增加盾尾刷以提高设备防渗能力，盾尾设止浆板保证壁后注浆效果；配备超前地质钻机和双液注浆设备，实现超前钻探和注浆加固；采用重型合金刀，减少换刀频率并增加开挖尺寸，降低复杂地质卡机风险；刀盘开口位置增设钢格栅，防止大块度洞渣破坏刀盘；压力隔板上增加超前孔，实现无压模式正面钻探及注浆加固。拆除主皮带机及相关设备，封堵压力隔板孔洞，安装螺旋输送机及泡沫系统，由敞开模式转换为土压平衡模式，提高双模式TBM穿越破碎带的安全性。通过设备选型与优化、工艺试验、模式转换研究，顺利完成了青岛地铁8号线大洋站—青岛北站区间穿越海域复杂水文地质辅助导洞施工。     

水下盾构隧道管片钻穿引起的涌水突泥治理技术研究

水下盾构隧道管片钻穿会引起大量涌水突泥，对隧道建设及运营造成重大影响，且采取的隧道修复措施将影响隧道的长期运营安全。以某地铁隧道被意外钻穿的实例为工程背景，为确保水下隧道意外钻穿破坏时，可以做到临时封堵有效，永久修复满足百年使用要求，提出修复思路。在水面利用浮船进行海上袋装水泥封堵，然后筑岛截断隧道与海水的联系； 临时封堵后监测管片变形、复核隧道中线，明确钻孔对隧道限界的影响； 通过计算对结构安全性进行评价，明确钻孔对管片结构受力影响较小。在确保隧道钻穿对隧道限界及结构的影响可控后，采取地面注浆、洞内注浆、倒锥形封堵、洞内设置内撑钢板相结合的方案，对隧道钻穿处进行治理，保证隧道的安全运营。在隧道周边施工时，应加强隧道保护意识，避免对既有隧道造成破坏。     

老山一号隧道即将竣工

宁（南京）淮（阴）高速公路老山隧道是双向六车道，单线总长7200m，有“华东第一隧”之称，由两座隧道组成。老山一号隧道总长3580m（左线长1785m，右线长1795m），正洞开挖高8．0m，深度16．0m，采用双向掘进施工。由于地质条件复杂，有较大溶洞、较多的断层和涌水、软岩等，影响了施工进度。经过施工单位中铁一局集团宁淮项目经理部研究，采用小剂量光面爆破，缩短施工循环时间，工期预计为11个月，提前两个月贯通。为了确保洞内不漏水，采用了透水盲管及防窜流复合防水板、S8防水混凝土等新材料，并设立三道防漏水屏障：防水挂板采用无钉铺设新工艺；为防止焊接钢筋时烧伤防水板，采用以耐火实施隔离作业的施工方法，力争做到防水板完好无损，滴水难漏，有效地保证了施工质量。由于防止了地下水渗漏，也有效地保护了国家级老山森林公园的生态环境。目前该隧道二次衬砌已完成，全洞即将峻工。     

软土地区盾构施工对既有单桩工作性状的影响分区研究

为研究既有桩基位于拟建隧道周围不同位置时，隧道开挖对桩基产生的受力与变形规律，依托天津地铁3号线北站至铁东路站左线盾构区间项目，利用ABAQUS软件将隧道周围软土按照桩端径向、切向位置的不同划分为8个区，建立考虑软土修正剑桥本构关系的二维有限元模型，探讨隧道开挖后桩基分别处于设计荷载和极限荷载下的桩侧摩阻力和桩身位移变化规律，并建立隧道开挖对邻近单桩工作性状的影响分区。计算结果表明： 1）隧道开挖会使桩基近隧道侧产生负摩阻力，负摩阻力最大值随桩到隧道径向距离的减小而逐渐增大，随桩长的增大而逐渐增大； 2）隧道开挖会导致桩身极限侧摩阻力降低，当桩端位于隧道两侧分区时降幅较大，在10%~15%； 3）桩端分别位于隧道两侧、底部、顶部分区时，依次对桩身倾斜率、桩身挠曲变形和桩顶沉降的影响最显著； 4）提出能够对隧道开挖后既有单桩工作性状分区进行评价的指标，当桩端位于3区时，盾构隧道开挖造成单桩的综合影响程度最大，应加强施工监控措施。     

建一座伶仃洋上的“争气桥”

“700多年前，文天祥在《过零丁洋》写下'留取丹心照汗青’，充满了悲壮与无奈。1840年鸦片战争，英国人就是从伶仃洋口打进来的。所以在这里建桥，一定要建一座为中国人争气的桥，一座在世界上拿得出手的世界一流的桥！”苏权科说。作为港珠澳大桥主体工程的技术总负责人，他已在大桥坚守16年，从年富力强走到两鬓泛白，终于完成了这个梦想。情定南粤，与桥结缘1985年，苏权科结束了高中物理老师的生涯，进入西安公路学院成为桥梁与隧道专业的一名研究生。怀揣修桥铺路的梦想，毕业后苏权科来到了广东省交通科学研究所，开始进行桥梁结构的设计、检测及科学研究。一年半后，广东省成立公路工程质量监督站(现为省交通工程质监站)，不满28岁的苏权科被任命为副站长，分管全省桥梁工程质量监督、检测管理工作，“从此以后我就能够深入接触全省的桥梁，了解每一座在建桥梁的建设水平和存在的问题了”。1991年年底，汕头海湾大桥上马，苏权科出任驻地监理工程师、计划合同部主任。该桥是我国第一座自主设计、建造的现代悬索桥，其混凝土加劲梁的结构在同类桥型中是世界第一。当时国家尚没有相应的建设标准，设计规范、施工规范及成熟的检测检验方法、规程都没有，基本上是凭经验及参考一般路桥建设的做法。苏权科查阅了大量国外同类型桥梁建设的资料，结合工程实际情况，制定了自己的质量标准和监理流程，并将英文版的《霍朴桥的设计与施工》整本翻译成中文，在最短的时间里编制了一部针对悬索桥设计施工总承包模式的监理管理办法，起草了国内第一部悬索桥的《监理细则》。建设之初，混凝土防海水腐蚀还仅是水运工程领域的概念，国内桥梁建设领域尚无防腐蚀的规定和做法。苏权科找到水运工程界老前辈潘德强寻求帮助，改变了设计文件中参考苏联经验，采用抗硫酸盐水泥的不当做法，引进了混凝土防海水腐蚀的保护层厚度规定、表面涂装和钢结构阴极保护的设计施工理念，成为我国较早在公路行业采用防海水腐蚀的跨海大桥，与国内同时期修建没有做防海水腐蚀处理的跨海大桥相比，效果显著不同。从此，苏权科与桥梁耐久性结缘。1996年，在担任广东台山镇海湾大桥总监代表期间，苏权科继续与潘德强团队合作，探索实践提高钢筋混凝土防海水腐蚀性能的原材料、配合比和施工工艺。1997年7月，苏权科辗转到另一座里程碑式的桥梁——亚洲第一座特大型三跨连续全漂浮钢箱梁悬索桥——厦门海沧大桥。他持续思考和探索跨海桥梁的耐久性和建造品质问题，认真学习和实践城市桥梁的景观设计和精细化施工技术。作为总监副代表，苏权科率先推行了监理工作标准化、规范化运作。随后，他系统总结了3座桥的实践经验，相继完成了《桥梁施工违规纠正手册》《交通工程设施监理指南》《桥梁施工监理方法与要点》，这些作品成为相关专业莘莘学子和监理工程师们案头必备的书目。从陕南的汉江大桥、广东汕头海湾大桥、台山镇海湾大桥，到厦门海沧大桥，苏权科亲历了多座桥梁工程的建设。“技术力量相对薄弱，尤其是在装备和材料方面与发达国家还有较大的差距，建筑理念上譬如耐久性的概念、景观概念也有差异，技术标准滞后，在设计施工阶段，对桥梁的运营和维护也缺乏周密的预先布局。”苏权科对国内桥梁建设水平同国外先进国家的差距有着清醒的认识。作为一名桥梁人，“建设世界一流桥梁”一直是他的梦想。十五年逐梦伶仃，港珠澳铸就奇迹“建一座在国际一流桥梁中能占一席之地的桥”，苏权科把梦想寄托在了跨越伶仃洋的港珠澳大桥上。2003年，国务院批准开展港珠澳大桥项目前期工作，苏权科就是最初参与大桥筹建的13人之一。港珠澳大桥是当今世界总体跨度最长、钢结构桥梁最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥，也是公路建设史上技术最复杂、施工难度最大、工程规模最庞大的桥梁，被外媒誉为“现代世界七大奇迹”之一。要在台风、航运、海事安全、环保、景观、航空管制等诸多因素约束的伶仃洋上，建一座涵盖了交通行业内路、桥、隧、岛等各项工程，设计寿命120年的跨海大桥，同时满足内地、香港、澳门不同的技术标准及法律法规，还要克服三地不同制度、语言、货币、观念的差异，这在世界范围内都极具挑战。“回头想想，我之前参与的每个项目，似乎都是在为港珠澳大桥的建设做准备。”要建一座世界级的大桥，得先想清楚它“长什么样”。苏权科很喜欢时任交通运输部副部长、港珠澳大桥技术专家组组长冯正霖讲的那句话：“业主的境界和眼光决定了工程的(下转封三)(上接封二)建设水准。”对苏权科和他的同事们来说，要逐梦伶仃，首先就得拿出一个有境界有眼光的建设方案和标准。为了编制出适合的技术标准体系、科研规划纲要、设计咨询管理办法、质量管理方案，苏权科飞赴世界各地拜访世界级领军人物，观摩了上百座名桥；组织审查了几十万张图纸，反复论证修改了几百本设计施工方案。为见证这一举世瞩目的超级工程，苏权科初任港珠澳大桥总工程师时，还将海沧大桥建成后剃掉的胡须，又蓄了起来，以明建桥之志。为达到高品质目标，苏权科和同事们经过深思熟虑，大胆采用了先进的装配化施工，把原来土木工程粗放的施工改成精细的制造及精准的海上安装。“大型化、工厂化、标准化、装配化建造，把桥梁建设往工业化层面大大迈进了一步，”苏权科说，“先在工厂里把钢管桩、桥墩、桥面箱梁、隧道管节等生产出来，等到伶仃洋风浪流等窗口条件具备时再通过大型装备运输到海上，像'搭积木’一样'组装’超级工程。”研究、测试、演练大部分都是在深夜进行，他和团队历经艰辛，研发建立了国内首条钢箱梁板单元制造自动化生产线，在世界上首次采用多工法、不对称、多塔斜拉桥的施工控制技术，完成3100吨巨型钢索塔整体一次吊装到位。如何确保恶劣条件下的耐久性，是工程建设品质的关键所在。伶仃洋海域气温高、湿度大、海水含盐度高，受海水、海风、盐雾、潮汐、干湿循环等众多因素影响，工程主体的钢筋混凝土构件极易因氯离子侵蚀、化学介质侵蚀破坏等产生锈蚀，从而导致结构性能退化，危及安全和寿命。在苏权科的带领下，联合中交四航工程研究院与清华大学组成耐久性研究团队，与潘德强的继任者王胜年、陈肇元院士团队的李克菲等人，数年探索，采用相似环境长期暴露试验数据与工程调查数据，提出了基于可靠度理论的混凝土结构耐久性设计新方法，建立了基于近似概率的质量与寿命定量关系模型，解决了120年耐久性设计施工难题，被国际同行称为“港珠澳模型”。同常规跨海通道相比，港珠澳大桥集桥、岛、隧于一体，结构复杂、构件类型多、运营环境各异，特别是海底沉管隧道对混凝土结构裂缝要求极高。港珠澳大桥的海底隧道长约6.7千米，由33节沉管组成，一个标准管节长180米，重约8万吨。如何确保这些沉入伶仃洋底的33个“航母”，在最深达43米的海底，120年设计使用寿命期内不漏水呢？苏权科与科研、施工单位一起，基于温度应力仿真和智能控制技术，研究制定了混凝土防裂技术规程。沉管预制厂试验室主任张宝兰和年轻的团队，坚守荒岛，埋头苦干，光试验就用坏了5个搅拌机，创造了沉管预制百万方混凝土无裂缝的奇迹。港珠澳大桥从2003年前期工作开始到建成，共开展科研专题约300项，累计投入近5亿元。2010年，由科技部支持立项的国家科技支撑计划“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术研究与示范”项目正式启动实施，苏权科担任总负责人。他既要兼顾设计、科研、施工等各个方面，带领团队解决技术难题；又要组织协调，听取各方面意见制定方案，让研究者了解一线实际，让建设者跟踪科研进展，推动科研与生产一线的沟通交流；还要给团队工程师加油打气，凝聚人心。经过14年的探索与努力，苏权科终于和团队一起，攻破了海洋环境下深埋(大回淤)沉管隧道设计与施工、无掩护海域桥隧转换人工岛设计与施工、海上装配化桥梁建设、混凝土结构120年使用寿命保障、跨境交通运营管理及桥—岛—隧集群工程防灾减灾及节能环保等一系列技术难题，构建了跨海集群工程建设关键技术的体系。这些研究成果解决了工程推进中的重点难题，有力支撑了工程建设，也对我国大型跨海通道工程技术进步发挥了重要推动作用。重整行装再出发，用好管好大桥2018年10月23日，习近平总书记宣布：“港珠澳大桥正式开通!”随后总书记乘车巡览大桥，并在蓝海豚岛接见了20名建设者代表，苏权科就是其中之一。习近平总书记指出，港珠澳大桥是国家工程、国之重器，它的建设创下多项世界之最，非常了不起，体现了一个国家逢山开路、遇水架桥的奋斗精神，体现了我国综合国力、自主创新能力，体现了勇创世界一流的民族志气。这是一座圆梦桥、同心桥、自信桥、复兴桥，要用好管好大桥，为粤港澳大湾区建设发挥重要作用。苏权科说，听到习近平总书记的评价以后，他想起中国几代桥梁人艰难的追求，才真正理解了港珠澳大桥光荣的使命。能在伶仃洋上建一座“争气桥”，自己是最幸运的工程师，也最应感谢这个伟大的时代。韩正副总理在开通仪式上提出，港珠澳大桥作为世界范围内规模最大、建设条件最复杂、技术要求最高的跨海集群工程，技术含量高，大桥在建设过程中积累形成了数百项发明专利和一系列科技成果，构建了跨海集群工程建设关键技术的体系，如何将这些实践中获得的宝贵经验和财富尽快转化为行业标准和规范，使中国桥梁建设技术走出国门，为构建“一带一路”做出新的贡献？苏权科如今想做的，就是把港珠澳大桥的经验和标准推向全国乃至全球。“20世纪80年代，日本为建造本(州)—四(国)联络桥，提前10多年组织研究，制定了'本四标准’。几十年来，全世界修建跨海大桥的工程师都把这个标准作为首选的参照”，他希望，“'港珠澳标准’能够跟'本四标准’相媲美，得到更多国家的认可，代表中国标准走向世界。”为此，苏权科和同事们正在努力工作，将港珠澳大桥项目标准转化为中国公路学会团体标准以及相关行业和地方标准。2019年11月16日，“粤港澳大湾区交通建设智能维养与安全运营工程技术研究中心”在珠海揭牌并正式启动，苏权科担任主任，由大桥管理局联合香港理工大学、澳门大学、中交四航工程研究院有限公司、澳门土木工程实验室、香港大学和珠海交通集团共同成立，将着力解决港珠澳大桥营运维护技术难题。2019年年底前后，国家重点研发计划“港珠澳大桥智能化运维技术集成应用”和广东省重点领域研发计划“重大跨海交通集群工程智能安全监测与应急管控”项目相继启动，在5G、北斗、大数据、三维数字化模型等新技术与结构安全监测系统、应急管控系统集成及融合等方面开展研究，希望形成新一代安全监测系统和应急管控系统，更好地保障港珠澳大桥及粤港澳大湾区重大交通集群工程的安全运营，开创湾区科技创新协同发展的新局面。港珠澳大桥通车时，苏权科没有把胡须全部剃完，他说：“以前，港珠澳大桥是世界一流的物理大桥。未来，我们要把港珠澳大桥建设成世界一流的数字化大桥。”新型基础设施建设得到国家的大力支持，其中5G基站建设、大数据中心、人工智能、工业互联网等领域与大桥的数字化建设息息相关。“我们正在做的事情，正好符合新基建的要求。”他还和港区全国政协委员一起，建议在港珠澳大桥上进行无人驾驶的试验。在未来交通发展中，无人驾驶的意义深远，如2019年年底暴发的新型冠状病毒肺炎疫情中，用无人驾驶就能解决疫区物资运输问题。苏权科说，“我的使命还没有完成，所以还在继续为把这个桥管好、用好、维护好，再做很多技术创新方面的努力。”