预应力混凝土转体T形刚构桥施工监控

研究目的:转体T构桥梁在施工过程中的受力和变形情况复杂,尽管在设计时已经考虑施工中可能出现的情况,但是实际施工中出现的诸多因素事先难以精确估计,因此有必要对施工过程进行实时监控。本文以石家庄某桥梁为例,通过在施工中对桥梁结构进行实时监测及施工模拟分析,以达到结构的变形、内力及线形符合设计要求的目的;同时收集相关数据,以期为同类结构的施工提供可借鉴的资料。研究结论:(1)通过合理的监控方案实施,将基于Midas civil软件计算的理论值与现场实测值进行对比分析后,可得知主梁标高与预测标高偏差很小,在施工过程中主梁控制截面测点应力均满足规范要求,主桥线形流畅,预拱度设置合理;(2)转体称配重试验提供的参数也确保了桥梁转体施工的安全;(3)现场采集到的相关数据可作为桥梁运营期间技术管理和技术评估的依据;(4)本研究结论可为类似转体桥梁的设计与施工提供参考。     

大跨度自锚式悬索桥建设阶段风险分析及对策

研究目的:针对杨梅洲大桥主桥设计方案和结构体系创新,采用工程风险评估方法,对设计和施工中存在的各种风险进行识别,提出主要风险因素、风险发生概率和风险损失,给出本桥风险等级判别,提出降低和控制风险的防范措施。研究结论:(1)通过风险识别,提出了4项主要风险因素,即:大跨度自锚式悬索桥结构体系创新风险、恶劣气候条件对施工安全的影响风险、箱梁多点顶推施工对结构变形稳定的安全影响风险、施工期间通航船只对江中临时支墩的偶然碰撞风险;(2)根据风险发生概率和风险损失,确定了本桥的风险等级为Ⅱ级中度风险;(3)通过制定应对策略、采取抗风险措施等方法,可以达到将本桥建设风险降到最低程度、保证安全实施的目标。     

大面积深基坑工程对高速铁路的影响性分析

研究目的:本文以某大面积深基坑为工程背景,该基坑邻近既有高速铁路桥梁及路基段,为确保施工期间铁路运营的安全性、降低施工风险,文中依据现行规范建立合理的高速铁路安全评估标准,经有限元模拟,分别对高速铁路路基及桥梁的沉降、相邻桥墩差异沉降、横向水平变形、纵向水平变形、轨道平顺性以及桥梁基础结构安全性等进行计算分析并给出合理的评价,从而确保基坑工程施工过程中高速铁路运营的安全性。研究结论:(1)高速铁路路基、桥梁叠加初始设计值后,各施工阶段的累积沉降值满足规范中15 mm、20 mm的限值要求;(2)高速铁路桥梁叠加初始设计值后的累积差异沉降满足规范中4 mm的限值要求;(3)叠加初始设计值后,各施工阶段横向水平变形均小于规范限值15.75 mm,纵向水平变形均小于规范限值28.06 mm;(4)在整个施工过程中,正线桥梁单桩承载力值均满足单桩容许承载力要求;(5)该研究成果可为邻近高速铁路的深基坑开挖等类似工程领域提供借鉴。     

隧道坍塌事故类型划分及其主要特征

根据坍塌事故案例的特征,提出隧道坍塌分类的8个依据,分别为隧道类型、坍塌的原因、发生位置、发展速度、规模、破坏形态和危害形式、造成的经济损失与人员伤亡以及时效性。基于每个依据将隧道坍塌事故划分为:山岭、城市和水下的隧道坍塌;围岩失稳、支护强度不足引起的隧道坍塌;洞口、洞身的隧道坍塌;突发性、阵发性、缓慢变形的隧道坍塌;小型、中型和大型的隧道坍塌;局部、拱形、异形和贯穿型的隧道坍塌;一般、较大、重大和特别重大的隧道坍塌;初期支护前、二次支护完成前和二次支护后的隧道坍塌。在此基础上,重点分析隧道坍塌事故主要类型的典型特征及产生原因。根据分类结果,可以对坍塌事故的发生机理、可能造成的危害等进行研究,从而为隧道风险预测、施工技术和支护措施等提供理论支持。     

坪上隧道口危岩落石失稳模式及运动特征分析

研究目的:在建成都至贵阳铁路坪上隧道进口上方仰坡高陡,危岩落石发育,一旦失稳则造成的危害极大,严重影响铁路施工及运营安全。因此需通过分析研究坪上隧道进口危岩落石的形成机理、失稳模式及破坏后的运动特征,以确定危岩落石的失稳滚落概率及路径,并提出有针对性的整治、防护措施,同时也为其他山区铁路遇到危岩落石不良地质时提供调查、分析、计算方法及工程防护措施的参考。研究结论:(1)在基于现场调查及实测工作基础上,将坪上隧道进口危岩落石失稳划分为4类破坏模式;(2)通过对落石运动的模拟,确定了隧道洞口上方约有6%的危岩体失稳后将对洞口及桥梁构成危险;(3)提出了隧道洞口危岩落石整治方法及设置防护的具体位置和措施,从而确保铁路施工及运营安全;(4)该研究成果可应用于危岩落石不良地质工程的勘察及设计中。     

深厚软土区桥梁工程病害防范研究

研究目的:昆明南连接线高速公路第三标段罗衙村主线桥地处滇池断陷盆地深厚软土地区,通过对罗衙村主线桥工程病害的案例进行分析研究,总结提出深厚软土地基条件下桥梁工程病害防治的措施建议,为今后深厚软土地基桥梁设计施工提供借鉴。研究结论:(1)深厚软土地基负摩阻对桥梁施工、运营安全的影响较一般软土地基更加敏感,设计中一定要充分考虑负摩阻的影响,并且要充分考虑施工、运营以及后续土地开发中不平衡堆载或减载的不利影响;(2)深厚软基桥梁工程设计要充分考虑施工便道等必要的基本设置,并且对周边场地环境可能产生不利影响的工程活动作出严格明确的限制说明;(3)本研究成果适用于深厚软土地区桥梁工程的设计、施工以及工程建成后的使用安全和周边土地开发,也可为深厚软土地基场地中其他工程的安全施工提供借鉴。     

上跨桥对铁路安全的影响及对策

从铁路上方跨越的桥梁,其墩台靠近铁路线路,梁体结构位于铁路上方。施工期间,桥梁基础施工挠动铁路路基,可能造成铁路路基坍塌或线路变形;墩台施工时,脚手架、机具材料临近铁路可能造成机具材料侵限,架梁时梁体从铁路上方跨越铁路,存在机具料倾限、失稳、坠物的问题;运营期间,桥上经常有人车通行,若发生桥上物体坠落,车辆坠落或桥梁突然坍塌,对铁路运输安全,尤其是高速铁路安全将构成致命威胁。从设计、施工、运营管理三个阶段分析上跨桥对铁路安全的影响,从技术和管理两个方面提出确保铁路安全的对策措施。     

立体交叉隧道爆破动力响应和安全范围研究

研究目的:目前矿山法在隧道施工中非常普遍,在交叉隧道施工中,隧道爆破施工对既有隧道的影响是近些年人们非常关注的问题。因此,研究常规爆破方式爆破对立体交叉隧道动力响应规律,确定安全振速标准及不同影响程度的安全范围。研究结论:(1)新建下穿隧道施工至交叉位置时,既有隧道拱底和拱脚峰值振速较断面环向其他位置大,对爆破振动相对敏感,为薄弱环节,需重点关注;(2)爆破作用下位移对既有隧道的运营安全和结构安全都不会产生影响;(3)以振速作为评判标准,对新建隧道爆破施工下穿既有隧道全过程中既有隧道受到的结构破坏、影响运营和关注围岩等三种不同程度的影响范围进行了定量划分,并确定了相应程度的安全范围;(4)本研究成果可为立体交叉隧道爆破荷载作用下的抗震设计提供指导。     

桥梁结构施工支架垮塌事故与分析

钢管支架体系由于通用性强、承载力高、使用成本相对较低等原因在桥梁结构施工中得到广泛应用,但是随着支架高度的增加和跨度的增大,以及多方面的原因,国内外因此而导致支架系统坍塌事故也屡见不鲜,给工程各方带来不可预见的经济损失。如何提高钢管支架的安全稳定性,是建筑行业的一个新课题。本文从构造设计、施工因素、材料选用及质量控制、施工荷载、施工管理五个方面进行详细分析,得出了重要结论。     

工程经济风险管理分析及防范

研究目的:从工程项目立项、可研、设计、招投标和施工等阶段系统研究分析工程经济风险,把工程经济风险分析延伸到项目建议书、可研和立项阶段,研究工程经济风险的发生规律和风险控制技术,并提出防范措施和建议,以期为工程项目和工程经济风险管理提供参考。研究结论:(1)在项目建议书、可研和立项阶段有效、慎重决策,加强项目决策阶段工程经济风险防控,可有效杜绝"烂尾"、"投资无底洞"等重大风险;(2)在设计、招投标和施工过程中,各环节风险控制是实施阶段风险防控和实现项目经济目的的重要手段;(3)制定工程经济风险管理计划,完善风险管控体系机制,全过程、全要素防范风险,实现投资的目的和效益。     

高瓦斯隧道塌方段综合治理技术

研究目的:瓦斯是隧道及地下工程施工的一个重要地质灾害,因瓦斯异常涌出发生瓦斯爆炸事故而造成隧道塌方事故也是时有发生,因此,对含有高瓦斯的隧道塌方进行综合治理,确保后期施工顺利进行就显得尤为重要。本文结合都汶高速公路紫坪铺隧道塌方段的施工,对高瓦斯隧道塌方段综合治理的关键技术进行探讨分析。研究结论:高瓦斯隧道塌方段综合治理成败的关键在于选择合理的治理方案。本工程实施三阶段治理方案:(1)地质探测预报初步确定坍塌段的长度、高度及围岩情况;(2)进行坍塌范围内的瓦斯治理;(3)进行初期支护拆换及塌方处理。采用超前钻孔探测裂隙瓦斯情况进行瓦斯治理、75+51长短自进式锚杆(注浆)进行超前支护、预注浆稳固塌体、台阶分部法开挖塌体,短进尺掘进、喷射混凝土封闭新开挖面、初期支护和二次衬砌紧跟的处理方法,使塌方段得到了有效控制和处理,保证了隧道安全顺利通过塌方段。     

全风化花岗岩富水地层超大断面隧道设计技术

研究目的:在艰险困难山区,受铁路车站设置和联络线出岔影响,会出现多线车站隧道和变断面隧道,甚至形成超大断面隧道。当隧道位于软弱浅埋富水地层时,隧道建设存在以下安全风险:地形地质条件差,地下水发育,易坍塌破坏;初期支护受力大,变形控制难度大,存在变形侵限、失稳及塌方风险;隧道需采取多次开挖支护,受力转换困难,支撑拆换安全风险大。鉴于国内外软弱富水地层超大断面隧道实例不多、研究较少,本文结合实际工程,对此问题进行研究。研究结论:论文总结了国内外超大断面隧道修建技术现状,对隧道施工过程中的力学行为进行了分析,制定了隧道的超前支护措施、衬砌支护参数和施工方法,并得出如下主要结论:(1)软弱富水地层超大断面隧道修建难度大,安全风险高,造价高,需结合隧道工程的具体条件制定切实可行的支护措施和施工方法;(2)为控制软弱富水地层超大断面隧道初期支护变形和初期支护措施转换,采用大墙脚基础和多重支护措施是必要的;(3)为控制软弱富水地层变形,超大断面隧道变形及坍塌,应采取强有力的超前加固及掌子面加固措施;(4)该研究成果可为软弱地层超大断面隧道设计、施工提供借鉴。     

高速铁路大跨度钢箱门式墩的设计研究

研究目的:随着高速铁路的快速发展,新建铁路与既有铁路交叉越来越多,如何减小结构跨度、结构高度及运营铁路上方施工作业时间,是类似项目面临的主要问题。本文以包银高速铁路镇朔湖特大桥跨越包兰铁路为例,介绍大跨度钢箱门式墩结构自身优点并对梁部、钢横梁、桥墩、基础等关键结构进行设计研究。研究结论:(1)跨越同一构筑物,门式墩较大跨桥梁具有布置灵活、施工工期短、造价便宜等优点;(2)钢箱门式墩主要结构在工厂预制,现场安装,既有线上方施工作业时间短,在"天窗"时段即可满足施工要求,既可以保证施工质量,也可以满足既有铁路运营安全;(3)通过对门式墩主体结构及梁部的计算,各项指标均符合规范及设计要求;(4)本研究可以为今后同类型的工程提供参考。     

地铁施工邻近桥梁安全风险管理研究

研究目的:地铁施工造成邻近建(构)筑物危害及其保护是一个重要问题。本文针对地铁施工对邻近桥梁的安全影响问题,分析地铁施工邻近桥梁安全风险管理流程,构建地铁施工邻近桥梁安全风险管理体系,为不同风险等级的邻近桥梁安全管理控制提供可靠依据。研究结论:结合桥梁基础的型式、深度及桥桩与地铁结构的空间位置关系等因素,将桥梁邻近等级划分为五个等级;根据桥梁下部和上部结构的现状外观、工作状态以及动力特性等进行检测和诊断,评估桥梁现状承载能力状况;基于桥梁与地铁结构的邻近等级划分、桥梁现状评估结果等因素,将地铁施工邻近桥梁的安全风险划分为"Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ"四个等级,采取相应风险等级的应对保护措施;在武汉地铁施工邻近现有轻轨桥的工程实例中取得良好效果。     

大跨桥上线路调坡及板式道床铺设方法研究

研究目的:研究目的:深圳地铁某大跨桥为(90+150+90) m连续梁桥,在混凝土收缩徐变效应下,成桥后数年内梁面标高会持续变化,因此梁面设置了一定的预拱度;同时由于桥梁存在一定的施工误差,导致梁面平顺性欠佳。另一方面,由于桥上采用预制板道床,铺轨时道床厚度的可调整范围较小,消化桥梁施工误差的能力有限。在上述不利条件下,如何保证轨道的高平顺性,确保行车安全,是亟待解决的问题。研究结论:(1)以"调坡后线路+成桥预拱曲线"作为轨面标高理论控制线,运营期间安全风险可控,且轨道结构高度均匀,适合预制板式道床的铺设;(2)通过线路调坡、以相对标高控制铺轨、在铺轨及运营期间加强轨面高程监测等措施,可有效保证大跨桥上的铺轨精度和轨道平顺度;(3)本研究成果对城市轨道交通领域大跨桥上施工误差处理及板式道床铺设具有一定的指导意义。     

建筑坍塌事故发生机理的尖点突变模型及应用

为研究坍塌事故的发生机理,探索建筑施工系统随风险因素变化而发生坍塌事故的过程,有效预防坍塌事故的发生。基于突变理论,将建筑施工系统中人的因素、物的因素、环境因素和管理因素作为系统的控制变量,建筑施工系统的安全状态作为状态变量,建立坍塌事故随时间变化的动态尖点突变模型,通过模型分析事故致因的演化机理。利用2013～2019年中国发生的237例坍塌事故报告,对系统的控制变量、固有特征量、关键参数和系统的突变风险值进行量化。选取典型坍塌事故案例,建立风险-事故突变树,以表明事故的具体发生过程和风险因素之间的关系。利用Python对坍塌事故的尖点突变数据进行仿真,对事故发生机理进行定性和定量的分析,验证该模型的有效性。研究结果表明：当系统的2个控制变量发生突跳且与分叉集相交时,系统才有可能发生突变,进而发生坍塌事故,事故严重程度与控制变量的突跳值相关。系统中风险能量的释放导致风险值的积累,坍塌事故的发生是系统风险值不断积累的过程。可以通过改变控制变量的状态来降低坍塌事故的发生概率,提前进行人工干预,减小突跳值,防止事故的恶化。该尖点突变模型能够阐述建筑施工系统的突变机理,为坍塌事故的预防和控制...     

城市轨道交通控制保护区管理要点

如果因城市轨道交通控制安保区管理难度及协调难度加大造成监管不到位,将存在影响运营安全甚至出现停运的风险。分析轨道交通控制保护区事故出现的位置及发生的原因,通过对运营线路控制保护区施工项目进行技术审查、过程监管,做到将控制保护区的安全影响因素降到最低,规范控制保护区的技术方案及施工方法,确保各项安全措施落实。实践证明,这些要点是对轨道交通安全防护的重要举措。     

铁路大跨度混凝土部分斜拉桥关键技术研究

研究目的:近年来铁路大跨度混凝土部分斜拉桥应用广泛,为探究其设计关键技术以指导该类桥梁设计,在总结分析几座已建及在建部分斜拉桥情况,结合新建福平铁路乌龙江特大桥主桥(144+288+144)m部分斜拉桥工程,就支承体系、合理边中跨比、斜拉索加劲效果等关键技术进行分析研究。研究结论:(1)部分斜拉桥支承体系选择应结合地形、受力、刚度等因素综合选取;(2)边中跨比设计应在边跨不出现负反力的原则下结合施工便捷等因素综合考虑,建议合理比例在0.52～0.55之间;(3)斜拉索在施工阶段帮扶主梁受力,成桥阶段与主梁共同受力,运营阶段可以有效抑制主梁徐变下挠,取得良好综合经济效益;(4)本研究结论可为类似斜拉桥结构设计提供参考。     

深圳地铁1号线重叠段线路设计研究

研究目的:在城市地铁线路设计中,城市现有构筑物及地下工程状况等多种因素均对工程设计起着限制作用。本文针对深圳地铁1号线罗湖至大剧院段构筑物密集、地下桩基复杂的不利因素,研究探讨更适合的线路布置方式,解决本工程的设计难题,并为类似工程的线路设计提供经验。研究结论:罗湖至大剧院段首次在国内采用左右线上下重叠的布置方式;(2)线路重叠设计,较常规或传统设计模式下布置的隧道,所占用的地下空间减少25%～55%,且增加线路选线自由度,解决了拥挤空间内的布线难题;(3)线路重叠设计,横向占用的空间最小,更有效地避让两侧的建筑物基础;(4)采用地下三层侧式车站,车站管理和乘客使用不便,同时线路转换段的坡度设计有"剪刀差",左右线上下坡度较大,不利运营;(5)转换段线形复杂,施工困难,不宜过长,否则运营后的振动会造成上下线洞体间的土体液化而引起隧道沉降;(6)类似线路设计时,应注意线路埋深、平行与重叠的转换段、重叠段、重叠段两线高程差等问题,要与建筑专业和隧道专业相互沟通、密切配合,确保综合经济效益,同时降低施工风险。     

衢宁铁路政和至宁德越岭段线路方案研究

研究目的:衢州至宁德铁路是中长期铁路网规划中重要的区域铁路,位于浙西南和闽东北地区,其中政和至宁德段需穿越鹫峰山脉近80 km厚重"门"形山体,为避免出现特长隧道,规避施工及运营风险,有必要在不同限制坡度条件下综合考虑与周边路网匹配性、车站设置、环境保护、工程地质条件、工程难度及工程投资等因素对越岭地段线路方案进行系统研究。研究结论:(1)限制坡度6‰、9‰下,最长隧道均超过35 km,施工及运营风险较大;(2)限制坡度13‰下单线西绕方案容易与周边路网匹配,最长隧道长度仅17. 7 km,有效规避了施工及运营风险,近期投资显著节省,是最适宜的方案;(3)复杂山区选线是一个系统工程,应全面考虑线路平面及高程进行综合选线;(4)本研究成果可为类似项目提供借鉴和参考。