结构分割转换工法在地下空间开发中的应用及设想

为了更加快速、安全、高效地完成城市地下空间开发,以结构分割转换工法（CC工法）为研究内容,从工法内涵、工程实践和应用推广3个角度展开研究。首先,基于ＣＣ工法的最新研究成果,从结构分割、建造方案及节点处理3个方面详细介绍CC工法的核心内容;然后,结合工程实践对该工法进行验证性研究,重点比较跨中设缝与柱顶设缝方案的优缺点,介绍该工程地下结构分割、转换的过程,最终证实CC工法建造地下空间的合理性、灵活性及适用性;最后,进行CC工法在富水地层中应用的可行性研究,通过对CC工法与明挖法、暗挖法、型钢混凝土、地面预制装配式结构等技术进行结合应用研究,得出在特定的工程条件下,CC工法也具有与其他先进工法结合应用的价值。     

结构分割转换工法在地下车库建设中的应用研究

地下车库空间跨度大、建筑功能和结构复杂,通常采用明挖法建造,但在中心城区,明挖法受环境条件限制难以实施,而传统暗挖法建造存在难度大、风险高、效率低的问题。结构分割转换工法（CC工法）通过将大型地下空间结构分割成小型单元,分部实施机械化暗挖后再整体转换,最终形成大断面地下空间。将其应用于地下车库建设可有效减少建设过程对地面环境的影响,并且施工速度快、安全性好。如何将地下车库的建筑结构设计与施工工法进行结合,达到设计合理、施工安全便捷和造价经济的目的,是该工法应用的首要核心问题。本文针对这一问题开展研究讨论,并结合具体案例,提出建议和结论,以期对类似工程提供借鉴和参考。     

结构分割转换工法结构组合梁可行性研究

为解决结构分割转换工法（CC工法）首个试验项目内部结构设计不经济、施工工序繁琐等问题,文章研究其结构设计优化的可行性。首先介绍CC工法原理,分析该CC工法试验项目施工过程中存在的问题; 然后总结组合梁的构造特点,分析该CC工法试验项目结构设计为组合梁的可行性,并提出相应的关键构造措施; 最后对比试验项目纵梁的理论应力数值与工程实测数值,并分析两者差异的原因。研究结果表明： 1）CC工法的混凝土预制顶板与二次施作的型钢顶纵梁在采取相应的构造措施后,是可协同受力、按组合结构设计的; 2）抗剪连接件、型钢局部稳定性、混凝土翼缘的纵向连接构造措施是CC工法采用组合结构设计的关键点; 3）试验项目的纵梁结构按组合结构考虑时,应根据具体情况对混凝土翼缘的有利作用进行适当折减。     

关于结构分割转换工法不同分割方式的探讨

为研究结构分割转换工法（CC工法）中不同结构分割方式对设计、施工的影响,丰富CC工法的相关研究,首先对CC工法跨中设缝和柱顶设缝2种典型分割方式相应的结构体系、受力特性进行分析和比较,并采用数值分析的方法,研究2种分割方式下不同节点位置和节点性质对结构受力的影响。然后对施工环节2种不同分割方式施工步序、节点施工质量控制、经济状况进行分析比较。结果表明： 1）柱顶设缝时,节点的设计、施工较为困难,施工措施费较高; 2）跨中设缝时,节点处理较为简单,经济优势较为突出,但跨中节点的性质在设计时较难把握,宜视构造特点具体考虑。     

基于CC工法建造的地下结构受力分析

CC工法作为一种新型地下暗挖技术,为地下工程暗挖施工提供了新的思路,其核心思想是将机械化暗挖小断面结构转换为大断面地下空间建筑结构。为了研究CC工法的结构受力情况,满足CC工法的工法特点需要,使结构安全可靠经济适用,故设计和分析其单元结构和整体结构,并结合CC工法的具体工程应用案例,选取CC工法的3个主要工况进行结构受力分析和设计,得到不同工况的弯剪轴力结果。结果表明： 设计方法和思路较为全面,设计结果安全可靠,能够较好地满足工程需要;同时,研究也为CC工法结构分析和设计提供了方法和依据,为今后相关工程提供了一定的参考。     

浅埋小间距矩形顶管掘进姿态控制技术探讨

为解决采用结构分割转换工法（CC工法）建造的某地下停车场小间距隧道群矩形顶管施工中顶管机出现栽头及掘进姿态控制困难的问题,结合项目施工过程的姿态监控数据,对产生栽头及姿态偏差的原因进行理论分析,提出相应的控制技术,并采取现场试验的方法进行效果验证。结果表明： 1）顶管机栽头现象的原因主要有顶管机体重心偏差、漏浆、姿态预留不够、后靠不稳; 2）通过设备和管节定位处理、洞门密封处理、增加始发姿态预留量、后靠稳定性控制等措施可有效防止顶管机栽头; 3）始发阶段采取洞门预留、破除等控制措施,掘进阶段控制掘进速度并辅以“E”型导向槽进行轴线控制等措施,可有效控制顶管机顶进姿态; 4）通过采取调整铰接油缸行程差、主推油缸行程差及姿态偏差方向的土压等姿态纠偏技术措施,取得了良好的施工效果。     

结构分割转换工法结构体系安全性分析

结构分割转换工法（CC工法）作为一种全新的施工方法,对其结构体系进行安全性评估具有重要意义。首先,基于CC工法的首个试验项目,介绍该工法的特点及原理。然后,根据各阶段结构特点,对结构体系进行杆系单元模型简化,分析各阶段结构的自由度,判断其安全性,并得出以下结论： 1）安全可靠的结构体系需具备一定的强度和刚度,能承受外荷载和抵御变形; 2）各阶段结构应满足在偶然荷载作用下保持整体稳定性的要求; 3）结构体系内部应有多余的约束,给整体稳定性提供一定的冗余; 4）结构体系应考虑时空效应,即采用增量法,充分考虑不同阶段荷载的相互影响。最后,通过对比增量法与全量法2种情况下结构的受力区别,并结合工法试验项目在设计、施工中存在的问题,提出相应的解决方案,指出优化方向。     

地下空间下穿建（构）筑物扰动机制与控制技术

为解决下穿运营线、建（构）筑物的工程安全风险控制问题，分析地下空间下穿工程的现状及面临的挑战，研究基于“动态平衡”的地下空间下穿机制，给出安全控制技术，并提出未来技术发展的方向建议。结论如下： 1）地下空间下穿是既有工程、地层、下穿工程扰动与平衡的动态过程； 2）扰动与控制过程分析是下穿机制研究的重点； 3）安全下穿以稳定性为目标，针对既有结构、地层介质、支护结构、动态管控等方面强化控制措施； 4）可从地质条件、覆跨比、周边环境及沉降控制要求等因素综合考虑下穿工程工法； 5）可通过加固及托换、地层改良固结、隔离和支护等技术，有效提高既有结构、地层及支护结构的安全控制能力。     

大型矩形断面地下工程机械化建造技术综述及展望

基于采用盾构或顶管建造的跨度在10 m以上的大型矩形断面地下工程,通过对典型案例的研究,从建筑结构与机械化建造相互协调配合的角度,将大型矩形断面地下工程机械化建造技术归纳为矩形隧道全断面建造技术、大断面分部掘进技术、建筑分部群洞技术、结构分割与转换技术4种类型,分别介绍这4种类型的基本概念、典型案例、适用范围和技术特点,并重点介绍结构分割与转换技术的工法原理、技术特点、应用要点和工程实例。最后,基于工程背景,秉承工法研究的基本原则,提出以适用为根本,以保证工程质量、安全、环保为基础,以提高效率、降低成本为目标的大型矩形断面地下工程机械化建造技术的创新研究思路。     

综合管廊U型盾构机械化施工工法研究与应用

为解决传统明挖法、矿山法、盾构法和顶管法在综合管廊施工中存在的不足和局限,根据国内管廊工程建设环境特点,通过分析传统管廊施工方法的优点和不足,结合装配式建筑的发展趋势,创新性地提出U型盾构机械化施工工法。该工法将明挖法开挖与在盾壳内完成主体预制拼装结构相结合,通过研制相应装备将传统固定支护结构转变为刚性可移动支护结构,实现了明挖法管廊施工的机械化、标准化和规范化。介绍U型盾构工法的原理、适用范围、工艺流程、操作要点和节点处理,对比U型盾构与传统明挖支护结构的受力特点和对周边环境的影响,分析U型盾构适用范围及其工法优势; 通过海口市椰海大道管廊试验,验证了该工法在明挖综合管廊施工中具有较高的进度优势、经济优势和推广应用价值; 最后探讨该工法在小曲线半径、矩形或U型断面工程以及明挖框架结构工程中的应用前景,以期为综合管廊及类似工程提供一种新的设计理念和施工工法。     

留核心土环形开挖工法在隧道设计施工中的应用

以京广线信陈段改造工程中隧道的建设经验为基础,从应用条件、设计方法和施工步骤等方面说明选用留核心土环形开挖工法在大断面隧道Ⅴ级围岩地段施工的可行性.与双侧壁导坑法或CRD工法相比较,留核心土环形开挖工法在工程投资、施工进度和施工工序转换等方面均有较大的优越性,可为今后同类工程的设计和施工提供借鉴.     

中心城区近地铁顶管井洞口加固技术应用

随着现代城市发展的日趋完善,集成化、现代化水平不断提升,地下空间开发是未来城市发展的必然趋势,而顶管作为一种重要的非开挖施工方法,势必将在未来城市建设中占据重要的地位。本文以上海灵石路（共和新路～沪太路）电力电缆隧道工程为例,详细介绍了全方位高压喷射工法在近地铁地下连续墙顶管井中应用,克服了井位加固施工临近地铁线路、沉降控制要求高等不利因素,验证了全方位高压喷射工艺的可靠性与实用性,取得了较好的施工效益。     

下穿通道深基坑支护工程的设计与施工

该文分析了武汉友谊大道下穿通道基坑支护工程的重点和难点,介绍了该工程基坑支护的设计、施工与监测情况。通过优化设计,基坑支护结构采取SMW工法连续墙加内支撑的支护体系,地下水控制采用SMW工法形成侧向止水帷幕和中深井降水相结合的处理措施,并运用了信息化施工管理技术。     

微型顶管施工技术在农污治理中的应用

针对农村生活污水治理工程污水管道口径小、乡村道路狭窄、大型施工设备进出不便等特点,结合海盐县农污处理设施工程,介绍了微型顶管二次工法工艺流程及施工过程.总结了微型顶管顶进速度快、工作坑占地面积小、管道铺设精度高、对环境影响小等优点,认为微型顶管在一般砂性、黏性地质条件下具有良好的应用效果,为农污治理项目提供了较好的解决方案.     

浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术

为研究顶管施工过程中的地表变形规律,探索地表变形的的控制技术,最大限度地保证顶管施工过程的安全,依托某总部地下停车场项目,针对国内首例采用结构分割转换工法（CC工法）实施的矩形顶管工程施工地表变形影响因素进行分析,主要包括覆土厚度、施工过程地层损失、隧道小间距施工对相邻隧道土体作用等。研究分析表明： 1）通过采取控制掘进速度、控制土舱压力、控制注浆量、控制出渣量、控制顶进姿态等地表沉降控制技术措施,有效地控制了地表变形; 2）在顶推过程的各个阶段,地表变形呈现不同的特点,当出现变形过大时,通过调整土舱压力、补充注浆等控制措施,使地表变形逐渐趋于稳定变化状态; 3）通过对施工过程地表变形监测数据整理分析,进一步验证了采取地表变形控制措施的有效性和必要性。     

八达岭长城站超大断面过渡段暗挖施工新技术

京张高速铁路八达岭长城站为地下暗挖车站,过渡段设计为单跨形式,最大开挖跨度32.7 m,最大开挖面积497 m2。为了解决超大断面隧道开挖过程中围岩变形大、容易失稳,多导坑法开挖无法采用大型机械施工、进度慢,隧道内预应力锚索施工难度大等难题,文章采用顶洞超前、分层下挖、核心预留、重点锁定的开挖工法（简称“DFHZ工法”）,并对该工法的优点和施工流程进行了介绍,该工法既能保证隧道开挖过程中的安全、减少围岩的沉降和变形,又方便机械化施工。采用预应力锚杆和预应力锚索结合使用,以发挥围岩的自承载能力,保证围岩稳定,预应力锚索施工中采用增设锚固结、硫铝酸盐水泥配置浆液、先自由段后锚固段的注浆顺序、高压注浆等措施,可以大大加快锚索施工进度,保证锚索质量。通过对张家口端进行监控量测,发现拱顶下沉和水平收敛值都很小,说明采用的支护措施可行,并对北京段过渡段进行了优化设计。     

深基坑支护技术的现状及其应用前景

在用地愈发紧张的密集城市中心,改造开发大型地下空间已成为一种必然.地下空间开发规模越来越大,开挖深度也越来越深,对深基坑支护技术的需求日益旺盛.该文介绍了深基坑支护技术的应用现状、发展水平,重点论述了当前基坑支护的型钢水泥土搅拌墙技术、旋喷搅拌加劲桩支护技术、预应力鱼腹梁钢结构支撑技术的主要特征、应用情况.结合地下空间...     

具有近距离保护建筑物的深基坑设计施工中FCEC工法的应用分析

浦江饭店为上海市优秀历史保护建筑物,BW-1地块地下空间基坑距离浦江饭店基础最小仅1.7 m。为了在地块施工时对浦江饭店进行有效保护,该基坑围护结构设计采用Φ800 mm咬合桩,并采用机架式套管法成桩工法(FCEC)。对比几种常用灌注桩施工工法优缺点,介绍一种新的套管施工工艺。通过FCEC工法单桩试验及排桩施工过程沉降分析,从而证明了FCEC工法具有对周边土体扰动小、易控制、无污染等优点,可在软土地区得到广泛应用。     

粉砂地层小间距浅埋暗挖隧道穿越铁路施工技术

介绍了小间距浅埋暗挖隧道采用“CRD”工法施工利用各种辅助措施在粉砂地层中成功穿越铁路的施工经验,可为类似工程借鉴。     

SMW工法缺口补强措施

深基坑工程施工中,碰到无法搬迁的地下管线处基坑围护结构不能封闭的情况,如何处理好这些问题,是确保基坑工程安全的前提。该文仅以上海地区软土基坑的SMW工法围护缺口补强为例,阐述施工中针对此种情况所采取的一些措施。