盾构管片生产施工技术

盾构管片作为一种质量要求较高的钢筋混凝土预制构件,影响其质量的因素很多。杭临管片厂采用自动化流水线的管片生产工艺,从原材料性能要求、混凝土成型、养护方式、成品保护措施等方面介绍质量控制措施,管片生产质量良好。     

管片厚度对大直径盾构隧道受力及变形的影响

针对大直径盾构隧道分块数多、厚度与外径比值偏小的设计特点,采用相似模型试验研究了管片厚度对大直径盾构隧道结构受力及变形的影响。结果表明:增大管片厚度能够有效减小超载工况下管片的收敛变形,但随着管片厚度的增大,增加相同的管片厚度对减小收敛变形的作用逐渐减弱;管片厚度增大,可减轻拱顶和拱底部位的混凝土开裂问题,但隧道截面受力状态会由小偏心向大偏心转变,过大的管片厚度并不利于隧道结构受力;管片厚度的增加,对隧道两侧拱腰位置的内力影响最显著,拱顶和拱底次之,对其它部位内力影响并不明显。     

长大水下盾构隧道渗漏水监测预警及处治技术研究

渗漏水是长大水下盾构隧道运营期常见且难处治的病害之一,具有监测实施难度较大和长久性处治效果不佳的关键性技术难点,研发设计出水浸监测+视频监控联动的渗漏水监测预警技术、接缝注浆+嵌缝封堵的管片接缝渗漏水处治技术、接缝注浆+防水密封罩的螺栓孔渗漏水处治技术,不仅实现对渗漏水实时在线监测预警,而且解决了水下盾构隧道常见的管片接缝和螺栓孔渗漏水长久性综合处治的难题,该渗漏水监测预警及处治技术成功应用于工程实践,可有效降低长大水下盾构隧道运营期的人工巡检强度,并降低养护成本,从而为类似养护工程的渗漏水病害综合治理提供参考。     

小半径曲线并大坡度盾构施工管片破损及上浮受力分析

以天津地铁三号线水上北路站～吴家窑站盾构区间施工为背景,在管片处于小半径曲线、大坡度盾构施工的情况下,对管片的受力分析,讨论了引起管片破损及管片上浮的原因,并提出了相应的技术控制措施。研究结果印证了在地质为淤泥质粉质粘土层的条件下,管片破损的主要原因是推进油缸的靴撑对管片产生的侧向分力;管片上浮的决定性因素为壁后注浆的静态上浮力和千斤顶的推力,以及在设计轴线的法线上产生的向上的分力。     

千斤顶作用下带榫管片的裂纹扩展规律

针对盾构隧道施工过程中带榫管片易出现裂纹及局部破损的现象,运用ABAQUS中的扩展有限单元法,建立了标准带榫管片的数值模型,并针对管片受力不均、千斤顶加压不同步和千斤顶偏心荷载3种不良施工荷载情况下的12个具体工况,对施工过程中带榫管片裂纹初始开裂位置、扩展方向及裂纹空间分布规律等进行了系统分析.研究结果表明:不良施工荷载是带榫管片产生裂纹的主要因素,荷载大的位置易产生裂纹,千斤顶先接触部位易产生裂纹;带榫管片凸榫端中部较两端易产生裂纹,带榫管片内弧面较外弧面更易产生裂纹;3种不良施工荷载对带榫管片的损害程度由强到弱依次为千斤顶偏心荷载、千斤顶加压不同步和管片受力不均.     

大直径盾构管片拼装技术

雅万高铁是中国高铁全产业链走出海外的第一单,1号隧道是雅万高铁全线咽喉工程,也是全线唯一采用大直径盾构施工的隧道。1号隧道为单洞双线隧道,采用外径12.8 m、内径11.7 m、宽2 m的通用型管片。以雅万高铁1号隧道盾构管片拼装为例,对大直径盾构管片拼装方法、关键技术、控制拼装精度、拼装顺序等进行系统介绍,为同类工程施工提供借鉴。     

考虑主槽移位的盾构隧道冲刷边界确定及管片优化

河道主槽演化影响着流域范围内工程活动的环境边界。兰州地铁穿越黄河区间通过强透水、大水头、弱胶结巨厚砂卵层,依据水力和能量方程法推算百年水位和河道流量,继而推求主河槽移位条件下工程断面的最大冲刷线,以此明确隧道结构的应力及位移边界。最后,基于不同冲刷条件下管片的力学响应,对管片设计提出分区分段的设置原则,为穿越江河隧道的管片设计提供优化思路,并达到安全、经济设计目的。     

大直径高水压下越江盾构隧道防水施工技术

跨越江河湖海的地下工程,往往地质条件复杂、水压力大,防水施工技术尤为重要。详细介绍了南京长江盾构隧道的防水设计及施工,主要包括管片接缝的设置及材料,管片及其拼缝、嵌缝、螺栓孔和洞门等的防水施工控制,隧道防水效果良好,对同类工程具有借鉴意义。     

大直径高铁盾构管片生产管理研究

雅万高铁1号隧道是全线唯一的盾构大直径隧道,其管片生产的质量与工期必须得到充分保证。结合印尼的国情民情,介绍了管片生产管理、员工管理、安全管理和质量控制等方面采取的措施和机制,管理效果良好。措施和经验有助于铁路建设海外项目的顺利开展。     

基于精细化模型的盾构隧道纵向变形研究

为探究盾构隧道下沉或上浮时管片的受力情况,利用有限元软件ABAQUS建立三维精细化非线性有限元模型,分析在管片转动、错台等影响下连接螺栓、管片的应力发展规律。结果表明：在相同管片张开角条件下,连接螺栓的应力与变形曲率半径呈负相关。当变形曲率半径为3 000 m、张开角为0.002 0°时,首次出现螺栓屈服现象;当变形曲率半径为∞m、张开角为0.040 0°时,首次发生螺栓破坏;当变形曲率半径≤1 000 m时,不论张开角多大,所有螺栓均屈服。从环面方向对连接螺栓进行分析,可以看出环面上各螺栓的应力发展有3个阶段。当张开角增大或变形曲率半径减小时,管片部分区域的拉应力开始减小,相应阶段逐渐发展为塑性抗拉阶段。在小变形曲率半径(300～2 000 m)范围内,管片的最大主压应力水平更多取决于变形曲率半径的大小,而随转动角的增大其变化较小。     

自动化监测技术在地铁堵漏施工中的应用

隧道漏水对地铁的运营、养护及维修危害较大。在堵漏施工过程中必须对轨道、管片进行监控量测,传统的人工监测无法实时掌握隧道结构的动态变化并满足信息化施工要求。因此,采用自动化监测系统进行既有线的变形监测具有重要现实意义。以“哈尔滨地铁1号线”为案例,分析介绍自动化监测技术在地铁隧道运营堵漏施工中的实际运用。     

煤矿斜井管片衬砌与可压缩层联合支护的效果

为研究盾构斜井管片衬砌与可压缩层联合支护体系中可压缩层参数对管片衬砌力学性能的影响,以神华新街台格庙矿区主斜井工程为依托,建立考虑管片衬砌与可压缩层之间接触效应和管片整环刚度折减效应的数值计算模型,分析有无可压缩层、不同可压缩层刚度及厚度等因素下管片衬砌内力和变形的分布规律和变化情况;采用相似模型试验对上述问题进行了进一步研究,并对有无可压缩层时管片的极限承载力和破坏形式进行了探讨.研究结果表明:可压缩层刚度越大,管片所受围岩压力越大且分布越不均匀,同时使得管片弯矩减小,轴力增大,当可压缩层模量与围岩模量之比在0.1~0.5之间变化时更为明显;随着可压缩层厚度的增大,管片所受围岩压力依次按不均匀、均匀、不均匀的趋势变化,当可压缩层厚度与管片厚度之比为1.7时围岩压力最小,管片轴力则随可压缩层厚度的增大而减小;可压缩层存在与否对管片变形影响甚微,通过自身的挤密吸收围岩压力且促使应力重分布,从而减小并均匀化传递至管片上的荷载,使得管片内力随外荷载的增长更平缓,量值更小且分布更均匀,并使管片的极限承载力提高了40%;有无可压缩层时管片破坏均经历椭变、椭变加剧、裂缝出现和扩展、失稳破坏的过程,且有可压缩层时管片的破坏更严重.      

盾构管片质量通病成因分析及防控措施

盾构管片预制过程中,容易出现诸如气泡、外弧面波浪纹、端头超厚、裂纹等质量通病。分析了造成盾构管片质量通病的因素,通过对盾构管片生产经验的总结,结合混凝土基本原理,提出了有效的防控措施,管片质量得到了有效保证。     

《高速公路养护工程施工安全技术规程》修订综述

2017年发布实施的《高速公路养护工程施工安全技术规程》(DB32/T 1363—2017)是《江苏省高速公路养护工程施工安全技术规程》(DB32/T 1363—2009)的修订版,在保持DB32/T 1363—2009结构框架不变的前提下,重点对养护工程的施工组织设计、养护作业控制区及安全设施的布置方案、夜间施工作业安全管理要求、高速公路警告区最小长度、养护作业控制区安全设施布设与移除方法等进行了修订,增加了养护作业应急预案、水上施工作业安全管理要求、临时和移动养护作业控制区布设要求等,需要对这些修订内容进行重点阐述。     

地铁盾构隧道抗弯刚度有效率的模型试验研究

盾构管片拼装过程需要设置环向与纵向螺栓,螺栓接头会对管片整体刚度产生影响。以城市地铁单线单洞盾构隧道为研究对象,采用室内相似模型试验,开展2环管片横向、21环管片纵向加载试验,通过对比分析均质管片与错缝拼装管片,得到了盾构隧道横向和纵向刚度有效率。试验结果表明:隧道各位置的变形与荷载基本呈线性变化;横向抗弯刚度有效率为0.76,纵向抗弯刚度有效率为0.20～0.35。     

现役桥梁技术状况评定方法解读及对比分析

为科学合理选择桥梁技术状况评定方法,针对《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99—2003)、《公路桥涵养护规范》(JTG H11—2004)、《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21—2011)和《城市桥梁养护技术标准》(CJJ 99—2017),从标准类型、评定等级、评定方法、养护对策、适用性和优缺点等方面进行了对比分析,并在2种不同类型桥梁上开展了应用对比研究。     

富水硬岩地层盾构管片上浮机理及控制对策

管片上浮引发的错台、开裂是盾构隧道施工过程中的典型问题.针对长沙地铁6号线朝芙区间管片上浮严重的地段,分析了富水硬岩地层中管片上浮的机理,并采用数值模拟的方法探究了浆液凝固时间、浆液早期弹性模量及地下水位对管片上浮的影响,结合施工过程提出控制管片上浮的对策.研究结果表明:浆液的凝固时间对管片上浮影响最大,通过调整浆液的...     

外圆内椭管片结构内力计算模型

为了使地铁隧道适应地层荷载的不均匀性,参考异形管片结构形式,同时兼顾制作与施工等因素,提出外圆内椭管片结构,以保证管片结构最不利位置的刚度满足安全要求,并适当降低管片其他位置的刚度,充分利用材料特性;采用刚度阶梯折算法求解外圆内椭管片的柔度系数与自由项,建立外圆内椭管片的计算模型;参照实际工程地质条件,研究外圆内椭管片...     

预防性养护在大跨径斜拉桥养护中的应用

介绍了预防性养护在大跨径斜拉桥养护中的应用方法与应用价值,在介绍预防性养护的内涵、特点、价值的基础上,以辽河大桥作为研究对象,将预防性养护分为建立桥梁管理档案、掌握桥梁结构状态、抓准桥梁养护重点、做好桥梁定期修复四个步骤,构建了预防性养护体系。预防性养护有效地保障了辽河大桥的稳定性与安全性,既降低了病害对大桥的影响,也节约了养护成本,预防性养护成为大跨径斜拉桥养护的重要措施,对养护效果的提升有着很好的作用,值得推广应用。     

豆砾石回填灌浆工艺在复合式TBM施工中的应用

在以往的城市地铁或者轻轨工程中,多采用盾构法施工,管片背后充填采用同步注浆工艺。虽然同步注浆工艺已经使用多年,但其缺陷明显,返浆卡盾、管片上浮、注浆初期管片承载力不足下沉、管片错缝等问题一直存在,由此造成管片接缝渗漏水现象较为严重。为此,结合重庆轨道交通二号线铜锣山隧道施工实践,采用了基于单护盾的复合式TBM施工设备,并采用豆砾石回填灌浆工艺,即先进行管片背后充填,然后依次灌浆,最终取得了成功。该工艺的探索成功,为我国多山城市的轨道交通施工提供了一种新的思路和选择。