地铁车站施工期温度演化的试验研究

研究目的:地铁车站施工工期长,技术复杂,温度值的采集难度大,国内外在地铁车站温度测试试验方面尚较缺乏。为给地铁车站温度及温度应力理论分析提供试验数据支持,对地铁车站进行温度跟踪测试与分析。研究结论:以上海某地铁车站两诱导缝间的施工段为温测对象,测得施工期各点的时程温度值。经温测数据统计分析得出:在浇筑初期,混凝土温度主要受水化温升与气温条件的影响,并以水化温升的影响为主,在浇筑的中后期,地铁车站的温度变化趋势与气温演化趋势基本一致,且底板与靠近诱导缝处的最大日温降高于其它部位,顶板、底板的最大内外温差高于内衬墙。基于试验数据分析,进一步在温度荷载定义与现场养护方面提出了建议。     

某在建地铁车站主体结构开裂原因分析及整治

针对某地铁车站施工过程中站厅层侧墙部位及顶板部分区域混凝土开裂的现象,结合具体施工状况进行定性分析,依次对混凝土材料及地下水因素进行排查;建立力学模型分析,并利用ABAQUS有限元软件对该车站受力情况进行分析,得到其主拉应力场,进而对裂缝发生的区域进行推测。结果表明:若回填过程中使用大型压路机直接压实,则会使得车站顶板最大拉应力增加近一倍,会加大混凝土开裂的可能性;土体弹性模量的增加,能够使车站顶板最大拉应力得到有效控制,因此基底土体的加固能有效防止地铁车站混凝土开裂;钢便桥范围对顶板最大拉应力影响不大,但会改变顶板受拉范围,因而应尽量铺设较小范围的钢便桥。此外,还对裂缝治理措施及其效果进行了介绍,可为其他类似工程提供借鉴。     

富水软土地区单墙衬砌地铁车站防水技术

研究目的:解决富水软土地区地铁车站采用单墙衬砌(地下连续墙直接作为结构的侧墙)结构的防水问题。研究方法:针对上海地铁2号线西延伸工程淞虹路车站设计采用连续墙直接作为主体结构侧墙的实际情况,结合地下工程防水技术规范和地铁设计规范,研究地铁车站混凝土结构自防水、连续墙(侧墙)接头、诱导缝、施工缝防水技术以及侧墙抗裂砂浆防水涂层(刚性四层抹面防水层)防水技术。研究结论:富水软土地区单墙衬砌地铁车站较双墙结构防水技术难度大,设计和施工要求高;连续墙(侧墙)接头是防水设计和施工的关键部位;采用十字型钢板的刚性止水接头可以满足结构防水需要;当连续墙接头与主体结构诱导缝对齐时,采用包覆丁基橡胶腻子的十字型钢板,既起到防水作用,又满足诱导缝结构变形作用。     

地铁车站混凝土模板施工技术

地铁车站混凝土施工中,模板体系的设计和施工,直接影响到混凝土的质量.文章结合沈阳地铁黎明文化宫车站混凝土施工,介绍了地铁车站混凝土施工中冠梁模板、底板模板、侧墙模板、顶板模板、中间反梁模板及施工缝模板的设计和施工方法,以及模板施工质量标准及检验方法.     

新建铁路隧道二衬开裂与渗漏成因和防治措施

通过对新建铁路隧道二衬开裂和渗漏成因的分析,从合理选用外加剂和掺合料、优化混凝土配合比、采用整体式模板台车、混凝土浇筑和振捣、施工缝与变形缝的设置和处理、混凝土保护层设置、混凝土塌落度控制、混凝土拆模及养护等方面进行论述,并提出防治二衬开裂和渗漏的方法与措施。     

地铁车站结构温度裂缝的控制与实例

依据地铁车站的温度裂缝理论,说明混凝土收缩及温差是结构产生温度裂缝的主要原因,分析温度缝设置的合理间距,以及取消温度缝的可能性与措施.采取以防为主,使用温控施工技术,降低水化热值则能起到加大温度缝间距的目的.根据这个原理,可以在施工过程中采取一定措施;结合工程实例,分析影响隧道温度应力的因素,如水化热、骨料、入模温度、养护、后浇带等,并给出相应的工程建议.     

黄土场地条件下地铁车站诱导缝三维地震响应研究

自20世纪90年代地铁车站结构诱导缝概念提出以来,诱导缝已在我国大、中等城市地铁车站中得到广泛应用,但其抗震性能尚未得到验证。以西安黄土地区地铁车站工程建设为研究背景,基于ABAQUS非线性有限元软件平台,建立黄土场地与地铁车站结构动力相互作用三维数值模型,通过大型地震模拟振动台试验与数值模拟的对比研究,验证了数值模型及分析方法的可靠性。基于上述数值分析方法,进一步建立原型结构数值计算模型,研究不同频谱特性及不同峰值加速度地震波作用下黄土场地中地铁车站诱导缝的地震响应规律。研究结果表明：诱导缝断面处结构更易发生较大水平相对位移而产生破坏,为地铁车站结构的薄弱面,且其两侧结构水平相对滑动沿地铁车站结构从下往上逐渐增大;诱导缝两侧结构竖向相对错动沿地铁车站截面宽度方向呈现出两端较大、中间相对较小的规律;在低频成分丰富的西安人工波作用下,诱导缝处余留纵向钢筋塑性变形发展贯穿整个地震作用过程,塑性应变累积效果更显著。研究结果初步揭示了设诱导缝地铁车站的地震响应特征及规律,对进一步探索设诱导缝地铁车站在地震作用下的结构损伤、破坏发展的内在动力与作用机制有一定参考价值,可为黄土地区地铁地下结构诱导...     

预应力混凝土连续箱梁顶板早期裂缝控制研究

研究目的:预应力混凝土连续箱梁在施工时常采用二次浇筑施工方法,但在一些工程施工完成后发现箱梁顶板出现大量裂缝,其中沿横桥向裂缝较多,造成箱梁顶板在施工阶段出现早期裂缝的原因主要是由于二次浇筑过程中顶板与腹板混凝土之间的收缩差和顶板混凝土水化热的温度效应。本文结合实际工程,对预应力混凝土连续箱梁顶板在二次浇筑时进行水化热温度场和早期应变的连续监测,研究预应力钢束分阶段张拉对箱梁顶板早期裂缝的控制效果。研究结论:(1)由于二次浇筑的连续箱梁顶板与已浇筑的箱室腹板之间存在一定的温差,并且腹板对顶板有一定的约束作用,顶板混凝土有开裂的风险;(2)对预应力钢束进行一次张拉时,顶板早期将产生较大的拉应力,混凝土将开裂;对预应力钢束进行分阶段张拉时,箱梁顶板的早期应变和应力均有一定程度减小,可有效降低箱梁顶板混凝土开裂的风险;(3)预应力钢束采用分阶段张拉施工工艺对终张后箱梁的受力性能没有影响;(4)本研究成果可为预应力混凝土连续箱梁的施工提供参考。     

邻沣河基坑降水及特长地铁站温度应力研究

研究目的:为了在沣河一级阶地修建地铁车站,本文以西安地铁森林公园站为例,研究地下水与周边地层有水力联系的基坑邻近河岸地下水处理措施,以及特长地铁站温度应力及混凝土开裂对地下结构的影响。研究结论:(1)在西北地区沣河一级阶地强透水层地层止水帷幕可行的实践效果,为高压旋喷桩在西北地区的应用提供了示范引领作用;(2)强透水地层基坑优先考虑高压旋喷桩止水帷幕工艺,实践证明其安全可行,造价较低,减少工期,环保节能,地面沉降小,对周边建(构)筑物影响较小;(3)特长地下站采用设置诱导缝的方法,可减小温度应力对结构的影响;(4)控制钢筋混凝土的收缩效应及增强其极限拉伸的能力,是控制车站结构产生裂缝的关键;采用细而密的分布钢筋,增大其配筋率能有效减小钢筋混凝土的收缩效应及增强其徐变极限拉伸,能达到在较长范围内减小裂缝开展的效果;(5)本工程的成功实施,对西北地区邻河岸类似强透水地层地下空间开发及及特长地下结构设缝等方面具有参考价值和指导意义。     

分仓墙兼作抗拔墙在地铁明挖车站基坑中的应用

以北京地铁8号线永定门外站在全国首次采用地铁车站水下开挖封底混凝土浇筑工程为背景,介绍采用分仓墙结构解决封底混凝土一次浇筑的技术问题,同时分仓墙兼作抗拔墙,以满足基坑抗浮要求。通过有限元分析分仓墙布置形式对地连墙支护结构变形的影响,对基坑分仓墙平面布置结构进行了优化设计,并系统阐述了分仓墙的关键施工技术。     

新建地铁车站施工对既有地铁车站的影响研究

文章基于苏州地铁某车站,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,研究深基坑开挖对周围土体影响规律,分析新建车站施工对临近既有车站受力变形影响。经研究,基坑开挖前2/3深度时,对周围土体扰动主要表现为沉降范围扩大,继续开挖及随后的回筑阶段对周围土体的扰动以沉降量增加为主;新建车站施工,既有车站地下一层侧墙受压,最大压应力出现在顶板高度处,地下二层侧墙以受拉为主,且拉应力处于较高水平,最大拉应力出现在该层中部;新建车站施工时,既有车站靠向基坑方向倾斜;既有车站顶板靠近基坑一端出现沉降,随开挖深度增加顶板逐渐抬升,开挖过程中沉降值减小45.8%。     

单墙衬砌在富水软土地区明挖地铁车站中的应用

单墙衬砌(即利用地下墙直接作为结构侧墙)在富水软土地区地铁车站中应用不多。结合工程实例,介绍其设计和施工要点、侧墙结构配筋计算、侧墙(连续墙)防水技术及连续墙刚性接头与诱导缝变形协调处理技术。     

地铁车站使用阶段混凝土温度裂缝控制研究

以深圳地铁世界之窗站工程为背景,运用仿真模拟的方法,对明挖地铁车站混凝土结构的温度场和温度应力场进行多方面的对比研究。通过三维有限元计算模拟结构降温情况下结构中的温度场与温度应力场,分析构件中的温度梯度分布与混凝土结构开裂的关系,找到易于发生开裂的部位,提出温度筋的配置方式。通过算例对比,计算分析了三种不同约束条件下结构中的温度应力,得到在地铁车站设计中应合理设置伸缩缝和沉降缝的结论。     

基坑支护支撑拆除过程的弹塑性有限元分析

明挖顺序法施作的地铁箱体，在基抗支护结构施工完后，从底部自下而上顺序浇筑混凝土，浅完底板后，需拆除最下面一道支撑，以便于浇筑侧墙和顶板，利用施工完的底板（达到一定强度）作为最下面一道支撑，本利用有限元方法验算此过程中支护结构的安全性。     

基坑支护支撑拆除过程的弹塑性有限元分析

明挖顺序法施作的地铁箱体，在基坑支护结构施工完后，从底部自下而上顺序浇筑混凝土，浇完底板后，需拆除最下面一道支撑，以便于浇筑侧墙和顶板，利用施工完的底板(达到一定强度)作为最下面一道支撑，本文利用有限元方法验算此过程中支护结构的安全性。     

滨海环境地下车站侧墙混凝土抗裂防水技术研究

滨海环境下的青岛地铁地下车站侧墙混凝土强度与耐久性能要求高,开裂驱动力较大.为保障结构刚性防水性能、解决收缩开裂难题,建立了基于"水化-温度-湿度-约束"多场耦合机制的青岛地铁混凝土收缩开裂评估方法,定量评估了侧墙混凝土开裂风险的关键影响因素及其影响大小.在抗裂性评估基础上,提出了抗裂性施工技术方法,并基于水化速率与膨胀历程协同调控原理制备出高抗裂混凝土.最终形成集设计、材料、施工、监测于一体的抗裂成套技术,可控制混凝土开裂风险系数小于0.7.监测结果与现场观察表明,实现了侧墙良好的控裂效果.     

洞桩法暗挖地铁车站关键节点防水施工技术

针对洞桩法暗挖地铁车站,进行关键节点防水施工技术论述。洞桩法暗挖地铁车站中导洞宽度宜为5～6 m,以适应防水层与结构施工工艺要求;顶纵梁与拱圈施工缝宜采用齿形施工缝;顶纵梁防水板铺设要与拱圈施工段划分相协调,同时防水板甩头应用多重措施予以保护;逆筑法侧墙施工缝做成45°斜坡便于墙体接缝处混凝土浇注密实;拱圈顶部混凝土采用安装排气管等措施进行浇注,达到强度后再用水泥浆回填注浆;明挖、暗挖结合部位防水层根据不同防水材料特性进行过渡。     

长联大跨钢桁连续梁斜拉桥混凝土道砟槽施工

宁安铁路安庆长江大桥主桥连续钢桁梁斜拉桥全长1 364.6 m,铁路4线,有砟桥面。道砟槽由底板、挡砟墙、防水层和耐磨层4部分组成,宽度9.5 m,底板和挡砟墙为钢筋混凝土结构。底板厚15 cm,纵向通长设置,通过剪力钉和钢桥面板结合成整体。挡砟墙高1.05 m,纵向设温度断缝。与道砟接触的耐磨层纤维混凝土厚6 cm,纵横向设有锯缝。耐磨层和底板之间采用聚氨酯卷材做防水层。道砟槽在4—7月期间施工,按底板→挡砟墙→防水层→耐磨层的顺序进行,分幅分段完成。对于主跨跨中道砟槽中线点位置,按照从两端钢梁分别联测至跨中处两者坐标差的分中值位置进行确定,挡砟墙高度均随钢梁面起算。采取底板预留后浇段,底板和耐磨层在夏季升温时间段浇筑、3～4次收浆抹面工艺等技术措施,实现长联薄底板全长无裂纹,耐磨层开裂少。采用端模包侧模的抽钎脱模法成形挡砟墙断缝。长联薄板结构道砟槽防开裂施工技术可为类似工程提供借鉴。     

盖挖法地下车站围护结构及顶板节点设计

以某盖挖法地铁车站施工为研究对象,探讨围护桩与车站主体结构结合的最佳结构形式,以及围护桩与主体结构关键连接节点的结构设计方案,并结合盖挖法工程特点及基坑开挖工况,将主体结构顶板参与围护体系同步计入计算模型,采用连续介质有限元法进行基坑设计。相关计算比较表明,设置结合梁替代以往扩大桩顶冠梁或设置连接件的优化方案,使结构受力体系更加明确,可有效减小主体结构构件尺寸,侧墙用钢量减少约30%。在进一步简化连接节点设计基础上,有效解决了节点处防水等施工难题。     

水冷作用对地铁车站板式结构硬化翘曲影响现场试验

混凝土水化作用引起结构发生温度开裂,严重威胁混凝土的施工质量,造成车站结构渗漏。目前针对车站结构水化热温控技术的研究相对不足。为此,在混凝土结构中埋设换热管搭建地铁车站结构的水管冷却温控系统,开展地铁车站板式结构水化热水管冷却现场试验,实测车站结构的水化热温度和早期应变变化。首先,对比分析水管冷却技术对车站结构水化热的温控效果,并讨论水管冷却的换热机理;其次,分析车站板式结构的硬化变形行为,进一步探讨水管冷却对车站结构早期硬化热力行为的影响。研究表明：由换热管、水泵、水箱等设备构成的水管冷却系统可以用于地铁车站板式结构的水化热温控调节;与自然冷却相比,水管冷却通过加速内部混凝土与外界环境的热交换可降低车站结构水化热峰值温度3℃,提前水化进程约35 h;车站板式结构的水化热残余拉应力较块状结构和柱状结构略大,其水化热变形可分为受热“凹形”翘曲、散热翘曲恢复和散热“凸型”残余翘曲3个阶段;水管冷却可降低车站结构的早期峰值压应力、残余拉应力、温度翘曲应力约1/3,表明水管冷却系统可以有效控制车站结构的早期裂缝。研究结果对地下地铁车站结构早期开裂控制有一定的参考价值。