小口径锁扣管幕超前支护施工技术创新应用

锁扣管幕法作为一种超前支护方案,它利用钢管在地下密排并相互咬合预先形成钢管帷幕,为开挖作业提供了可靠的保护。本文以珠机城际轨道交通工程横琴站出入口下穿大型市政综合管廊浅埋暗挖施工为背景,进行了管幕超前支护施工技术的研究,从钢管加工到开孔顶进形成管幕全过程,通过采用半自动化设备加工锁扣钢管、优化顶管开孔开槽施工方案、提出双管挤土顶进工艺等多项技术创新,在沿海淤泥质软土地层中,提供一种更加高效、优质、安全可靠的地下暗挖技术。     

软土地层小直径管幕快速施工关键技术研究

管幕工法是一种新型的筑造大断面地下空间的施工方法。以太原市迎泽大街下穿火车站通道工程为例,研究了在软土地层中小直径管幕快速施工技术——单螺旋钻出土双管顶进施工技术,着重分析了施工过程中双钢管组装、首组钢管制作、双钢管顶进、导向、纠偏等关键技术,并对管幕施工过程中地表变形进行监测,对顶力进行分析。研究发现:(1)通过实践证明该方法施工效率提高1倍;(2)对地层扰动小,地表最大变形满足了高速铁路沉降要求,管幕轴线最大施工误小,满足顶进精度设计要求。     

浅覆软土中钢管幕顶进施工沉降控制技术研究

上海市田林路地道新建工程采用管幕-箱涵工法穿越中环线,地道施工具有覆土浅、断面大、周边环境保护要求高等难点。钢管幕在淤泥质软土中穿越高等级道路,顶进施工时沉降变形控制是极为重要的一环。结合内锁扣形式的管幕钢管设计,从管幕掘进机刀盘与泥土舱设计、顶进纠偏系统、洞口止水装置、触变泥浆系统及管幕施工顺序等多个方面,详细阐述管幕钢管顶进过程中沉降控制施工技术措施。施工监测结果表明,中环线路面变形均控制在±2cm内,沉降控制作用明显。钢管幕群顺利穿越中环线,为后续箱涵推进创造有利条件。     

管幕结构法侧穿车站雨棚桩基影响分析

太原市迎泽大街下穿火车站通道工程采用管幕结构法施工,具有大跨度、超浅埋、严格控制沉降等特征。采用数值计算对钢管顶进、钢管切割及混凝土浇筑、土方开挖等主要工序下车站雨棚桩基沉降变化规律进行了研究,并制定了雨棚桩基允许沉降控制标准。结果表明:1)管幕结构法施工时,对侧穿的雨棚基础产生了一定的影响,雨棚基础发生了水平和竖向位移;2)雨棚基础的水平位移主要发生在钢管顶进和管幕切割阶段,土方开挖施工对雨棚基础影响较小;3)施工完成后,雨棚基础最大水平位移为1.18 mm,最大竖向位移为4.59 mm,满足沉降控制标准相关要求。     

新管幕顶管施工影响顶进阻力因素分析

下穿火车站工程施工对沉降变形控制要求较高,因此,需研究分析出影响因素对新管幕顶管施工影响情况。以太原市迎泽大街下穿火车站通道工程为依托,系统分析顶进过程中主要影响因素。其主要得到以下研究成果。(1)地应力释放率会使得顶管施工过程中的力学特性发生较大改变,要做到及时的跟进进行充填注浆处理等扰动处理,从而减少地应力的释放。(2)在钢管管壁外进行的地层加固会对顶管的力学特性产生较为明显的影响,根据不同的地层情况采用不同的注浆参数以及注浆工艺,减少及控制地层的变形量从而使得钢管受力较小。(3)根据新管幕顶管施工影响顶进阻力变化规律的分析结果探讨了新管幕法在穿越火车轨道时引起的路堤稳定性的问题的控制措施。     

超浅埋大直径管幕下穿特级火车站顶管掘进机选型研究

太原市迎泽大街下穿火车站通道工程采用新管幕法施工,根据工艺要求首先顶进20根Φ2. 0m钢管下穿太原火车站,形成管幕,为国内首例大直径管幕下穿火车站的工程。工程地质及周边环境复杂,在不影响火车正常运营的条件下进行管幕施工,顶管掘进机的选型是工程成败的关键。以该工程为背景,满足顶管精度、处理障碍物能力、控制地表变形、具备在浅覆土地质中顶进能力、多台机组间通用性好等要求,对顶管掘进机的选型分析进行了研究和探讨,确定合适的顶管掘进机,经过实践证明设备选型合理。     

综合管廊顶进下穿高铁桥墩的施工技术

以北京新机场高速公路地下综合管廊顶进下穿京沪高铁为例,介绍了综合管廊分跨顶进施工的技术要点。通过采用框架桥增加压重、加强围护、顶进土体旋喷加固、施工监测等措施,有效地控制了高铁桥墩的变形,保证了京沪高铁的运行安全,为今后类似工程下穿高铁桥墩施工提供了宝贵的经验。     

管幕预筑法大直径长距离钢管顶进施工技术

因后期需在钢管内进行结构施工,管幕预筑法中顶进的钢管均为大直径钢管.由此带来的顶进方向控制难度大、顶进阻力大、地面沉降不可控等问题,制约了管幕预筑法的应用.某地铁车站在国内首次采用管幕预筑法施工,通过采用激光导向、先导管导向板纠偏以及注浆减阻等技术措施,顶管施工精度、顶进速度、总体地面沉降均满足要求,取得了良好的效果.     

下穿机场跑道管幕法箱涵顶进的变形规律研究

规划的首都机场捷运系统与汽车通道工程,需下穿正在运营的国际机场跑道,这在国内外尚无先例。为慎重起见,拟采用管幕保护下的顶进法施工。本文针对超长距离管幕掘进、顶进箱涵等多种工况进行数值模拟分析,研究在管幕保护下箱涵顶进时,管幕的变形、地层应力及变位和地表沉降的规律。     

几种箱涵顶进施工技术的探讨

在进行箱涵顶进双重置换施工新工法的研究同时,对直接顶进施工技术、管幕-箱涵顶进施工技术和RC施工技术这几种箱涵顶进施工技术进行了分析和比较,论证了箱涵顶进双重置换工法的优势,并指出应针对上海地区的高地下水问题和钢管幕顶进进度控制对箱涵施工技术进行重点研究。     

超大断面管幕箱涵施工技术

田林路下穿中环线地道(中环线交通节点改善工程)新建工程采用特殊的地下工程暗挖技术——管幕箱涵工法,首先水平顶进62根内径800mm的钢管形成围护,再利用土压平衡箱涵掘进机施工,开挖断面尺寸达19. 8m×6. 4m,穿越长度86m。总结田林路下穿中环线地道工程管幕箱涵施工技术,分析了管幕箱涵施工工艺、设备选型及沉降控制等技术要点。研究结果表明:管幕连续施工造成地面持续沉降,需通过及时填充注浆或水泥浆置换来减少影响;使用带有锁口的管幕可有效保证箱涵阶段同步注浆压力,可有效控制地面沉降;管幕可有效降低由于刀盘扰动,正面区域土压力不均匀而导致地面沉降的风险。     

软土地层管幕—箱涵顶进施工新技术

本文介绍了在上海市中环线北虹路下立交工程中,结合工程实际,应用了创新的管幕结合箱涵顶进的施工工法-RBJ工法(roof-box jacking method),并详细介绍了该工程钢管幕顶进高精度姿态控制、网格工具头设计、箱涵推进的顶力控制、箱涵推进中地表变形控制及箱涵姿态控制等关键技术,可为相关工程的设计、施工提供参考.     

水平螺旋钻机与夯管锤在穿越铁路桥涵管幕施工中的应用分析

随着铁路工程的高速发展,穿越铁路桥涵顶进施工已广泛应用,顶进工程中如何保证铁路运营安全成了重中之重。为了把施工对铁路的影响降至最低,近些年来,管幕支护技术在顶进桥涵施工过程中成为一项比较常见的施工工艺,常见的管幕施工机械有水平螺旋钻机及夯管锤,笔者就已施工完毕的河北省南水北调配套工程保沧干渠输水管线下穿朔黄铁路桥涵顶进工程管幕施工工艺,在特定土质情况下,进行工艺性实验对比分析,并进行施工工艺的选择。     

超近距穿越构筑物箱涵顶进施工沉降控制技术

吉林污水管线防护涵工程超近距穿越运营中的铁路及管廊基础。近距离穿越构筑物,沉降控制一直是施工难点。采用Midas有限元软件,按实际施工过程进行详细模拟,研究超近距穿越既有建筑设施,管幕箱涵施作时,地表及周边建筑设施的沉降规律及其控制技术。结果表明,箱涵轴线上方土体沉降与周边建筑沉降均可分为3个阶段。施工前期,沉降随顶进缓慢增长;施工中期,沉降随着顶进加速增长;施工后期,沉降趋于稳定。根据分析,提出了不同阶段沉降控制措施。后期监测数据表明,管幕箱涵顶进施工过程中,轴线上方土体、管廊基础以及铁路线沉降均在控制值之内,保证了管廊和铁路正常使用与运营安全。     

软土地层管幕-箱涵顶进施工新技术

上海市中环线北虹路下立交工程是我国第1次采用管幕-箱涵顶进施工技术,也是世界上在软土地层中施工断面尺寸最大的管幕法工程。结合工程实际,提出了创新的管幕结合箱涵顶进的RBJ施工工法(roof-boxjackingmethod),介绍了钢管幕顶进高精度姿态控制和网格工具头设计以及箱涵推进的顶力、地表变形、箱涵姿态控制等关键技术。工程施工取得了理想效果,可为相关工程的设计、施工提供参考。     

浅埋大断面顶推箱涵施工关键技术研究与应用

为确保顶推顺利实施和施工中安全和沉降可控,文章提出充分利用管幕支撑作用和结合矿山法施工原理,采用小进尺分台阶开挖+工字钢格栅喷锚支护结合小钢管滚动减阻的措施的施工方案。为确保该施工方案的可行性和施工中安全和沉降量控制,施工前分析出施工中的各危险因素,然后采用有限元软件ABAQUS对管幕-箱涵顶进施工进行仿真分析,建立有限元模型,并对施工中路基、桥台、管幕、掌子面的稳定性进行分析,计算顶推力上限值以及合理的开挖进尺。     

管幕工法中不同截面钢管力学分析

通过对管幕内顶进箱涵工法和箱涵顶进置换管幕工法中不同截面钢管的力学分析,得到在管幕内顶进箱涵工法中,管幕采用圆形钢管较为合理;在箱涵顶进置换管幕工法中,管幕采用异形（矩形高大于宽）钢管比较合理。     

地下空间技术在浅埋隧道群及综合管廊下穿高速区域的应用——以某城市综合管廊项目为例

本文以某城市综合管廊工程为例,根据该工程的设计依据、设计原则及设计情况,针对实施过程中的重难点进行实施方案比选。对创业大道管廊下穿XX高速区段,拟采用整体顶进法、暗挖法以及盖挖法,从安全适用、经济合理、确保质量及保证工期等进行多因素比对,最终选取经济、快速、安全的整体顶进法作为设计和施工方案;对永青路浅埋隧道群区段,结合其地质及环境情况、断面及埋深等因素,通过工程类比,选取新奥法原理进行设计,双侧壁导坑法进行施工。     

管幕内顶进箱涵顶部管幕挠度分析

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的截面最大的管幕法工程。按箱涵顶进土体开挖过程中前方土体的可能滑动的最不利情况分析了顶部钢管幕的挠度问题,以便在设计时对管幕的挠度以及地面的可能沉降有充分的认识。针对钢管不同部分的受力状况不同,主要按悬臂梁、两端固定梁以及弹性地基梁3种模型分情况对钢管的不同部分进行计算分析,并对该工程的情况进行了具体的分析。结果发现当管幕纵向两端自由时在开始进洞阶段钢管上会产生极大挠度,进而对后面顶进过程中钢管的挠曲产生重要影响,整个箱涵顶进过程中钢管的最大挠度出现在两端点处。当管幕纵向两端固定时,钢管挠曲有较大程度地减小,整个过程中最大挠度出现在钢管中点。     

城市综合管廊下穿高铁方案研究

城市综合管廊下穿高铁应结合项目自身特点,充分考虑安全性、可实施性及施工时序的影响,施工时应密切配合与加强监测及检测。该文通过对城市综合管廊下穿高铁方案的研究比选,分析了综合管廊下穿高铁时管廊断面结构布局、施工工艺及其影响,总结了综合管廊下穿高铁时支护方式及综合管廊与高铁框架涵合建的设计思路,并提出了需注意的事项及相关建议。这些施工经验与设计思路,可供同类工程参考。