钢管幕顶进控制技术

管幕支护是浅埋暗挖法施工中的一种辅助工法。由于城市地下工程施工中对地表沉降控制极其严格，特别是在软弱地层管幕的施工中，管幕在顶进过程中容易产生偏差，而且会导致锁口角钢变形、脱焊，甚至会导致箱涵卡住，无法项入.因此采取了高精度控制技术减小项进时产生的偏差，把地表沉降控制在工程要求之内。     

钢管幕顶进控制技术

管幕支护是浅埋暗挖法施工中的一种辅助工法。由于城市地下工程施工对地表沉降控制要求极其严格,而管幕在顶进过程中又容易产生偏差,而且会导致锁口角钢变形,甚至会导致箱涵被卡而无法顶入,因此,在实际施工时采取了高精度控制技术,减小了顶进时产生的偏差,使地表沉降和管幕变形控制在工程要求之内。     

钢管幕力学作用研究

以上海中环线虹许路一北虹路下立交工程为背景，采用理论分析和数值模拟方法研究了管幕箱涵顶进工法中管幕的加固、承载和抗隆起等力学作用。     

大断面管-箱涵顶进后靠结构分析

介绍北虹路地道工程大断面管幕-箱涵顶进后靠方案的比选过程，对于采用加固土体和暗埋段作为后靠结构的两种方案进行了分析比较，论述了采用暗埋段结构作为箱涵顶进后靠的合理性。     

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。     

大断面管幕-箱涵顶进的箱涵结构设计及稳定性分析

中环线虹许路北虹路地道是目前国际上采用管幕法结合箱涵顶进技术施工的最大断面、最长距离的工程之一，本文对管幕围护下顶近施工的箱涵结构受力进行了详细的分析，包括箱涵进出洞、顶进施工过程中的不均匀受力状态以及正常使用阶段的受力分析和设计。     

钢管幕顶进施工技术

1 项目概况 管幕法作为非开挖技术,日本、美国和我国台湾等一些地方在穿越道路、铁路、机场的工况下都有过成功应用,但在我国尚无先例。     

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。     

管幕内箱涵顶进中顶部管幕竖向变形预测

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横截面最大的管幕法工程。针对实际箱涵顶进施工过程中顶部管幕出现的以隆起为主的竖向变形，根据对箱涵前方滑动土体及箱涵体的力学分析，确定作用于顶部管幕下的附加荷载，进而将顶部中间部分的钢管视为在该附加荷载作用下的倒置于Winkler地基上的弹性地基梁，以此模型预测分析顶部中间部分钢管幕的竖向变形，并同实测结果进行比较，发现二者在规律及大小上都较为接近，说明该预测分析方法具有一定的合理性。     

软土地层大断面管幕-箱涵施工技术

运用风险分析方法，说明上海市中环线虹许路一北虹路下立交工程采用的施工方法在施工中不会发生不可克服的风险；然后对工程中的关键施工技术（钢管幕顶进高精度姿态控制、网格工具头的设计、地表变形控制和箱涵姿态控制等）进行了介绍。     

管幕内顶进箱涵顶部管幕承载作用的分析

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横截面最大的管幕法工程。根据地面沉降限制要求,并按照以较缓慢速度顶进箱涵且开挖土体过程中前方土体滑动的极端不利情况分析了顶部钢管幕的承载作用,针对钢管不同部分的受力状况不同,主要按两端固定梁以及弹性地基梁2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计算。结果发现在箱涵顶进过程中,管幕起到相当大的力学作用,上覆土体的重量有一定量被顶部管幕承担而不向其下面传递,有助于提供箱涵前端网格尺寸经济而合理的设计。     

带翼缘板圆形钢管顶进土体扰动规律研究

STS(Steel Tube Slab)管幕法以带翼缘板的圆形钢管密集顶进形成基本骨架,管间穿入连接螺栓并灌注混凝土。管间螺栓、翼缘板将各钢管连为一体,管幕横向刚度显著提高。带翼缘板的圆形钢管顶进引起的土体扰动更为强烈。本文基于弹性力学圆孔扩张理论,提出了带翼缘板圆形钢管的管周塑性区计算公式,进而得到适用于沈阳地层的土体扰动度半径的计算方法。通过静力触探原位试验,进一步研究了带翼缘板钢管管周边土体扰动影响程度。通过试验结果和理论计算进行对比分析,两者得到的扰动半径分别为1.51 m和1.32 m,吻合度较高。验证了本文提出管周塑性区计算公式的合理性。     

箱涵顶进置换管幕工法土体变形分布式光纤监测研究

箱涵顶进置换管幕工法是中国新创的城市隧道暗挖方法,施工过程中土体变形情况是检验施工工法成功的关键。针对箱涵顶进置换管幕工法的模型试验过程,设计了基于BOTDR分布式光纤传感技术的土体变形传感器并在室内进行了性能测试,同时根据该工法的施工特点建立了三维变形监测网络。在试验结果和监测数据的基础上,分析了工具管幕推进和箱涵置换工具管幕过程中土体的变形特性,验证了该技术的可行性。试验研究成果对于分布式光纤土体变形监测和完善该施工工法的智能监测系统具有重要意义。     

超前管幕预支护结构模型试验研究浅探

物理模型试验是解决复杂岩土工程问题非常有效的一种方法,基于管幕预支护结构,介绍了物理模型试验设计方案的相似理论,分析了模型试验箱的设计、结构模型的确定、模型试验材料的选取以及试验实施与数据分析,指出了模型试验过程需注意的事项,通过具体的模型试验实例,对不同的问题时行了阐述,总结分析了管幕预支护结构模型试验的相关研究内容,提出了管幕结构模型试验需进一步研究的问题,并有针对性地提出了意见及建议。     

软土地层管幕群顶进的相互作用及闭合姿态的实测分析

管幕群在地下穿越工程中对保护穿越对象发挥着关键作用。为了施工形成严格封闭的管幕群,需要每根顶管进行高精度的顶进施工,而众多相邻顶管顶进的相互作用极为复杂,导致每根顶管的姿态变化及管幕群最终闭合误差呈现不确定性。依托于某大型“管幕-箱涵”工法顶进穿越中环线工程项目,采用实时监测手段对管幕群顶进过程中各钢管的姿态与变形进行了记录,在此基础上分析研究了各类钢管在顶进过程中的相互作用以及管幕群贯通闭合后的姿态与变形规律。结果表明:①顶管之间的相互作用体现为先施工顶管(先管)对后顶进钢管(后管)姿态的约束、导向作用,相对偏差大致控制在4 cm以内;②受到钢管纵向刚度的影响,70%钢管姿态纠偏明显滞后于机头姿态变化,前期偏差累积较大,在末端顶管刚度随长度增加而减少,在强行纠偏下,顶管偏差变化幅度较大;③管幕群的闭合姿态在始发端及加固区段均保持良好;在中段各钢管出现明显变化,甚至部分钢管间拉开较大;在接收端,大部分钢管偏移相对减小。     

大断面管幕箱涵顶进钢管幕的变形特性研究

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横截面最大的管幕法工程。无论设计还是施工方面均无类似工程经验,工程实施过程的安全可靠性至关重要。管幕的变形及承载作用对于开挖面稳定性的合理分析有着重要的意义。通过对试验结果和监测报告的数据整理和分析,总结出在箱涵顶进过程中钢管幕的变形和受力特性,对今后类似工程的设计施工起到重要的指导作用。     

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.     

超大断面箱涵顶进注浆施工工艺研究

介绍了一种超大断面箱涵顶进注浆施工工艺,通过向钢管幕和箱涵中间的建筑间隙内注入厚浆及稀浆两种不同的浆液,在减少箱涵顶进周边摩阻力同时,还能够有效的控制地面沉降,确保箱涵的顺利施工.     

管幕结构钢管混凝土构件受力性能研究

结合广州某地铁车站工程,通过建立ABAQUS有限元模型,采用结构力学计算梁弯矩变形方法,对管幕结构钢管混凝土构件受力性能进行多工况研究,获得更准确简洁的计算方法,并对施工措施提出建议。结果表明:利用ABAQUS有限元软件计算构件变形,比利用相关规范计算构件刚度再结合结构力学计算构件变形的方法更为保守;固端约束可有效控制构件变形和应力,但应做好因固端上部混凝土应力集中导致混凝土拉裂的相应措施和验算;构件上部荷载在计算中的不同分布形式(分布于构件中性面以上表面的半周分布荷载和沿构件上表面纵向中心线分布的线性荷载)对构件受力变形计算结果影响较小;钢管与混凝土界面间的剪切滑移会增大构件的竖向变形,同时对混凝土应力和钢管应力也有较不利影响,施工中应注意采取措施减小界面滑移。