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。     

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。     

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。     

软土地层管幕法隧道施工对环境的影响及控制

在管幕维护下进行箱涵顶进，地表变形控制的好坏是施工成败的关键。结合实际工程，讨论了地表沉降的原因及解决对策，同时分析了管幕在箱涵顶进过程中对地表变形的影响。通过对实测数据的分析，验证了所采取措施的合理性。     

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。     

管幕工程地表变形的人工神经网络预测研究

管幕工法是一种新型的地下空间暗挖技术.国内首次应用于上海市中环线浦西段的北虹路下立交工程.该工法为解决软土地区超大断面地下工程的施工变形问题开创了新的领域.管幕工法虽然可以减少对周边环境的影响,但并不能完全消除.作者在充分研究钢管幕顶进施工过程中引起的地表变形特征基础上,建立相应的预测模型,应用人工神经网络智能滚动预测方法,对管幕工程的地表变形进行预测研究.研究表明：人工神经网络的一步滚动预测可以满足实际的工程需要,但精度相对偏低.而多步滚动预测虽可以得到较高的预测精度,但在实际工程应用中还需解决量的优化问题.     

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。     

基于ANSYS软件对管幕顶进施工过程的数值分析

港珠澳大桥拱北隧道工程中的大直径远距离曲线钢管顶进技术在国内外均属首次应用,施工过程中地表变形的受力特性与安全性需要进行专项研究。为此,利用有限元软件ANSYS建立三维模型,得到了管幕顶进施工过程中的竖向位移曲线,并以此对比分析了有无邻近建筑物时的顶管过程对地表变形的影响。结果表明:顶管过程中地表整体表现为沉降,其沉降量大小由管幕中心向两边逐渐减小,在横断面上呈现抛物线形状;邻近建筑物在顶管初期会加大地表沉降,但沉降变形仍呈现抛物线形状;是否存在邻近建筑物对最终竖向变形影响不大。     

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。     

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。     

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。     

管幕对箱涵顶进过程的支撑作用及反力墙变形研究

文章为了研究管幕结构对箱涵顶进过程地表沉降的影响,以及箱涵顶进过程反力墙的位移变形,使用有限差分软件建立了箱涵顶进无管幕和有管幕两种工况的三维数值模型,建立了始发井反力墙结构的三维数值模型。经过数值计算,研究结果显示:有管幕的情况下进行软土浅埋箱涵顶进施工可以显著减少箱涵上方土体的变形;管幕可以为箱涵分担70%的土层压力,可以减少矩形箱涵直角处的拉应力;反力墙钢板,顶进底板,钻孔灌注桩等结构会发生逆时针方向的旋转变形。研究结果可为今后管幕箱涵顶进工程提供一定的参考。     

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。     

饱和软土地层中管幕法隧道施工风险分析

上海市中环线虹许路一北虹路下立交工程设计采用管幕结合箱涵顶进——有中继间的推进工法施工，是我国第一次引进管幕工法施工，也是世界上在饱和软土地层中施工的最大、最长的管幕法工程，其工程规模大，工艺新颖，工程地质条件差，存在很大的施工风险。运用风险分析方法，分析了饱和软土地层中施工管幕法隧道时在管幕顶进精度、管幕顶进阻力、地表沉降（隆起）、管幕损坏、管幕水密性、管幕锁口连接以及箱涵开挖面稳定、箱涵损坏、箱涵方向控制、管幕下沉、箱涵安全出洞、地面变形控制等方面存在的风险，得出了工程的总体风险水平，并提出了相应的防范措施。     

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。     

用于管幕法施工的步进式1m顶管的设计与研究

管幕法是利用微型顶管技术在所建的地下建筑物四周顶入钢管,钢管之间由锁扣连接,注入防水材料,形成水密的地下空间;然后在管幕保护下,对管幕内土体加固处理,边开挖边支撑,直至管幕段贯通,再浇筑结构体[1]。管幕法施工对地表沉降的要求较高,为了提高顶进的精度和效率,设计了一种专用设备。根据其工作环境论述了步进式1 m顶管的工作原理和关键部件,并利用Solidworks的Cosmos simulation有限元分析模块对其可靠性进行分析与计算。结果表明设计的1 m顶管能够满足实际应用工况的需求。     

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.     

地铁车站盖挖联合管幕施工技术

针对广州某地铁车站施工中复杂的地上地下环境,提出盖挖联合管幕施工工法,充分利用管幕支承作用减少管线迁改、减少施工占地并保障施工安全。为验证方案的可靠性,采用ABAQUS有限元分析软件建立模型,分析地铁车站施工过程中的地表地层沉降规律及管幕受力变形规律。结果表明,管幕结构受力变形主要受其上覆土体荷载、右线顶板施工及地下2层土体挖除的影响,后续施工步对管幕的受力变形影响较小;施工引起的管幕上方地表沉降呈左缓右陡的沉降槽曲线;车站左线地下1层土体开挖引起的地表最大沉降可达最终沉降量的65%,右线顶板施工及地下2层土体开挖引起的地表最大沉降达最终沉降量的98. 6%,后续施工对地表沉降影响较小。     

管幕结合洞桩法地铁车站施工关键技术

在超浅埋、复杂地质、管线众多地段修建地铁车站,采用传统的洞桩法很难满足地铁施工要求。为此,结合北京地铁19号线某车站实际情况,提出了管幕结合洞桩法超浅埋车站施工方法,研究了地层加固及管幕支护技术。监测结果表明,对软弱地层注浆加固能够控制地层沉降;管幕结合洞桩法修建超浅埋地铁车站对周边环境及地表沉降影响小。研究结果可为类似工程提供参考。