穿黄隧洞预应力混凝土衬砌施工工艺

南水北调中线穿黄隧洞采用深埋式地下超薄预应力混凝土衬砌,钢筋密集,混凝土浇筑施工难度大,混凝土不易振捣密实。通过对穿黄隧洞预应力混凝土内衬混凝土浇筑施工工艺进行研究、对钢模台车实施改造以及对附着式振动器进行研究,采用科学的施工工艺,解决了穿黄隧洞内衬混凝土浇筑难题。     

穿黄隧洞内衬预应力混凝土强度有限元计算分析

为验证穿黄隧洞内衬预应力混凝土强度,根据穿黄隧洞双层复合衬砌结构的特点与作用模式,在考虑钢绞线与孔道摩擦、锚具变形及钢筋内缩等引起预应力损失的前提下,采用三维非线性有限元模型对内衬预应力混凝土强度进行了分析与验证。通过计算得出有效预应力在钢绞线上的分布情况,以及分别在张拉工况与设计水头工况下内衬混凝土的内外表面环向应力和平均环向应力的分布规律。计算结果表明:张拉过程中的预应力损失较为严重,需要在施工过程中严格控制张拉应力以及其他引起预应力损失的影响因素,以保证张拉后有效预应力满足强度要求;穿黄隧洞内衬混凝土在两种工况下均实现全截面受压,应力分布满足设计要求,可保证穿黄隧洞的长期有效运行;模拟计算结果的应力参数值与1∶1仿真模型试验值吻合良好,变化规律与关键参数均基本一致。     

南水北调穿黄隧洞混凝土施工方案的选择

南水北调中线穿黄工程II-B标穿黄隧洞长度为4 250 m。2010年4月,过河段隧洞胜利贯通,开始内衬施工。内衬施工是穿黄隧洞转序阶段的攻坚战役,具有作业面狭窄,施工工艺复杂,内衬混凝土工作量大、工期紧、施工强度高等难点。对比分析了穿黄工程内衬混凝土浇筑在投标阶段和技施阶段的方案选择,供类似工程参考。     

穿黄盾构隧洞新型复合衬砌结构特性研究

为防止穿黄盾构隧洞在运行期洞内高压水从外衬管片接缝和内衬变形缝外渗,从而诱发洞外围土渗透破坏,确保隧洞能安全稳定运行。采用三维有限元分析和1〖DK（〗∶〖DK）〗1仿真物理模型试验的方法,对穿黄隧洞复合衬砌结构的特性进行了试验研究,探讨了结构型式、破坏机理和风险预防措施以及有关工程应用的具体问题;研究了盾构隧洞复合衬砌3种结构形式的7个具体方案。提出了预应力盾构隧洞结构型式,研发了拼装式管片环与预应力结构相结合的新型复合衬砌型式。这种创新结构设计型式在盾构隧洞工程中尚属首例,可为同类工程参考。     

南水北调穿黄隧洞工程预应力混凝土施工技术

在简要介绍南水北调穿黄隧洞断面结构及锚索布置的基础上,详细介绍了该隧洞衬砌施工中采用的有黏结后张法环形预应力混凝土施工工艺,具体分析了混凝土浇筑、锚索张拉、锚具槽回填、孔道灌浆等工序的施工流程、方案及施工技术。施工实践表明,南水北调穿黄隧洞工程是有黏结后张法环形预应力混凝土施工技术在我国大洞径、高水头有压输水隧洞衬砌结构工程中的又一次成功应用,完全满足对预应力控制的条件,各项指标均达到设计要求,取得了较好的效果。     

南水北调中线穿黄隧洞主体工程提前完工

<正>本刊讯2012年12月30日,随着穿黄工程II-B标隧洞内衬1号仓混凝土模板拆除,二次衬砌混凝土浇筑胜利完成,标志着穿黄隧洞主体工程全部完工,备受世人瞩目的南水北调中线工程施工取得具有里程碑意义的重大进展。穿黄工程是南水北调中线工程中投资较大、施工难度最高、立交规模最大的控制性建筑物,也是人类历史上最宏大的穿越大江大河的水利工程。     

南水北调穿黄隧洞内衬预应力锚索应力应变试验研究

南水北调中线穿黄隧洞内衬张拉,采用弧形垫座将内衬预应力锚索导出预留槽,只用一台千斤顶实现无台座张拉,这在盾构隧洞工程中属首次应用,结构创新、工艺复杂可借鉴的资料较少。为了验证结构设计的合理性和可靠性,完善施工工艺,确保在隧洞衬砌中成功应用,通过穿黄隧洞衬砌1∶1仿真模型试验,对内衬钢绞线在张拉过程中应变规律、应力损失、锚束之间的相互影响及锚索与波纹管间的摩阻系数等要素进行研究分析。试验结果显示张拉锚固端应力总损失（包括锚具损失和锚索回缩损失）小于35%;锚具锁定后最大应力为1 044.25 MPa;预应力锚索张拉对相邻锚索的影响较小;锚索与管道间的摩阻系数在规范范围内。     

后张预应力张拉阶段纵向应力与张拉方案研究

为了解决在隧洞后张预应力衬砌施工中因张拉锚索挤压衬砌环,衬砌在形成环向预压应力的同时,会产生纵向拉应力,致使衬砌有可能发生环向裂缝的问题。以南水北调中线穿黄隧洞工程为例,对穿黄隧洞预应力衬砌张拉阶段的纵向应力与张拉方案进行了研究,提供了关于张拉阶段纵向应力与张拉方案的研究方法。结果表明：后张预应力衬砌施工时出现的环向裂缝问题,可以通过选择合理的张拉方法予以解决。可供具有圆筒形轮廓的预应力工程研究张拉方案时参考。     

高压输水隧洞环向结构缝喷涂聚脲封闭施工工艺

南水北调中线穿黄隧洞为盾构法施工的大型双线新型预应力复合衬砌结构的高压输水隧洞,设计流量为265 m3/s,加大流量为320 m3/s。穿黄隧洞投入运行后,将在高压条件下持续输水,若内水外渗将导致洞外砂土渗透破坏,危及隧洞安全。为确保每一条内衬结构环缝的防水密封,以消除接缝渗漏的安全隐患,需要研究喷涂聚脲的施工工艺,从而封闭内衬环向结构缝。通过采用喷涂聚脲的施工工艺,消除了内水外渗的安全隐患。     

穿黄隧洞衬砌1∶1仿真模型应力观测成果分析

穿黄隧洞选用双层复合衬砌结构,外衬为拼装式钢筋混凝土管片结构,内衬为现浇预应力混凝土结构。为了验证和优化设计,完善施工工艺,开展了隧洞衬砌1〖DK（〗∶〖DK）〗1仿真地下模型试验。模型由内外衬不分隔的联合受力和内外衬由弹性防、排水垫层分隔分别独立工作单独受力的两个试验段组成。主要就试验过程中各工况条件下内衬的钢筋和混凝土应力观测成果进行了分析。分析结果表明,两个试验段在设计内水压工况下,各断面环向均实现了全截面受压,均满足设计要求。     

穿黄隧洞衬砌1∶1仿真模型试验研究

穿黄隧洞为大型压力输水隧洞,采用盾构法施工。设计要求在盾构施工形成的拼装式管片环内,设置预应力内衬,以组成新型复合衬砌结构。为此,开展穿黄隧洞衬砌1〖DK（〗∶〖DK）〗1仿真模型试验,分两阶段进行。第1阶段为准备性试验,包括对三环内衬进行1〖DK（〗∶〖DK）〗1仿真地面模型试验;第2阶段为地下模型试验研究,模型埋于地下,并人工构造与实际工程相同的埋深和水土条件,而以高位水箱按设计水头对洞内充水加压,进行超载试验。试验取得完全成功,为验证和优化设计提供了试验依据;其模型设计、仿真模拟、试验方法可供相关工程参考。     

南水北调东线穿黄河隧洞主体工程顺利完工

山东省南水北调工程建设管理局近日通报,南水北调东线穿黄河隧洞主体工程目前已顺利完工。穿黄河隧洞工程是穿黄河工程中的重中之重,1986年开始勘探试验洞建设,2007年12月底正式开工建设,2010年3月25日穿黄隧洞全线贯通并转入衬砌施工,衬砌施工最后一仓混凝土于今年10月29日凌晨2时40分浇筑完成,标志着穿黄河隧洞主体工程顺利完工。     

穿黄隧洞衬砌无垫层段1∶1仿真模型试验及分析

南水北调中线穿黄隧洞衬砌为双层预应力结构,为了揭示其工作性态、应力变形规律,开展了穿黄隧洞衬砌1〖DK（〗∶〖DK）〗1仿真试验。为了验证试验成果,同步对其中无垫层试验段联合承载结构进行有限元计算分析。计算采用考虑接触的非线性有限元方法,模拟试验中管片拼装、分层填土、内衬预应力张拉以及内水压力施加的实际过程,对内外衬之间以及管片之间的接触与传力特性进行计算分析。通过与试验对比显示,无论是结构变形、应力,还是缝隙开度,两者规律一致,数值接近,验证了联合承载结构的受力特性及传力机理,其研究成果可供类似工程结构参考应用。     

某输水隧洞预应力混凝土施工重难点分析与应对措施研究

输水隧洞预应力混凝土施工重难点分析与应对措施研究是此项目工程施工规划、组织及安全质量控制管理等相关的重要内容,对项目工程高质量专项施工具有重要的工程意义。为此,结合珠江三角洲水资源配置工程土建施工B3标段输水隧洞预应力混凝土施工重难点分析与应对措施研究实践案例展开分析研究。结果表明,了解工程概况,首先从预应力锚索安装和张拉、混凝土运输和浇筑(主要包括预应力衬砌混凝土运输质量控制、浇筑质量控制及混凝土运输和浇筑机械设备安全风险控制等方面)、隧洞顶拱预应力混凝土质量检测、隧洞内衬混凝土外观质量和其他相关的施工难点等多方面着重进行输水隧洞预应力混凝土施工重难点分析;同时针对这些重难点应对措施等内容实施研究。可为类似输水隧洞预应力混凝土施工重难点分析与应对措施研究提供借鉴参考。     

南水北调工程穿黄隧洞衬砌垫层淤堵试验

对南水北调工程穿黄隧洞衬砌施工期及运行期有可能对衬砌垫层渗透性造成影响的几个因素如压力、混凝土浇筑、混凝土析出物、气泡含量等进行试验研究。认为水中过高的气泡含量是造成土工织物淤堵的主要因素。提出了可减少衬砌垫层淤堵的复合土工材料的结构形式。该种新型的复合土工膜已在南水北调工程穿黄隧洞现场试验模型中得到成功运用和验证。     

环向预应力锚索穿索工艺的改进

本文介绍国家重点工程南水北调中线一期穿黄隧洞预应力钢筋砼衬砌工程1：1仿真试验实施阶段,对预应力锚索制安中的穿索工艺进行革新、改进,使其更加完善,有效地保证现场施工顺利进展的情况。     

长距离深埋输水隧洞预应力锚索张拉施工技术研究

水工隧洞预应力内衬预埋件多,内衬锚索张拉预留槽结构复杂,为保证锚索张拉的结构强度,对混凝土施工工艺需进行深入技术研究。文章通过对某长距离输水隧洞预应力锚索张拉关键技术的研究总结,系统分析预应力锚索张拉施工工艺和关键技术,成果既可为预应力衬砌快速施工提供支持,同时为类似工程施工提供一定的指导价值。     

输水隧洞泡沫混凝土减震层厚度优化计算研究

设置减震层可以有效提升输水隧洞衬砌结构的抗震性能,具有重要的工程意义和价值。此次研究利用数值模拟的方式,探讨分析了泡沫混凝土减震层厚度对输水隧洞衬砌抗震性能的影响。根据计算结果,建议在地震区输水隧洞工程施工设计时采用厚度为15 cm的泡沫混凝土减震层。     

引松隧洞预应力钢筋混凝土衬砌结构计算分析

针对吉林省中部城市引松供水工程机械式后张法预应力钢筋混凝土衬砌输水隧洞工程,采用普通解析法和弹塑性有限元2种计算方法,对预应力钢筋混凝土衬砌进行了计算对比分析,提出了有限元计算结果是合理可行的.计算结果表明:对于本工程线路穿越沟谷及波状台地区的多段浅埋有压隧洞,采用预应力混凝土衬砌结构是切实可行的.对于预应力钢筋混凝土...     

穿黄隧洞工程布置与结构型式研究

为了使南水北调中线穿黄隧洞工程更具科学性、经济性和施工的可操作性,对工程布置和结构型式进行了深入比较研究。在工程布置方面,研究了深埋于基岩中的深埋隧洞方案和在覆盖层中穿越的盾构隧洞方案;经两方案分析比较后,从工程可靠、节省投资考虑,推荐采用盾构隧洞方案;经进一步分析比较后,最终的布置型式为进出口采用一斜一竖的双洞方案。在结构型式方面,比较研究了预应力内衬方案和钢板内衬方案,两方案经反复研究后,从满足工程安全运行要求,施工技术成熟,工程质量与工期有保证,投资较省等方面考虑,最终确定采用预应力内衬方案。