盾构近距离穿越主干道下大断面隧道措施研究

研究目的:针对在城市敏感区近距离穿越城市主干道下既有大断面隧道工程中变形控制难的问题,本文以北京地铁19号线下穿城市主干道下既有1号线隧道为背景,具有近距离穿越、隧道二衬混凝土无配筋,建设年代久远,裂缝病害、地层上硬下软等不利因素,项目穿越采取了洞外小导洞注浆、洞内芳纶布与钢板加固相结合的措施进行控制,同时工程通过分析计算与试验段确定最佳的盾构参数进行穿越,施工前对各项穿越措施进行了数值分析,对穿越方案与参数的确定起到指导作用,施工后根据监测结果对比分析,并验证了控制措施的可行性与数值计算的准确性。研究结论:(1)采用洞外小导洞开挖注浆加固措施能够减小沉降,满足变形控制要求;(2)洞内钢板+芳纶布的结构加固措施能够有效增加既有地铁隧道的刚度,减小结构应力;(3)土仓压力、同步注浆压力最优取值范围为0.08~0.10 MPa和0.20~0.24 MPa;(4)数值模拟与现场监测结果对比偏差率不大于15.0%,能够有效预测盾构施工对既有结构的变形影响;(5)本文研究可为类似穿越工程控制措施的设计施工提供技术支撑。

中小跨径超宽钢板组合梁桥整孔吊装技术研究

整孔吊装钢主梁是实现中小跨径钢板组合梁桥工厂化、装配化和快速建造的关键技术。已安装跨钢主梁受力变形导致悬臂端偏离竖直拼接面,会影响钢主梁精准拼接和高效施工。以新平河特大桥为例,建立钢主梁挠度理论计算模型,结合ABAQUS数值模拟和现场挠度监测对悬臂位移变形量准确预测,为悬臂拼接提供可靠的数据支持,并给出中小跨径超宽钢板组合梁桥整孔吊装的详细施工方法。结果表明:简化的力学计算模型具有较好的适用性,理论计算挠度值与数值分析结果、现场监测值相吻合;钢主梁悬臂端位移变形量理论计算值和数值计算值分别为88.58 mm和91.87 mm;钢主梁前后起吊点初始高度差以200 mm为宜。新平河特大桥是国内山区首次采用整孔吊装的多主梁钢板组合梁连续桥,可为类似工程实践提供参考。

中厚钢板小圆孔的高功率CO_2激光切割工艺研究

为解决高功率CO2激光切割广泛用于面板、模板制作的中厚钢板小圆孔时存在的切割质量差的问题,采用Rofin DC025板条CO2激光切割系统,对6mm厚的A3钢板进行了5mm小孔的激光切割工艺研究。系统研究了激光功率、切割速度和氧气压力对切割质量的影响,分析了切割前沿温度分布对切割质量的决定作用。结果表明,当激光功率为1KW、切割速度为1.0m/min、氧气压力为1.2×105Pa时可获得最佳切割效果,解决了中厚钢板小圆孔的高功率CO2激光切割时存在的切割质量差的问题。

船板钢表面小纵裂纹成因分析及控制

针对船板表面频繁出现小纵裂纹的问题,通过对铸坯表面及皮下质量的检查,取样进行金相分析,认为这类表面小纵裂纹主要是由于铸坯皮下气泡影响所致。通过强化脱氧、降低钢水过热度、避免原料受潮、加强保护浇注及结晶器缝隙密封,达到了控制小纵裂纹产生的目的。

基于DeformS9厚钢板小孔冲裁过程模拟及参数优化

利用计算机数值模拟软件DEFORM2D，对厚钢小孔冲裁（t〉4，d／t≤1）过程进行模拟与分析，得出了其断裂与变形机理。通过DEFORM3D进一步优化成形参数，得出了间隙对厚钢板小孔冲裁力的影响规律，为提高厚钢板小孔冲裁模的寿命提供了理论依据。

提高厚钢板小孔冲裁质量的工艺参数优化

为提高10钢厚板小孔（t/d≥1、t〉4 mm）的冲裁质量,研究厚板冲裁工艺参数材料厚度t、冲裁小孔直径d、凸凹模间隙c及摩擦因子m对冲裁成形质量的影响规律。通过数值模拟和正交试验设计相结合研究发现：影响相对光亮带长度最大的因素是凸凹模间隙,其次是板料厚度和小孔直径,摩擦因子的影响程度较弱;相对光亮带长度随着凸凹模间隙的增大而先增大后减小,随着板料厚度的增加而增加,随着小孔直径和摩擦因子的增加并未有较大的变化。综合分析,为了提高冲裁质量,优化的厚径比为1.1-1.5,凸凹模间隙选用（5%-10%）t。通过生产试验,模拟结果与试验结果相一致,冲孔成形质量好。

增设耳托板和侧孔注浆对静压钢管桩承载能力的影响

在静压钢管桩施工过程中经常遇到桩长过大但单桩压力却无法满足设计要求的情况,针对此情况提出了在钢管桩制作时每隔一定距离在桩两侧增设耳托板,同时在耳托板上部的管壁上打孔的解决方案。结合某一实际工程的地基加固,进行了常规试桩、增设耳托板试桩、增设耳托板加侧孔注浆及底部敞口无耳托板加侧孔四类试桩的现场试验。试验结果表明,采取在钢管桩上增设耳托板加侧孔,压桩后在向管内注入细石混凝土时将有部分浆液通过侧孔流出,凝固于管壁周围,起到了增加侧阻力和稳定桩身的作用。该工程实践证明,采用增设耳托板与侧孔注浆两种措施联合使用可有效地增加静压钢管桩的承载能力,并可降低工程造价。