管幕预筑法施工引起的地表沉降:顶管群施工顺序的影响

以太原火车站下穿隧道为例,研究了封闭管幕预筑隧道在顶管阶段的地表沉降特征。首先采用数值模拟分析了3类顶管顺序,从上向下、上下同时施工和从下向上的9种工况,顶管施工顺序引起的地表沉降特征。数值模拟结果表明采用从上向下的顶管施工顺序引起的地表沉降量最小,为12 mm;采用从下向上的顶管施工顺序引起的地表沉降量最大,为25 mm。通过大尺寸模型试验对数值模拟结果进行了验证,模型试验结果与数值模拟结果一致,从上向下的顶管施工引起的地表沉降最小,从下向上顶管施工顺序引起的地表沉降最大。基于数值模拟与模型试验结果,确定了太原火车站北隧道的顶管群施工顺序,现场监测结果表明选择的施工方案满足沉降要求。研究结果表明,在顶管施工阶段相邻顶管之间会形成微土拱,隧道上方相邻管道之间的微土拱将组合成大的管土拱结构,可以减少隧道下方和两侧顶管阶段引起的地表沉降。因此,考虑隧道上方管土拱结构的顶管施工顺序可以减小下方顶管施工引起的地表沉降。

洞柱法施工的三柱四跨地铁站导洞施工顺序对地面沉降的影响

[目的]洞桩法车站施工时地面沉降受导洞施工顺序影响较大,为了有效控制地面沉降,需要研究导洞施工顺序的影响规律。[方法]以田村站为工程背景,建立了三柱四跨洞柱法车站导洞施工三维模型,得出了合理的导洞开挖顺序。基于此,为了缩短工期提出了导洞错距同步开挖的施工方法,并结合现场实测数据研究了该施工方法对地面沉降的控制效果。[结果及结论]先开挖下层导洞引起的地面沉降更小;当导洞相距较近时,同步开挖会产生群洞效应,实际施工中为了有效控制地面沉降,应采用单独开挖或者错距开挖的方式;导洞错距同步开挖施工方法对地面沉降控制效果较好,且显著缩短了工期。

桥面板施工顺序对钢-混组合梁桥的受力影响研究及优化

为分析桥面板施工顺序对钢-混组合梁桥成桥受力性能的影响并优化现有的桥面板施工顺序,基于钢-混组合梁桥的受力过程,以交通部颁发的装配化钢-混组合梁通用图为依托,选取3×40 m钢-混组合连续梁桥为对象进行研究。采用桥梁博士软件建立钢-混组合梁桥有限元模型,以桥面板施工工序和结构体系转换时间为变量,分析7种桥面板施工顺序下的结构受力性能。结果表明:钢-混组合截面的受力模式分为一次受力状态和分阶段受力状态,其中采用一次受力状态的施工顺序具有施工方便、成桥整体刚度大、钢梁应力小的优点,但存在支点处桥面板拉应力过大的缺点;分阶段受力状态的施工顺序能有效降低支点处桥面板拉应力,但成桥钢梁应力偏大,结构刚度不足。针对采用上述2种受力模式的施工顺序不能兼顾结构成桥性能(钢梁应力、整体刚度等)较优与控制支点桥面板拉应力的问题,提出优化的混合受力状态的施工顺序,该顺序既保留了一次受力状态较优的成桥性能又显著降低了支点处桥面板拉应力,兼顾了上述2种受力模式的优点,可为钢-混组合梁桥的设计和施工提供参考。

基于数值模拟的浅埋偏压小净距隧道施工顺序影响研究

针对七子山浅埋偏压小净距隧道,选取隧道典型位置,建立精细化三维模型,对不同施工顺序下隧道施工过程进行模拟,研究偏压侧先行、偏压侧后行及同时施工三种不同施工顺序对地层变形及结构受力的影响,为施工顺序的确定提供依据。结果表明:偏压侧先行施工工况引起地层位移最大,其次为同时施工工况,偏压侧后行施工工况最小,施工顺序引起地层竖向及水平位移最大变幅分别为15.50%及62.50%,引起支护结构内力最大变幅为22.63%;考虑施工顺序改变引起的地层位移及结构受力变幅在允许范围内,七子山隧道现场施工采取了左右线同时进洞方案,施工过程和监测数据验证了其合理性。

大跨径上承式钢管混凝土拱桥拱上建筑施工顺序优化

对大跨径上承式钢管混凝土拱桥拱上建筑施工顺序进行优化,采用有限元软件Midas/Civil对拱桥建模并进行数值模拟分析,计算施工方案1(从拱脚向拱顶架设拱上立柱,再从拱脚向拱顶架设T梁)、施工方案2(从拱顶向拱脚架设拱上立柱,再从拱顶向拱脚架设T梁)、施工方案3(从拱脚向拱顶方向同时架设拱上立柱和T梁)、施工方案4(从拱顶向拱脚方向同时架设拱上立柱和T梁)等4种方案下主拱圈控制截面的位移、应力和稳定性。在保障工程施工安全的前提下,遵循对称加载的原则,优化调整拱上建筑施工顺序。结果表明:成桥后施工方案3的位移和应力最小,且施工拱上建筑中,位移和应力变化幅度最小,施工方案3为最优施工方案。施工方案3对应的施工顺序满足结构施工安全的要求,且拱上立柱和桥面T梁可同步施工,有效缩短施工周期。

渠式切割水泥土连续墙(TRD)与钻孔灌注桩施工顺序研究

文章以青岛市地铁9号线一期工程土建施工1标段03工区长城路站为背景,基于长城路站南侧钻孔灌注桩紧贴交通调流道路、西临35kV高压线等施工环境,通过充分研究TRD与钻孔灌注桩施工顺序前后的利弊及相关管控重点,最终确定先施工TRD、后施工钻孔灌注桩的施工顺序。长城路站基坑开挖后,初支面几乎无渗漏水,止水帷幕效果好,为地铁车站施工中TRD、钻孔灌注桩的施工顺序确定及研究提供了重要的经验参考。

盾构隧道群近接下穿施工顺序对既有隧道影响模型试验研究

随着地铁近接工程逐步向叠交隧道数量多、空间位置复杂的趋势发展,盾构施工对土体反复扰动的叠加效应使得规划出合理的近接施工顺序变得更加重要。针对昆明地铁4、5号线新建隧道群近接下穿2号线既有隧道,形成“三层六线”叠交的少见工况,采用室内模型试验系统研究了新建隧道群3种不同下穿施工顺序对地表沉降、既有隧道变位及纵向弯矩的影响。得出以下几点结论:(1)随着新建隧道下穿数量增多,地表沉降逐步增大,地表最终沉降为4次穿越叠加的结果,沉降峰值大致位于新建隧道群的中心线位置;(2)地表最终沉降量与新建隧道施工顺序有关。“先下后上”、“交错先下后上”工序的沉降较小;“先上后下”的沉降最大,是其他两工序的1.25和1.18倍。既有隧道的存在对其周边土体变形有一定的约束作用;(3)既有隧道在靠近新建隧道群中心线位置的沉降量受施工顺序影响较大,较远位置的基本不受影响;(4)穿越施工顺序对管片横向弯矩变化的影响不大,但对既有隧道结构纵向弯矩有一定影响,纵向弯矩差异可达15.82%;(5)综合周边环境变形控制与既有隧道结构保护的效果,推荐采用“先下后上”和“交错先下后上”的工序。研究结果对类似叠交盾构隧道的设计和施工有一定的参考价值。

先简支后连续混凝土箱梁桥施工顺序对结构性能的影响分析

文章以阜溧高速公路先简支后连续预应力混凝土箱梁桥为工程背景,采用有限元方法,探究了该桥连续段混凝土临时支座的拆除顺序对桥梁结构性能的影响。数值仿真分析结果表明,对于该先简支后连续预应力混凝土连续箱梁桥可采用临时支座的拆除顺序,即采用对称拆除的施工顺序。

浅岩地区洞桩法地铁车站施工顺序影响

洞桩法在地铁车站施工中的应用越来越多,尤其适用于地面交通繁忙,地下管线密布,对于地面沉降要求较高的地区。依托广州地铁11号线流花路车站工程,采用有限元法,建立三维模型,模拟洞桩法施工全过程。分析了小导洞单次开挖长度、拱下岩体单次开挖长度、拱下岩体开挖顺序的影响,并通过对比计算结果与现场监测数据分析其对结构受力、变形的影响。结果表明:在工程所在围岩条件下,小导洞单次开挖长度越长,小导洞洞顶竖向变形值越大,但差别不大;控制主拱岩体单次开挖长度,可以减小拱顶的位移量;采取边拱先施工的施工顺序,有利于减小拱顶的竖向位移;通过现场实测数据与有限元数值模拟对比,证明分析成果真实可信。

简支变连续梁桥预应力张拉横向施工顺序

进行简支变连续梁桥的负弯矩预应力张拉时,不同的施工顺序会引起不同的结构内力重分布。已有研究较多针对纵桥向的预应力张拉顺序优化,较少考虑横桥向的预应力张拉顺序情形。为研究预应力横向张拉顺序对结构体系转换的影响,进行简支变连续梁桥的有限元建模和不同预应力张拉工况的施工阶段定义,对比分析不同施工顺序下的结构内力数值。结果表明,为保证相邻箱梁端部内力数值的横向连续性,推荐采用对称张拉的端部预应力张拉横桥向施工顺序。

浅埋大跨地铁隧道拱盖法导洞施工顺序优化

目前对于浅埋大跨地铁隧道拱盖法导洞施工顺序优化的研究较少,因此以广州市轨道交通11号线华景路站—华师站区间大跨暗挖段拱盖法导洞施工为研究背景,采用三维有限差分数值方法模拟不同导洞施工顺序下的施工全过程,研究围岩和支护结构的力学特征变化规律,进而优化导洞施工顺序,并通过现场监测对数值模拟分析结果加以验证。结果表明:导洞施工顺序的不同主要影响围岩和支护结构的力学特征变化过程,中间导洞的开挖对于围岩最大主应力和支护结构内力影响显著;若采用先开挖拱顶部位导洞的施工方案则围岩中会出现拉应力,影响施工安全,并且支护结构内力也会较大;而采用先开挖拱脚部位导洞的施工方案则围岩更加稳定,支护结构更加安全;不同导洞施工顺序虽然导致施工过程中围岩位移变化产生差异,但对围岩最终变形的影响不显著;“先下后上,先边后中”的原则同样适用于拱盖法的导洞开挖,对于单跨无柱结构,非对称的单导洞开挖方案相较于对称的双导洞开挖方案能更好地控制围岩位移和应力以及减小支护结构内力。

台风季节珠海机场围护结构施工顺序研究

结构围护系统是非常容易受到台风破坏的部位。台风过境时大量建筑正处于建设过程中,结构设计对围护结构施工过程中各工况的抗风设计考虑较少。而施工过程中未完工的围护结构其风效应特征与完整围护结构的风效应特征存在显著差别。基于珠海机场项目自身特征及风洞试验结果,在围护结构施工前,优化了围护结构施工顺序,减少了台风对施工过程中围护结构的破坏,达到了减轻风险的效果。

大面积软基处理时施工顺序对地铁影响的分析

当地铁上方需要进行大面积软基处理时,需考虑软基处理对地铁的影响,需分析的工况不仅包括最终工况,还包括施工过程中各工况,不同施工顺序将会使地铁变形不同。本文以南方某城市已运营地铁上方大面积软基处理为例,分析了4种不同施工顺序下地铁的变形。研究表明:地铁上方卸载引起的地铁隆起不可忽略;先卸载后降水方式导致地铁隆起较大,远超先降水后卸载方式产生的地铁隆起;先降水后卸载方式在地铁中产生变形的过程是沉降—隆起,能有效减小地铁结构总隆起量。

施工顺序对小净距并行地铁隧道的影响研究

文章以北京地区某新建地铁隧道及换乘通道工程为背景,研究不同施工顺序对小净距隧道的影响,即通过有限元数值模拟计算,对四个施工方案下的地表沉降、隧道拱顶位移和中间夹土体应力特征进行重点分析研究。结果表明:从控制地表沉降和隧道拱顶沉降的角度出发,方案二先开挖左线隧道,再依次开挖右线隧道、换乘通道及活塞风道的施工顺序相对最优;在选择施工顺序中优选能有效减小隧道中间夹土应力的方案二,对隧道施工更有利;采用先施工小断面隧道后施工大断面隧道的施工顺序更为合理。

基坑开挖方式与施工顺序对邻近隧道及地层变形影响分析

为研究深基坑分区开挖及施工顺序对临近隧道和地层的影响,文章以某隧道风井基坑施工为例,建立基坑开挖三维有限元模型,对比分析不同开挖方式及顺序对地表沉降、隧道水平与竖向位移的影响。与基坑整体开挖相比,在分两区与分三区开挖下地表隆起变形量分别减小了45%、48%,隧道最大水平位移减小了80%、89%。采用分区开挖的方式对地表及隧道位移控制效果更好;并且在三区开挖过程中,跳挖的施工方式对控制施工过程中结构变形有显著作用,隧道水平位移显著减小。在实际工程中,采用分区开挖的方式并选择合理的施工工序,可进一步有效控制邻近隧道和地层的变形。

施工顺序对大跨度预应力混凝土结构变形影响研究

施工方案的选择对工程项目尤为重要,尤其是大跨度预应力混凝土结构,其施工方案、施工顺序选择的重要性,不仅仅体现在项目的施工效率、施工安全性上,更体现在结构的质量保证、经济效益上。本文阐述了不同施工顺序对大跨度预应力混凝土结构的整体影响,通过“顺向张拉”和“逆向张拉”,总结出了对层间位移和层间位移转角的影响,利用数值模拟方法展开研究。对整体结构进行了模态分析,提前了解结构的自身特性,充分认识到施工顺序不同对建筑整体结构的影响,为实际工程中确定合理的施工方案提供参考依据。

跨河道多座叠合桥梁施工顺序及施工要点探究

由于桥梁空间交叉布置、场地条件等因素的制约,同一投影面上有多座桥梁平行施工的情况经常出现,施工的先后顺序比较复杂。对于跨河道桥梁施工,往往需要借助桥梁搭设支架体系,可能对结构自身的安全产生影响。所以,我们需要认真分析施工的先后顺序和采用合理的施工工艺,并应对因施工工艺改变而衍生的技术问题及时进行理论分析和验算,才能确保施工的顺利实施和工程的质量安全。本文根据施工现场特殊的外部条件,探索在确保结构安全,满足保通需求,施工安全的条件下,高效地完成桥梁施工的关键卡控要点。

高灵敏度淤泥质土“预制方桩-旋喷桩”风机基础施工顺序影响

“预制方桩-旋喷桩”组合基础形式适用于高灵敏度淤泥质土,但预制方桩沉桩过程中产生的挤土效应可能对旋喷桩造成影响,且预制方桩与旋喷桩的施工顺序也可能影响预制方桩的水平承载力。依托江苏连云港某风电场工程开展现场试验研究“预制方桩-旋喷桩”风机基础,分析预制方桩与旋喷桩施工顺序对预制方桩承载力和水平位移的影响,以及预制方桩挤土效应对旋喷桩位移的影响。结果表明,旋喷桩可提高预制方桩单桩水平极限承载力并减小水平位移量,但先进行旋喷桩施工后进行预制方桩沉桩将大大延长基础工程施工工期。预制方桩在沉桩过程中存在挤土效应,使旋喷桩产生明显的侧向位移。建议实际工程中先进行预制方桩沉桩施工,后进行旋喷桩地基加固,既不影响工程周期,又可减小预制方桩挤土效应对旋喷桩的影响。

小浪底地下洞室群施工顺序优化分析

应用作者近年来在岩体动态施工力学方面的研究成果，从岩体稳定角度出发，考虑现场施工的约束条件，采用将人工智能语言与有限元程序结合起来的智能化系统，对小浪底水利工程地下厂房洞室群施工顺序做了优化分析，克服了以前动态规划每级计算中只考虑开挖１个分块的缺陷，在众多可能方案中，得到６种优化方案．经比较，每种方案都比原方案围岩稳定性有较大提高，对实际工程具有参考价值．

龙滩水电站地下洞室群施工顺序及稳定性分析

地下洞室群的合理开挖方案对于围岩的稳定性和减少支护成本有着极其重要的意义。结合龙滩水电站地下洞室群,应用快速拉格朗日法 FLAC^(3D)。对设计院方案、施工方方案以及根据时空变载原理确定的3种不同开挖方案进行了稳定性分析,提出了较优的可变更的施工顺序,为施工设计和现场施工提供了参考依据。