城市轨道交通建设低碳化施工初探

国内各大城市轨道交通建设正处于蓬勃发展中,如何在轨道交通建设中节省资源、节约资金、减少污染、提高质量,适应低碳经济的需求,是建筑施工企业亟需解决的问题。结合企业在新技术的推广与应用、节能减排以及城轨交通标准化施工,探讨城规交通建设低碳化施工。

深埋顶管顶力理论计算与实测分析

针对管幕预筑法中深埋顶管顶力进行理论和实测分析。顶管顶力与垂直土压力密切相关。参照隧道开挖中垂直土压力的计算方法,常用的垂直土压力计算理论有:普氏理论和太沙基理论。在详细分析了这两种垂直土压力计算理论的适用性和缺陷之后,结合普氏理论和太沙基理论,提出了改进的垂直土压力计算理论公式,并编写MATLAB程序计算改进理论公式的数值解。改进理论既考虑了土拱效应,又考虑了拱下土体的挟持力,更符合实际土体变形情况。将普氏理论、太沙基理论和改进的理论应用于沈阳地铁新乐遗址站管幕预筑法顶管工程中,计算不同深度的两根大埋深管道顶力,并把计算与实测结果进行比较,发现普氏理论和太沙基理论计算结果都远大于实测值,改进理论计算结果稍大于实测值,更适合于深埋顶管顶力估算。

弧形密排大直径管群顶管地表沉降分析

为研究管幕预筑法大直径管群顶管施工过程中的地表沉降特征和实现信息化施工,利用解析公式对国内首个采用管幕预筑法的弧形密排大直径管群顶管施工引起的地表沉降进行分析和监测,得出其地表沉降变化规律。研究结果表明:利用解析公式预测弧形密排大直径管群施工引起的地表沉降与实测值相差较小;在管群施工过程中,顶层管引起的地表沉降较小,从第2层顶管开始,随着管群埋深和跨度增大,顶管对地表沉降的影响先减大后减小,地表最大沉降量增幅逐渐减小;为确保地表沉降控制总目标,每层顶管结束和管群顶管结束均需采取有效的注浆措施控制地表沉降或抬升地表;大直径管群顶管施工引起的地表沉降易于控制,环境影响小,为PPM后续施工提供了保障。

管幕预筑法中钢管顶进对地面沉降的影响

为了研究管幕预筑法中密集大直径钢管群顶进对地表沉降的影响,把平行顶管的顶管间距分为3类:大间距、中间距和小间距.明确指出了3类间距范围,总结分析了各种顶管间距情况下已建顶管对新建顶管地表沉降的影响.分析表明,大间距时已建顶管对地层的扰动影响可以忽略,中间距时主要是土体扰动的影响,小间距时既有土体扰动的影响,又有先建顶管管结构的支挡影响.分析Peck公式并对其进行修正,使之可用于预测各种间距下的地面沉降.结合沈阳地铁新乐遗址站施工监测结果,比较了地表沉降监测结果与Peck公式预测值,发现两条曲线吻合情况较好.

管幕预筑隧道地表沉降分析

沈阳地铁2号线某暗挖车站是国内首个采用管幕预筑法施工的地下工程,对该工法施工引起的地面沉降进行了监测,并建立了修正的Peck模型对沉降进行预测,结果表明:(1)管幕预筑隧道施工引起的地表沉降预测值与实测值基本吻合;(2)管幕预筑浅埋大断面隧道施工地表沉降表现为整体下沉特点,沉降值与地下结构基础的沉降值基本相等,控制管幕预筑隧道结构的墙脚下沉可以有效控制地表的沉降;(3)管幕预筑法隧道施工预先施作的地下永久结构对隧道围岩的约束作用明显,砂土地层中地层损失率为0.000 5%～0.002 0%,沉降槽宽度系数为0.5;(4)管幕预筑法建造地下空间,引起的地表沉降较常规施工方法小得多,环境效益和社会效益明显,该施工方法适用于修筑中心城区软土地层中地下交通枢纽工程及下穿交通干线的隧道工程,值得进一步研究和推广。

新管幕工法概述

新管幕工法相对于管幕工法是一种改进。在介绍管幕工法的施工步骤、特点与适用范围基础上,介绍新管幕工法的来源、具体施工步序,并根据沈阳地铁某车站的工程实例简介新管幕工法的关键控制点。

地铁车站新预筑法施工中顶管间距的优化设计

基于土拱效应理论,建立新预筑法顶管施工中顶管土拱效应模型。根据模型中土拱轴线的受力,推导出土拱轴线支座约束反力与模型几何参数之间的关系式。将此关系式与拱顶和拱脚的强度控制条件方程联立,得到求解顶管间距的方程组。给出验算土拱整体稳定性的判别式,验证顶管间距计算值的合理性。以采用新预筑法施工的沈阳地铁新乐遗址站1号风道为例,采用上述方法计算得到的顶管间距为3.28 m;通过调整切管位置和钢管半径可以优化设计顶管间距,从而减少管材消耗,节省施工时间,降低地表沉降。

管幕预筑隧道衬砌结构现场监测分析

为了考察管幕预筑隧道衬砌结构在土方大开挖过程中的力学响应,对中国首个采用管幕预筑法的工程进行了现场试验,得到了其动态变化规律,积累了现场实测数据,为判断隧道安全稳定提供了参考数据,确保了管幕预筑法的成功应用。研究表明:①衬砌结构的应力和变形均很小,预筑的衬砌结构对于控制结构的变形和地层损失具有很好的效果;②衬砌结构的最大应力监测值仅为强度设计值的30%,预支护结构增强了围岩的自稳能力,并降低了围岩压力;③围岩被动土压力区间较小,衬砌结构与围岩的相互作用不明显;④隧道内部顶层土方贯通当日拱顶沉降达到了5mm,设计需要考虑贯通过程中的结构和环境效应,施工过程应加强监测与分析;⑤管幕预筑法建造地下空间技术可以有效控制衬砌结构的变形和地表沉降,具有很好的环境效益和社会效益,值得进一步研究和推广。

管幕预筑浅埋隧道稳定性分析

沈阳某地铁车站是国内首次应用管幕预筑法施工的特大浅埋暗挖隧道,通过对该隧道土方大开挖阶段的稳定性进行分析,提出预支护荷载作用下隧道稳定性分析方法,推导预支护荷载作用下稳定性安全系数计算公式,并依据其工艺特点进行监测设计和分析。研究研究表明：实测地表沉降满足施工要求,且实测衬砌结构的环向应力为-11~15 MPa,为衬砌设计强度35 MPa的31.4%~42.9%;预筑较常规设计方法小的衬砌厚度即可维持隧道的稳定性;基于预支护荷载的隧道稳定性分析方法和安全系数公式对管幕预筑隧道的稳定性分析具有理论和实际意义。

逆作法在盾构井内衬结构施工中的应用

将逆作法应用在盾构井内衬结构施工中,利用内衬结构替代盾构井围护结构的支撑体系,可以省略支撑安装与拆除工序,减少施工投入,加快施工进度。北京地铁4号线北京南站至陶然亭站盾构区间就采用了逆作法施工内衬结构,节约了工期,取得了良好的经济与社会效益。

盾构施工小半径曲线始发点及始发方向探讨

在地铁建设各区段的盾构施工线路始发选择上,由于受始发结构或端头加固范围等因素的影响,通常按设计轴线始发将无法满足曲线始发的要求。在施工中,要抓住轴线曲率大、半径小、盾构难控制的特点,根据规范要求进行详细计算,并结合实际情况,对始发点及始发方向进行调整。

止水帷幕注浆工艺在地铁区间泵房施工中的应用

采用高压喷射注浆工艺设置止水帷幕,能够确保矿山法施工要求的无水作业条件。通过实例,说明止水帷幕注浆施工工艺简单,有利于地下水资源的保护,在地铁泵房工程施工中成功应用,为地下水的处理提供一种新的有效途径。

大型厂房室内吊挂装置标高测量的实施

针对室内设置天面吊挂装置的情况时,必须使吊挂装置准确就位,尤其是要保证众多吊挂装置的标高满足设备安装要求,而很多情况下,因厂房内大型施工装备的影响,测量空间受到限制,造成天面吊挂装置的测量仰角过大,而且测量人员和仪器设备不能到达测量目标,采用有协作目标的传统测量方式很难对该类目标进行标高测量。介绍多种测量仪器联合作业的方案,实现在地面上对该类空中物体进行标高测量。

砂卵石地层盾构施工地表沉降预测与控制

地表沉降是隧道施工中一项重要风险,盾构掘进引起土体沉降有开挖时水土压力不平衡等多种原因。在北京地铁4号线某区间施工中采取了控制排土量、紧凑衔接各工序、及时同步注浆与二次补浆等控制措施,大大减小了土体沉降量。实测地表沉降量比采用FLAC3D软件对地表沉降模拟得出的预测土体沉降量小很多。

地铁隧道盾构施工同步注浆风险因素分析与控制

地铁隧道盾构施工同步注浆存在很多风险因素。同步注浆过程中通过对注浆材料、参数和施工过程的控制,可有效减小同步注浆的风险,更好地控制注浆效果。着重分析了在不同地层中注浆系数的控制,从而有效地控制注浆量,减少因注浆量过大而引起地面隆起,或因注浆量过少而引起地面沉降的现象发生。

高层建筑地基下卧软弱夹层的稳定性探讨

对于场区内不可直接采用天然地基的高层建筑,建议优先考虑浅层换填地基处理方案,保证基础下粗颗粒垫层厚度不小于3.0m为宜。本文对高层建筑地基下卧软弱夹层稳定性的验算问题进行了探讨,当对软弱下卧层作深度修正后仍不能满足基础设计要求时,可按两个粗糙平面之间的薄层挤压问题对软弱下卧层进行稳定性分析及极限荷载计算,强度安全系数k取值为3,一般可以满足设计强度要求。该研究对地基处理有着重要的理论和实践借鉴意义。

新管幕法工作竖井H型钢桩护坡施工技术

结合工程实例介绍了新管幕法工作竖井H型钢桩施工的工艺、具体步序及关键控制点。指出H型钢桩用于超深竖井护坡,竖井壁开孔方便,开孔形式灵活多变,能够满足安全及预期功能要求;采用钻孔泥浆护壁法施工H型钢桩,能够节省资金;此外H型钢桩还可重复利用。该施工工艺节约资源,对环境友好,顺应了低碳经济的大潮流。

北京地铁隧道盾构施工环境分析与调查

北京地区地质与水文条件复杂,为提高盾构施工的安全性,在施工前对施工环境进行详细的分析与调查,组织专门的调查小组,收集工程范围内的所有管线图和竣工资料,在地下管线档案出现遗漏或位置不准确的情况下进行现场探测,并充分利用超前地质预报及地质保障技术,在施工前将所有地下空洞探测清楚。

地铁工程地层预加固技术综合分析

通过从加固原理、优缺点、适用范围、技术与成本对比等方面对超前锚杆预加固、超前小导管预加固、管棚预支护、高压旋喷桩预支护、注浆预加固,以及冻结法、管幕法等7种地层预加固技术进行综合分析比较,综合比较,注浆预加固技术在经济技术上都具有一定优势。

地铁隧道穿越饱和动水砂层止水加固技术研究

结合饱和动水砂层的物理力学性质,通过广州地铁五号线珠～猎区间隧道穿越饱和动水砂层的施工试验研究,分析了二重管无收缩双液WSS注浆技术止水加固机理、地面隆起与注浆压力的关系,指出了不同浆液的作用以及注浆压力的影响与控制范围,提出了在饱和动水砂层条件下确保止水加固效果的改进措施。