大直径盾构隧道管片裂缝与施工参数的关系

在中国隧道工程飞速发展的大背景下,采用盾构施工的大直径越江隧道逐渐成为城市地下空间应用的重要组成部分。盾构隧道管片的施工质量是制约隧道能否正常服役的重要因素。以虹梅南路越江隧道为例,统计施工前1029环管片上裂缝开展情况,初步分析施工参数对管片裂缝的影响。根据隧道埋深,选取两种典型埋深,采用PLAXIS有限元软件对管片结构进行内力计算,确定管片在施工过程中符合设计需求。依据内力计算结果,对考虑千斤顶偏心作用和止水带脱落两种情况下管片发生裂缝与否进行了探讨,得出当盾构推力过大时,千斤顶偏心作用会引起管片破裂、止水带在正常施工过程中会造成管片局部应力集中而被压裂的结论。最后,结合裂缝统计结果,讨论分析了虹梅南路越江隧道管片结果产生裂缝的原因及其应对措施,给以后相似工程提供了前车之鉴。     

盾构隧道管片位移分析

在盾构施工过程中,受隧道地质条件、地下水、盾构掘进参数、管片选型与安装质量、背衬注浆等因素的影响,管片在脱离盾尾后将产生空间位移。本文结合现场施工对管片位移产生的原因进行了简要分析、总结,提出了减少管片位移的方法。     

盾构穿越承压含水地层施工技术研究

针对上海轨道交通18号线丹阳路站～昌邑路站区间隧道在承压含水地层中盾构掘进出现的管片上浮,造成管片碎裂、管片渗漏等问题的原因进行了分析,提出了解决上述问题的技术措施和方法,可以为在承压含水地层中盾构掘进提供一定的借鉴和经验.     

隧道管片拼装常见问题分析

管片拼装是盾构施工中的一个关键环节.由于管片拼装与隧道开挖同时进行,隧道设计轴线、盾构轴线、管片轴线三者在施工中存在不同的位置关系,压浆的作用荷载和土压力荷载,在盾构后方的衬砌环中引起变形,管片环面的平整度、千斤顶与管片的接触角度等因素都会造成管片拼装的工程问题.结合工程实际,总结了管片拼装中易出现的6类工程问题,对每一类工程问题从现象人手认识问题,剖析产生的原因,在此基础上提出预防的方法和治理措施,进而确保隧道管片的拼装质量,提高隧道使用的安全性与耐久性.     

盾构隧道施工对管片受力性能影响及管片防破损对策研究

盾构隧道广泛应用于交通基础建设领域。由于施工环境影响及隧道结构受力复杂综合原因,造成管片破损开裂的现象在盾构隧道施工阶段频繁发生,这直接影响到盾构隧道的耐久性,盾构管片在施工过程中的受力过程和受力特性的分析研究显得尤为重要。笔者经过长期的工程实践,以多个盾构隧道工程项目为依托统计分析施工阶段管片开裂致因,并基于有限元数值计算软件ANSYS建立盾构隧道二维-三维模型对盾构衬砌管片的受力性能进行了详细分析,并针对导致管片破损主要原因的典型施工工况提出了预防管片破损的指导原则和控制措施,以期做到事先预防、事中控制以及事后养护的全过程控制的目的。     

小半径曲线地铁隧道盾构施工技术

针对上海市轨道交通9号线一期工程R413东西出入线的小半径盾构隧道施工的综合难题,采用数值模拟分析、文献调研等方法,对盾构机选择、管片选择、管片壁后注浆加固、临时纵向加强肋、加强螺栓复紧、盾构推进轴线预偏、盾构测量与姿态控制、盾构施工参数选择、土体损失及二次注浆、盾构纠偏量及盾尾与管片间的间隙控制等问题进行研究,并提出详细的施工和设计措施;进而对盾构进入缓和曲线后,盾构卡壳、盾尾管片外弧面碎裂、盾尾衬砌管片角部碎裂等施工难题给出解决措施,保障了小半径盾构隧道施工的顺利进行,对今后类似工程施工有一定的借鉴作用。     

小曲率半径盾构隧道施工中辅助油缸千斤顶推力计算模型研究

在小曲率半径隧道盾构掘进施工时,千斤顶推力的作用会导致管片发生偏移和错台,从而引发安全事故的产生。为有效解决小曲率半径盾构隧道施工过程中由于千斤顶推力而对管片造成的不利影响,通过分析双模盾构机的掘进模式,建立了盾构隧道在掘进开挖过程中的辅推油缸千斤顶推力的计算模型,并将其应用于工程实践,对千斤顶推力进行计算分析,提出了减少或避免千斤顶推力对管片造成的不利影响的相关措施。研究结果表明：（1）双模盾构施工过程中,不同施工区间的辅推油缸千斤顶推力的取值有所不同,应根据工程实际情况确定该推力值。（2）单模盾构施工过程中,辅推油缸千斤顶推力随着贯入度的增大而增大,且增大速率呈逐渐减小的趋势。（3）提出依次从施工纠偏、管片拼装控制、掘进参数合理选取、盾构机姿态控制、盾构机推力控制、隧道纵向刚度的设置和管片质量等来控制和减小千斤顶推力对管片造成的不利影响,保证盾构施工的安全性,为类似工程的建设提供理论指导和参考。     

双护盾TBM掘进施工管片内表面裂缝成因分析

在某双护盾TBM隧洞施工过程中,侧管片内表面连续出现了贯穿管片宽度的裂缝。通过对施工现场详细观察,对裂缝的分布位置、数量、缝宽进行统计分析;结合裂缝观察方式、裂缝性状与TBM操作特点、围岩状况、地下水状况、管片结构、回填灌浆等情况,对裂缝成因进行了探讨和研究。认为TBM在软质地层掘进过程中主推油缸强行牵引及尾盾钢板约束是造成管片内表面裂缝的主要原因,最后,提出了降低或减少裂缝产生的建议与措施。     

裂缝数量对盾构隧道管片结构力学性能的影响

盾构隧道管片在制作、养护、运输及拼装过程中,常会出现裂缝,裂缝的存在在一定程度上会影响管片衬砌结构的整体受力。以中国某地铁越江盾构隧道为工程背景,采用相似模型试验的方法,基于盾构隧道管片的位移、内力及声发射数据,系统分析裂缝数量对管片衬砌结构力学特性的影响规律,并通过管片破坏过程示意图分析管片结构的破坏模式。研究结果表明：管片衬砌结构承载阶段可划分为弹性承载、塑性承载和破坏失稳3个阶段;裂缝的存在降低了管片衬砌结构的整体刚度,随裂缝数量增加,管片衬砌结构的弹性承载范围增加,塑性承载阶段范围减小,损伤破坏的空间影响范围呈增大趋势,结构的失稳破坏趋于突发性破坏,相同荷载下的变形增大,结构的极限承载力降低;裂缝的存在使得管片在预制裂缝位置产生纵向贯通裂缝,随裂缝数量增加,纵向贯通裂缝数量增加,破坏区域由某一位置发展为条带状分布,当拱腰预制裂缝数量达到3条时,裂缝之间管片的相互挤压导致网状裂缝产生,结构局部出现压溃区。     

软弱富水地层大直径泥水盾构管片上浮与错台分析

结合目前正在施工的一条大直径泥水盾构隧道,针对施工中出现的管片上浮和管片环与环之间规律性的错台问题,深入研究和分析其根源,并通过采取多种措施和设计优化,及时找到解决问题的关键技术,消除了因管片上浮造成较大错台的技术难题;并对盾构隧道的管片环间抗剪方式、传力衬垫设计意义及止水条硬度等方面提出相关的意见和建议,对今后盾构隧道的施工和管片设计等方面都能提供积极的借鉴。     

间接作用引起的墩身裂缝有限元分析

钢筋混凝土结构在施工或使用期间出现超过规范允许宽度的裂缝是一个常见问题。结合某铁路桥施工期间钢筋混凝土墩身开裂现象,通过理论与有限元仿真相结合的方法,对裂缝的出现原因及发展过程进行了分析。结果证实墩身裂缝是由温度、收缩等间接作用引起的,并在此基础上提出了有效控制裂缝宽度的方法。     

箱梁腹板预应力裂缝成因分析及处理

预应力混凝土连续梁桥挂篮悬臂施工过程中,张拉腹板预应力束会产生腹板顺预应力管道的裂缝,通过分析这些裂缝产生的原因以及处理、加固方法,并且在张拉预应力束过程的对混凝土进行应力监控,能有效地控制裂缝的发生。     

粉细砂地层盾构施工风险分析与应对措施

通过南京地铁河西粉细砂地层盾构施工实例,针对粉细砂地层盾构施工难点,分析施工过程中存在的主要风险,并根据风险的发生条件、施工中防止隐患或处理隐患的方法,归纳施工应对措施,特别是对该地层施工中可能遇到的涌水、涌砂及地表沉降失控、建构筑物变形过大等施工风险进行总结分析,最终有效地控制了险情,避免了许多施工风险,特别是在盾构穿越无基础砖切厂房所采取的应对技术措施对类似地层的风险控制及应对有一定的参考作用。     

客运专线桥墩高性能耐久混凝土施工技术

客运专线铁路建设要求高、技术标准高、质量目标高。为确保桥墩混凝土质量,保证混凝土外观棱角分明、线条流畅、表面光洁、色泽一致;保证混凝土不出现裂缝;保证混凝土满足工作性、强度和耐久性的技术要求,对桥墩混凝土配合比、裂缝产生原因和施工工艺进行了试验研究。     

某预应力混凝土连续箱梁桥顶板裂纹成因分析

从分层混凝土收缩、支架沉降、温差等方面,对某预应力混凝土连续箱梁桥在施工过程中出现的顶板裂纹成因进行分析,获得造成混凝土开裂的主次原因,并结合现场试验,分析裂纹对结构的承载能力的影响程度,提出相应的处理措施.     

交通荷载作用下旧沥青路面裂缝对加铺层的影响

利用有限元对不同裂缝宽度、不同荷载作用位置、不同轴载等对加铺层中应力分布以及计算点位应力值进行了分析和对比,发现考虑裂缝时加铺层中的计算点位的应力值均比不考虑裂缝时大;随着荷载位置的变化,简化模型中的最大拉应力和剪应力的作用位置逐渐从模型中下部转移到加铺层底和加铺层中,应力值也随之发生大幅度增加;交通荷载作用下横向裂缝对加铺层的影响远远超过纵向裂缝。这表明在进行加铺层设计时不仅仅要考虑旧路面的剩余模量,更重要的是要考虑裂缝对加铺层的影响。     

广东省连拱隧道调查及典型裂缝和渗漏水性状分析

以广东省已通车营运的高速公路双连拱隧道为研究对象,重点分析不同类型连拱隧道的裂缝和渗漏水病害特征出现的原因,并分析了连拱隧道中墙渗漏水的因素。对中墙纵向施工缝的防排水设计提出合理的解决方法,并对衬砌裂缝提出了处治对策。     

泵送混凝土裂缝成因分析与防治措施

泵送混凝土作为良好改善混凝土工作性质的优良材料,不仅可改善混凝土施工性能,而且能够有效减少收缩、防止裂缝、提高抗渗性、改善耐久性。但实际工程施工现状表明,泵送混凝土强度衰减、凝结异常现象非常普遍,特别是裂缝问题的存在,在一定程度上直接影响结构的抗渗性和耐久性。文章结合工程实践,重点分析了泵送混凝土裂缝产生原因,提出防止泵送混凝土裂缝的措施。     

温度梯度作用对开裂后预应力混凝土箱梁桥性能影响

温度梯度作用是引发预应力混凝土箱梁桥开裂非常重要的一个原因。全国许多学者都积极参与此领域的研究,得出许多有价值的结论,但普遍的分析模型中并未考虑裂缝引起部分部位刚度降低的影响,而很多裂缝在施工过程就已经出现。研究温度梯度作用下箱梁桥不带裂缝工作状态与带裂缝工作状态的内力变化,分析裂缝对结构刚度的影响及其引起的内力变化。     

抗滑表处封层技术在新台高速公路路面的应用

随着路面表层使用年限的增加,路面病害也逐步增多,其中尤以裂缝与坑槽病害显得较为严重。为了改善沥青路面的使用性能,防止路面病害的加速发展,保障行车安全,不仅要对已形成的裂缝与坑槽病害进行修补外,还应对路面表层进行适当养护。以新台高速公路为例,采用抗滑表处封层技术对表层路面性能进行修复养护,并对施工后三个时间段的表观质量、渗水系数、平整度、抗滑性能(横向力系数与构造深度)等指标进行了跟踪检测,结果表明路面结构的整体性能均得到了较大程度的改善。