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胜特第一移:广州金融城地下双层隧道平移工程

发布时间:2024-04-25 19:39:53      点击次数:59

    一、工程概况:

    本工程为双层箱式隧道(附图)隧道箱涵长约80M,宽约11M,高约18M,整体呈90°弧形状。原隧道分三段伸缩缝处理施工已完成。由于原施工方原因此三段隧道整体不规则位移。(移位数据与大小见下图示),最大值达2M左右,需进行平移复位加固处理施工(当时的情况是要么位移,要么打掉重做,如果打掉重做,光拆除与清运费就多达几百万,耗时耗力,这是不可行的)

隧道偏移平面示意图.png

    二、设计方案

    隧道顶推复位方案思路

    第一步:新增反力平移顶推支座

    第二步:在弯道外侧做一道限位梁

    第三步:凿开每一节箱涵之间的变形缝及施工缝,把箱涵分为三节

    第四步:分别在凿开的每节箱涵施工缝处开凿平推千斤顶安放位置

    第五步:分节安放平推千斤顶、支撑钢管,安装施工监测系统

    第六步:分节隧道平推、完成及恢复

隧道横断面图.png

    隧道所在地质情况及隧道横断面图

    该隧道底板位于5-1强风化岩及6-1中风化岩石,根据地勘,其地基承载力特征值fak为550kPa

    平移推力估算

    在隧道箱涵侧面进行水平顶推实施平移时需克服箱涵底板与基底之间的摩擦力,箱涵平移顶推过程中,平移推力随摩擦力大小变化的过程主要分为加载至静摩擦力、减小至滑动摩擦力、卸载等3个阶段。摩擦力的方向与平移推力方向相反,当箱涵所受平移推力不小于所受摩擦力时,可以实现箱涵的平移。在平移过程中,箱涵在水平方向上仅承受箱涵基底摩擦力及千斤顶施加的水平平移推力的作用;

    摩擦力和平移推力按下式确定:T=K*F=K*G*f;

    F为箱涵基底摩擦力,与箱涵自重G成正比;f为摩擦系数,

    静摩擦系数一般需通过试验研究确定,与摩擦接触面平整度、光滑度、材料属性均有关系。根据相关工程实测经验数据,并考虑到基底柔性防水层的有利作用,静摩擦系数f取为0.3。为保证复位施工时有足够的动力储备,推力放大系数K取为2.0。

    根据原结构图初步计算该箱涵每米重约1460KN;

    第一节箱涵总长约38.5M,第一节箱涵总重约G=1460*38.5=56210KN;

    第一节箱涵平推力估算为:T=K*F=K*G*f=2.0*56210*0.3=33726KN;

    第二节箱涵总长约20.5M,第一节箱涵总重约G=1460*20.5=29930KN;

    第二节箱涵平推力估算为:T=K*F=K*G*f=2.0*29930*0.3=17958KN;

    第三节箱涵总长约28.5M,第一节箱涵总重约G=1460*28.5=41610KN;

    第三节箱涵平推力估算为:T=K*F=K*G*f=2.0*41610*0.3=24966KN;


    第一步:新增反力平移顶推支座

新增反力平移顶推支座.png

    根据地质报告可知,本工程以基岩承受顶推支座反力;同时增设反力架梁结合柱墩作为复位推力的反力支座。

    第二步:在弯道外侧做一道限位梁

    根据复位线,在复位线区域新增限位梁(结合限位柱墩),防止顶推超限。

    第三步:凿开每一节箱涵之间的变形缝及施工缝,把箱涵分为三节

第三步.png

    第四步:分别在凿开的每节箱涵施工缝处开凿平推千斤顶安放位置

    第五步:分节安放平推千斤顶、支撑钢管,安装施工监测系统及平推施工

    第六步:隧道平移完成及恢复

    施工技术篇

隧道顶升平面布置图.png

    隧道顶升平面布置图

隧道顶升现场实物图.png

    隧道顶升现场实物图

    (一)、总体方案

    方案为千斤顶反推平移

    根据原伸缩缝分三段平移作业

    加固原隧道箱体周边土体,设置反推受力体系,受力承台,联系梁,受力桩体

    新增箱体复位限位装置,限位梁,限位墩

    顶推装置设备制作安装

    顶升作业施工

顶升作业施工.png

顶升作业施工



方案为千斤顶反推平移.png


  (二)、顶升前施工工艺与特殊要求

    装置箱体与反梁保护钢板

    制作千斤顶反推墩

    主副支撑制作安装

    千斤顶设备安装

55.png

    (三)、重点难点

    1.顶升平移作业前需做好过程安全保护措施,做好防护相关工作

    2.破除每分段箱体之间连接体,解除平移时约束

    3.做好平移过程测量检测工作,设置位移观测点(使用位移计)、沉降观测点(使用水准仪)、倾斜观测点(经纬仪)、顶升设备测量、千斤顶顶升测量受力仪表等

    4.同步分节顶升量的控制,采用顶升量与压力双控措施(图表一顶升表格、图表2顶升设备)设定分节顶升量与最大顶升力参数,并根据现场施工作业实时反馈的情况进行调整

    5.由于隧道箱体为弧形且箱体呈两个方向位移,每节顶升时需采用两边平移方式同步交替进行(具体根据现场实况确定)

    6.隧道平移伸缩缝之间对接效果(包括第一段与原结构、第二段与第一段、第三段与第二段之间)


施工现场图.png

    施工现场图

    总结

    本工程于2021年10月19日进场施工,2021年12月30日顺利完工,历时42天,业主监理各方验收合格,得到各方好评。我司又解决了一个工程建筑疑难问题,为业主分忧,为业主挽回经济损失上千万元,也为业主的工期赢得了的宝贵时间。本工程被称为“胜特第一移”。


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