深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝

1、Tianjin Metro深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝課題負(fù)責(zé)人：胡浩課題負(fù)責(zé)人：胡浩Tianjin Metro文化中心交通樞紐工程總平面圖文化中心交通樞紐工程總平面圖文化中心交通樞紐工程概述Tianjin Metro工程地質(zhì)及水文地質(zhì)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)v 1 地層巖性：地層巖性： 擬建場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)地層巖性主要為粘性土、粉土、粉砂。地表擬建場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)地層巖性主要為粘性土、粉土、粉砂。地表普遍分布人工填土層，土質(zhì)不均，結(jié)構(gòu)松散，厚度變化較大，普遍分布人工填土層，土質(zhì)不均，結(jié)構(gòu)松散，厚度變化較大，工程性質(zhì)差。地層分界線雜亂，極不規(guī)則。工程性質(zhì)差。地層分界線雜亂，極不規(guī)則。 車(chē)站主體結(jié)構(gòu)基底主要位于粉質(zhì)粘土

2、及粉土層上，土層尚均車(chē)站主體結(jié)構(gòu)基底主要位于粉質(zhì)粘土及粉土層上，土層尚均勻，局部砂粘性有所變化，粉土呈密實(shí)狀態(tài)，層位總體較穩(wěn)勻，局部砂粘性有所變化，粉土呈密實(shí)狀態(tài)，層位總體較穩(wěn)定。定。v 2 水文地質(zhì)：水文地質(zhì)： 場(chǎng)地范圍內(nèi)地下水位高，且含水層呈層狀分布，在垂直、水場(chǎng)地范圍內(nèi)地下水位高，且含水層呈層狀分布，在垂直、水平方向具有明顯差異?；娱_(kāi)挖施工過(guò)程中，在水壓力作用平方向具有明顯差異?；娱_(kāi)挖施工過(guò)程中，在水壓力作用下易產(chǎn)生潛蝕、突水及管涌現(xiàn)象。下易產(chǎn)生潛蝕、突水及管涌現(xiàn)象。文化中心交通樞紐工程概述Tianjin Metro一、超深地下連續(xù)墻施工工藝Tianjin Metro課題研究?jī)?nèi)容課題

3、研究?jī)?nèi)容國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題1 研究方法、技術(shù)路線研究方法、技術(shù)路線2 課題已具備的條件及進(jìn)度計(jì)劃課題已具備的條件及進(jìn)度計(jì)劃3預(yù)期效益預(yù)期效益4 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)5Tianjin Metro一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題v1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1) 概念概念 地下連續(xù)墻（地下連續(xù)墻（Diaphragm）通常定義：）通常定義：利用各種挖槽機(jī)械，借利用各種挖槽機(jī)械，借助泥漿護(hù)壁作用，在地下挖出窄而深的溝槽，并在其內(nèi)澆注助泥漿護(hù)壁作用，在地下挖出窄而深的溝槽，并在其內(nèi)澆注適當(dāng)材料而形成一道具有防滲（水）擋土和承重功能的地下適當(dāng)材料而形成一道具有防

4、滲（水）擋土和承重功能的地下墻體。歐美國(guó)家稱為墻體。歐美國(guó)家稱為Continuous Diaphragm或或 Slurry Wall 2) 發(fā)展歷程發(fā)展歷程 1920年年 德國(guó)首次出現(xiàn)地下連續(xù)墻；德國(guó)首次出現(xiàn)地下連續(xù)墻； 1932年年 美國(guó)取得泥漿護(hù)壁地下連續(xù)墻施工專利技術(shù)；美國(guó)取得泥漿護(hù)壁地下連續(xù)墻施工專利技術(shù)； 1940年年 法國(guó)取得鏈?zhǔn)酵诓蹤C(jī)施工技術(shù)；法國(guó)取得鏈?zhǔn)酵诓蹤C(jī)施工技術(shù)； 1958年年 我國(guó)山東青島月子口水庫(kù)采用地下連續(xù)墻技術(shù)修建防我國(guó)山東青島月子口水庫(kù)采用地下連續(xù)墻技術(shù)修建防滲墻；滲墻； 上世紀(jì)上世紀(jì)70年代上海市基礎(chǔ)工程公司研究和改進(jìn)地下連續(xù)墻施年代上海市基礎(chǔ)工程公司研究和改

5、進(jìn)地下連續(xù)墻施工設(shè)備和工藝獲得成功，并于工設(shè)備和工藝獲得成功，并于1985年獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。年獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。 隨后，地下連續(xù)墻被國(guó)內(nèi)各系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于高層建筑地下室、隨后，地下連續(xù)墻被國(guó)內(nèi)各系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于高層建筑地下室、地下車(chē)庫(kù)、地鐵、船塢、防滲止水帷幕等。地下車(chē)庫(kù)、地鐵、船塢、防滲止水帷幕等。Tianjin Metro一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 3) 國(guó)內(nèi)超深地下連續(xù)墻應(yīng)用現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)超深地下連續(xù)墻應(yīng)用現(xiàn)狀 我國(guó)施工最深的地下連續(xù)墻深達(dá)我國(guó)施工最深的地下連續(xù)墻深達(dá)76.6m，為，為“南水南水北調(diào)北調(diào)”穿黃工程北岸豎井，開(kāi)挖深度達(dá)穿黃工程北岸豎井，開(kāi)挖深度達(dá)50.1

6、m； 蘇州火車(chē)站改造工程地下連續(xù)墻施工的最大深度為蘇州火車(chē)站改造工程地下連續(xù)墻施工的最大深度為62.19m； 上海市地下連續(xù)墻施工的最大深度為上海市地下連續(xù)墻施工的最大深度為65m； 天津市地鐵施工中的地下連續(xù)墻中目前最大深度已天津市地鐵施工中的地下連續(xù)墻中目前最大深度已達(dá)達(dá)66.5m； 即將開(kāi)工的天津地鐵即將開(kāi)工的天津地鐵M5、M6線為隔斷第二層承壓線為隔斷第二層承壓水，部分車(chē)站地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)深度將達(dá)水，部分車(chē)站地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)深度將達(dá)69m之多；之多； 地下連續(xù)墻厚度最薄的僅為地下連續(xù)墻厚度最薄的僅為20cm，最厚者已達(dá)，最厚者已達(dá)1.2m。 Tianjin Metro一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及

7、存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 4) 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 基坑開(kāi)挖時(shí)地下連續(xù)墻自身定性問(wèn)題；基坑開(kāi)挖時(shí)地下連續(xù)墻自身定性問(wèn)題； 地下連續(xù)墻的插入比；地下連續(xù)墻的插入比； 地下連續(xù)墻施工對(duì)環(huán)境的影響；地下連續(xù)墻施工對(duì)環(huán)境的影響；Tianjin Metro一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題v2 存在問(wèn)題存在問(wèn)題 1) 既有研究存在的問(wèn)題既有研究存在的問(wèn)題 地下連續(xù)前施工工藝研究不系統(tǒng)；地下連續(xù)前施工工藝研究不系統(tǒng)； 未見(jiàn)超深地下連續(xù)墻相關(guān)研究未見(jiàn)超深地下連續(xù)墻相關(guān)研究 2) 超深地下連續(xù)墻施工中亟待解決問(wèn)題超深地下連續(xù)墻施工中亟待解決問(wèn)題 超深地下連續(xù)墻成槽機(jī)械選型

8、、成槽開(kāi)挖方式、超深地下連續(xù)墻成槽機(jī)械選型、成槽開(kāi)挖方式、接頭形式、鋼筋籠吊裝方法、混凝土澆注技術(shù)接頭形式、鋼筋籠吊裝方法、混凝土澆注技術(shù)等在一般地下連續(xù)墻施工中極為普通的施工工等在一般地下連續(xù)墻施工中極為普通的施工工藝在超深地下連續(xù)墻施工中均可能成為關(guān)鍵技藝在超深地下連續(xù)墻施工中均可能成為關(guān)鍵技術(shù)。術(shù)。Tianjin Metro一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 超深地下連續(xù)墻施工超深地下連續(xù)墻施工亟待解決的問(wèn)題有：亟待解決的問(wèn)題有： 在復(fù)雜地基中如何確保開(kāi)挖出符合要求的槽孔；在復(fù)雜地基中如何確保開(kāi)挖出符合要求的槽孔； 如何保證槽孔在開(kāi)挖和回填過(guò)程中的穩(wěn)定；如何保證槽孔在

9、開(kāi)挖和回填過(guò)程中的穩(wěn)定； 超長(zhǎng)鋼筋籠如何吊裝；超長(zhǎng)鋼筋籠如何吊裝； 如何用適宜的材料回填到槽孔中，形成一道連如何用適宜的材料回填到槽孔中，形成一道連續(xù)、不透水并能承受各種荷載的墻體；續(xù)、不透水并能承受各種荷載的墻體； 如何解決各墻段之間的連接問(wèn)題；如何解決各墻段之間的連接問(wèn)題； 解決地連墻漏水封堵的問(wèn)題。解決地連墻漏水封堵的問(wèn)題。Tianjin Metro一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題v3 本課題研究?jī)?nèi)容本課題研究?jī)?nèi)容 1) 成槽方式成槽方式 2) 成槽機(jī)選型成槽機(jī)選型 3) 成槽質(zhì)量檢測(cè)成槽質(zhì)量檢測(cè) 4) 鋼筋籠吊裝模式鋼筋籠吊裝模式 5) 施工中實(shí)際發(fā)生問(wèn)題及對(duì)策施

10、工中實(shí)際發(fā)生問(wèn)題及對(duì)策 6) 地連墻缺陷造成漏水的封堵對(duì)策地連墻缺陷造成漏水的封堵對(duì)策Tianjin Metro一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題v4 研究目的及意義研究目的及意義 1) 研究目的研究目的 研究超深地下連續(xù)墻施工工藝，解決天津地區(qū)海陸互研究超深地下連續(xù)墻施工工藝，解決天津地區(qū)海陸互層地質(zhì)條件下的地下連續(xù)墻施工中存在的問(wèn)題，為天層地質(zhì)條件下的地下連續(xù)墻施工中存在的問(wèn)題，為天津市后期地鐵建設(shè)中超深地下連續(xù)墻施工提供依據(jù)津市后期地鐵建設(shè)中超深地下連續(xù)墻施工提供依據(jù) 2) 研究意義研究意義 縱觀國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)中基坑失事的慘痛教訓(xùn)，大多數(shù)是縱觀國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)中基坑失事的慘

11、痛教訓(xùn)，大多數(shù)是由于地下連續(xù)墻施工質(zhì)量不佳造成的。天津市目前正由于地下連續(xù)墻施工質(zhì)量不佳造成的。天津市目前正在大規(guī)模建設(shè)地鐵，而且換乘站日益增多，深大基坑在大規(guī)模建設(shè)地鐵，而且換乘站日益增多，深大基坑施工風(fēng)險(xiǎn)大量存在，盡快啟動(dòng)相應(yīng)課題研究迫在眉睫。施工風(fēng)險(xiǎn)大量存在，盡快啟動(dòng)相應(yīng)課題研究迫在眉睫。通過(guò)本課題研究可以有效減小超深地下連續(xù)墻施工質(zhì)通過(guò)本課題研究可以有效減小超深地下連續(xù)墻施工質(zhì)量不佳問(wèn)題，降低基坑開(kāi)挖風(fēng)險(xiǎn)，減少處理基坑開(kāi)挖量不佳問(wèn)題，降低基坑開(kāi)挖風(fēng)險(xiǎn)，減少處理基坑開(kāi)挖風(fēng)險(xiǎn)處理的時(shí)間和費(fèi)用。風(fēng)險(xiǎn)處理的時(shí)間和費(fèi)用。 Tianjin Metro二二 研究方法、可行性分析、技術(shù)路線研究方法、可

12、行性分析、技術(shù)路線1 研究方法研究方法本課題研究遵循科學(xué)性、實(shí)用性、緊密結(jié)合工程實(shí)本課題研究遵循科學(xué)性、實(shí)用性、緊密結(jié)合工程實(shí)際、解決實(shí)際工程問(wèn)題的指導(dǎo)思想，從實(shí)踐中提出際、解決實(shí)際工程問(wèn)題的指導(dǎo)思想，從實(shí)踐中提出問(wèn)題、結(jié)合工程解決問(wèn)題。問(wèn)題、結(jié)合工程解決問(wèn)題。采用理論與實(shí)踐相結(jié)合，調(diào)研與分析相結(jié)合，試驗(yàn)采用理論與實(shí)踐相結(jié)合，調(diào)研與分析相結(jié)合，試驗(yàn)與計(jì)算相結(jié)合，定性與定量分析相結(jié)合的研究方法。與計(jì)算相結(jié)合，定性與定量分析相結(jié)合的研究方法。建立地下連續(xù)墻數(shù)值計(jì)算模型，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)計(jì)建立地下連續(xù)墻數(shù)值計(jì)算模型，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)計(jì)算模型及方法進(jìn)行驗(yàn)證和完善，并通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)值算模型及方法進(jìn)行驗(yàn)證和完善

13、，并通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)值模擬手段，對(duì)超深地下連續(xù)墻施工工藝進(jìn)行研究，模擬手段，對(duì)超深地下連續(xù)墻施工工藝進(jìn)行研究，成果具有一定理論價(jià)值和顯著的現(xiàn)實(shí)意義。成果具有一定理論價(jià)值和顯著的現(xiàn)實(shí)意義。Tianjin Metro二二 研究方法、可行性分析、技術(shù)路線研究方法、可行性分析、技術(shù)路線2 可行性分析可行性分析人員：扎實(shí)理論基礎(chǔ)、獨(dú)立科研能力、豐富現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)人員：扎實(shí)理論基礎(chǔ)、獨(dú)立科研能力、豐富現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)依托工程：依托工程招標(biāo)完、拆遷進(jìn)行中依托工程：依托工程招標(biāo)完、拆遷進(jìn)行中科研設(shè)備：辦公設(shè)備、施工機(jī)具狀態(tài)良好科研設(shè)備：辦公設(shè)備、施工機(jī)具狀態(tài)良好環(huán)境：?jiǎn)挝恢匾暋㈩I(lǐng)導(dǎo)支持、現(xiàn)場(chǎng)具備科研條件環(huán)境：?jiǎn)挝恢匾暋㈩I(lǐng)導(dǎo)支持

14、、現(xiàn)場(chǎng)具備科研條件Tianjin Metro二二 研究方法、可行性分析、技術(shù)路線研究方法、可行性分析、技術(shù)路線3 技術(shù)路線技術(shù)路線搜集資料搜集資料理論分析、數(shù)值模擬理論分析、數(shù)值模擬現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)修正數(shù)值模型修正數(shù)值模型和現(xiàn)場(chǎng)收集數(shù)據(jù)比較和現(xiàn)場(chǎng)收集數(shù)據(jù)比較形成報(bào)告、成果推廣形成報(bào)告、成果推廣Tianjin Metro三三 課題已具備的條件、進(jìn)度計(jì)劃課題已具備的條件、進(jìn)度計(jì)劃本課題已具備的條件本課題已具備的條件 在項(xiàng)目立項(xiàng)前期做了大量的基礎(chǔ)研究在項(xiàng)目立項(xiàng)前期做了大量的基礎(chǔ)研究準(zhǔn)備工作，已收集國(guó)內(nèi)外關(guān)于地下連準(zhǔn)備工作，已收集國(guó)內(nèi)外關(guān)于地下連續(xù)墻方面文獻(xiàn)續(xù)墻方面文獻(xiàn)60余篇。余篇。依托工程天津地鐵

15、依托工程天津地鐵M5、M6線有關(guān)超深線有關(guān)超深地下連續(xù)墻車(chē)站已招標(biāo)，目前正在拆遷地下連續(xù)墻車(chē)站已招標(biāo)，目前正在拆遷 主研人員均參與主研人員均參與地鐵地鐵Z1線線66.5m深地下連深地下連續(xù)墻施工管理，積累了豐富現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。續(xù)墻施工管理，積累了豐富現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。課題組成員組成結(jié)構(gòu)合理，有較強(qiáng)的課題組成員組成結(jié)構(gòu)合理，有較強(qiáng)的理論知識(shí)理論知識(shí) 1 課題已具備的條件課題已具備的條件Tianjin Metro三三 課題已具備的條件、進(jìn)度計(jì)劃課題已具備的條件、進(jìn)度計(jì)劃2012.10 提交研究報(bào)告提交研究報(bào)告2011.42012.1 數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試第一階段第一階段第二階段第二階段課題結(jié)題課

16、題結(jié)題第四階段第四階段第三階段第三階段2012.12012.9形成研究報(bào)告形成研究報(bào)告 2012.92012.10研究報(bào)告內(nèi)部會(huì)審和評(píng)審，修改完善研究報(bào)告內(nèi)部會(huì)審和評(píng)審，修改完善2010.102011.4 收集資料收集資料2 進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)度計(jì)劃Tianjin Metro四四 預(yù)期效益預(yù)期效益社會(huì)效益社會(huì)效益經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)濟(jì)效益環(huán)境效益環(huán)境效益Tianjin Metro四四 預(yù)期效益預(yù)期效益v1 社會(huì)效益社會(huì)效益 研究成果對(duì)天津地鐵建設(shè)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)研究成果對(duì)天津地鐵建設(shè)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)其他相關(guān)城市的軌道交通建設(shè)具有參考和指導(dǎo)意義。其他相關(guān)城市的軌道交通建設(shè)具有參考和指導(dǎo)意義

17、。v2 經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)濟(jì)效益 研究成果能避免施工的盲目性，節(jié)約為探索施工工藝而花研究成果能避免施工的盲目性，節(jié)約為探索施工工藝而花費(fèi)時(shí)間、資金等資源。費(fèi)時(shí)間、資金等資源。v3 環(huán)境效益環(huán)境效益 通過(guò)本課題研究，有效減少地下連續(xù)墻施工過(guò)程中對(duì)環(huán)境通過(guò)本課題研究，有效減少地下連續(xù)墻施工過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響，避免因地下連續(xù)墻施工而造成的環(huán)境影響。的影響，避免因地下連續(xù)墻施工而造成的環(huán)境影響。 通過(guò)對(duì)漏水問(wèn)題采取先進(jìn)工藝和材料進(jìn)行預(yù)處理和后處理，通過(guò)對(duì)漏水問(wèn)題采取先進(jìn)工藝和材料進(jìn)行預(yù)處理和后處理，降低工程損失和環(huán)境損失，通過(guò)技術(shù)積累為以后的地下工降低工程損失和環(huán)境損失，通過(guò)技術(shù)積累為以后的地下工程建設(shè)提供依

18、據(jù)。程建設(shè)提供依據(jù)。 Tianjin Metro五五 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)v主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 1 穿越承壓水層時(shí)槽壁穩(wěn)定開(kāi)挖技術(shù)穿越承壓水層時(shí)槽壁穩(wěn)定開(kāi)挖技術(shù) 2 鋼筋籠分節(jié)吊裝連接技術(shù)鋼筋籠分節(jié)吊裝連接技術(shù) 3 地下連續(xù)墻接頭防混凝土繞流措施地下連續(xù)墻接頭防混凝土繞流措施Tianjin Metro二、深孔水下鋼管柱精確定位安裝工藝 Tianjin Metro深孔水下鋼管柱安裝工藝課題研究?jī)?nèi)容課題研究?jī)?nèi)容國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題1 研究方法、技術(shù)路線研究方法、技術(shù)路線2 課題已具備的條件及進(jìn)度計(jì)劃課題已具備的條件及進(jìn)度計(jì)劃3預(yù)期效益預(yù)期效益4 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)5

19、Tianjin Metro深孔水下鋼管柱安裝工藝一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題v1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1） 傳統(tǒng)的逆作法鋼管柱施工方法是鋼套管護(hù)傳統(tǒng)的逆作法鋼管柱施工方法是鋼套管護(hù)壁、人工定位法。即采用鋼套管作為隔水工具，壁、人工定位法。即采用鋼套管作為隔水工具，形成操作空間，采用具有自動(dòng)導(dǎo)向的定位器，形成操作空間，采用具有自動(dòng)導(dǎo)向的定位器，精確完成鋼管柱安裝及杯口砼的澆注。此施工精確完成鋼管柱安裝及杯口砼的澆注。此施工方法存在以下缺點(diǎn)：方法存在以下缺點(diǎn)： 施工成本高。為確保施工安全，本工程若采用鋼套施工成本高。為確保施工安全，本工程若采用鋼套管護(hù)壁，需埋入地下最小深度為

20、管護(hù)壁，需埋入地下最小深度為23m，最大深度為，最大深度為32m；在這種富水、軟弱地層中，鋼套管基本不能；在這種富水、軟弱地層中，鋼套管基本不能起撥倒用。本工程設(shè)計(jì)有起撥倒用。本工程設(shè)計(jì)有123根鋼管柱，按根鋼管柱，按2mm厚厚Tianjin Metro深孔水下鋼管柱安裝工藝一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 鋼板計(jì)算，共需投入鋼板計(jì)算，共需投入3800T鋼套管，平均每根鋼管柱鋼套管，平均每根鋼管柱安裝成本在安裝成本在20萬(wàn)以上，施工成本太高。萬(wàn)以上，施工成本太高。 整個(gè)施工過(guò)程需進(jìn)行整個(gè)施工過(guò)程需進(jìn)行2次定位安裝、次定位安裝、4次澆注砼，工序次澆注砼，工序多，一根鋼管柱安

21、裝至少在多，一根鋼管柱安裝至少在3天以上，不能滿足工期要天以上，不能滿足工期要求。同時(shí)起抗撥作用的鉆孔樁在底板以下將產(chǎn)生求。同時(shí)起抗撥作用的鉆孔樁在底板以下將產(chǎn)生2條施條施工縫，對(duì)鉆孔樁抗撥受力極為不利。工縫，對(duì)鉆孔樁抗撥受力極為不利。 在抽排泥漿后，較大的水壓和軟弱的地層對(duì)鋼套管安在抽排泥漿后，較大的水壓和軟弱的地層對(duì)鋼套管安全要求高，人員在地下操作安全風(fēng)險(xiǎn)大。全要求高，人員在地下操作安全風(fēng)險(xiǎn)大。 Tianjin Metro深孔水下鋼管柱安裝工藝一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 在狹小的操作空間內(nèi)安裝自動(dòng)定位器，安裝精度在狹小的操作空間內(nèi)安裝自動(dòng)定位器，安裝精度不易控制

22、和自動(dòng)定位器與鋼管柱的接觸程度不易不易控制和自動(dòng)定位器與鋼管柱的接觸程度不易檢查等因素造成鋼管柱安裝精度不高且不易保證。檢查等因素造成鋼管柱安裝精度不高且不易保證。 2） 在鉆孔樁砼澆注完成后，根據(jù)旋挖鉆機(jī)定位在鉆孔樁砼澆注完成后，根據(jù)旋挖鉆機(jī)定位原理，即時(shí)采用機(jī)械固定鋼管柱后進(jìn)行原理，即時(shí)采用機(jī)械固定鋼管柱后進(jìn)行“盲插盲插”。該工法缺點(diǎn)是：該工法缺點(diǎn)是： 必須采用專用設(shè)備，成本高、精度不可控。必須采用專用設(shè)備，成本高、精度不可控。Tianjin Metro深孔水下鋼管柱安裝工藝一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題v2 本課題研究?jī)?nèi)容本課題研究?jī)?nèi)容 1)鋼管柱水下定位測(cè)量?jī)x器

23、和方法的選擇、垂直鋼管柱水下定位測(cè)量?jī)x器和方法的選擇、垂直度調(diào)整和精度控制方法的研究，并制作相應(yīng)的措度調(diào)整和精度控制方法的研究，并制作相應(yīng)的措施。施。 2)設(shè)計(jì)方便、適用、可靠的鋼管柱地表定位平臺(tái)，設(shè)計(jì)方便、適用、可靠的鋼管柱地表定位平臺(tái)，滿足鋼管柱精準(zhǔn)定位、牢固固定、砼澆注的要求。滿足鋼管柱精準(zhǔn)定位、牢固固定、砼澆注的要求。 3)研究在鉆孔樁孔內(nèi)水下定位鋼管柱底部的關(guān)鍵研究在鉆孔樁孔內(nèi)水下定位鋼管柱底部的關(guān)鍵技術(shù)，滿足可調(diào)節(jié)和固定鋼管柱的要求，并制定技術(shù)，滿足可調(diào)節(jié)和固定鋼管柱的要求，并制定相應(yīng)措施。相應(yīng)措施。Tianjin Metro深孔水下鋼管柱安裝工藝一一 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)

24、外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 4)研究鋼管柱底部調(diào)節(jié)和定位設(shè)施承受水壓的能研究鋼管柱底部調(diào)節(jié)和定位設(shè)施承受水壓的能力，制定鋼管柱各部位的密封措施，以保證鋼管力，制定鋼管柱各部位的密封措施，以保證鋼管柱內(nèi)部具備定位操作空間。柱內(nèi)部具備定位操作空間。 5)對(duì)鉆孔樁水下砼澆注過(guò)程中鋼管柱的受力進(jìn)行對(duì)鉆孔樁水下砼澆注過(guò)程中鋼管柱的受力進(jìn)行模擬，分析擾動(dòng)因素，并制定預(yù)防措施。模擬，分析擾動(dòng)因素，并制定預(yù)防措施。 6)根據(jù)鋼管柱計(jì)算出的理論安裝誤差與實(shí)際安裝根據(jù)鋼管柱計(jì)算出的理論安裝誤差與實(shí)際安裝誤差的比較分析，找出產(chǎn)生鋼管柱誤差的環(huán)節(jié)，誤差的比較分析，找出產(chǎn)生鋼管柱誤差的環(huán)節(jié)，并制定相應(yīng)的控制措施。并制定相應(yīng)的

25、控制措施。Tianjin Metro深孔水下鋼管柱安裝工藝二二 研究方法、可行性分析、技術(shù)路線研究方法、可行性分析、技術(shù)路線1 研究方法：研究方法：通過(guò)對(duì)鋼管柱在泥漿內(nèi)的受力分析，研究鋼管柱的通過(guò)對(duì)鋼管柱在泥漿內(nèi)的受力分析，研究鋼管柱的密封措施；密封措施； 數(shù)字模擬鋼管柱在鉆孔樁砼澆注過(guò)程的受力工況，數(shù)字模擬鋼管柱在鉆孔樁砼澆注過(guò)程的受力工況，研究鋼管柱與孔壁間的定位措施；研究鋼管柱與孔壁間的定位措施； 根據(jù)測(cè)量原理從理論上研究鋼管柱安裝精度的影根據(jù)測(cè)量原理從理論上研究鋼管柱安裝精度的影響因素。響因素。Tianjin Metro深孔水下鋼管柱安裝工藝二二 研究方法、可行性分析、技術(shù)路線研究方法

26、、可行性分析、技術(shù)路線2 可行性分析可行性分析人員：扎實(shí)理論基礎(chǔ)、獨(dú)立科研能力、豐富現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)人員：扎實(shí)理論基礎(chǔ)、獨(dú)立科研能力、豐富現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)依托工程：依托工程招標(biāo)完、拆遷進(jìn)行中依托工程：依托工程招標(biāo)完、拆遷進(jìn)行中科研設(shè)備：辦公設(shè)備、施工機(jī)具狀態(tài)良好科研設(shè)備：辦公設(shè)備、施工機(jī)具狀態(tài)良好環(huán)境：?jiǎn)挝恢匾?、領(lǐng)導(dǎo)支持、現(xiàn)場(chǎng)具備科研條件環(huán)境：?jiǎn)挝恢匾?、領(lǐng)導(dǎo)支持、現(xiàn)場(chǎng)具備科研條件Tianjin Metro深孔水下鋼管柱安裝工藝二二 研究方法、可行性分析、技術(shù)路線研究方法、可行性分析、技術(shù)路線3 技術(shù)路線技術(shù)路線搜集資料搜集資料理論分析、數(shù)值模擬理論分析、數(shù)值模擬現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)修正數(shù)值模型修正數(shù)值模型和現(xiàn)場(chǎng)收

27、集數(shù)據(jù)比較和現(xiàn)場(chǎng)收集數(shù)據(jù)比較形成報(bào)告、成果推廣形成報(bào)告、成果推廣Tianjin Metro深孔水下鋼管柱安裝工藝三三 課題已具備的條件、進(jìn)度計(jì)劃課題已具備的條件、進(jìn)度計(jì)劃本課題已具備的條件本課題已具備的條件 在項(xiàng)目立項(xiàng)前期做了大量的基礎(chǔ)研究在項(xiàng)目立項(xiàng)前期做了大量的基礎(chǔ)研究準(zhǔn)備工作，已收集國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋼管柱準(zhǔn)備工作，已收集國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋼管柱方面文獻(xiàn)方面文獻(xiàn)40余篇。余篇。依托工程天津地鐵依托工程天津地鐵M5、M6線有關(guān)工程線有關(guān)工程 主研人員均參與文化中心交通樞紐工程施主研人員均參與文化中心交通樞紐工程施工管理，積累了豐富現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。工管理，積累了豐富現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。課題組成員組成結(jié)構(gòu)合理，有較強(qiáng)的課題組成員組成結(jié)構(gòu)合理，有較強(qiáng)的理論知識(shí)理論知識(shí) 1 課題已具備的條件課題已具備的條件Tianjin Metro深孔水下鋼管柱安裝工