地铁盾构隧道管片配筋型式探讨
7页1、地铁盾构隧道管片配筋型式探讨 摘要:目前国内地铁盾构隧道通常采用单层钢筋混凝土管片作为永久结构,由于盾构隧道绝大部分在繁华市区的建筑物、交通干道之下,沿途还穿越各种管线,钢筋混凝土管片的质量不但直接决定盾构隧道的使用寿命,而且将影响隧道上部建构筑物的正常使用。本文以广州地铁为工程背景通过理论分析及对目前所采用的配筋型式进行研究,结合实际使用效果,对盾构管片的合理配筋型式进行探讨,希望能对提高盾构隧道管片的质量有所参考。关键字:盾构 管片 裂缝 配筋1 概况 我国在城市地下铁道的建设中,盾构施工法以其良好的防水性能、施工安全陕速、对周围环境的影响极小等优点,在地下铁道的建设中已成为重要的可选施工方法之一,在许多场合已成为首选方法。尤其是随着国内外盾构设备技术水平的提高、盾构设备在工程成本中所占比重的下降,盾构施工法的工程造价已接近甚至低于矿山法暗挖施工和明挖法施工。在广州地铁已建和在建区间隧道中已经采用了较大数量的盾构法施工隧道,并已在诸多方面显示出其优越性。在广州地铁三号线中盾构法已成为最主要的区间隧道施工方法,在长约31km的区间隧道中有约21km采用盾构法施工。 广州地铁三号线所采
2、用的管片型式是当前常用的平板型钢筋混凝土管片。每环管片由6块组成,3块标准块,2块邻接块,1块封顶块,管片厚度为03m,外径为60m,内径为54m,每吓宽度15m,管片与管片之间用弯螺栓连接。 钢筋价格(含加工费)按4 000元/t计算,则管片含钢量每提高1kgm,盾构区间工程费用将会增加约90万,日前国内已完工的盾构隧道管片含钢量为128-165kgm不等,相差37ksm3,采用不同的含钢呈,将会使三号线盾构区间工程投资有3 339万的差别。因此对管片合理配筋型式的研究具有很强的实际意义。2 计算模型的讨论 管片配筋通常以管片的结构分析为基础,结合实际使用中出现的问题以配置相应的构造钢筋。设计时除考虑结构在正常使用时的各种荷载组合工矿外,还应充分考虑管片在包括制造、运输、拼装过程中的各种因素的影响。 在我国使用较多的设计理论主要以日本的规范为借鉴,其重点放在结构施工完毕后的永久荷载作用下的工况,对工况采取限定最小计算荷载进行考虑,但对其实际内力分布分析得不够透彻。由于接头的存在,对衬砌内力分布会造成一定的影响。衬砌环的计算对接头的处理有两种方法:第一种是将衬砌环看做刚度均匀的结构,但
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