20xx版建筑业十项新技术

20xx版建筑业十项新技术内容摘要：

爆后堆石体前沿向淤泥底部坍落， 形成一定范围和厚度的“石舌”，所形成的边坡形状呈梯形。 当继续填石时， 由于“石舌”上部的淤泥在爆炸瞬间产生的强大冲击力的作用下， 产生超孔隙水压力， 冲击作用使土的结构发生破坏， 扰乱了正常的排水通道， 土体的渗透性变差，超孔隙水压力难以消散，土体的强度降低，承载能力在短时间内丧失，因此抛石可以很容易地挤开这层淤泥并与下层“石舌”相连，形成完整的抛填体，如图 所示。 采用爆炸和抛填循环作业，就可用石方置换掉抛填方向前方一定范围内一定数量的淤泥，达到软基处理的目的。 （ 1）线药量 qL 计算 qL= q0. LH. Hmw Hmw= HM+ mγ .HM/ wγ .h 式中： q—— 线药量（ kg/m） ,即单位布药长度上分布的药量； q0—— 单耗（ kg/m3），即爆除单 位体积淤泥所需药量，一般为（ ）㎏ /m3； LH—— 爆破挤淤填石一次推进水平距离（ m） ； Hmw—— 计入覆盖水深的折算淤泥厚度（ m） HM—— 置换淤泥厚度（ m） ； wγ —— 水重度（ kN/m3） ； mγ —— 淤泥重度（ kN/m3） ； Hw—— 覆盖水深，即泥面以上的水深。 （ 5）石料应使用不易风化石料，粒径应大于 30cm。 （ 6）堆填石料范围：一次处理淤泥宽度沿线；高度为 ～ 倍淤泥深度。 （ 7）爆破安全震动速度及水中冲击波安全距离可参照《爆破安全规程》 GB6722 之规定进行。 爆破挤淤重在“挤”， 必须地处开阔地带， 保证在爆炸后抛填体的重力作用下淤泥可以被挤出待处理地基范围， 并且不会对环境造成污染和破坏。 主要适用于港口工程的防波堤、 护岸、 码头等基础处理，公路铁路房建等地处海滩、河滩等开阔地带的地基处理。 爆破挤淤法处理软土地基适宜深度为 3～ 25m。 海军 16642 工程防波堤、连云港西大堤、大连港东区围堤、浙江嵊泗中心渔港防波堤、珠海电厂陆域围堤、广东汕头华能电厂、深港西部通道等。 高边坡防护技术 （ 1）对于自然高边坡：通过在坡体内施工预应力锚索、系统锚杆（土钉）或注浆加固对边坡进行处治。 系统预应力锚索为主动受力，单根锚索设计锚固力可高达 3000KN，是高边坡深层加固防护的主要措施。 系统锚杆 （土钉） 对边坡防护的机理相当于螺栓的作用， 是一种对边坡进行中浅层加固的手段。 根据滑动面的埋深确定边坡不稳定块体大小及所需锚固力，一般多用预应力锚（索）杆有针对性的进行 加固防护。 为防治边坡表面风化、冲蚀或弱化，主要采取植物防护、砌体封闭防护、喷射（网喷）混凝土等作为坡面防护措施。 （ 2）对于堆积体高边坡：对 集体高边坡的加固主要采取浅表加固、混凝土贴坡挡墙加预应力锚索固脚、浅表排水和深层排水降压的加固处理等技术。 浅表加固采用中空注浆土锚管加拱形骨架梁混凝土对边坡浅层滑移变形进行加固处理；边坡开挖切脚采用混凝土贴坡挡墙加预应力锚索进行加固；在边坡治理采用浅表排水和深层排水降压相结合进行处置地表水和地下水的排放等。 （ 1）对于自然边坡：根据边坡高度、岩体性状、构造及地下水的分布，判断潜在滑移面的位置。 选择适宜的计算方法确定所需的锚固力并给出整体安全系数。 采用加固防护措施提高边坡的稳定性。 主要技术指标为 ： 1）锚索锚固力： 500～ 3000KN。 2）锚杆锚固力： 100～ 500KN。 3）喷射混凝土：强度不低于 C20。 4）锚（索）杆固定方式：可采用机械固定、灌浆（胶结材料）固定、扩张基底固定方式，根据粘结强度确定锚固力设计值。 在实际工程中，要结合边坡坡度、高度、水文地质条件、边坡危害程 度合理选择防护措施，提高地层软弱结构面、潜在滑移面的抗剪强度，改善地层的其它力学性能，并加固危岩，将结构物与地层形成共同工作的体系，提高边坡稳定性。 （ 2）对于堆积体高边坡： 1）土锚管注浆：土锚管灌注 M20 的水泥净 浆，水灰比 :1，注浆压力 以内。 2）在拱形骨架梁主梁、中空注浆土锚管相间布置，间距 ，坡面按 179。 交错布置。 3）坡面出现塌滑的区域，坡面按 179。 交错布置，在拱形骨架梁主梁布置位置，按 间 距相间布置中空注浆土锚管。 4）对已开挖的坡面全部进行拱形骨架梁混凝土护坡支护。 5）预应力锚索锚固力： 500～ 3000KN。 6）浅表排水花管直径为 50～ 100mm。 7）在堆积体岩体内部设置永久深层排水降压平洞。 （ 1）高度大于 30m 的岩质高陡边坡、高度大于 15m 的土质边坡、水电站侧岸高边坡、船闸、特大桥桥墩下岩石陡壁、隧道进出口仰坡等。 （ 2）适用于 50～ 300m 堆积体高边坡加固。 三峡永久船闸高边坡、李家峡水电站侧岸边坡、小浪底水利枢纽高边 坡、宜昌下涝溪特大桥桥墩下岩石陡壁锚固、大连港矿石码头高边坡、京福国道、京珠高速、小湾水电站、溪洛渡水电站等。 非开挖埋管技术 （ 1）顶管法：直接在松软土层或富水松软地层中敷设中、小型管道的一种施工方法。 施工时无须挖槽，可避免为疏 干和固结土体而采用降低地下水位等辅助措施，从而大大加快施工进度。 短距离、 小管径类地下管线工程施工，广泛采用顶管法。 近几十年，中继接力顶进技术的出现使顶管法已发展成为可长距离顶进的施工方法。 顶管法施工包括的主要设备有：顶进设备、顶管机头、中继环、工程管及吸 泥设备；设计的主要内容是顶力计算；施工技术主要包括顶管工作坑的开挖、穿墙管及穿墙技术、顶进与纠偏技术、陀螺仪激光导向技术、局部气压与冲泥技术及触变泥浆减阻技术。 （ 2）定向钻进穿越：根据图纸所给的入土点和出土点设计出穿越曲线，然后按照穿越曲线利用穿越钻机 先钻出导向孔、 再进行扩孔处理， 之后利用泥浆的护壁及润滑作用将已预制试压合格的管段进行回拖，完成管线的敷设施工。 其主要技术包括： 1）根据套管允许的曲率半径、工作场地及岩土工程条件，确定定向钻进的顶角、方位角、工具面向角、空间坐标，设计出定向钻进的轨迹草图。 2） 导向孔钻进是采用射流辅助钻进方式， 通过定向钻头的高压泥浆射流冲蚀破碎旋转切削成孔的，以斜面钻头来控制钻孔方向。 通过 钻机调整钻进参数，来控制钻头按设计轨迹钻进。 3）将导向孔孔径扩大至所铺设的管径以上，减少敷设管线时的阻力。 4）用分动器将要敷 设的管线与回扩头进行连接，在钻杆旋转回拉牵引下，将管线回拖入已成型的轨迹孔洞。 （ 1）顶管法的技术指标应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》GB5026 《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》 JC/T640 的规定。 （ 2）定向钻进穿越技术中，控制点的位置确定、钻机拖拉力的计算和钻机的选择按规范《油气输送管道穿越工程施工规范》 GB50424 的要求执行。 （ 1）顶管法适用于直接在松软土层或富水松软地层中敷设中、小型管道。 （ 2）定向钻进穿越法适合的地层条件为岩石、砂土、粉土、黏性 土。 对仅在出土点或入土点侧含有卵砾石等不适和定向钻施工的地层条件时，在采取得当措施后也可进行定向钻进穿越施工。 浙江镇海穿越甬江的顶管工程、上海穿越黄浦江的顶管工程、西气东输穿越黄河顶管工程等。 大断面矩形地下通道掘进施工技术 大断面矩形地下通道掘进施工技术是利用矩形隧道掘进机在前方掘 进， 而后将分节预制好的混凝土结构在土层中顶进、拼装形成地下通道结构的非开挖法施工技术。 矩形隧道掘进机在顶进过程中， 通过调节后顶主油缸的推进速度或调节螺旋输送机的转速， 以控 制搅拌舱的压力，使之与掘进机所处地层的土压力保持平衡，保证掘进机的顺利顶进，并实现上覆土体的低扰动；在刀盘不断转动下，开挖面切削下来的泥土进入搅拌舱，被搅拌成软塑状态的扰动土；对不能 软化的天然土，则通过加入水、粘土或其他物质使其塑化，搅拌成具有一定塑性和流动性的混合土， 由螺旋输送机排出搅拌舱，再由专用输送设备排出；隧道掘进机掘进至规定行程，缩回主推油缸，将分节预制好的混凝土管节吊入并拼装，然后继续顶进，直至形成整个地下通道结构。 大断面矩形地下通道掘进施工技术施工机械化程度高，掘进速度快，矩形断面利用率高 ，非开挖施工地下通道结构对地面运营设施影响小，能满足多种截面尺寸的地下通道施工需求。 地下通道最大宽度 ；地下通道最大高度。 能适应 N 值在 10 以下的各类黏性土、砂性土、粉质土及流砂地层；具有较好的防水性能，最大覆土层深度为 15m；通过隧道掘进机的截面模数组合，可满足多种截面大小的地下通道施工需求。 上海轨道交通 6 号线浦电路车站、 8 号线中山北路车站、 4 号线南浦大桥车站等。 复杂盾构法施工技术 复杂 盾构法施工技术为复杂地层、复杂地面条件下的盾构法施工技术，或大断面（洞径大于 10m） 、异型断面形式（非单圆形）的盾构法施工技术。 “盾”是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾型钢壳， “构”是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。 由于盾构施工技术对环境影响很小而被广泛的采用，得到了迅速的发展。 盾构机主要是用来开挖土砂围岩的隧道机械，由切口环、支撑环及盾尾三部分组成。 就断面形状可分为单圆形、双圆形及异型盾构。 所谓盾构施工技术，是指使用盾构机，一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳， 一边进行隧道掘进、出渣 ，并在盾构机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，从而在不扰动围岩的基础上修筑地下工程的方法。 选择盾构型式时，除考虑施工区段的围岩条件、地面情况、断面尺寸、隧道长度、随到线路、工期等各种条件外，还应考虑开挖和衬砌等施工问题，必须选择能够安全而且经济地进行施工的盾构型式。 根据盾构头部的结构， 可将其大致分为闭胸式和敞开式。 闭胸式盾构与可分为土压平衡式盾构和泥水加压式盾构；敞开式盾构又可分为全面敞开式和部分敞开式盾构。 （ 1）承受荷载 设计盾构时需要考虑的荷载如：垂直和水平土压力、水压力、自重、上覆 荷载的影响、变向荷载、开挖面前方土压力及其他荷载。 （ 2）盾构外径 所谓盾构外径，是指盾壳的外径，不考虑超挖刀头、摩擦旋转式刀盘、固定翼、壁后注浆用配管等突出部分。 （ 3）盾构长度 盾构本体长度指壳板长度的最大值， 而盾构机长度则指盾构的前端到尾端的长度。 盾构总长系指盾构前端至后端长度的最大值。 （ 4）刀盘扭矩 刀盘扭矩可进行简便计算： 式中： T—— 装备扭矩（ KN178。 m） ； D—— 盾构外径（ m） ； a—— 扭矩系数（土压平衡式盾构 a=8～ 3；泥水加压式盾构 a=9～5）。 （ 5）总推力 盾构的推进阻力 组成包括：盾构四周外表面和土之间的摩擦力或粘结阻力（ F1） ；推进时，口环刃口前端产生的贯入阻力（ F2） ；开挖面前方阻力 (F3)；变向阻力（曲线施工、蛇形修正、变向用稳定翼、挡板阻力等） （ F4） ；盾尾内的管片和壳板之间的摩擦力（ F5） ；后方台车的牵引阻力（ F6）。 以上各种推进阻力的总和（∑ F） ，须对各种影响因素仔细考虑，要留出必要的富余量。 适用于各类土层或松软岩层中隧道的施工。 2020 年北京地铁 10 号线在穿越三元桥临楼地段，盾构双线调至净距 ； 2020 年北京地铁 9 号线军一东区间盾构机在湖泊下砾岩层中掘进； 2020 年上海率先采用双圆形盾构机施工 M8 线地铁区间；上海外滩观光隧道实现了城市复杂地层近距离叠交隧道施工。 能化气压沉箱施工技术 智能化气压沉箱施工技术是指在沉箱下部设置一个气密性高的钢筋混凝土结构工作室， 并向工作室内注入压力与刃口处地下水压力相等的压缩空气，使在无水的环境下进行无人化远程遥控挖土排土， 箱体在本身自重以及上部荷载的作用下下沉到指定深度后， 在沉箱结构面底部浇筑混凝土底板， 形成地下 沉箱结构的新型施工技术。 智能化气压沉箱在施工中， 利用气体压力平衡箱体外水压力， 沉箱底土体在无水状态下进行无人化远程遥控开挖，通过远程监视系统，沉箱在下沉过程中可以直接辩别并较方便地处理地下障碍物，同时避免了坑底隆起和流砂管涌现象。 相比常规的沉井施工方法， 智能化气压沉箱施工方法由于气压反力的作用，箱体容易纠偏和控制下沉速度，可以防止突沉、超沉，且周边地层沉降小，对环境影响小；相比地下连续墙施工方法，可显著减少围护结构的插入深度，具有可观的经济性。 （ 1）无排气环保螺旋机出土速度： 16m3/h。 （ 2）远程遥控自动挖掘机，铲斗容量 ～ ，并配有专门的 远程监视系统。 （ 3）减摩泥浆：钠基膨润土、纯碱、 CMC，密度 ～ ，黏度 30～ 40S。 （ 4）配有专门的人员生命保障系统（包括医疗舱、减压舱等） ，工作室在有人状态下氧气含量保持 19%～ 23%，气压小于 ，人员在高压常压环境之间转换有专门操作规程并有各种故障的应急预案，防止减压病的发生。 智能化气压沉箱施工技术可适用于软土、黏土、砂性土和碎 (卵 )石类土及软硬岩等各种地质。