上海虹梅南路越江隧道管片钢筋优化设计.pdf

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1、第4期（总第186期）No.4(SerialNo.186)2016年8月CHINAMUNICIPALENGINEERINGAug.2016DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2016.04.020上海虹梅南路越江隧道管片钢筋优化设计刘涛（上海黄浦江越江设施投资建设发展有限公司，上海200335）摘要：通过细化埋深分档、构造筋优化、关键设计参数优化等手段，对上海虹梅南路越江隧道管片配筋设计进行优化。优化后的管片整体含钢量减少17%，创造极大的经济效益，为上海同类工程的设计提供工程类比的新依

2、据。关键词：盾构隧道；含钢量；优化设计中图分类号：U455.43文献标志码：A文章编号：1004-4655（2016）04-0066-02盾构法以其机械化程度高、施工速度快、对环环宽2.0m。管片分块数为10块，由7块标准块（S1境影响小、技术成熟等优势，成为最重要的施工方~S7）、2块邻接块（S8、S9）和1块封顶（S10）块[1]法。上海自20世纪60年代建设第一条打浦路隧组成，采用错缝拼装的形式。管片混凝土强度等级道起，总共已修建完成13条越江隧道，除外环隧为C60，抗渗标准P12。盾构段最大覆土为43

3、m，2道为沉管隧道外，其余均为盾构法。目前在建或设设计最大水压达到5.8kg/cm，穿越的主要地层有粉计中的越江隧道有6处，均为大直径盾构法隧道。质黏土、淤泥质黏土、黏质粉土、砂质粉土、粉砂现阶段基于结构设计中计算模型的差异，地层参数层等。与结构参数的不确定性，隧道管片力学的复杂性，2初始配筋设计管片结构设计在截面内力计算及配筋形式上存在较虹梅南路隧道最大覆土为43m，为上海埋深大差异。随着盾构施工法的大量使用，更合理、更最大的越江盾构隧道。初始设计参考上海市以往类经济的管片结构形式，特别是管片中钢筋的选择成

4、似工程，将管片分为浅埋、中埋、深埋3种类型进为管片结构设计中重要的内容。管片结构设计的精行配筋设计。深埋管片S1分块初始配筋设计如图细、合理，在一定程度上可降低管片的含钢量。本1所示。根据隧道的实际位置，3种类型管片覆土文通过多个方面对虹梅南路越江隧道管片配筋设计深度的使用范围为小于18m、18~30m、30~43m。进行优化，为未来超深埋大直径盾构隧道管片设计与研究提供依据。1工程概况虹梅南路—金海路通道越江段工程位于上海闵行区和奉贤区，北起虹梅路、永德路交叉口，沿现状虹梅南路向南延伸，先后穿越多条城市干道

5、及黄浦江，终点至西闸路以南约500m，全长5260m。其中盾构段采用东西线2条平行隧道，长度均为3390m。盾构段隧道外径14.5m，管片厚度为0.6m，收稿日期：2016-01-07图1深埋管片S1分块初始配筋设计图作者简介：刘涛（1978—），男，高级工程师，博士，主要从事城市隧道建设工作。根据统计结果，上海大部分已建越江隧道的最66刘涛：上海虹梅南路越江隧道管片钢筋优化设计2016年第4期大覆土深度≤33m。当覆土深度＜20m时，管片方法很多，设计中最常用的方法是修正惯用法。地3含钢量位于125~164

6、kg/m范围中；当覆土深度层抗力对管片结构内力计算结果影响较大。修正惯3位于20~27m时，管片含钢量位于133~179kg/m用法示意如图2所示。范围中；当覆土深度位于27~33m时，管片含钢量3位于145~195kg/m范围中。虹梅南路隧道初始设计的浅埋、中埋、深埋管片的含钢量分别为125、3153、204kg/m。由于覆土极深，其深埋管片的含钢量超过上海以往越江隧道管片的最大含钢量。从设计角度出发，对照隧道所处的地质条件，虹梅南路隧道管片配筋存在优化的余地。3优化设计虹梅南路隧道西线盾构段于2012年5

7、月始发图2修正惯用法示意图掘进，当时已根据原始设计生产一定数量的浅、中、优化设计中采用新的6档覆土深度，每档覆土深埋管片。从2012年7月起，设计单位与业主方、的参数需要重新确定。土层抗力系数难以精确测施工单位开始讨论管片配筋优化的问题，最终从定，通常根据规范的推荐值、地质报告推荐值，结3个方面着手完成优化设计。合工程经验，相似工程类比综合选取。本次优化设3.1细化埋深分档计中，使用阶段也强化地层抗力的影响，在规范推根据虹梅南路隧道初始设计，隧道埋深分为荐的抗力系数取值中选取优化的参数，与实际情况浅埋、中埋和

8、深埋，临界覆土深度分别为18、30、更为接近，计算假定相对合理，从而计算内力值有43m。通过对配筋结果进行分析，发现对于某一所下降，配筋量也相应下降。种埋深工况，其区间段内较浅位置的管片配筋量3.4配筋优化结果偏高。通过对地质条件的深化解读与研究，进一综合管片主筋和构造筋的优化，本次优化设计步细化埋深的分档，可以在一定程度上减少钢筋使得管片整体含钢量下降约17%。的用量。考虑到施工现场的管理难度等因