嵌岩低桩承台锁口钢管桩围堰设计与施工技术

昌九高铁扬子洲赣江公铁大桥西支主桥为(48+144+320+144+48)m无砟轨道钢箱桁组合梁斜拉桥。桥塔墩位于通航河道内,桥位处河床覆盖层浅,基岩强度高,基础由大直径钻孔桩和矩形嵌岩低桩承台组成,承台采用锁口钢管桩围堰施工方案。G33号主墩围堰平面设计尺寸54.56 m×28.52 m,锁口钢管桩采用Q345B材质∅1020 mm螺旋钢管,长28 m,钢管桩之间采用C-T形锁扣连接;围堰设置4层内支撑,单层内支撑设3道对撑,内支撑四角设型钢斜撑;基底设置混凝土垫层参与围堰结构受力。围堰采用XR360旋挖钻机在岩层中引孔,孔内换填细砂后插打钢管桩,钢管桩壁内、外两侧换填砂采用高压旋喷注浆加固。围堰设置智能化监测系统,对围堰受力、变形等进行实时动态监控。实践证明,该桥围堰结构安全可靠、止水效果良好、施工快捷高效。

深中大桥东锚碇筑岛围堰基于淤泥强度动态增长的设计方法

深中通道深中大桥为主跨1666 m的三跨钢箱梁悬索桥,其东锚碇为海中重力式锚碇,采用筑岛围堰方案施工。原筑岛围堰方案采用静态设计方法设计,采用“锁口钢管桩+工字型板桩+钢箱围箍”的组合式筑岛围堰方案。针对原方案存在的材料利用率低、结构设计尺寸偏大、结构之间受力不协调等缺点,在分析淤泥强度增长规律的基础上,提出基于淤泥强度动态增长的筑岛围堰设计方法(动态设计方法)。该方法首先确定不同施工阶段围堰支撑处土体弹簧刚度和平行钢丝索围箍等效弹性支撑刚度,然后利用响应面法建立各施工阶段自变量参数(钢管桩壁厚、钢管桩直径、围箍数量)与控制指标(钢管桩最大应力、桩顶最大位移、围箍最大应力)之间的映射关系;最后利用改进粒子群算法进行围堰结构设计参数优化。采用该动态设计方法进行设计,确定采用锁口钢管桩(直径2000 mm、壁厚18 mm)+工字型板桩+平行钢丝索(7根,单根为184股∅5 mm钢丝)柔性组合式筑岛围堰方案。采用有限元法计算静、动态设计方法下钢管桩最大应力,并与现场实测值比较。结果表明:动态设计方法下,围堰结构受力更合理,各构件应力水平更协调。

丹江口水库特大桥钢-混凝土组合围堰施工技术

丹江口水库特大桥为主跨760 m双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥,主墩采用整体式承台+大直径群桩基础,主墩承台平面为八边形,尺寸为48 m(横桥向)×26 m(顺桥向)×6.5 m(高),承台底部设置26根直径2.8 m钻孔灌注桩。为适应库区倾斜裸岩地形,降低施工难度及施工费用,主墩围堰采用下部混凝土挡墙围堰+上部单壁钢围堰的钢-混凝土组合围堰方案。下部混凝土挡墙围堰采用衡重式挡墙围堰及抗滑桩挡墙围堰,高3~11 m;上部单壁钢围堰分块设置,其长度与下部挡墙围堰匹配,高8 m。钢-混凝土组合围堰施工时,首先根据地形条件进行挡墙围堰分段,之后采用破碎锤开挖混凝土挡墙围堰基础;混凝土挡墙围堰采用分层、分块施工,顶部圈梁与挡墙围堰同步浇筑;上部单壁钢围堰采用加工厂预制+现场分块安装,并预留竖向型钢接长部分;最后进行单壁钢围堰底部及组合围堰山体连接处止水混凝土施工,完成钢-混凝土组合围堰施工。钢-混凝土组合围堰的应用,有效缩短了基础施工周期,降低了围堰施工难度及施工费用,经济合理,满足现场施工各项要求。

皖南地区特大桥承台深基坑钢板桩围堰施工技术分析

文章依托皖南地区某特大桥深基坑钢板桩基坑支护工程,对钢板桩在深大基坑支护中的应用,以及钢板桩土压力分布规律做了细致的研究,针对该深大基坑工程的施工难点进行介绍,并利用软件对钢板桩进行结构变形和应力分析,为以后类似工程施工提供参考。

船桥碰撞动力学过程的非线性数值模拟

为了确定船舶对桥墩碰撞力的大小,提出了基于非线性有限元分析技术的船舶和桥梁碰撞作用的动力全过程模拟方法.通过建立全船有限元模型并细化首部结构,考虑周围流场的作用,对强非线性的碰撞过程进行模拟.同时考虑了船舶吨位、碰撞初速度、碰撞位置、桥墩截面形式与尺寸等因素的影响,将不同吨位的计算结果和规范及经验公式进行了比较.结果表明,显式瞬态非线性有限元分析技术可以对船桥碰撞过程进行成功模拟;AASH-TO公式适用于小吨位船舶的低速碰撞,修正的Wosin公式适用于大吨位船舶高速碰撞;船舶速度和吨位对最大碰撞力的影响最显著,碰撞的部位和桥墩截面形状影响次之,桥墩截面尺寸影响非常微弱.该方法可以有效地解决桥梁设计过程中碰撞力取值问题.

湘江特大桥双壁钢套箱围堰受力分析及优化处理

长湘高速公路湘江特大桥主桥为(115+195+115)m三跨预应力混凝土连续刚构桥,该桥58号、59号主墩承台采用无底双壁钢套箱围堰施工。为使围堰结构合理、施工安全,采用三维有限元软件ANSYS对该桥58号、59号主墩承台围堰进行结构分析,并结合施工现场的特点,对围堰结构进行优化处理。结果表明:围堰封底混凝土达到80%设计强度并进行堰内抽水时为最不利工况;增大环板厚度使围堰结构受力明显减小;围堰夹壁内填充混凝土较填充水可有效减少结构的最大应力和变形、提高结构的刚度和稳定性;围堰最可能的失效模式为钢围堰连同封底混凝土一起上浮,增加封底混凝土与桩护筒间的握裹力(采取围堰压重、堰壁内灌水等措施)有利于提高围堰抗浮稳定性。实践证明优化措施取得了良好的效果。

蔡家湾汉江特大桥深水基础钢套箱围堰施工技术

蔡家湾汉江特大桥167号、168号墩的深水基础采用"先平台后围堰"方案施工。先搭设钢栈桥和钻孔平台进行钻孔桩施工,同步进行双壁钢套箱围堰的设计与加工,利用钻孔平台进行围堰的拼装,采用千斤顶起吊系统下放围堰到设计标高后,进行围堰清基、封底、抽水和承台施工。在该方案实施过程中,采取桩基钻孔与围堰拼装、围堰接高与吸泥下沉、围堰下沉与钢护筒内清渣等工序之间平行作业的方式,节省了工期;巧妙地使用千斤顶和分配梁上的2个螺栓,采用千斤顶起吊系统使围堰下放平稳、安全;根据施工水位对围堰封底厚度进行优化以节约成本。

青岛海湾大桥非通航孔桥承台混凝土吊箱围堰施工技术

青岛海湾大桥第七合同段45跨非通航孔桥部分承台施工选用混凝土吊箱围堰方案。混凝土吊箱围堰主体结构包括下部钢筋混凝土吊箱、上部防浪板、吊装系统及体系转换构件等。介绍混凝土吊箱围堰的主体结构设计及施工。总结混凝土吊箱围堰的主要特点及其施工过程中的不足。

深水基础大规模超长钢板桩围堰施工过程安全性分析

以阜阳至六安铁路颍河特大桥主墩深水基础超长钢板桩围堰施工为例,考虑钢板桩、内支撑和周围土体相互作用,运用ANSYS软件,建立其三维整体有限元模型,分别对静水和流水条件下超长钢板桩围堰施工过程进行力学行为及安全性分析。结果表明:钢板桩桩身水平位移随着工序的推进不断增大,最大水平位移位于基坑开挖面附近;每道内支撑最大轴向应力出现在该道内支撑施工完成以后的第1个抽水吸泥工序,并随工序的推进而波动变化;施工过程中应该特别注意最后2个工序的施工安全;流水压力对钢板桩围堰的影响主要体现在迎水面的钢板桩桩身水平位移有所增大;基底抗隆起和围堰整体抗倾覆安全系数均满足相关规范要求,施工过程结构是安全的。

鄂东长江大桥主5号墩承台钢管围堰设计与施工

鄂东长江大桥主5号墩位于长江北河道内,基础为钻孔灌注桩群桩基础,高桩承台。承台尺寸为42 m×29.5 m×8 m,采用有底钢管围堰施工。围堰由壁板、底板、围檩支撑、定位、限位、下放及底板提吊等系统组成。首次采用钢管作为围堰壁板结构。壁板单元由钢管组焊接而成,各单元现场用螺栓连接。主5号墩承台钢管围堰施工已取得成功。从结构比选、设计、安装等方面介绍该承台有底钢管围堰。

沪通长江大桥天生港专用航道桥3号主墩钢围堰施工技术

沪通长江大桥天生港专用航道桥为(140+336+140)m三跨连续刚性梁柔性拱桥,该桥3号主墩采用钻孔灌注桩基础、深水埋式承台。3号主墩基础采用双壁钢围堰方案施工,钢围堰长58.1m、宽28.1m、高20.6m。钢围堰在桥位附近船厂内分2节(底节高14.8m,顶节高5.8m)整体制造、拼装,利用浮吊及平板驳船运输至墩位后,再利用大型浮吊分节沉放和接高;采用以吸泥法为主、抓斗取土法为辅的方式将钢围堰下沉到位;采用多导管布置、中心集料斗法和混凝土罐车自卸法相结合,由上游往下游推进,一次完成封底混凝土施工。3号主墩钢围堰封底后,检查未发现漏水现象,施工质量达到设计要求。

青岛海湾大桥大沽河航道桥钢围堰加工与防腐

青岛海湾大桥大沽河航道桥为不对称独塔四跨连续钢箱梁自锚式悬索桥。承台施工采用无底钢围堰,围堰采用单双壁结合的形式,由防撞钢围堰、单壁钢围堰、内支撑系统、悬吊系统、导向系统及锁定系统等组成。介绍钢围堰加工工艺与加工流程。该桥处于强腐蚀海洋大气环境与海水腐蚀环境,为防止钢围堰的腐蚀,采用环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆、脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆进行防腐涂装。

高桩承台钢吊箱围堰施工工艺

常州港录安洲夹江大桥主墩采用钢吊箱围堰施工,文章结合夹江大桥钢吊箱特点,介绍了急流中钢吊箱围堰的主要施工步骤,指出吊箱安装、封底、承台施工中的注意事项,提出了建议和一些体会。

芜湖长江大桥双壁钢围堰锚碇系统设计与施工

介绍芜湖长江大桥双壁钢围堰锚碇系统的组成及作用 ,锚碇系统的受力计算、锚碇系统的施工及导向船联结梁的受力分析。

青岛海湾大桥非通航孔桥承台围堰形式的比较与实施

青岛海湾大桥非通航孔桥承台按照其大小分E、F、G三类,共90个,施工采用4种围堰方案:钢板桩围堰、插板桩围堰、单壁钢围堰及有底混凝土围堰方案。介绍4种围堰的结构设计与施工方法,从工期及经济性方面对这4种方案进行分析比较。从现场应用情况来看,单壁钢围堰及混凝土吊箱围堰在工期、成本控制方面比其他2种围堰形式有较大优势。

围堰施工技术在农田水利工程中的应用实证研究

以某农田水利工程为例,探讨了围堰施工技术在农田水利工程中的应用。通过分析工程特点,选择土石围堰和钢板桩围堰相结合的施工方案。在围堰设计、施工过程管理、质量控制等方面进行了创新和优化,采用复合断面形式、护筒跟进法等技术,有效提高了施工效率和质量。同时,对围堰拆除和废弃材料处理进行了科学安排,实现了资源的高效利用。研究结果表明,采用预制块+反滤+土石围堰相结合的新型复合围堰技术,可有效解决传统围堰存在的渗透、稳定性等问题,为类似工程提供了有益的参考。未来研究还应积极探索技术方案,从农田水利角度出发,深入分析围堰施工的独特之处,让应用技术能够真正落实到工程建设活动中。

平潭海峡公铁两用大桥非通航孔引桥围堰设计与施工

平潭海峡公铁两用大桥浅水区非通航孔(水深15m以内)引桥为跨径48m的预应力混凝土梁桥,采用钻孔桩基础,基础采用围堰施工。围堰采用钢吊箱结构,平面尺寸为14.8m×23m,高12.3m,围堰内设2层内支撑,经围堰封底后抽水抗浮和浇注承台后抗沉工况计算,确定封底混凝土厚2m。结合平潭海域海况特点,充分考虑波浪力的作用以及潮差大的影响,钻孔桩施工后,整体拼装吊箱围堰,利用千斤顶整体下放围堰至设计标高;在围堰内设置了3层导向限位装置,以保证入水后的围堰安全;在围堰封底抽水后,对围堰吊挂系统进行二次安装,再次安装吊杆和吊挂牛腿,以满足承台施工需要;围堰侧板和底板间通过销轴连接,并焊接斜撑杆,将底板和侧板固定,以抵抗波浪振动。

哑铃形咬合桩围堰水流力作用试验研究

内陆河流的桥梁基础在施工期间可能遭遇洪水侵袭,对围堰基础和内部支撑产生影响。桥梁围堰水流力的研究对围堰的设计、施工具有重要的理论意义和实用价值。针对哑铃形围堰,开展1∶100模型试验,将数值模拟结果与试验结果进行对比验证,分析哑铃形围堰结构在水流作用下的受力特点,研究其在不同流速、吃水深度、水流夹角下的水流力作用。研究结果表明:试验中较高流速下的水流力系数基本平稳,且水流力与流速平方成正比;水流力与吃水深度几乎成正比关系;随着流向角增大,顺向水流力减小,横向水流力非线性增大;试验结果与采用原始比例的数值模拟结果基本吻合。

武汉青山长江公路大桥钢套箱围堰下沉施工技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,20号桥塔墩钻孔桩基础采用哑铃形双壁钢套箱围堰(平面尺寸103.8m×43.4m、高37.0m)平台一体法施工。围堰下沉过程中,上、下游两端的河床面高差大,下沉施工分为下沉准备、着床前与着床后下沉、清基与封堵4个阶段。下沉前安装控制及导向系统,布置吸泥设备,完成平台系统向下沉体系的转换;随着围堰下沉,向双壁舱内注水,使下沉力始终保持在吊挂力的允许范围内,完成着床前下沉;通过测量及数据分析掌握围堰姿态、入土深度、吊挂力,并根据检算分析指导围堰吸泥、配重,采用下游端优先下沉、上游端配合下沉的方式完成着床后下沉;下沉至设计高程后,进行清基及封堵,完成围堰下沉施工。围堰下沉过程姿态可控、安全平稳,围堰就位后的精度满足规范要求。

围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型试验研究

目前跨江河大桥常采用围堰进行下部结构施工，围堰主要靠钢管桩和封底混凝土之间的粘结力抵抗水浮力和其他荷栽，为研究围堰封底混凝土与钢管桩间粘结力的主要影响因素，并得到粘结力的可靠取值，制作了4组9个围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型。模型中部采用中空钢管模拟钢管桩，下部的封底混凝土按现场施工工艺浇筑，在钢管桩上部设置反向牛腿与下部封底混凝土构成自平衡加载体系，中间采用千斤顶模拟实际围堰的受力状况进行分级加载试验，并进行了仿真计算分析。结果表明：C25封底混凝土粘结力为0．3～0．54MPa，目前设计使用的粘结力经验值偏安全；混凝土强度等级越高，粘结力越大；封底混凝土厚度与钢管桩直径的比值对粘结力影响不明显；施工工艺和钢管桩表面状态对粘结力影响较大。