智能双液注浆泵关键技术研究及应用

为解决传统双液注浆设备注浆配比精度低、达到指定配比时间长、注浆流量稳定性差、注浆压力不可控等问题,设计一种由2套独立的液压系统控制、可实现双液浆任意配比注入的智能双液注浆泵。其采用双联齿轮泵组设计,保证了液压系统的高效性和稳定性,提高了双液浆注入的稳定性,使双液注入配比精准度显著提升,配比误差控制在10%以内;通过PLC控制程序的设置,缩短了达到指定配比的时间,时间控制在25 s以内;通过设置梯次注浆程序,使注浆压力可控并保证了注浆质量。通过注浆模拟试验证明,该泵能够实现双液浆配比的精细化控制,同时具备“梯次注浆工艺”自动化控制的性能特点。经过现场的应用对比可知,该智能双液注浆泵能够提升双液注浆质量,降低注浆材料的消耗。

深水硬质岩嵌入式承台无封底施工关键技术

深水嵌入式承台基础施工中,需将泥面开挖至封底混凝土以下并对基底进行清理,以保证封底混凝土的高度和浇筑质量。对于地质条件良好的硬质岩,存在开挖困难、水下作业工期长、质量控制难、施工成本高等问题。该文依托重庆嘉华轨道专用桥主墩承台施工,采用理论分析、数值计算和工程实施验证相结合的方法,形成一种深水硬质岩嵌入式承台无封底施工技术。该施工技术,采用开挖壁体基槽并浇筑基槽混凝土的方式取代大体积封底混凝土,达到为承台施工提供干作业环境的目的,可将承台范围内基坑开挖由水下作业转为干作业,缩短水下开挖作业工期,节约水下混凝土用量,提高施工质量和施工效率,降低施工成本。

未胶结钙质砂中表面基础承载力研究

本文针对南海未胶结钙质砂开展室内表面基础模型试验、大变形有限元模拟和三轴排水试验,获得钙质砂承载特性与力学性质。通过进行室内模型试验,获得松砂和中密砂中反力-位移曲线,且发现基础周围颗粒破碎不明显。然后采用商业软件Abaqus中的大变形有限元模块耦合欧拉-拉格朗日(CEL)开展表面基础有限元计算,本构模型采用摩尔-库伦模型,本构参数通过三轴排水试验确定。有限元模型经室内模型试验结果验证可靠后,开展变参计算,探究基础尺寸和土体相对密实度对表面基础承载力的影响。结果表明,表面基础承载力随基础直径增加而增大,满足幂函数变化规律,进而给出了容许承载力和极限承载力随基础直径变化的预测公式。

城市轨道交通工程施工安全事故聚类分析

为确定城市轨道交通工程施工事故的主要类型,并探究全过程的各种风险因素。针对城市轨道交通工程施工安全事故,提出了基于K-means均值的城市轨道交通工程施工安全事故聚类分析的主要流程,分析验证了安全风险分布的重点阶段与主导因素,同时,确定了城市轨道交通工程施工事故的主要类型。研究可以建立安全风险分布阶段及风险因素基本框架,确定分类变量,形成结构化数据库。

某城市轨道交通停车场新增接车与调试功能分析研究

在以往的城市轨道交通工程接收列车方案中,均是以车辆段的接车平台作为列车卸车的场所。文章结合某城市轨道交通工程实际工期和进度需要,创新性地采用以停车场作为接收和调试列车场所的方案。首先简要介绍该工程概况;然后对其进行必要性分析;接着提出分别以停车场的U型槽过渡段、牵出线、咽喉区作为卸车平台方案,并对停车场新增调试功能方案进行可行性分析;最后得出通过增加相应设备及功能,该停车场满足接车和调试功能要求,可解决全线开通运营时间延期的问题,为类似城市轨道交通工程接车与调试提供借鉴与参考。

常泰长江大桥钢沉井数字化制造技术研究

常泰长江大桥为集高速公路、城际铁路、普通公路于一体的多功能跨江大桥,主航道桥为主跨1176m的钢桁梁斜拉桥,主桥主塔采用全钢台阶形沉井基础,钢沉井平面尺寸大、高度高,制造精度要求高,针对常泰长江大桥主桥5号主塔钢沉井制造面临的技术难题,研究并提出了大型沉井数字化制造技术,将BIM技术与数字化加工技术深度融合,确保了沉井制造精度和施工效率。

混凝土智能生产管理技术研究与应用

针对现有混凝土生产质量管理不严、原材料库存量不准确、生产数据收集效率低下等问题,应用智能传感设备和信息化技术,从原材料进场、混凝土生产、运输到浇筑各个环节进行关键数据采集与监控,并研发了混凝土试块快速成型装置。在此基础上开发了混凝土生产管理系统,实现混凝土生产全过程的数据自动采集与质量控制,提高混凝土生产质量和效率,减轻现场人员的工作强度,减少混凝土浪费。该技术在深中通道项目得到成功应用,具有广泛的推广应用前景。

钻孔灌注桩数字化施工技术及应用

随着钻孔灌注桩向超孔深、超大直径方向发展,其施工控制难度也显著增加。传统施工工艺高度依赖人工对施工参数进行采集和记录,难以满足精细化施工管控的要求。为了保证超长大直径桩施工质量,以双柳长江大桥北主塔桩基施工为依托工程,对钻孔灌注成孔、成桩关键施工参数及采集方式进行分析,并针对成孔、成桩过程的关键参数进行自动化监测装置的开发与应用。研究结果表明采用数字化技术手段,能有效减少施工过程中人工采集工作量,提升钻孔灌注桩施工精细化管控水平,可供类似工程借鉴。

张靖皋长江大桥南航道桥主墩围堰施工关键技术

张靖皋长江大桥南航道桥主跨采用2300 m整体钢箱梁悬索桥,是世界最大跨径悬索桥。南塔采用世界首创超高钢箱-钢管约束混凝土组合索塔,基础承台采用八边形结构,结合桥位水文地质及设计要求,承台外围设锁扣钢管桩围堰作为施工围护结构,后期兼作大桥永久冲刷防护和船撞消能设施。施工过程中,采用履带吊+振动锤/冲击锤配合特制导向架隔孔施打的施工工艺,有效解决了超长锁扣钢管桩的施沉及合龙精度的难题;利用对撑加工成桁架整体安装、基底开挖及护筒围堰壁清理、分仓浇筑水下封底混凝土、导管底口铺设钢板等工艺,极大地降低了现场施工难度,保证了超大基坑水下封底混凝土的浇筑质量,为今后同类型深基坑施工提供了有益的借鉴。

常泰长江大桥主航道桥5号桥塔中塔柱钢筋部品装配化施工关键技术

常泰长江大桥主航道桥为主跨1208 m的公铁两用双塔钢桁梁斜拉桥,5号桥塔采用钢-混混合空间钻石型桥塔,高352 m,分为上、中、下塔柱,中塔柱单塔肢为正八边形截面。5号桥塔中塔柱采用“装配化设计、工业化生产、快速化安装”的钢筋部品装配化施工方案。在钢筋厂内,首先采用研发的钢筋片体和钢筋块体柔性制造生产线进行钢筋片体自动化成型和钢筋块体机械化成型;然后将钢筋块体运输至塔下施工平台,通过步履式组拼胎架组拼成钢筋部品;最后采用塔吊将部品整体吊装上塔,通过锥套锁紧钢筋接头进行快速连接。采用钢筋部品装配化施工技术,减少塔上高空作业人数60%~70%,降低了劳动强度和高空作业安全风险,每节段塔上钢筋施工时间缩短至1~1.5 d,提升了钢筋施工效率,塔柱浇筑后钢筋保护层厚度合格率超过97%,保证了工程施工品质。

富水卵漂石地层盾构近距离下穿运营地铁隧道施工技术研究

[目的]富水卵漂石地层盾构下穿既有地铁线路施工过程中,易导致既有地铁线路上方土体不规则沉降超出控制范围,进而可能引发地下水喷涌和地面塌陷问题。为此,需要对富水卵漂石地层盾构近距离下穿运营地铁隧道的施工技术进行研究。[方法]以新建成都地铁17号线凤溪大道站盾构下穿既有地铁4号线为案例,在阐述工程概况的基础上,选取了4个地面沉降测点和4个深层土体沉降测点,分析了盾构掘进过程中地层的沉降变化规律。采用MIDAS GTS软件建立了三维有限元模型,对采用38 m超长管棚与斜向注浆相结合的加固施工进行模拟,对4号线隧道预加固效果进行了分析。基于此,明确了地面跟踪注浆的时机,进一步分析了地面跟踪注浆的效果。[结果及结论]该加固措施有效提高了4号线结构底部土体的整体性,改善了4号线结构的受力状况,有效控制了4号线的结构沉降。

深切峡谷大倾角长距离轨道运输关键技术研究

依托川藏铁路雅安至林芝段某桥隧工程,针对项目施工地段典型的深切峡谷地形特点,提出一种大倾角长距离轨道运输方案,避免了峡谷地带施工场地少的不利因素,同时克服了修建临时运输公路造价高、环境影响大的缺点,实现了工程用混凝土、钢材等大宗原材料的高效运输。通过总体设计及施工方案比选,大倾角长距离轨道运输方案具有较好的经济效益,具备一定的推广应用价值。

基于有限元分析的连续梁桥同步顶升技术研究

以某高速公路改扩建工程为背景,通过有限元模型,分析多跨连续梁在纵向同步误差下的应力分布规律;通过逐步增加主梁顶升工况的位移量,计算分析梁体纵向顶升不均匀位移差控制值;同时研究了主梁在顶升和落梁时局部应力状态。结果表明:梁体顶升过程中,主梁上缘应力随顶升同步性偏差增大而增加,四跨一联连续梁上缘应力对顶升偏差的敏感性更高,建议四跨一联、三跨一联的箱梁顶升偏差分别控制在20 mm与10mm以内。

超深地下连续墙施工控制关键技术研究

针对张靖皋长江大桥南锚碇超深复合地下连续墙成槽精度高、钢箱和钢筋笼制安精度高等施工要求,以试验段建造为研究主体展开相关施工控制关键技术研究。首先,基于双轮铣槽机智能辅助决策系统对铣槽机成槽过程进行控制,实现槽段垂直度小于1/800的控制要求;其次,通过高精度卧式匹配制造的方法,实现钢箱制造过程的直线度控制,基于智能调平技术完成钢箱安装的水平控制,实现钢箱安装垂直度大于1/1000的控制要求;最后,基于数控加工、视觉检测技术以及高精度胎架完成钢筋笼的高精度制作,实现二期钢筋笼的顺利下放。超深地下连续墙施工控制关键技术有效保障了试验段的顺利实施,取得了较好的试验效果。

中粗砂-风化岩复合地层双模盾构渣土改良技术研究

为解决中粗砂-风化岩复合地层土压-泥水双模盾构土压平衡模式施工适应性问题,依托广州地铁12号线赤沙滘站—仑头站区间隧道工程,针对富水中粗砂-风化岩复合地层易发生的刀盘结泥饼、螺旋输送机出渣喷涌等施工风险,设计防喷涌和防泥饼试验装置研究分散剂及膨润土泥浆的渣土改良效果;针对性地提出不同掘进平衡模式控制要点及“泡沫剂、分散剂为主,膨润土泥浆为辅”的渣土改良方法。研究结果表明:1)分散剂具备较好的防结泥饼能力,掺入比在4%时分散效果较佳;2)膨润土泥浆可有效改善砂土流动性,掺入比在10%、黏度大于80 s时具有较好的改善效果;3)采用泡沫、分散剂、膨润土组合进行渣土改良,合理控制土舱内渣土舱位,可较好适应土压平衡模式在中粗砂-风化岩复合地层掘进。

基于数值模拟的杭州湾跨海大桥基础局部冲刷研究

跨海桥梁一般位于河口,水深流急,对桥墩基础造成一定冲刷从而出现安全隐患。文中结合现场实测数据,采用数值模拟方法对杭州湾跨海大桥基础局部冲刷特性进行研究,结果表明,数值模拟数据与实测数据较为一致,验证了数值模拟方法的可靠性;评估了流速、流向角对流场特性、冲刷特性的影响,揭示了流速影响较大,流向角影响次之的规律。该研究为基于现场实测数据率定过的数值模拟分析,为桥梁基础安全健康评估的方法之一,可为后续冲刷防护措施的制定提供参考。

土压平衡盾构斜切大直径主筋桩群施工技术

针对盾构直接切削大直径主筋桩群的工程难题,以广州地铁12号线官洲站—大学城北站区间工程为例,开展盾构直接切削桩径1 200mm、主筋直径25 mm和28 mm桩群的实践研究,分析盾构施工关键措施、切桩效果。实践表明:滚刀和撕裂刀搭配的刀具配置具备切削主筋直径25 mm和28 mm混凝土桩基的能力;镶齿滚刀难以直接切断钢筋,撕裂刀二次作用时对钢筋的剪切作用力可将滚刀切口位置切断;采用“低推速、高转速、稳扭矩”方式掘进可有效切断桩体及钢筋;采用分体式液压钢筋剪可较好处理盾构仓内缠绕钢筋。

梁场仓储装备智能集群控制系统中运梁车调度研究

梁场仓储装备智能集群控制系统的开发目标在于实现节段梁自预制台座到出运码头场内全过程流程的智能化与自动化作业,以某高速改扩建工程为依托,该项目为国内首次采用高速公路立体复合改扩建模式。文章针对运梁车仓储系统存在多台运梁车同时运梁易造成冲突卡死等问题,采用Hopcroft-Tarjan算法对存梁区制定路径定向策略,以最小运梁时间为目标构建出入库运梁调度模型,并设计混合遗传算法(IH-GA)对该模型进行求解,结果表明,改进后的混合遗传算法具有更高的收敛速度和优化效率,可以有效地减少运梁作业所需的时间,并增强运梁调度的效率。

多级高边坡削坡质量检测技术研究与应用

针对高陡边坡削坡整平施工中,坡面人工检测困难、测量数据不全面等问题,提出一种机载式削坡质量自动检测方法。首先以北斗定位点为基准建立挖机斗齿尖坐标运动轨迹方程,并进行斗齿磨损误差修正;然后分析挖掘机斗齿尖空间坐标轨迹与坡面特征之间的关系,通过对斗齿尖坐标数据识别、采集算法研究,实现了利用斗齿坐标间接表达坡面质量的目的。工程应用实践证明该方法满足坡面削坡质量检测精度要求,取代了人工测量,提高了施工效率。

隧道衬砌模板台车智能化改造的方案设计与效果验证

隧道混凝土二衬对于隧洞结构安全来说至关重要,而普通隧道衬砌模板台车在操作便捷性、模板定位精度、使用安全性等方面均存在较大问题;本文对普通模板台车的控制系统进行了智能化改造,使其操作更加人性、使用更加安全;此外智能控制系统具备一键开模、一键行走、一键合模等功能,可实现一键自动运行,无需人员干预的控制效果,全流程动作测试的测量结果表明:智能模板台车自动控制功能的各向坐标最大误差不超过3mm,各向坐标平均偏差不超过1.5mm。