大跨扁平钢箱梁悬索桥全桥气弹模型设计

对主跨680 m的Maputo大桥全桥气弹模型设计、制作、安装及调试的方法进行了详细论述。首先介绍了全桥气弹模型设计需要满足的相似性及一致性条件,然后详细介绍了主梁、主缆、吊索、桥塔各构件的设计和制作方法,最后论述了成桥态及4种典型施工态(100%梁段、45梁段、29梁段和13梁段)气弹模型的调试方法和检测结果。根据动力特性检测结果可知:Maputo大桥全桥气弹模型的设计与制作方法可行,模型能够很好地满足试验要求,研究内容可为其他同类型桥梁的抗风研究提供参考和借鉴。

基于节段模型风洞试验的莫桑比克马普托大桥主梁选型研究

为合理确定主跨680m的莫桑比克马普托大桥的主梁形式,利用节段模型风洞试验,分别研究了扁平钢箱梁、钢箱叠合梁和工字型叠合梁的气动性能。结果表明:扭转刚度较弱的工字型叠合梁颤振风速远低于检验风速,且涡激振动也不满足舒适性要求,在设计中不宜采用;钢箱叠合梁尽管颤振风速较高,但其在钢箱顶面凸起的混凝土桥面板会造成气流分离和漩涡脱落,可能存在较大涡激振动振幅的隐患,可在设计中选择性采用;扁平钢箱梁断面颤振临界风速高,且无明显涡激振动,为该大跨度悬索桥的优选主梁形式。试验结果还显示,若设置宽0.5m的风嘴导流板可进一步提高钢箱梁断面的颤振临界风速,但由于导流板直接影响造价并增加后期养护费用,而节段模型试验结果一般偏于保守,因此最后的取舍需要参考三维颤振计算或全桥气弹模型风洞试验结果。若在其斜腹板上外挂直径90cm的过桥水管,将显著弱化颤振性能和涡振性能,因此在设计中不宜采用。

莫桑比克马普托大桥锚碇基础方案比选

莫桑比克马普托(Maputo)大桥主桥为单跨680m悬索桥,为确定马普托大桥锚碇基础方案,依据大桥桥位处的地质和水文情况,以及重力式锚碇的结构受力特点,针对锚碇基础基底持力层选择、施工工艺的适用性、技术可行性、经济性、合理性,分别对沉井基础和地下连续墙基础进行研究。研究结果表明:采用地下连续墙基础,施工期间可以避免由于地质情况变化带来的风险,如翻砂、突涌等;可以严格控制锚碇基础施工过程中对周围土体造成的沉降,最大限度地减少对周围铁路正常运营的影响。在确定地下连续墙基础形式后,针对施工过程中的突涌问题,对深地下连续墙和浅地下连续墙+灌浆帷幕+深井抽排水降低水头方案进行研究。研究结果表明:采用深地下连续墙基础,投入设备相对单一,施工工艺、工序简单,施工工效相对较高,施工工期较短,工期可控,应为马普托大桥合理的锚碇基础方案。

大位移井钻井井筒携砂技术在埕海1-1区的应用

在大位移井钻井施工中,由于大井斜及稳斜段的关系,单纯通过增加排量提高携砂效率受到很大制约。钻屑颗粒滞留井筒,如不进行有效清理,钻具会继续研磨破碎岩屑形成有害固相,增加黏卡风险且影响钻速和划眼速度,因此,井眼净化携砂是大位移井的关键技术之一。在分析岩屑床的成因及危害基础上,分析出在大位移井的大井眼、大井斜、长稳斜井段,井筒内破坏岩屑床并形成高效携砂的决定因素包含排量、转速、钻井液屈服值以及井筒内剖面流场。提出了一些有效预防和解决大位移井携砂问题的综合办法和措施,结合区域性实际使用情况,形成了集合利用入井工具、倒划措施及工程参数的优选,并针对性地调整钻井液性能,选用岩屑床清除钻杆工具等的大位移钻井井筒携砂技术,有效提高了大位移井井筒内携砂效率。