海中筑岛柔性组合围堰结构受力与变形特性

为了解决海上地连墙建设中,海上施工平台结构施工周期长、造价高等难题,利用锁扣钢管桩与工字形板桩组合围堰进行海中筑岛,围堰外侧设置平行钢丝索进行柔性约束,形成海中“锁扣钢管桩+工字形板桩+平行钢丝索”的柔性组合围堰结构。以传统刚性围箍和无围箍组合围堰结构作为对照,根据现场监测数据,对柔性组合围堰结构受力与变形特性进行分析。结果表明:与常规刚性围箍结构相比,在同样吹填土压力荷载作用下,柔性围箍结构中桩身最大弯矩减小约50%;无围箍结构中桩顶最大水平位移过大;在不均匀堆载作用下,刚性围箍自身应力会发生突变,而柔性围箍始终受拉,应力均匀分布。监测结果表明,柔性组合围堰结构实测应力、变形与计算一致性良好。

16m级盾构始发筑岛围堰湖相淤泥原位固化试验研究

为满足城市内湖筑岛围堰内超大直径盾构始发作业需求,依托武汉两湖隧道(南湖段)PPP项目3标围堰淤泥固化工程,开展湖相淤泥固化剂适配性试验,探究固化剂成分配比、固化剂质量分数、喷搅工艺及浮淤对固化效果的影响;通过轻型动力触探试验、固化翻浆层厚度测试明晰淤泥固化效果,以获取最佳固化剂质量分数及固化工艺。试验研究表明:1)通过固化剂适配性试验、现场原位固化试验可知,湖相淤泥采用原位固化工艺是可行的,能满足施工承载力等指标要求;2)针对南湖湖相淤泥,考虑固化土强度及均匀性,选取m_(水泥)∶m_(工业废渣)=6∶4、固化外加剂质量分数为1‰及固化剂质量分数为10.5%的固化剂处理效果较好;3)采用“4搅4喷”固化工艺,可以减少翻浆浪费,且可以均匀加固淤泥地层。通过评估不同工况下筑岛围堰内试验田淤泥固化效果,提出了最佳固化剂质量分数及固化工艺,解决了淤泥固化强度不足、均匀性不良等质量问题。

高速铁路跨江大桥水中桥墩施工

筑岛围堰法在跨江大桥建设中取得了良好的效果。钢板桩围堰有许多优点,如强度高,容易打入坚硬土层;可在深水中施工,防水性能好;能按需要组成各种外形的围堰,并可多次重复使用;施工比较简单且造价比较低等。文中详细介绍了高速铁路跨江大桥水中施工技术,为相关工程建设提供参考。

滨海软土筑岛围堰超深基坑工程实例分析

以横琴岛澳门大学新校区跨海隧道工程为研究背景,重点分析研究了滨海地区超深软土地质条件下的海上筑岛围堰超深基坑工程。介绍了该基坑工程的设计方案选型、施工工法工艺,并基于实测数据,对该工程基坑开挖全过程的围护结构变形规律进行了分析研究。其研究结果能够为今后滨海地区海上筑岛围堰超深基坑工程的设计、施工提供有价值的参考依据。

成贵铁路菜坝岷江特大桥主桥施工技术

成贵铁路菜坝岷江特大桥主桥基础,结合地形、地质特点,北岸河中岸滩采用高水头筑岛围堰技术,南岸水中墩采用石渣筑岛后陆域静压植钢板桩围堰工法,河中墩采用栈桥+钢平台,水上静压植钢板桩围堰技术,克服岩面侵入承台、上覆卵石层等难题,承台、墩身在一个枯水期完成,墩身涨水前施工过汛期防洪水位。钢梁架设采用特制设备从两边向中间悬臂拼装、跨中合龙施工技术,修改航管软件解决航空限高问题。铁路道砟槽板采用场内预制,架桥机安装,梁上结合工艺技术。施工安全、优质、高效、环保。

冀东油田南堡1-3人工岛岛体围堤监测与分析

人工岛围堤的沉降和位移是威胁人工岛结构安全的主要因素。为了监测南堡油田1-3人工岛岛体的稳定性,提出了在岛体围堤布置4个观测断面进行包括滩面沉降、围堤地基分层沉降、围堤地基深层水平侧向位移三项内容的观测方案。对监测沉降、位移的方法和原理进行了简要阐述,对监测的沉降、位移数据进行计算分析。监测结果表明,施工加载期间滩面沉降、地基侧向水平位移增加较快,施工结束后滩面沉降和地基侧向水平位移趋于稳定;分层沉降随深度的增加而减小。监测成果对其他类似工程有一定的指导作用。

浅滩区大型基础施工方案比选

介绍了在浅滩区大型基础施工中基桩施工平台采用钢板桩围堰筑岛替代钢结构平台的成功经验,利用钢板桩围堰筑岛作为基桩施工平台,将承台施工阶段的钢板桩围堰提前施工,起到了减少施工成本、节省工期、降低施工难度、提高施工质量的作用。

远洋吹填珊瑚砂岛礁机场建造关键技术研究与应用

远洋吹填珊瑚砂岛礁机场建造关键技术研究与应用依托于马尔代夫维拉纳国际机场改扩建工程,形成了开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填技术、远洋岛礁地貌条件下新吹填陆域护岸工程技术、机场跑道吹填珊瑚砂地基处理及变形控制技术、机场跑道水泥稳定基层珊瑚砂砾应用技术等四项关键技术,实现了远洋珊瑚砂吹填岛礁机场的高效建造,为同类珊瑚砂地质条件下岛礁机场建造工程提供了可供借鉴的工程案例。

深厚软土覆盖层离岸海中锚碇围堰筑岛结构设计

深中通道伶仃洋大桥为三跨全漂浮体系钢箱梁悬索桥,东锚碇基础采用"∞"形地下连续墙支护结构,地下连续墙施工采用锁扣钢管桩与工字形板桩组合圆形围堰筑岛总体方案。软基处理采用"水下开挖清淤+水下塑料排水板+砂石垫层"排水固结方案;围堰外侧设置平行钢丝索柔性围箍结构对围堰结构进行环向约束,实现钢管桩与围箍结构的协调变形;围堰外侧采用水下模袋砂/模袋混凝土组合防护结构,兼顾筑岛围堰冲刷和回填土体造成软土挤淤的影响。

珠海洪鹤大桥8号主墩基础施工关键技术

珠海洪鹤大桥主桥由2座主跨均为500 m的双塔双索面结合梁斜拉桥串联而成,其中8号主墩位于海岸浅滩区,墩位处淤泥层厚8.8~37 m,覆盖层平均厚48 m,岩层埋深较深,且呈斜面发育,岩石强度高达100 MPa。8号主墩承台尺寸为42.1 m×22.6 m×6.5 m,采用∅2.8 m钻孔灌注桩群桩基础,采用先平台后围堰工序施工。钻孔平台采用土工布砂袋围堰筑岛施工技术,解决了深淤泥地质中筑岛施工容易出现的滑移和沉降;钻孔桩采用“旋挖钻+回旋钻”组合成孔技术进行钻孔深度超100 m的超深大直径嵌岩桩施工,充分发挥2种钻机在不同地质和钻孔深度的优势,极大提高了成孔效率;承台深基坑围堰采用“大型钢板桩围堰+干挖法”施工技术,有效减少了深基坑围堰施工中围堰的变形失稳和沉降。

水下隧道中人工岛建设现状及主要问题

针对跨海水下隧道工程中人工岛建设的研究现状及主要问题,收集了典型的跨海水下隧道人工岛的工程实例,总结了跨海水下隧道人工岛的地基处理、围堰构建和填土加固的关键施工技术,指出软弱地基处理及填土加固方案组合和工序优化以及疏浚土在国内人工岛建设中利用较少是跨海水下隧道人工岛建设过程中两大主要问题;基于现有的人工岛建设技术,人工岛建设的未来发展方向是通过预制人工岛构件实现绿色快速筑岛。

伶仃洋大桥东锚碇筑岛围堰冲刷试验研究

深中通道伶仃洋大桥为主跨1666 m的三跨钢箱梁悬索桥,其东锚碇为海中重力式锚碇,采用水中筑岛+地连墙支护的施工工艺,筑岛结构为“锁口钢管桩+工字型板桩+平行钢丝索”组合式围堰结构,筑岛直径150 m,由于筑岛面积较大且施工区域台风频发等特点,受海域水动力的影响局部会发生严重的冲刷和淤积,产生施工风险。通过多工况冲刷模型对比试验和有限元计算,结果表明:回填砂能够有效减小河床的冲刷,回填碎石的起动流速大于平均流速0.6 m/s下的围堰局部最大流速0.91 m/s,不易受水流力的影响;同时先施工上、下游侧,再施工顺水流两侧的施工顺序能够将大部冲刷面积限制在筑岛围堰外侧,能够有效地保障围堰内抛填质量,成岛后在外围施工20 m膜袋砂的防护结构作为抗台储备时,防护外的实际冲刷深度控制在5 m左右,围堰结构稳定、防护结构形式安全可靠。

深中通道伶仃洋大桥东锚碇筑岛围堰施工方案优化

深中通道伶仃洋大桥为主跨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“8”字形地下连续墙基础,原设计采用“锁口钢管桩(158根、桩长38 m、直径2 m)+工字型板桩(158根、板宽77 cm)+钢箱围箍(双层高2 m、宽1 m的空心结构,总重1076.6 t)”的组合式筑岛围堰方案施工。由于钢箱围箍存在安装难度大、成本高、功效低等问题,提出保持锁口钢管桩和工字型板桩结构不变、采用平行钢丝索(7根184股?5 mm钢丝)代替钢箱围箍的优化方案。为分析优化效果,采用MIDAS Civil软件分别建立优化前、后围堰模型进行结构计算,并从结构受力、工期、经济性等方面对优化前、后方案进行对比。结果表明:优化后方案能够改善和调节结构受力,并减小海上施工难度;与原方案相比,优化后方案的结构应力下降41.5%,工期节省近60 d,成本节约1000万以上。

宜宾金沙江公铁两用桥主墩基础施工技术

宜宾金沙江公铁两用桥主桥为(116+120+336+120+116)m五跨连续双层桥面系杆拱桥,主拱为336m钢箱系杆拱。2号、3号主墩均采用3.4m大直径钻孔桩基础。2号主墩基础采用筑岛施工方案。2号主墩承台开挖高度达24.0m,采用土钉墙防护技术对承台高边坡进行防护,降低现场施工难度。3号主墩基础采用双支栈桥+水上钻孔平台的施工方案,钻孔平台兼做水上提升站。3号主墩承台采用可重复利用的拆装式双壁钢套箱围堰施工技术,围堰侧板止水锁口钢管的两侧焊接月牙形锁口,方便插入和拔除,且止水效果好。

深中通道伶仃洋大桥筑岛围堰施工关键技术

深中通道伶仃洋大桥为(580+1 666+580)m三跨钢箱梁悬索桥,东、西锚碇均为大型海中重力式锚碇,由于海上施工难度大,安全风险高,2座锚碇均采用筑岛围堰施工。东锚碇筑岛围堰采用锁扣钢管桩+工字形板桩组合方案;钢管桩按先上、下游侧,后两侧的顺序,采用YZ-300振动锤施沉;工字形板桩采用起重船起吊并插入相邻锁扣钢管桩,利用DZJ-240振动锤分区、分段施沉;围堰内侧吹填砂,外侧抛填袋装砂护坡。西锚碇筑岛围堰采用水上地基处理(DCM桩)+抗浪砂袋围堰+吹砂填筑+陆上地基处理(挤密桩)的施工方案;砂垫层抛完后由整平驳船进行水下整平;抗浪砂袋分4层施工,采用水下填充和水上填充2种方法。该桥锚碇采用2种筑岛围堰施工技术,施工期间结构安全,减小了海上施工风险,提高了施工工效。

新兴江特大桥主墩桩基、承台筑岛–围堰施工分析

介绍新兴江特大桥主墩桩基、承台的筑岛–围堰施工工艺,包括钢板桩的拱圈形式,钢筋混凝土圈梁及钢板桩搭设的详细过程。

伶仃洋大桥西锚碇筑岛施工柔性围堰结构稳定性研究

深中通道伶仃洋大桥为主跨1666 m的双塔钢箱梁悬索桥,西锚碇采用“∞”字形地下连续墙+内衬围护结构,锚碇采用柔性土工管袋围堰筑岛施工。为确保围堰稳定性,根据实际海床标高,采用MIDAS GTS与OptumG2软件建立人工岛三维模型,采用有限元强度折减法,分别对长期和短期条件下7个典型截面(S1~S7)的围堰稳定性进行分析。稳定性分析结果表明:各截面均满足短期稳定安全系数大于1.10,长期稳定安全系数大于1.30的要求;短期不排水条件下为最不利工况。根据稳定性分析结果,施工中将吹填局部堆载位置调整至安全系数较大的S3截面处。为判断岛体稳定状态,筑岛过程中进行了沉降量和深层水平位移监测。位移监测结果表明:S3截面的水平位移速度发展较快,S5~S7截面位置水平位移仅次于S3截面,其他位置水平位移显著低于该4点,表明施工工艺的调整有效保证了围堰吹填过程的稳定性。

围堰筑岛技术在桥梁水中桩基施工中的应用

以某特大桥水中桩基施工实践为例,通过围堰筑岛施工方案,将水中施工条件变为陆地施工,优化了特大桥水中桩基施工工艺,从而有效解决了水中桩基施工环境差、难度大、费用高等问题,达到了安全、经济和高效的目的。

钦江五桥主墩锁口钢管桩围堰施工技术研究

锁口钢管桩围堰作为一项新技术,因其结构简单、操作方便、施工便捷迅速、适用范围广、重复利用率高、结构刚度大、施工安全可靠等特点,已经成为众多桥梁深基坑的支护结构形式,但锁口钢管桩围堰的止水效果不是非常好,常常被用在较为干燥的环境,因此在有水的地区较少采用。文章着重研究锁口钢管桩配合筑岛围堰的施工方法,以钦江五桥为例,介绍了锁口钢管桩配合筑岛围堰的施工技术与实施效果。

近岸水中墩在陡峭河床上的钢板桩围堰与筑岛一体化施工技术

钢板桩围堰内填土筑岛技术在桥梁建造中应用较多,但均应用在常规水域和地形中。处于陡峭河床上的温州龙港大桥水中墩亦采用了钢板桩围堰与筑岛一体化施工技术。着重详述了围堰结构如何克服急剧变化水位的影响,在不平衡水土压力作用下的加固方法。其实践效果理想,可为类似工程施工提供参考。