悬索桥用大直径螺杆的生产工艺

悬索桥主缆采用AS法架设时,其锚固螺杆将承受较大的股靴拉应力作用。为保证锚固系统的安全,一般可通过增大螺杆直径来提高其承载力。但大直径螺杆制造难度较大,且缺乏成熟的制造工艺。为确定合理的大直径螺杆制造工艺,以阳宝山大桥φ150 mm的大直径螺杆为例,讨论了悬索桥用大直径螺杆制造工艺。螺杆选材为淬透性能良好的40CrNiMoA钢,分别采用锻造和热轧两种成型方式制备,后采用880℃油淬、860℃水淬+油冷2种热处理方式处理得到共4组试件,并对试件进行力学性能测试。试验结果表明,热轧和锻造成型后880℃油淬处理的2组试件,其综合力学性能不满足产品标准GB/T 3098.1—2010 10.9级要求;热轧和锻造成型后860℃水淬+油冷处理的2组试件,其综合力学性能满足产品标准GB/T 3098.1—2010 10.9级要求,抗拉强度不小于1 040 MPa,规定非比例延伸0.2%的应力不小于940 MPa,-20℃吸收能量不小于27 J,且显微组织优良。两种材料成型方式中热轧经济性更好。最终确定大直径螺杆合理的制造工艺为热轧成型、860℃水淬+油冷热处理。

由大直径螺杆和UHPC连接的装配式剪力墙抗震性能试验研究

为解决装配式剪力墙钢筋套筒连接操作繁琐、连接钢筋密度大等问题,提出了一种采用超高性能混凝土(UHPC)实现大直径螺杆代替纵向连接钢筋锚固的装配式剪力墙连接形式。为研究该装配式剪力墙的抗震性能,对1片普通整浇混凝土剪力墙和1片装配式剪力墙进行了低周反复加载试验。试验结果表明:装配式剪力墙与整浇剪力墙表现出相似的受力性能,装配式剪力墙的承载力、位移延性、耗能能力均与整浇剪力墙相当;UHPC锚固大直径螺杆的连接形式能有效传递钢筋应力,大直径螺杆在主要用于代替竖向分布钢筋以起到简化连接作用的同时,还起到部分受剪、受弯的作用;与整浇剪力墙相比,装配式剪力墙的抗裂性能有所提高,且能显著地减少连接钢筋数量并获得较好的锚固性能,避免了套筒灌浆操作,有效地提高了施工效率,具有一定的推广性。

唐山马头营干热岩M-2井钻井工艺

M-2井为马头营干热岩开采试验井组的采出井,为解决M-2井在钻进过程中新生界地层坍塌、钻头泥包、太古界花岗岩地层钻进效率低、溢流、掉块以及高温钻井液等施工难点,进行了钻井关键技术研究。通过增加钻井液比重、降低滤失量、提高黏度,维护了新生界井壁稳定性;采用双泵大排量、转盘高转速旋转,解决了钻遇新近系钻头泥包问题。在井深3880 m处,通过提高泥浆比重,并加入随钻堵漏剂,有效遏制了溢流、大消耗和掉块;通过改进耐高温钻井液,提高了泥浆的流变性,降低了摩阻和转盘扭矩,保障了M-2井的顺利完井。通过更改钻具组合,采用大螺杆、大钻压、大排量、粗径钻具,使M-2井在太古界变质花岗岩地层中平均钻速达到2.46 m/h,比M-1井同地层纯钻速提高了69.7%,降低了钻探成本。旋锤机配合金刚石复合片(polycrystaline diamond compucts,PDC)钻头提速实验,证明了该方法可有效提高钻进效率,但变质花岗岩地层较硬、研磨性强,PDC片易崩坏,钻头性能仍有待改进。相比而言,采用∅203 mm螺杆+牙轮钻头钻进整体效益更高,可作为后续施工中的优选方案。