装配式锚索框架在边坡支护工程中的应用

现浇式锚索框架因存在施工周期长、质量难以控制、安全风险较高等问题,难以满足越来越严苛的施工边界条件。针对这一问题,本文结合蒙屏高速公路K25+580.0—K25+690.3段四级边坡加固工程实践,对框架梁预制、梁体吊装、背衬找平、张拉封锚等关键环节的施工技术进行分析和总结,提出装配式锚索框架施工关键技术。经工程实践,同等施工条件下采用装配式锚索框架施工工期比采用常规框架减少20%以上,加快了施工进度。

不同地震强度下新型装配式锚索框架梁加固边坡抗震性能分析

装配式预应力锚索框架梁作为一种新型边坡加固方式,其抗震性能目前仍缺乏研究。针对采用“十字梁”与“一字梁”组合加固边坡,以实际工程为背景,建立了非线性动力时程分析数值模型。将El Centro波作为地震动输入,通过调幅分析了不同地震强度的影响规律。研究结果表明,装配式框架梁加固后边坡的滑坡体与基岩水平位移差明显降低,峰值加速度对滑坡体内测点水平位移的影响主要体现在残余变形阶段,边坡的震后永久位移随峰值加速度的增加而增加,且增速逐步加快;在不同峰值加速度下,边坡加速度的响应均出现一定的滞后作用,当峰值加速度较大时,边坡的加速度响应长期处于剧烈波动状态,加固后加速度放大系数最高可达8.0;地震时预制一字梁的梁底应力最大值明显大于预制十字梁,当峰值加速度为0.4g时,一字梁梁底有拉裂风险。

等截面装配式框架预应力锚索支护结构承载特性研究及其算法验证

目前边坡支护工程多采用现浇框架预应力锚索支护结构,该结构能满足滑坡和边坡支护的要求,但是面对应急救灾和施工不便的工程项目时存在不足之处。对此,针对等截面装配式框架预应力锚索支护结构及其算法,通过数值模拟、现场监测试验、理论研究等手段,深入对比研究了装配式框架和现浇框架的承载特性,并验证了装配式框架算法。结果表明:等截面装配式框架预应力锚索支护结构同现浇框架结构承载能力基本相同,但是具有工期短、耐久性好、施工方便等优点;随着高度增加,在立柱上的装配式框架和现浇框架装配式框架应力、应变的差值变大,对横梁上的应力、应变影响较小,并且预制构件连接处节点强度较低,同时装配式框架应变随着温度在2℃~30℃内变化时趋于稳定;通过数值模拟发现三种装配式框架结构设计计算方法中铰支座结构设计算法更加安全,可运用于实际工程设计。

装配式预应力锚索框架结构设计与施工关键技术

针对装配式预应力锚索框架结构这种新型边坡加固结构,通过数值仿真、理论推导、现场试验等手段,阐明了装配式锚索框架结构加固边坡的作用机制。与现浇梁相比,预制梁在边坡安全系数、梁体自身挠曲变形、梁体结构受力等方面均有明显提升与改善。考虑装配式框架梁承受水平预应力及拉压双层配筋特点,建立了基于Winkler弹性地基上Timoshenko梁理论解析解,形成了装配式锚索框架结构设计方法。研发预制梁制作、预制梁吊装及背衬找平等施工工艺,初步形成了装配化施工关键技术。研究成果可为艰险复杂山区边坡加固提供高效解决方案,为高速铁路路基边坡防护智能化升级提供支撑。

装配式框架预应力锚索支护结构及其承载特性

目前边坡支护工程多采用现浇框架预应力锚索支护结构,但是该结构面对快速应急的滑坡加固和边坡支护工程项目时仍存在工期长、机械施工不便等不足。对此,提出了一种新型等截面装配式框架预应力锚索支护结构,通过数值模拟、现场监测试验、理论研究等手段,深入研究了该结构的承载特性、关键施工技术。结果表明:新型装配式框架结构主要由等截面的预制梁和钢节点组成,该结构具有承载能力好、变形小、耐久性好等优点,对于边(滑)坡具有显著加固作用;虽然装配式框架结构与现浇框架结构都是主要是竖向受力,但是其相比于现浇结构,在面对快速应急的滑坡加固和边坡支护工程具有施工便利、工期短等优势;十字型和T型预制钢节点主要由竖向的锚索位置和连接点受力,预制梁也是竖向受力,同时装配式框架连接处变形较大、较薄弱;给出装配式框架结构的施工流程和施工关键技术,该结构施工方便、工期短。以上研究为装配式框架预应力锚索支护结构应用施工提供科学依据。