膨胀剂和高吸水性树脂对钢壳沉管自密实混凝土体积变形性能的影响

通过对深中通道钢壳沉管自密实混凝土配合比进行优化设计,探讨了膨胀剂、高吸水性树脂对自密实混凝土工作性能和抗压强度的影响,并重点研究膨胀剂、高吸水性树脂对自密实混凝土的早期收缩和长期收缩变形的影响。研究结果表明:掺加适量的膨胀剂、高吸水性树脂均可提升自密实混凝土的工作性能,掺量过大时对混凝土工作性能不利,且抗压强度也随之降低;与掺加膨胀剂相比,掺加高吸水性树脂可更有效改善自密实混凝土的体积稳定性。

基于运安一体船的钢壳沉管浮运测控系统研发与应用

在长约50 km的深中通道沉管隧道工程中,沉管浮运是工程中的关键环节,其浮运时间长,航道环境复杂,控制难度大。为确保在各种航道条件下的安全浮运,研发了基于运安一体船的钢壳沉管浮运测控系统,集成了数字化、可视化技术,实时显示沉管位置和航行参数。此系统引入了先进的海上导航技术,并在深中通道沉管浮运中得到成功应用。通过测控系统,指挥和操作人员可以实时掌握沉管位置和浮运参数,从而高效、安全地完成浮运。不仅提高了施工效率、降低成本,还为未来类似工程提供了宝贵的参考。

钢壳沉管隧道受限空间OMEGA止水带施工技术研究及应用

沉管隧道作为现今跨海通道主要的结构形式,其管节接头的防水性和密闭性是至关重要的,直接影响工程全寿命的安全性和耐久性。OMEGA止水带为管节接头的第2道防水装置,其安装面空间狭窄,作业空间受限,和隧道内其他施工交叉影响较大。结合深中通道工程,文章详细介绍了大型钢壳沉管隧道受限空间OMEGA止水带安装施工技术,该技术具有施工简便、操作灵活、施工效率高、对其他工序影响较小等优点,可为后续沉管隧道、水下明挖隧道、地铁工程等管廊结构止水带安装提供借鉴及经验。

外海钢壳沉管隧道接头防腐施工技术研究与应用

深中通道于国内首次大规模采用了钢壳混凝土形式沉管,其施工工艺、质量控制重点不同于传统钢筋混凝土沉管,在海洋环境影响下,钢壳的防腐施工是保证钢壳沉管主体耐久性的关键之一。沉管前后端因施工过程中多种影响因素限制,沉管内部对接处的前后4 m范围为沉管防腐涂层易损区域,为保障沉管的防腐性能,需于沉管内相关前置工序完成后进行二次修复补涂。较陆地厂内涂装,二次涂装面临着高温高湿以及施工频繁交叉的作业环境,针对上述条件,在厂内防腐施工基础上改进了施工工艺及施工机具的配合方式,经现场实践证明,施工质量及效率均取得良好成效。

基于GBSM的钢壳沉管内复杂电磁波环境的信道建模

钢壳沉管式隧道内部复杂的电磁环境对通信与导航系统的设计与优化提出了挑战,尤其是在全钢结构的隧道环境中。本研究旨在构建一个全钢隧道的矩形截面模型,模拟在这种特殊环境下的信号传播特性。本研究采用基于几何的随机信道建模(Geometry Based Stochastic Model,GBSM)的方法,对全钢隧道内的信道进行建模,模型将重点考虑平面电磁波隧道壁和其他车对信号的反射引起的多径的情况,建模后可数值仿真分析信号的多径效应和信号衰落。

基于运安一体船的钢壳沉管系泊测控系统研发与应用

沉管系泊是沉管浮运安装中的关键工序,是沉管浮运和安装的转换阶段。系泊的安全、稳定性是确保沉管成功对接的前提。深中通道工程与港珠澳岛隧工程相比,受到一体船锚泊方式改变和浅水区影响,管节系泊作业存在较多变化,为了保证系泊安全,研发基于运安一体船钢壳沉管系泊测控系统,在管节系泊作业包括锚系布置、抛锚、预拉、带缆、解缆、起锚、移锚等过程提供实时定位,指挥人员和操作人员可以依据测控数据实时掌握系泊各项参数,通过测控系统界面掌握系泊全局。该技术在深中通道钢壳沉管隧道系泊过程中得以成功应用,提高了施工效率,降低了施工成本。该技术可为今后类似工程提供借鉴和参考。

钢壳沉管隧道混凝土施工工艺足尺模型试验研究

文章通过足尺模型试验,以顶面开盖观测缺陷的方式,研究了自密实混凝土工作性能及其浇筑速度、排气孔布设方式对钢壳沉管隧道仓隔浇筑质量的影响。结果表明,为保障仓隔内混凝土浇筑密实、缺陷可控,自密实混凝土坍落扩展度应控制在(670±50) mm,钢壳顶面排气孔数量应不少于10个,且应在靠近两侧T肋部位重点留设,自密实混凝土浇筑至距离顶板最后20 cm时,浇筑速度应控制在15 m3/h以内。

临江大道-阅江路隧道钢壳沉管结构主体造价构成分析

临江大道-阅江路隧道工程沉管施工采用钢壳沉管技术,沉管关节为外裹钢壳+内填自密实混凝土的“三明治”结构,为确保工程顺利开展,本文针对钢壳沉管工程开展造价分析,重点从钢壳制造、钢壳混凝土浇筑、管节拖航三个关键施工环节展开分析,结合各施工环节的施工流程明确费用消耗来源,能够为同类工程造价分析提供参考。

钢壳沉管自密实混凝土配制技术研究

针对C50钢壳沉管自密实混凝土的配制问题,采用不同胶凝材料用量、砂率、胶凝材料组成、水胶比进行了自密实混凝土的配制试验,系统开展了新拌混凝土工作性能测试、硬化混凝土力学性能测试和体积稳定性测试,探讨了满足强度要求且工作性能和体积稳定性最优的钢壳沉管自密实混凝土配合比参数。研究结果表明,采用35%粉煤灰和15%矿粉复掺的胶凝材料体系,胶凝材料用量采用520 kg/m3,砂率在50%~52%,水胶比在0.32~0.34,所配制的自密实混凝土具有良好的流动性、填充性和抗离析性,混凝土强度达C50等级,28 d收缩率为219.9×10-6,该钢壳沉管自密实混凝土表现出良好的工作性能、力学性能和体积稳定性。

钢壳沉管混凝土脱空缺陷检测方法试验研究

广东省某大型跨海通道隧道段采用钢壳沉管,为寻求快速可靠的钢壳沉管混凝土脱空缺陷检测技术,分别在实验室和现场制作沉管模型,采用声波CT法、冲击回波法、中子法对脱空深度进行检测。检测结果表明,冲击回波法测试速度快,但无法定量检测脱空缺陷深度;中子法可定量判断脱空深度,但耗时较长。因此,在实际检测中可先用冲击回波法大面积筛查钢壳沉管内混凝土填充质量,再用中子法对混凝土填充质量较差的区域进行脱空深度检测。

钢壳沉管自密实混凝土浇筑顶面缺陷表征研究

以深中通道钢壳沉管自密实混凝土浇筑为研究背景,通过单仓缩尺模型试验验证了自密实混凝土配合比的工作性,掌握了混凝土浇筑时缺陷产生的位置和原因,并采用图像二灰度处理法和石粉填充法测试了混凝土浇筑顶面的缺陷面积占比、体积占比、最大/平均缺陷深度、主要缺陷分布等参数,较大缺陷往往集中出现在下料口附近、顶面加劲肋背面,为钢壳沉管自密实混凝土的后续施工提供了数据支撑。

钢壳沉管自密实混凝土工作性能评价方法的对比试验研究

自密实混凝土目前尚无统一的工作性能评价方法。通过在室内开展500~850 mm扩展度范围的自密实混凝土工作性能指标的对比试验,从填充性、间隙通过性和抗离析性能三个方面对自密实混凝土的性能评价方法进行了讨论。结果表明:采用坍落扩展度U SF、扩展时间T 500、L型仪测试通过率H 2/H 1和视觉稳定性指数A VSI的综合评价指标可对自密实混凝土的工作性能进行较好的表征;U SF和T 500对自密实混凝土的填充性可以进行比较好的评价;L型仪或J环试验对自密实混凝土的间隙通过性可以进行较好的评价;对现场混凝土的稳定性可先采用视觉稳定性试验(VSI)初步评价,需要定量评价时,可采用离析率筛析试验(GTM筛析法);对侧墙等竖向构件混凝土的抗离析性评价,除了采用GTM筛析法之外,必要时还需增加压力泌水试验。

钢壳沉管自密实混凝土质量控制研究

针对钢壳沉管自密实混凝土质量控制问题,调研了国外类似工程指标情况,结合自密实混凝土综合分析相关标准规范和实际可操作性,初步提出了钢壳沉管自密实混凝土质量控制指标。开展了室内试验和现场模型试验,验证并优化了混凝土质量控制指标,明确了排气设计、浇筑工艺等关键质量控制参数。采用所提出的质量控制方法,可有效保证C50等级自密实混凝土的流动性、填充性和抗离析性,实现混凝土在管节舱室内的自动填充并形成密实结构。

深中通道钢壳沉管浮运安装决策系统

深中通道沉管隧道是继港珠澳大桥之后世界范围内综合难度和规模最大的钢壳混凝土沉管隧道,沉管浮运安装为沉管隧道的关键性工序,其风险大、技术要求高、社会影响面广,为了保证每节沉管浮运安装施工顺畅、安全,深中通道沉管施工中研发出一套决策系统,涉及到沉管的施工、设计、预报、预警等相关单位,群策群力共同决策沉管施工的可行性。

深中通道钢壳沉管移动方式选择

以深圳至中山跨江通道主体工程钢壳预制为例,文章从沉管支撑方式和沉管移动方式2个方面介绍了移动方案,并从移动方式、投入数量、材料投入、轨道维护、环境影响、移动方向、风险分析等方面对2个移动方案进行对比,最终选择了合适的移动方式。

行走式布料机在海底隧道钢壳沉管混凝土浇筑中的应用

针对海底隧道的预制钢壳沉管混凝土浇筑,开发研制的可在钢壳混凝土沉管箱梁上行走的轮式混凝土布料机HGY17M,主要结构由臂架、回转系统、底架和行走系统组成,同时设计液压系统和电气系统与布料结构匹配。满足了沉管混凝土浇筑体量大、移位灵活以及精准定位等智能化施工需求。

钢壳沉管自密实混凝土浇筑质量控制

针对钢壳沉管自密实混凝土技术,从混凝土的质量控制指标、配合比设计及施工质量控制要点等进行探讨,以达到自密实混凝土浇筑质量控制的目的,确保深中通道钢壳沉管隧道管节预制质量,同时对钢壳沉管脱空检测及缺陷修补进行了探讨,为国内同类工程建设提供实践经验。

深中通道首节约6万t钢壳沉管完成浇筑并纵移成功

2019年12月10日,粤港澳大湾区重大战略项目深中通道隧道工程首节钢壳沉管完成浇筑,并顺利攻克沉管纵移难题,将沉管移至浅坞区进行下一步作业,为海底沉管隧道安装打下了坚实基础。深中通道沉管隧道首节沉管浇筑后总质量约6万t。

深中通道隧道工程首个钢壳沉管顺利完成下水作业

2020年4月12日,粤港澳大湾区“硬”联通重大战略项目———深中通道隧道工程首个钢壳沉管,从浅坞区缓缓横移至深坞区,顺利完成下水作业,为接下来的沉管隧道安装打下了坚实基础,也标志着深中通道项目建设迈上一个新台阶。深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”为一体的超大型跨海交通基础设施,沉管隧道全长达到6.8 km,由32个管节加1个最终接头“搭积木”连接而成,为世界首例双向8车道海底沉管隧道,其标准管节长165 m、宽46 m、高10.6 m。

深中通道首节标准钢壳沉管完成浇筑

4月6日,深中通道项目完成E2管节钢壳沉管浇筑施工,这也是深中通道完成浇筑的首节标准钢壳沉管。深中通道主体工程全长约24 km,双向8车道设计,设计时速为100 km。其中,沉管隧道段全长6845 m,预制沉管段长5035 m,由32节管节和1个最终接头组成。