钢壳结构沉管隧道防火保护技术

介绍沉管隧道防火保护需求及国内外有关技术规范标准。通过RABT升温曲线耐火测试,发现现有隧道防火涂料、隧道防火板产品在钢壳结构沉管隧道防火保护应用过程中的适应性及其问题。采用表面涂覆有氟碳漆的铝板与岩棉板基板复合,开发出一种隧道防火保护装饰系统,其实用性强、技术条件满足标准要求,耐火性能测试RABT升温曲线耐火2 h。

超大型沉管隧道钢壳结构的工艺研究

本文基于建造超大型钢壳沉管隧道的过程和设计过程中遇到的问题进行反思,为满足设计目标,提出了大型钢壳结构优化改进的方法。

钢壳沉管隧道耐火极限标准与防火保护技术研究——以深中通道沉管隧道为例

为提高我国超大断面钢壳沉管隧道火灾防控水平,以深中通道海底沉管隧道为例,采用热力耦合模拟和材性试验等方法开展钢壳沉管隧道耐火极限标准研究,考虑到龙骨、拼缝等防火构造薄弱环节,进行管节结构和管节接头耐火试验,并提出相应的防火保护技术方案。主要结论如下:1)管节结构的耐火极限标准为火灾时,应将结构内侧钢壳最高温度控制在300℃以内;2)OMEGA橡胶管节接头的耐火极限标准为OMEGA橡胶超过70℃的时间小于2 h,超过100℃的时间小于1 h,且最高温度不得超过150℃;3)GINA橡胶管节接头的耐火极限标准为GINA橡胶超过100℃的时间小于1 h,且最高温度不得超过150℃;4)管节结构可采用35 mm单层防火板L型拼缝,对接面涂热膨胀胶;5)管节接头可采用35 mm防火板+50 mm陶瓷纤维毯双层防火保护体系,龙骨自由端取500 mm,拼缝处采用防火胶封堵。

不同火灾情景下钢壳混凝土结构温度传递规律研究

钢壳混凝土组合结构是一种重要的沉管隧道设计形式。研究防火板的布置及不同火灾工况下该沉管结构的温度传递规律,对开展运营期的钢壳混凝土沉管隧道火灾风险分析具有重要意义。以隧道火灾涉事车辆作为分类,根据沉管隧道钢壳混凝土结构建立三维有限元数值模型,模拟了小轿车、轻型车辆、巴士及重型货车火灾工况下有无防火板布置共12种情景下的钢壳混凝土结构温度传递情况。结果表明:对于钢壳混凝土组合结构,没有布置防火板情况下发生巴士火灾或更严重隧道火灾时,混凝土会达到建筑设计规范的防火极限,而布置有防火板时,结构温度场在各工况下均为安全。相关成果可为钢壳混凝土结构型沉管隧道的火灾风险分析研究提供参考。

外包钢壳混凝土异形索塔及其施工临时支撑研究

斜拉桥外包钢壳混凝土异形索塔结构受力复杂,在施工阶段存在变形和应力过大等问题。为保障该类索塔的施工安全和线形标准,设计了三种支撑方案以减小索塔的应力和变形,并利用有限元法对不同支撑方案的技术性能进行分析。分析结果表明,异形索塔的拱形轴线对塔柱应力和变形影响很大,不同建模方法计算的索塔应力和变形差异较大;三种方案的支撑均可显著减小索塔变形和腔内混凝土拉应力,而四道双管方案对降低施工难度和误差最有效;塔柱变形及混凝土拉应力对风压很敏感,施工时应加强塔柱抗风措施设计。

北极环境下的钢壳混凝土结构

北极环境下的钢壳混凝土结构Ｂ．Ｏ．阿尔马左夫等主题词箱形梁，砼结构，冻融试验，强度试验，砼强度测定为了研究北极复杂气侯条件下钢壳混凝土构件的耐久性问题，对初始期水饱和和运行期水饱和的下同方案（图１，ａ）进行了箱形钢梁填充混凝土试验。试验过程中对梁进行...

钢壳混凝土管节组合结构注浆效果扫描成像评价方法研究

钢壳混凝土作为一种新型结构,其在防渗、结构抗震、质量控制等方面具有显著优势,已成功应用于大型沉管隧道等土木工程中。由于施工工艺以及材料性能等原因,施工时导致结构内存在不同程度的混凝土脱空现象,影响结构的强度、刚度和承载力等性能。针对钢壳混凝土组合结构注浆效果评价问题,基于弹性波在层状介质中的传播特性,结合钢壳混凝土组合结构的组合特征,提出一种扫描成像快速评价方法。首先详细描述了扫描成像方法的基本原理、采集工艺及成像方法,提出脱空厚度和连续脱空体积两个参数作为注浆效果的评价指标。针对脱空厚度的定量评价问题,开展了不同脱空厚度的模型试验,建立了脱空厚度与响应能量放大系数之间的关系。为验证方法在深中通道钢壳混凝土管节工程应用中的适应性、有效性,开展了模型试验。试验结果表明,脱空厚度大于0.50 cm的区域为检测区域的20%,脱空主要集中在构件处,最大的连续脱空体积达到1 042.5 cm^3。可以认为,通常的注浆方式有可能导致组合构件处发生注浆不密实等问题。并通过预设缺陷等方式,验证该方法在注浆效果评价中的有效性。

环氧防火涂料对钢壳混凝土结构隧道的防火研究

钢壳混凝土结构隧道作为一种新型结构隧道,其火灾危害比普通隧道更加严重,为验证钢壳混凝土隧道防火保护措施的有效性,提出一种钢壳混凝土结构隧道防火保护措施耐火试验方案。通过制作3组局部1∶1结构试验构件,对构件表面涂覆环氧型钢结构防火涂料,采用RABT和CH曲线升温分别对3组试件进行耐火试验。试验表明,该方案可对钢壳混凝土结构隧道防火保护措施的安全有效性进行验证,RABT和CH升温曲线耐火2 h条件下,一定厚度的环氧防火涂料能对不同结构的钢壳混凝土隧道结构起到很好的防火保护作用。

南京长江五桥钢壳混凝土桥塔足尺模型工艺试验

南京长江五桥主桥为主跨600m的中央双索面三塔组合梁斜拉桥,桥塔采用内外钢壳-混凝土组合结构,采用工厂内分节段制造拼装、桥位现场整节段吊装并浇筑混凝土的施工工艺。为验证施工工艺的可行性与适应性,开展桥塔足尺模型工艺试验,重点进行钢壳吊装定位、钢筋现场连接、钢壳节段间环缝焊接和混凝土浇筑工序,并测试混凝土的工作性能及温度、应变变化规律。结果表明:钢壳节段制造及桥位施工所采用的工艺方案总体可行;钢壳节段现场吊装及混凝土浇筑等作业基本反映实际情况;混凝土温度仿真计算结果与实测值相吻合,能够指导实际施工;混凝土内部变形基本均匀。

深中通道钢壳混凝土沉管隧道总体设计综述

深中通道是集“桥、岛、隧、水下枢纽互通”于一体的超大型集群工程,海底沉管隧道国内首次采用了钢壳混凝土组合结构,面临国内全产业链技术空白。基于项目控制性建设条件,从技术标准、总体布置、管节结构、自密实混凝土材料制备和工作性能、管节防火和防腐体系等方面,系统阐述钢壳混凝土沉管隧道总体设计,供同行借鉴。

国家大剧院钢壳体安装中卸载方案分析

国家大剧院钢壳体的安装是以临时支撑结构过渡完成的,但临时支撑拆除前的卸载是一技术难点。通过多次计算比较分析,最终确立了一条安全、有效的卸载技术路线。施工实践证明:该计算分析简洁明了,利于控制,是安全卸载的保证。

苏州河河口水闸底板结构设计

通过对苏州河河口水闸底板结构的方案比选,确定底板采用钢壳混凝土薄壁空箱结构型式.运用三维线弹性有限元模型和B iot非线性固结有限元模型,对拟定的底板结构布置进行了优化计算和分析.同时,对闸底板设计中的技术关键提出了相应的处理措施.水闸调试运行期的底板原型观测数据表明,水闸底板结构设计正确、合理.

城市核心区沉管隧道结构类型及预制方案研究--以广州市琶洲西隧道工程为例

为研究适用于城市核心区的最优沉管隧道的结构类型和预制方案,以广州市琶洲西隧道工程为例,对城市核心区沉管隧道结构类型及预制方案进行综合比选分析,分别对比钢壳组合结构(二次浇筑混凝土)、钢壳组合结构(一次浇筑混凝土)、钢筋混凝土结构(新建干坞)、钢筋混凝土结构(移动干坞)4种方案的优缺点,最终选择钢壳组合结构(二次浇筑混凝土)的方案。采用小截面双层钢壳混凝土沉管隧道的结构型式,结合长距离高干舷运输、二次浮态浇筑混凝土等先进施工工艺,可以有效地解决城市核心区域沉管隧道建设工程中干坞用地紧张等困难,同时有工期短、河道疏浚少、工程质量可靠、环保等优势,在内河沉管隧道中有广泛的应用前景。

国家大剧院特大型壳体钢结构安装施工技术

国家大剧院屋盖为非正圆形特大型空间钢壳体结构。针对体形宠大、几何形体特殊、自身变形复杂、构件测量定位难度大等特点,介绍了划分吊装区域、设三道钢网架支撑体系、壳体预拼装、把复杂空间结构转化为150个平面进行测量定位等优化措施。并根据我国国情及施工经验,提出了不同于法国工程设计方的技术方案,即以先中心、后周边;先加强区、后一般区;先固定,后转换的安装原则,顺利完成了钢壳体的安装,其质量和尺寸控制均达到设计和标准要求。

苏州河河口水闸大跨度薄壁空箱式底板结构设计

对苏州河河口水闸工程大跨度底板结构的设计过程进行论述和分析。通过方案比选确定底板采用钢壳混凝土薄壁空箱结构形式,运用空间线弹性有限元模型和非线性固结有限元模型对拟定的底板结构布置进行优化和计算分析,并与常规设计方法进行对比,提高了设计的可靠度。对设计中的技术关键点提出了相应的处理措施。对水闸调试运行期间的底板监测数据进行分析,验证了底板结构设计的正确性和合理性。

浅谈钢壳混凝土复合式管节预制施工技术

以深中通道沉管隧道管节预制施工为工程背景,通过介绍多种钢壳混凝土沉管隧道管节预制工艺及施工关键技术,对比了采用浮船坞预制工艺、全陆域预制工艺、全浮态预制工艺以及半浮态预制工艺的优势,总结了深中通道沉管隧道管节预制施工的工艺特点,为合理采用管节预制工艺提供思路。

日本交通沉管隧道的发展与经验

日本总共建设了约24座交通用沉管隧道,文章根据工作经验及文献调查,将日本的沉管隧道的发展按空间与时间分为国际交流、规模生产、因地制宜和海外建设四个部分进行回顾。讨论了日本沉管项目体现的务实创新及周转使用的工程哲学。

深圳至中山跨江通道工程总体设计

深圳至中山跨江通道是世界上首例集超宽超长海底沉管隧道、超大跨海中桥梁、深水人工岛、水下互通＂四位＂一体的集群工程,采用双向8车道高速公路技术标准进行设计。针对工程技术特点及难点,工程设计方案和技术创新如下：1）提出＂标准化、工厂化、智能化、一体化＂的设计理念,完成深圳至中山跨江通道总体设计方案研究——海中隧道采用钢壳混凝土组合结构沉管隧道方案,管节宽度达46~55.5 m,伶仃洋大桥采用悬索桥方案,主跨为1 666 m、主塔高度为270 m,西人工岛采用直径达28 m超大钢圆筒临时围护方案,实现快速成岛。2）总结沉管隧道钢壳混凝土组合结构设计施工、高强自密实混凝土配制、浇筑工艺及质量检测、沉管隧道深层水泥搅拌桩（DCM）基础设计施工、大型海域地下互通立交设计施工、超大跨整体箱梁悬索桥颤振抗风稳定性设计、离岸深水海中锚碇设计施工等关键技术,研发了沉管浮运安装一体化装备,有力保障了工程的顺利实施。

日研制成功新型船用钢HTS47

日本钢铁与三菱重工联手合作，成功开发出一种新型高拉力强化钢——“HTS47”，并首次在日本造船厂应用于6艘配载8100箱货柜船的钢壳结构。

日研成新型船用钢HTS47

日本钢铁与三菱重工联手合作，成功开发出一种新型高拉力强化钢——HTS47，并首次用此钢材为6艘配载8100箱货柜船做钢壳结构。每平方米HTS47强化钢可承受屈曲重压47千克的纵向强度，这种结构成分，特别适合制造货柜船结构。