深中通道钢壳-混凝土组合沉管浇筑变形研究

深中通道沉管管节采用钢壳-混凝土组合结构形式,通过向空钢壳浇筑混凝土预制而成。为评估沉管管节施工后的整体变形,建立了热-结构顺序耦合的分析框架,基于ANSYS APDL及UFPs二次开发模块,分别建立了考虑水化度、日照辐射、大气温度变化的精细温度场模型和考虑混凝土硬化及收缩特性的结构分析模型。通过对足尺管节的温度及应变模拟结果与监测数据的对比,验证了有限元模型的可靠性。在此基础上,分析了日照辐射、大气温度变化等对于管节温度场的影响,同时分析了管节的整体变形模式,以及温度效应、混凝土收缩及自重三种因素对管节整体横向、纵向及竖向变形的影响。结果表明:管节施工过程的温度场表现为时变和空间分布的特征,格仓边部温度受外界气温变化和日照辐射的影响存在周期性波动,而格仓中部温度峰值主要受混凝土自身水化放热特性的控制;管节最终表现为顶板横向及纵向内收,竖向下挠,底板横向及竖向变形不显著;太阳辐射对于结构温度场影响较日气温变化更显著,建议在混凝土温度峰值预测中予以考虑,而日气温变化可采用日平均气温值予以简化;温度效应及材料收缩对管节横向及纵向整体变形影响显著,自重因素导致的变形在横向及纵向的比例为44.3%、11.7%,而在竖向所占比例达92.5%,因而温度效应及材料收缩在管节横向及纵向变形分析中不可忽视;该分析方法可适用于大体积混凝土等结构的温度效应的预测和评估。

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。

复合式薄层沥青-水泥混凝土路面结构设计与评价

为更好地发挥薄层沥青-水泥混凝土复合路面的性能优点,以某地高速公路工程实践为例,分析了多雨、湿热等条件下薄层沥青-水泥混凝土复合路面的主要设计思路,并探究复合路面设计的难点,包括沥青混凝土加铺层性能、复合层间黏结、结构耐久性等。提出三种复合路面结构方案并设计实验比较方案优劣,从结构抗剪强度、层间黏结强度、高温稳定性以及路面结构承载力等方面评价方案应用效果,最终选择方案三作为工程设计方案,并将方案三中所用改性沥青混凝土罩面层调整为SMA-13改性沥青混凝土,以进一步强化路面结构抗剪切性能。

新型钢-钢筋混凝土复合管节的拼装技术研究——以某装配式地下工程为例

传统环形管节在顶进时存在频繁切断顶管机管线的突出问题,为此钢-钢筋混凝土复合式管节应运而生,并率先应用于某装配式地下工程,本文对其管节拼装的过程进行了详细阐述。从可拆卸钢-钢筋混凝土管节的结构,到分步拼装与整环拼装的特点,以此展开对不同型号管节的具体拼装步骤的研究,最后给出了在工程中拼装复合管节需要注意的问题。经过在工程应用中的实践,可以得出该案例中的复合式管片拼装技术可以避免频繁切断顶管机的管线,有助于提升顶管机工作效率。同时,该技术在缩短工期,环境友好等方面具有一定的优势。

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。

钢-混凝土结合双曲线梁施工控制点

钢-混凝土组合梁的特点钢-混凝土结合梁是指采用剪力联接件将钢板梁、钢箱梁、钢桁梁等结构和钢筋混凝土行车道板结合在一起共同工作的一种复合式结构,由于抗剪界面的可靠连接,其整体工作性能良好,能充分利用了钢材良好的抗拉性能和混凝土较大的抗压性能。这种结构维护相对简便,振动及噪音小,并具有优良的景观性,非常适宜公路桥梁的建设。