嵌岩低桩承台锁口钢管桩围堰设计与施工技术

昌九高铁扬子洲赣江公铁大桥西支主桥为(48+144+320+144+48)m无砟轨道钢箱桁组合梁斜拉桥。桥塔墩位于通航河道内,桥位处河床覆盖层浅,基岩强度高,基础由大直径钻孔桩和矩形嵌岩低桩承台组成,承台采用锁口钢管桩围堰施工方案。G33号主墩围堰平面设计尺寸54.56 m×28.52 m,锁口钢管桩采用Q345B材质∅1020 mm螺旋钢管,长28 m,钢管桩之间采用C-T形锁扣连接;围堰设置4层内支撑,单层内支撑设3道对撑,内支撑四角设型钢斜撑;基底设置混凝土垫层参与围堰结构受力。围堰采用XR360旋挖钻机在岩层中引孔,孔内换填细砂后插打钢管桩,钢管桩壁内、外两侧换填砂采用高压旋喷注浆加固。围堰设置智能化监测系统,对围堰受力、变形等进行实时动态监控。实践证明,该桥围堰结构安全可靠、止水效果良好、施工快捷高效。

汉江雅口航运枢纽工程施工导截流设计

汉江雅口航运枢纽坝址区流量变化较大,河床覆盖层主要为粉细沙,加之导流初期枯水期已过去一半,施工导截流设计难度很大。根据工程实际情况,并通过水力学计算和数值模拟分析,该工程一期导流围堰用管袋沙和模袋混凝土护坡代替传统的钢筋石笼和雷诺护坡,采用管袋沙和块石进行双戗堤截流,二期导流围堰用管袋沙护坡,采用沙卵石、块石进行双戗堤截流。

谈庄里水库导流方案设计

庄里水库工程的顺利实施与其导流方案的合理选定密不可分。文章结合庄里水库周边的地形、地貌、坝型结构等特点,合理确定了工程建设的导流方案,有效地利用了全年施工天数,节省了工程投资,经现场施工检验符合实际,可为类似工程提供一定的借鉴。

某新建水闸结构设计与施工导截流方法

拟新建中型水闸代替月亮湾流域内现状井头村5孔水闸,并与规划截洪工程、现状七一水闸、规划中的拟建泵站联合调度,形成月亮湾流域内完整的防洪排涝系统。从水闸选址、工程总体布置出发,对水闸结构型式、水闸孔数以及水闸基础处理等方面进行详细的方案比较,选择出适合该水闸的工程设计方案,并对选定水闸结构及主要建筑物进行工程布置,为工程水闸设计施工提供技术支撑。

三峡库区大型钢吊箱围堰设计与施工研究

重庆市奉节县某大桥位于三峡库区的深水区,施工期大桥7#桥塔处最大水深约47m,水位变幅高达30m,桥塔位置地质条件复杂。为解决承台及桥塔施工的难题,大桥7#桥塔采用双壁钢吊箱围堰,按先成桩后围堰的顺序进行施工。钢吊箱围堰外轮廓尺寸为50.7m(长)×31.5m(宽)×43.0m(高),壁厚2.0m,竖向共分7节。围堰设计过程中,考虑了制造、运输和安装的不同工况,计算结果显示围堰构件不同工况下均安全可靠,满足施工要求。

C-O型锁扣钢管桩在围堰工程中的实用设计方法

随着国家对水利投资大幅增长,投融资政策接连落地见效,引水涉水工程逐渐增加,围堰作为涉水工程中重要的阻水结构,其工程应用也日益广泛。锁扣钢管桩通过施加焊锁扣与相邻节点连接,形成排桩围护结构,具有施工快捷、安装效率高、截面强度刚度大、可循环利用等优点,在深基坑支护中经常被采用。目前的研究中对锁扣桩挡土结构的力学和技术优势的讨论较少,且缺乏优化设计的方法研究。本文系统总结了不同围堰类型的适用场景和构造施工方法,并以实际围堰工程为例,详细介绍了索塔超大深基坑围堰中的设计方法,旨在优化深水基础钢围堰结构设计,为今后C-O型围堰锁扣钢管桩的设计提供参考。

适用快速施工的桥梁承台加固用钢吊箱围堰结构设计

加固用围堰设计面临着"限高度、大流速、高潮差"的复杂作业困境以及钢吊箱围堰基础加固施工所存在的封底困难、混凝土和钢材浪费严重、钢板周转率低、拼装慢且拆除难等普遍问题。本文以某大桥桥墩基础加固工程为背景,通过对钢吊箱的侧壁模数化合理划分与设计,并以凹槽与凸榫快速承插式的连接,实现任意钢吊箱结构尺寸的模数化快速拼装,极大地降低了起吊拼装技术要求,提高了拼装效率和钢吊箱重复周转利用率。同时,通过数值分析和现场监测,验证了该结构的有效性。

围堰封底混凝土钢护筒应力应变分析及厚度设计方法研究

桥梁是国民经济建设和社会发展的重要基础设施,提升封底混凝土与钢护筒之间的界面黏结力对巩固桥梁基础中的围堰受力至关重要。钢护筒界面的环向变形和膨胀作用使混凝土处于局部受压的状态,对二者界面的黏结力起决定性作用。目前钢护筒厚度设计尚无完整明确的计算方法,仅依靠规范厚度取值过于保守。文章基于弹性体广义虎克定律,结合轴对称体系应力应变关系的对称性,建立轴向荷载下轴对称薄壁钢护筒的应变场数学模型。通过构建微元体的平衡微分方程、几何方程及本构方程,分析薄壁钢护筒在轴向荷载下的环向应变与位移关系,提出围堰封底混凝土钢护筒厚度参数设计方法,并通过ABAQUS大型通用有限元软件模拟验证了该设计方法的合理性。

Design and construction of Sutong Bridge deep-water main-pylon foundations

This paper,from three aspects including construction conditions,foundation design and construction,introduces some considerations in the designing of main-pylon foundations and some practical measures to deal with certain unfavorable construction conditions,such as deep water,tidal effect,soft stratum and heavy traffic,during the construction of main-pylon foundations.

中马友谊大桥主桥深水基础临时结构设计及施工技术

援马尔代夫中马友谊大桥主桥为(100+2×180+140+100+60)m混合梁V形支腿连续刚构桥,主墩均采用高承台群桩基础。该桥主墩基础施工面临珊瑚礁地层、深海、长周期波涌浪、航空限高及31个月超短工期等不利条件,桩基础采用全栈桥+钻孔平台方案施工,承台采用有底单壁钢吊箱围堰方案施工。在深水基础临时结构设计时,采用高桩大跨栈桥,应用半刚构体系将栈桥跨度提高至46.4 m;通过试桩等效水平推力试验得到钢管桩在波流循环作用下礁灰岩地层承载力设计依据;研发一种带叠合底板的钢吊箱围堰,解决了素封底混凝土开裂失效的问题。施工时,通过钢管桩打入性分析验证了大直径钢管桩在礁灰岩地层中施沉的可行性;研发高精度海浪预报系统,寻找作业窗口,保证栈桥沉桩效率;应用大刚度导向架及高精度调位系统,控制钻孔平台钢护筒基础的施沉精度;采用平台装配式整体吊装工艺,提高了恶劣海况下的施工效率及安全性;采用水封+干封二次封底工艺,保证了钢吊箱的封底质量。主桥深水基础下部结构在14个月时间完成,达到施工安全和主体结构质量控制目标。

马鞍山公铁两用长江大桥主航道桥Z4号墩围堰施工关键技术

马鞍山公铁两用长江大桥主航道桥为(112+392+2×1120+392+112)m三塔钢桁梁斜拉桥,Z4号墩承台为矩形倒圆角结构,平面尺寸89.2 m×54.7 m,高10 m。承台采用先平台后围堰方案施工,围堰为双壁钢套箱结构,平面尺寸93.6 m×59.1 m,高35 m,高度方向上分为4层(顶节为单壁,其余为双壁)。底节围堰采用分块制造、水中浮态连接的施工技术,解决了围堰在长江航道整体制造、运输的难题,同时简化了施工工序,保证了围堰快速化施工。底节拼装后对称、分块接高第2节和第3节双壁钢套箱围堰,然后分区取土下沉,通过在围堰各分块上设置高精度空间姿态测量装置,依据数据分析结果动态调整围堰分块后拼接角度及下沉过程中的姿态,保证了围堰顺利下沉到位。底隔舱和封底混凝土采用插管法分区、交替浇筑,并在底隔舱上增加横向支撑,解决了因底隔舱跨度较大,封底混凝土灌注时底隔舱和围堰侧板连接处受力较大的问题。围堰抽水后封底混凝土止水效果良好,已顺利完成承台浇筑施工。

大型沉管隧道干坞二次围堰设计及施工关键技术

基于襄阳东西轴线沉管隧道项目,结合工程施工工艺和富水的强渗透性地层条件,通过方案比选后,选定干坞坞口二次止水围堰的结构形式,设计了锁扣型分片拼装式的二次止水围堰。针对双壁钢围堰与轻质夹壁混凝土结合的复合墙体形式,对围堰受力特性、围堰沉放与定位拼装、分片间连接形式、与既有建筑物的连接形式及节点止水措施展开研究,为干坞坞口创造了二次干燥施工环境并确保安全,解决了干坞坞口对接端施工难题。

不同地层条件下桩膜围堰结构设计研究及应用

作为城市水域施工经常应用的导流围堰,桩膜围堰的结构设计尚欠缺可执行的统一的技术标准。为了设计安全、合理的桩膜围堰结构,通过“结构力学求解验算”这一研究途径,针对初步选定的桩膜围堰体型,采用结构力学求解的计算方法,作出适当的基本假定和结构简化,从多种地层条件中选取典型基础土层,对1~3.5 m等6个高度的桩膜围堰进行结构验算。以工程中实际应用高度最高的3.5 m桩膜围堰为例进行结构设计研究,确定安全、合理的桩膜围堰结构,3.5 m以外的其它高度或不同基础土层的桩膜围堰的结构设计可以参照上述途径及方法进行。同时为了桩膜围堰的合理应用,基于桩膜围堰的适用条件,查明地形地质等基本资料,比选围堰的投资,明确水域运行管理等方面的意见,综合考虑后对围堰的应用进行科学决策。

砂卵石河床锁扣钢管桩围堰设计施工研究

锁扣钢管桩围堰实施过程中存在施工工序转换频繁、荷载工况变化多样以及设计验算复杂等难题。为此,结合嘉陵江三桥主桥18#墩承台围堰施工,从围堰方案比选、锁口钢管桩围堰设计与复核、围堰施工等多方面进行论述和研究,总结了一套切实可行并适合砂卵石河床大型承台施工的“T-C”锁口钢管桩围堰设计和施工方法。结果表明,该设计和施工方法切合实际,能够更好地指导现场施工,过程中采取优化措施,进一步提高工效,解决了施工难题,对类似河床地质条件锁口钢围堰有一定借鉴作用。

SolidWorks设计软件在平口资水大桥双壁钢吊箱围堰设计及施工中的应用

利用焊件功能初步设计的同时模拟加工,装配体的功能可以模拟围堰侧板安装,针对围堰的使用环境和受力情况同时考虑加工的便捷性,不断深化、优化设计,最终选出受力合理、结构简单、易于加工安装的双壁围堰设计及加工方案,成功地将4个总计约1500 t的双壁钢吊箱围堰施工工期压缩至2个月。经过实践证明,SolidWorks设计软件不仅仅局限于机械设计,在道路工程钢结构设计中同样可以提高设计、施工的效率,为后续公路工程临时钢结构设计提供了新的思路和工具。

围堰施工技术在水利工程施工中的应用

围堰是一种有效的拦水措施,其在桥梁、水利工程等领域有较为广泛的应用,不同工程及类型的围堰对围堰施工技术的要求也有所不同。文章主要就水利工程围堰施工的相关技术问题进行探究,在介绍围堰施工基本概念、结构及施工特点的基础上,结合水电站工程案例,从围堰的设计、围堰材料选择、大坝围堰填筑施工、取水井围堰施工、施工监控五个方面分析了围堰施工技术的相关技术要点,明确了水电站建设过程中围堰施工的基本思路。

超大直径圆形钢围堰设计与安装关键技术

结合芜湖长江公路二桥南主墩钢围堰,介绍圆形钢吊箱围堰的设计与施工。为满足承台施工需要,采用内径39m的圆形钢吊箱围堰,高22m,壁厚15m。钢围堰设计结合了钢吊箱制作与安装条件,钢吊箱壁体分12个块段进行卧式阶梯形组装与焊接,场内平板车滚装上船;钢吊箱悬吊系统采用软硬结合拉杆适应围堰与护筒偏位;钢吊箱底板采用投影法开孔顺利下放;底板和钢护筒之间设置自适应封堵装置;封底导管采用“八卦形”导管布置法精细化控制封底高程。钢吊箱封底抽水完成后未出现渗漏水,结构安全可靠。

浅湖区域超长明挖隧道围堰设计探讨

凭借经济性好、施工便捷等优势,围堰明挖法成为公路水下隧道最常见的施工工法。文中基于既有浅湖区域超长明挖隧道工程案例设计及临时围堰结构的研究,对临时围堰结构的围堰型式、设计理论、平面布置、锁扣和拉杆等设计要点进行了归纳总结,可供后续公路水下隧道工程参考。

艳洲枢纽横向土石围堰的防渗设计和结构稳定性研究

土石围堰是一种常见的围堰支护方式,其稳定性及抗渗效果对水利枢纽工程的安全施工具有重要影响。以常德市艳洲枢纽一期上下游横向土石围堰工程为研究对象,针对该区域存在的岩体破碎及碎裂、软弱夹层和滑坡3方面共同影响的恶劣地质情况,提出多层交互防护施工方案,进一步对土石围堰的边坡、戗堤块石护坡的稳定性进行分析研究。首先,详细介绍了艳洲枢纽围堰工程的水文地质条件所带来的施工困难;然后,通过理论分析对围堰结构和防渗设计进行研究;最后,通过数值分析研究了土石围堰的稳定性。工程施工结果表明,设计方案满足恶劣地质条件下围堰变形控制的要求,可为类似工程的设计与施工提供参考。

白鹤滩水电站尾水出口围堰拆除爆破设计与施工

白鹤滩水电站尾水出口围堰拆除爆破具有工期紧、任务重、岩石条件复杂、近距离靠近保护物、水流冲渣要求高等突出特点。针对施工中的重难点,采取“分期分区分层”爆破拆除方案,将单个围堰分为“两期三层八区”,通过预留经济围堰,提前拆除水上部分等措施,克服了工程量大、工期紧的难题;采用“大直径钻机造孔、孔内套管护孔”的方式,有效减少了复杂地质条件下塌孔的产生,提高了施工工效也确保了爆破效果;“高单耗、低单响”的药量设计、“孔间分段、孔内延时”的爆破网路设计,即能满足近距离爆破条件下质点振速安全控制要求,又确保了爆后渣料块度满足水流冲渣条件。工程应用结果表明,最不利工况下爆破诱发质点峰值振速为11.85 cm/s,小于结构混凝土允许的安全控制标准12 cm/s;实测水击波峰值压力为0.12 MPa,小于水工钢闸门的安全允许控制值0.4 MPa;爆后绝大部分渣料块度粒径控制在40 cm以内,大块率控制在5%以内,爆破效果良好,满足水流冲渣条件。