深水薄覆盖层区大型双壁钢围堰施工技术

以长沙香炉洲大桥索塔墩基础施工为依托,综合考虑桥址区的地质、水文、沿岸地形地貌、吊装能力等因素,对双壁钢围堰制造、下水、浮运、精确定位、着床等施工关键技术进行研究,提出竖向分节、水平成环接高、整体浮运、平台拉锚系统精确定位大型钢围堰施工工艺。工程实践证明,提出的深水薄覆盖层场域钢围堰精确定位施工成套技术是成功的,可为类似工程提供参考。

深水桥梁群桩-桁架组合基础抗震性能分析

研究了水下双桩系统按照同向、反向振型振动时的频率及动水压力变化规律,通过分析发现,水下相邻桩反向振动振型会增强作用于桩身的动水效应.据此提出群桩-桁架组合基础设计方案,通过桩间桁架限制群桩间反向振动提高基础刚度.以四桩群桩基础模型为试验对象,进行了普通群桩基础和3种组合基础方案在不同水深条件下的水池模态试验,研究了群桩-桁架组合基础的动力性能.然后通过对四跨连续梁桥进行地震反应谱分析,全面评估了该新型基础的抗震性能.研究表明,经过合理设计的群桩-桁架组合基础可以改善并优化深水桥梁的地震响应.

钢板桩围堰在桥梁施工中的应用分析

本文以某高速公路特大桥桥墩承台钢板的围堰的施工为研究基础,分析如何选择承台施工围堰方案,并从多方面介绍钢板围堰技术的要点,主要包括围堰结构形式选用、材料及设备进场要求、桩板桩插打及合拢注意事项、内撑系统施工要求、承台封底砼施工方案,从而为钢板桩围堰在桥梁施工中的应用提供理论指导。

大跨径双层桥梁水中主墩超深基坑施工关键技术研究

桥梁结构位于水中的墩台,必须考虑水中作业环境下的特殊要求。采用可行的围堰方法、合理的支护体系和更安全、易操作的施工方法是水中施工作业的关键。依托工程案例,主要介绍采用双层拉森钢板桩作为主墩围堰的超深基坑支护体系施工工艺,经实践,施工方便、安全高效,在内河水域施工中是一个很好的选择。

基于集对可拓理论的桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估

为综合评估桥梁深水基础钢板桩围堰的安全状态,先从环境因素、安全管理、施工作用、围堰稳定性及状态监测角度出发,构建桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估指标体系,并利用熵权法计算各评估指标的权重;然后基于集对分析与可拓理论耦合的算法,建立基于集对可拓理论耦合的桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估模型;最后将该评估模型用于中卫下河沿黄河公路大桥16^(#)墩承台钢板桩围堰安全等级的集对可拓联系度分析中,并采用最大隶属度原则确定该桥梁深水基础钢板桩围堰安全等级。结果表明:该桥梁深水基础钢板桩围堰安全等级为黄色等级,安全状况较稳定,但未达到最优等级,应加强日常监测与安全管理。该评估结果与现场情况基本符合,验证了该评估模型的适用性与合理性,可为桥梁深水基础钢板桩围堰安全管理提供依据。

深水浅覆盖层锁扣钢管桩围堰关键技术研究及应用

深水浅覆盖层围堰成形难度大,施工风险高,依托香炉洲大桥31号墩基础施工,提出刻槽+锁扣钢管桩围堰工艺。利用有限元软件对围堰结构进行施工阶段分析,计算结果表明各施工阶段围堰的强度、刚度及稳定性均满足规范设计指标,并对围堰刻槽、槽内吹砂、混凝土止水墙及“先支法”施工关键技术进行研究,确保该围堰顺利实施。现场实践效果表明该工艺在深水浅覆盖层承台施工过程中安全可靠,风险可控。

公路桥梁深水桩基及水中承台施工关键技术

在桥梁工程建设中,常会遇到深水桥墩施工的情况,施工难度较大,风险较高。结合某工程案例,对公路桥梁渗水桩基及水中承台施工关键技术进行了研究和讨论,希望能够为类似工程的施工提供一定参考。

深水大流速河道桥梁基础作业平台施工技术

以某深水大流速河道桥梁基础作业平台施工为例,首先从作业平台难点及选型方面进行分析,再从平台结构设计、计算分析、施工参数优化、关键技术要点等方面开展应用研究,从而形成成套技术。工程实践证明,该技术可有效解决在深水大流速河道区域进行桥梁基础作业平台施工时的主要难题,具有良好的应用价值。

三峡库区深水基础钢混组合梁斜拉桥建造关键技术

湖北香溪长江公路大桥工程香溪河大桥为跨度(48+78+470+78+48)m的双塔双索面钢混组合梁斜拉桥,桥址位于三峡库区,常年水位落差达30 m,河床面倾角大,地质岩层破碎,有裂隙与溶蚀发育。针对以上特点,主塔墩基础采用“先施工高位重载钻孔平台、后拼装钢套箱围堰”的方案,钻孔桩施工与围堰拼装同步进行;钻孔桩采用先桩周压浆预加固、再重型旋转钻机成孔的工艺;钢套箱围堰采用“等高度刃脚、变高度挡板”结构,通过环形轨道法拼装、分两次封底;主塔采用液压爬模施工;边跨预应力混凝土梁采用钻孔桩基础的高位大跨重载支架现浇施工;钢混结合梁采用架梁吊机单悬臂、双节段循环架设方法,主梁合龙采用钢混结合后置、梁跨顶推方法实现无应力合龙。

地裂隙地质条件下水中大直径桩基施工技术

自19世纪初叶至今,国内外桥梁建造高速发展,施工技术水平不断革新和提高,目前,国内外公路、铁路跨越河流进行基础深水施工的桥梁工程极为普遍,但同时具有深水、大流速、裸岩、河床倾斜等条件下进行基础施工的桥梁还不多见。本文以某特大桥为例,介绍了相关地质情况的桩基施工技术。

国内外桥梁深基础形式的现状

在深水流急和软弱河床上修建桥梁 ,其塔基础起着重要的作用。近年来 ,随着国民经济的增长 ,在一些特殊环境下修建的桥梁日益具增。为此本文通过对国内外在深水和软弱河床上大型桥梁塔基础施工的实例分析 ,对桥梁塔基础进行了分类和总结 ,以期对我国日后大型桥梁在深水流急。

桥梁深水基础的发展和展望

桥梁基础是将上部结构荷载传递到地基的重要构件。桥梁深水基础主要有沉井基础、沉箱基础、桩基础、管柱基础、复合基础及特殊基础等类型。沉井和沉箱基础是应用较早的深水基础形式,沉井基础一直沿用至今,而沉箱基础则逐步被桩基础和设置基础取代。桩基础自20世纪70年代以后成为我国最主要的深水基础形式。管柱基础20世纪50年代发源于我国,20世纪80年代后被大直径钻孔桩取代。复合基础一般是沉井或沉箱与桩基或管桩复合,兼具两者优点,但施工费用较高。特殊基础一般指锁口钢管桩基础、地下连续墙基础、设置基础、钟形基础、负压筒形基础和浮式基础等,在国际上应用较多,我国在钟形基础和负压筒形基础方面还是空白。我国在设计规范及理念、基础形式、施工技术与装备、深水地基加固等方面与国外发达国家之间还有差距。随着科技与工业的进步,大直径空心钻孔桩、大型管柱群基础或小型沉井群基础、负压筒形基础、地下连续墙基础、设置基础、新型复合基础以及浮式基础将得到更大发展。

蔡家湾汉江特大桥深水基础钢套箱围堰施工技术

蔡家湾汉江特大桥167号、168号墩的深水基础采用"先平台后围堰"方案施工。先搭设钢栈桥和钻孔平台进行钻孔桩施工,同步进行双壁钢套箱围堰的设计与加工,利用钻孔平台进行围堰的拼装,采用千斤顶起吊系统下放围堰到设计标高后,进行围堰清基、封底、抽水和承台施工。在该方案实施过程中,采取桩基钻孔与围堰拼装、围堰接高与吸泥下沉、围堰下沉与钢护筒内清渣等工序之间平行作业的方式,节省了工期;巧妙地使用千斤顶和分配梁上的2个螺栓,采用千斤顶起吊系统使围堰下放平稳、安全;根据施工水位对围堰封底厚度进行优化以节约成本。

鄂东长江公路大桥北主塔墩超长嵌岩桩施工

鄂东长江公路大桥北主塔墩采用群桩基础，共设33根在覆盖层内直径2．8m、基岩内直径2．5m的钻孔灌注桩，桩长71m，入岩深度38～44m，地质条件复杂。采用KP3500及金泰GW-35钻机进行钻孔灌注桩施工，钻孔泥浆采用优质PHP膨润土泥浆。钻进成孔主要分护筒内钻进、护筒以下覆盖层钻进和基岩内钻进3个阶段。采用2次清孔工艺，确保沉渣厚度达到设计要求。钢筋笼按照12m标准节段分6节利用长线法同槽加工成型，采用动臂吊机起吊和就位。钻孔桩水下混凝土由拌和站集中拌制，混凝土搅拌运输车运送到墩位混凝土卧泵旁采用刚性导管法泵送浇注。

甬舟铁路西堠门公铁两用大桥金塘侧桥塔深水基础方案研究

甬舟铁路西堠门公铁两用大桥主桥采用主跨1 488m斜拉-悬索协作体系桥方案。金塘侧桥塔基础位于深水裸岩区,上覆弱风化英安岩,持力层为微风化英安岩,最大水深28m,建设条件复杂。对3种桩径(直径4.0,4.5,5.0m)钻孔桩基础以及设置沉井基础(圆形、圆端形)等方案进行了比选,圆形设置沉井基础在结构受力特性、经济性等方面均优于其它基础形式,推荐采用圆形设置沉井基础。圆形设置沉井高36m,直径58m,中间十字隔舱将沉井内部分为4个区域,共布置16个井孔。沉井基础采用整体加工,浮运到桥位定位下沉,沉井着床后浇筑水下封底混凝土、填充混凝土,最后施工承台。

马鞍山长江公路大桥左汊主桥基础设计

马鞍山长江公路大桥左汊主桥为(360+2×1 080+360)m三塔两跨悬索桥,中塔墩位处水深、冲刷深度大,通过比较选择了3.0m钻孔桩方案,该方案大直径钻孔桩受力较合理,桩数相对较少,水上施工时间也较短;南、北边塔墩位于主槽两侧边滩,处于浅水或无水区域,通过比较选择了2.5m钻孔桩方案,该方案较为经济、简单易行;通过比较沉井和地下连续墙方案,南、北锚碇基础均选择了施工工艺成熟、经济性较好的沉井方案。经设计验算,各塔墩的桩基础和锚碇的沉井基础的强度、刚度和稳定性均满足要求。

考虑波流影响的深水群桩基础桥墩地震反应分析

用基于ABAQUS软件为平台的平行计算技术,对考虑波流影响的地基土-群桩-桥墩体系进行三维非线性地震反应数值模拟,土体和墩台以八节点等参单元离散,桩以梁单元离散,采用土体黏塑性记忆型嵌套面本构模型描述土的动力特性,采用动力塑性损伤模型描述混凝土的动力特性;基于Morison公式,采用Stokes五阶波浪理论描述表面波流,波浪力以分布力的形式施加于桥墩之上,分析了考虑和不考虑波流作用时不同地震动作用下群桩基础桥墩的地震反应特性,结果表明:波流作用对桩体加速度反应的影响很小,但对桩体相对位移和弯矩的影响显著,波流作用使桩体弯矩和顺流向的相对位移增大、逆流向的相对位移减小,其影响幅度随流速的增大而增大,波流作用与输入地震动特性密切相关。考虑波流作用对深水大型桥梁群桩基础桥墩地震反应的影响是有必要的。

钢板桩围堰设计的土压力计算方法探讨

为了分析作用在钢板桩围堰上的土压力大小,以新建阜阳至六安铁路颍河特大桥深水基础钢板桩围堰施工实践为例,通过建立钢板桩、内支撑和土体相互作用的三维整体有限元模型,分析了钢板桩围堰施工过程中土体的应力状态、土压力大小及其发展变化规律。研究结果表明:钢板桩围堰施工过程中,周围土体没有达到极限平衡状态;作用在钢板桩围堰外侧的土压力介于主动土压力和静止土压力之间,并靠近静止土压力;而作用在钢板桩围堰内侧的土压力介于静止土压力和被动土压力之间,并靠近静止土压力;考虑到钢板桩围堰工作状态的土压力难以准确确定,建议设计计算时钢板桩围堰内外土压力均采用静止土压力,计算结果偏于安全。

泰州大桥深水沉井基础设计

泰州大桥采用主跨为1080m三塔两跨悬索桥,中塔位于主江中心。通过对沉井基础和高桩承台钻孔桩基础等多项基础方案的比选,考虑到沉井结构受力明确、刚度大、工序简单,经济性高等优点,中塔基础最终选用沉井基础。根据塔柱底的构造要求,受力要求,沉井采用58m×44m四角倒圆的矩形沉井,沉井总高76m。为了能在深水中顺利施工,沉井下部为钢壳混凝土结构,上部为钢筋混凝土结构。文中介绍了泰州大桥水中沉井的结构构造、施工方法、方案比较以及沉井的设计特点,为类似工程起到很好的借鉴作用。

复杂环境下跨海桥梁深水基础方案研究

研究目的:甬舟铁路金塘水道主航道桥建设环境复杂,墩位处最大水深49 m,设计流速3.14 m/s;设计风速42 m/s,最大浪高8.89 m;海底岩面起伏较大,覆盖层厚薄不均。本文就金塘水道主航道桥深水浅覆盖层地区和深水厚覆盖层地区基础方案展开研究,探寻适用于不同地质条件下的深水跨海桥梁合理基础类型,以期为复杂环境下跨海桥梁深水基础设计提供借鉴。研究结论:(1)跨海桥梁深水基础选择应结合水文、气象、地质、通航等边界条件,从结构受力、经济性、可实施性、水流适应性及通航要求等方面综合确定;(2)深水浅覆盖层地区应优先采用整体刚度大、承载力高的设置基础;(3)深水厚覆盖层地区应优先采用整体刚度大、承载力高的沉井基础;(4)水深30 m以上桥梁基础采用桩基础施工难度大、经济性差,设置沉井基础、沉箱基础、复合基础,沉井基础应为复杂恶劣海洋环境下跨海桥梁优先考虑的基础形式;(5)本研究成果可为复杂环境下跨海桥梁深水基础设计提供参考。