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。

深水硬质岩嵌入式承台无封底施工关键技术

深水嵌入式承台基础施工中,需将泥面开挖至封底混凝土以下并对基底进行清理,以保证封底混凝土的高度和浇筑质量。对于地质条件良好的硬质岩,存在开挖困难、水下作业工期长、质量控制难、施工成本高等问题。该文依托重庆嘉华轨道专用桥主墩承台施工,采用理论分析、数值计算和工程实施验证相结合的方法,形成一种深水硬质岩嵌入式承台无封底施工技术。该施工技术,采用开挖壁体基槽并浇筑基槽混凝土的方式取代大体积封底混凝土,达到为承台施工提供干作业环境的目的,可将承台范围内基坑开挖由水下作业转为干作业,缩短水下开挖作业工期,节约水下混凝土用量,提高施工质量和施工效率,降低施工成本。

复杂水力学条件下深水河道单壁钢围堰施工安全性:以清江河大桥1号承台钢围堰工程为例

目前针对单壁钢围堰施工过程荷载的取值,通常依靠现行规范中的线性荷载模式确定,无法真实反映受空间水力条件影响的围堰及承台施工受力情况。以清江河大桥单壁钢围堰工程为背景,综合考虑施工过程中围堰结构体系变化,提出了采用流体动力学与有限元相结合的改进荷载模式分析方法。将此方法与常规的基于现行规范荷载的有限元模拟方法进行对比,验证了该方法在复杂水力条件下对施工期单壁钢围堰结构受力安全的有效性。研究表明,在研究范围内,在混凝土受力方面,现有规范计算结果偏于不安全,其结果偏小约20%;而对于钢构件而言,位移结果比较接近,规范计算的环向次肋最大应力偏大约20%;利用大涡模拟(large eddy simulation,LES)湍流模型来模拟复杂河道水流条件,能够更好地反映空间复杂水流力对结构的影响。综上,研究成果有利于保障复杂水力条件下围堰结构施工安全,可为今后同类单壁钢围堰的设计和计算提供参考依据。

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。

深水河流双壁钢围堰封底混凝土涌水处理研究

双壁钢围堰在水中桥梁施工较常见,其封底施工技术复杂,施工安全风险大,封底成功与否关系整个施工进度。文章以广清北延城际铁路项目北江特大桥双壁钢围堰施工为背景,针对围堰封底混凝土和桩基钢护筒内壁夹泥导致围堰封底失败的问题,对深水河流双壁钢围堰封底混凝土涌水问题展开研究,针对不同涌水情况采取措施,以供参考。

桥梁巨型承台围堰设计及施工关键技术研究

马鞍山公铁长江大桥是一座三塔钢桁梁斜拉桥,该桥共有三座主塔。其中Z5#墩承台紧邻长江主航道,深埋于江心洲深厚且富水的砂层内,承台体积达25717 m3,支护结构的优化设计面临巨大难题。结合桥址情况,计划采用钢板桩围堰作为承台施工支护结构。经综合考虑承台结构尺寸、埋置深度、地质条件、水文条件及施工设备等因素后,采用无封底干作业取土的PC工法桩围堰方案。采用增量法计算原理,对围堰干作业取土的施工过程进行分析,经验算,围堰结构强度和刚度均满足规范要求。施工采用深井降水措施保证围堰内的无水环境,确保无封底方案的顺利实施。施工中,对围堰各主要部位的结构受力和变形情况实施动态实时监测,通过监测数据与理论值进行对比和分析,得出结论:逐层干作业开挖的无封底围堰采用增量法计算所得结果能够更好地反应工程实际,较传统全量法有明显优势。

深中通道深水组合钢板桩围堰施工技术研究及应用

基于深中通道西人工岛岛桥结合部非通航孔桥的施工实践,结合项目和施工区域特点,特别是挤密砂桩复合地基条件,介绍了深水组合钢板桩围堰施工工艺的技术要点,并对关键工序进行了针对性的研究。同时根据围堰实时监测情况,分析结构受力和变形原因,保障了围堰堵漏、抽水至使用阶段的安全平稳。该施工技术的实施,验证了深水组合钢板桩工艺的可行性,并具有一定的推广价值。

复杂环境下深水深埋承台钢板桩围堰施工技术

东江特大桥采用左侧分离加宽方式,新桥设置在旧桥左侧(上游侧)1 m外,紧邻旧高速环境下,给施工带来极大的不便;其中3#、4#墩位于东江中,水深约为12 m,承台埋置于河床以下5.5 m左右的砂砾层上。承台采用超长钢板桩围堰进行施工,封底厚度2.5 m,整个围堰施工水深最深可达20 m。相较于相似项目采用双壁钢围堰或锁扣钢管施工方案,采用钢板桩围堰施工更简单、快速、经济,对今后深水深埋结构物施工具有一段参考价值。

复合式深水围堰防渗体系施工技术研究

百色水库工程是广西西北旱片治理的骨干工程,在银屯进水塔的全年围堰建设中遇到深水围堰压实度难以保证、防渗风险高等诸多问题。对此提出钢板桩接土工膜的复合式围堰方法,并对施工工艺流程、材料及施工方法等进行研究,提出相应规范要求,最终高质量完成了广西境内最高(43 m)的围堰工程施工。通过现场质量检查和渗流监测结果可知,该围堰防渗体系实现了深水区域高土石围堰的高防渗功能,上述举措也成为工程关键技术之一。

深水双壁钢围堰施工技术探讨

某大桥桥墩位于深水河流中,承台类型为低桩承台,设计施工采用双壁钢围堰方案。该文通过对双壁钢围堰的制作、安装、下放和封底施工技术进行总结梳理,分析各个阶段的操作方法和重点管控措施,以及对施工中可能会出现的问题展开论述,提出一些应对措施和处理方法,为同类钢围堰的施工积累经验。

锁扣钢管桩围堰在深水基坑中的设计与应用

某高速公路特大桥2^(#)主墩位于深水中,为进行承台施工,首先进行了围堰方案比选。选择锁扣钢管桩围堰方案后,再对锁扣钢管桩围堰进行专门设计,并建立模型对其进行验算,最终得以成功实施。该桥2^(#)主墩承台实施表明,该方案切实可行,成本节约35.84%,工期节约15.17%。

临河深基坑中超长锁扣钢管桩围堰变形分布研究

锁扣钢管桩围堰由于自身整体刚度大、加工制作简便、回收利用率高等优点,近年来在城市轨道交通的桥梁基础工程施工中广泛应用。为了深入研究临河深基坑中超长锁扣钢管桩围堰的工作性能,以西安市地铁10号线泾河大桥为背景,通过对坑周地表竖向沉降及超长锁扣钢管桩深层水平变形进行监测,分析了临河富水砂卵石层深基坑开挖过程中坑周竖向沉降分布规律及钢管桩深层水平变形分布规律,并研究了临河距离对二者分布规律的影响。结果表明:随着基坑临河距离的增大,坑周竖向沉降分布规律发生改变;锁扣钢管桩均发生朝向深基坑方向的水平位移,曲线均呈“弓”形分布;封底混凝土浇筑后,锁扣钢管桩深层水平变形未发生明显变化,随着临河距离的减小,向河侧锁扣钢管桩水平位移由减幅逐渐变为增幅;不同临河距离的基坑,在开挖初期,锁扣钢管桩深层水平变形分布存在差异,随着开挖的进行,“弓”形趋势愈加明显。该结论可为类似工程提供参考。

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。

双壁钢吊箱围堰的仿真计算及施工关键技术

介绍武汉天兴洲公铁两用长江大桥北汊公路桥深水承台施工所采用的钢吊箱围堰的结构形式,采用结构仿真分析软件MSC-PATRAN对其进行仿真计算。最后介绍钢吊箱围堰施工的几项关键技术,包括悬吊系统的设计、钢吊箱的下沉与定位、封底混凝土的浇注和体系转换。

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。

深水条件下自平衡组合式钢围堰设计与现场试验研究

大型输水渠道衬砌在冻融循环等作用下易产生剥蚀破坏等缺陷,同时渠底反滤排水系统在运行过程中可能会失效,需要进行检修和维修。大型输水工程一般不具有停水或者降低水位运行条件,因此在不停水条件下渠道衬砌面板缺陷与破坏修复技术是大型调水输水工程检修、维护的重点和难点问题之一。以南水北调中线干渠衬砌修复现场试验为依托,进行了一种水下3.0～3.5m钢围堰的结构设计,深入研究了挡水面板、支撑传力系统并进行了有限元受力分析,研究了不同部位结构新型止水型式,提出了便于安装且止水效果好的自平衡组合式围堰成套技术,以及钢围堰水面装配、入水就位及拆卸转场施工技术,并结合现场试验成果进行不断优化,可以为大型输水工程衬砌水下修复干地作业提供有益参考。

三峡深水高土石围堰数值分析与离心模型研究

介绍了应用数值分析和离心模型试验方法对三峡深水高土石围堰进行应力变形研究的成果。通过对各设计阶段的不同断面型式的研究论证，推荐了低双排塑性防渗墙方案。

重庆忠县长江大桥双壁钢围堰受力分析

忠县长江大桥位于三峡库区上游重庆段,主墩承台施工由于受三峡水库蓄水的影响,水位高,工期紧,施工难度大。以此为背景,详细介绍深水桥墩大型双壁钢围堰的设计思路和设计计算过程,并阐明设计中应该注意的各种问题,为同类型桥梁深水基础钢围堰的施工提供参考。

软弱地层中深水基础钢围堰结构施工稳定性分析

结合抚吉高速公路B8合同段吉水特大桥深水基础施工的工程实际,基于有限差分软件对钢围堰在河底软弱地层施工中整体受力和变形情况进行了模拟分析,并对钢围堰结构的安全与稳定性进行了评价,同时也对钢围堰混凝土底板浇筑的必要性进行了论证分析。结果表明,钢围堰最大水平位移主要发生在侧墙的中部,内部横向钢支撑的对整个钢围堰的变形控制起到较大作用,混凝土底板的布设能够有效地控制钢围堰的内鼓变形;钢围堰最小主应力基本为压应力,主要分布在水位线以下的四个角点处。通过对混凝土底板的受力及变形情况分析表明,厚度为80 cm的混凝土底板变形较小,可满足抗渗及正常使用要求。总体分析表明,钢围堰施工过程中应力及位移计算结果均未超过警戒值,混凝土底板的布设能够起到较好的效果,但考虑到混凝土材料受拉性能较差,与钢围堰接触的四周角点部位易出现拉应力集中,因此应严格控制角点处混凝土的施工质量。

深水复杂地质倾斜岩面基础施工技术

研究目的:新白沙沱长江特大桥位于长江上游,河床受水流冲刷,多为倾斜无覆盖层的基岩,同时上游受雨季的影响,水位变化快,流速变化也大。3#墩位于江中,墩位处岩面裸露,高差达17 m。对露出部分采用水下浅孔控制爆破,基础施工采用先平台后钻孔作业与围堰同步作业方案,8根支撑钢护筒和门吊辅助桩共同支撑的高位平台,安全度洪,保证钻孔作业不受洪水影响,达到连续作业。研究结论:(1)采用微差爆破、减振孔消除爆破振动对既有线桥梁的有害影响;(2)为适应倾斜岩面,在底节围堰刃脚部位设置具有一定刚度、高度的活动插板,围堰下放后,吊挂于钻孔平台上,及时将插板下放并进行抄垫,封堵;(3)对围堰内外抛填堵漏、封底,解除围堰吊挂后,进行壁舱浇筑混凝土,能够有效减少封底厚度;(4)本研究成果可为裸露倾斜岩面基础施工项目提供经验。