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。

基于BP神经网络的高密度电法在水库清淤扩容坝后排泥区围堰探测中的应用

高密度电法具有采集数据量大、效率高、反演信息丰富等特点,在水库大坝病险隐患探测领域得到广泛应用。目前,使用基于最小二乘法的反演容易受地电数据局部极值影响,使得探测到的病害位置和规模不准确。对此,通过建立不同参数值、形态大小及位置分布的异常体正演模型,将模型数据作为训练样本,以此构建基于BP神经网络的高密度电法反演模型;将训练完成的反演模型应用于水库清淤扩容坝后排泥区围堰的高密度电法探测结果分析中。结果表明,所提方法能够减小局部电流极值引起的屏蔽作用,缩小隐患排查范围,提高了高密度电法受高阻屏蔽影响下分辨隐患的准确性和反演精度,可对物探资料作出更为精确的解释。

复合过水围堰高效填筑技术

针对非洲的朱利叶斯·尼雷尔(Julius Nyerere)水电站大坝成功截流后,上游过水围堰建造期短、工程量大、施工要求高等难题,提出了一种复合过水围堰新型高效填筑技术,重点介绍了底部赶水混凝土浇筑、左岸堆石混凝土浇筑、下游预制挡块模板施工、上游黏土防渗层平起施工、主体胶凝砂砾石变态碾压施工5种高效填筑施工流程及关键技术。工程实践表明,该新型高效填筑技术大幅优化了施工组织与效率,最终在汛期来临之前安全、高效、优质地完成了过水围堰的修筑工作。

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。

复杂海域大型单壁钢吊箱围堰施工技术改进及应用

秀山跨海大桥副通航孔桥桥位处风大、水深、急流、潮差大等复杂条件和恶劣施工环境,给承台围堰选型、沉放控制、承台施工及吊箱拆除带来了极大困难,为解决承台围堰施工技术难题,保证承台施工质量和安全,通过水文调查、研究分析,确定了合适的围堰结构;施工中对钢吊箱整体结构和细部构件进行了改进和设计创新,采取了钢吊箱整体制作、整体吊运、精确定位结构及快速沉放技术,实现钢吊箱围堰快速安拆和周转使用,解决了水流力和波浪力引起的围堰下放精度难以控制的技术难题。

高水头差船闸围堰防渗墙塑性混凝土试验研究

依托江西万安高水头差船闸围堰,并依据水利水电相关试验标准,通过调整防渗墙塑性混凝土的水胶比、膨润土掺量等参数,确定适用于高水头差围堰的高极限应变、低抗压强度、低弹性模量及低渗透系数的塑性混凝土配合比(即水胶比为0.80、膨润土掺量为25%),并经现场注水试验及高密度电测法检测。结果表明,该塑性混凝土防渗墙抗渗性能优异、区段连续性及总体完整性良好。在围堰使用期内,通过监测塑性混凝土防渗墙内部的应变,发现塑性混凝土均处于安全的受压状态,防渗墙止水效果良好。

高倍泡沫覆盖率表征量化研究

为了提高高倍泡沫覆盖率,更快地抑制LNG蒸气扩散,使用田口试验、函数求解对192个参数进行对比分析,研究泡沫高度、体积随时间、集泡器截面变化规律,泡沫高度、体积增长速度之间及其与发泡阶段、发泡筒位置、围堰截面、泡沫性能的关系。结果表明,泡沫上升高度随时间呈三次函数形式变化,上升速率多半是先增加后减小,最大值之间可相差10多倍,要在更短的时间内达到规定的泡沫高度,在相同的发泡速率下需注意围堰截面形状与截面积的设计。

广佛肇高速公路北江大桥基础施工关键技术

北江大桥33#墩采用钻孔灌注桩和分离式承台,承台位于风化泥岩范围内,且墩位处水位较深,流速较大,基础施工技术难度大。经研究,确定采用了“钻孔平台+钢板桩围堰”的施工方法。钢板桩围堰施工采用了旋挖钻机引孔及水下高压注浆的施工关键技术,并且承台范围内基岩开挖采用预开挖及围堰干挖法取土的施工方式,解决了无覆盖层且嵌岩的低桩承台施工难题。

富水砂层深基坑支护结构设计与施工技术

依托某高速铁路跨河连续梁深基坑工程,采用双层钢板桩围堰作为基坑支护措施;介绍在特殊地层条件下钢板桩引孔施工技术。通过监测数据分析表明:内支撑的强度和刚度,以及基坑的隆起稳定性、倾覆稳定性和整体稳定性均满足要求。

围堰施工技术在黄河取水口的应用

围堰施工技术不仅是我国水利工程中的一个重点,更是一项复杂的、系统性的技术,水利工程的建设与成功离不开围堰施工技术的应用,因此,通过对围堰技术进行分析探索,对我国未来水利工程的发展有着不可忽视的意义。以陕西省榆林引水工程大禹沟一级泵站黄河取水口围堰为实例,简要介绍围堰填筑的施工工艺流程,确定围堰压实度参数,高压旋喷防渗墙的修建以及围堰填筑后基坑抽排水的施工,最终使围堰施工质量达到设计规范的要求,保障后续工程的安全进行。

钢板围堰结合高压旋喷桩在承压水突涌中的应用

为解决承压水突涌问题,以浙江省杭州市某项目基坑开挖过程中出现的突涌问题为研究对象,提出钢板围堰的挡土隔水方法,同时结合MJS高压旋喷桩坑底加固技术进行抗突涌施工。通过理论分析、现场试验,以及实际施工等综合研究方法,对突涌成因及抗突涌基坑加固技术进行深入研究。结果表明,计算的理论回填高度和MJS高压旋喷桩加固深度,满足了抗突涌稳定性及加固要求,避免因加固不足而再次施工或加固过度造成资源浪费的现象;钢板围堰挡土隔水方法能够挡住回填土侧压力、有效控制漏水等情况,提高基坑施工安全性;MJS高压旋喷桩坑底加固技术以成桩直径大、地基扰动小等优势,确保了成桩质量和效果,有效控制了承压水突涌和地基变形。

水闸围堰深层粉砂土中高压旋喷桩渗透监测研究

不同沉降高度下的高压旋喷桩渗透监测效果有较大差异,沉降高度越大,监测精度越差。为保证沉降高度较大时的渗透监测效果,设置渗透方程,结合沉降高度,建立高压旋喷桩渗透模型,设计渗透监测算法。对比不同沉降高度下3种监测方法的渗透系数,当沉降高度大于5m后,其他两种对比方法的监测结果均超出标准值,可见该方法能够在较大沉降高度下保证监测精度。

高落差水域钢板桩围堰施工技术研究

在高落差水域桥梁施工中,汛期高水位时,围堰承受的压力大,需加强围堰结构的整体刚度,以确保桥梁的施工安全。文章依托杭州市桐庐县舞象山路道路建设工程,运用有限元数值分析的手段,开展高落差水域围堰施工技术研究,系统分析了钢板桩围堰的施工工艺。研究得出,在钢板桩围堰抽水的施工过程中,采取边抽水边安放水平支撑的方法,可有效控制钢板桩的位移;该过程中钢板桩边角部位置会发生应力集中。文章验证了钢板桩围堰施工技术在高落差水域应用的可靠性,为同类项目施工提供借鉴。

深水高桩承台有底钢套箱施工方案探讨

依托省道S255线博罗东江大桥改扩建项目为工程背景,介绍了一种深水环境中的高桩承台施工的有底套箱结构,套箱底板和底梁均采用预制钢筋混凝土结构。完成第一次封底混凝土施工后,进行抽水,并在桩基钢护筒上焊接承重牛腿,将承台主体结构浇筑时的受力系统由悬吊系统转换为承重牛腿。对此类套箱结构施工工艺的控制要点进行了较为详细的介绍,可为同类承台施工提供参考。

三峡深水高土石围堰工程的渗流研究

为了对三峡工程二期高土石围堰防渗设施的布置方案及其阻渗效果进行比较,采用有限元法对二期高土石围堰在不利的运行工况下的渗流场进行数值分析。比较了双排混凝土防渗墙方案、单排塑性混凝土低防渗墙加土工膜斜墙和单排厚塑性混凝土防渗墙等3种方案,分别采用恒定与非恒定模型计算,对立面二维和三维绕渗及防渗墙局部开裂等不利工况分别进行了数值模拟。结果表明:三方案均可有效抑制渗流场,双排混凝土防渗墙的防渗效果最好;墙体的局部开裂仅对局部区域的流场有影响。非恒定数值分析表明,堰体、基础不均匀沙石料及基坑抽水速度对渗流场影响极大,为保证堰体稳定,应限制基坑水位降落速度小于2 m/d。

厚层淤泥质地基高土石围堰边坡抗滑稳定敏感性分析

针对厚层淤泥质地基结构复杂,对围堰稳定不利的问题,基于Geostudio软件,采用极限平衡法对厚层淤泥质地基高土石围堰在典型工况下的边坡抗滑稳定进行了计算分析,并针对施工中过程中可能发生的覆盖层、透镜体物理力学参数变化,分析了围堰边坡抗滑稳定的敏感性。结果表明:典型工况中存在不满足围堰及基坑边坡稳定要求的情况;覆盖层2层的内摩擦角变化对围堰边坡稳定影响较为明显;透镜体参数变化对最危险滑动面穿过透镜体的情况影响较大,因此应考虑采取地基加固措施。

三峡深水高土石围堰工程科技创新

三峡二期深水高土石围堰是一项具有挑战性的高难度工程项目 ,其面临的技术难题远远超过国内外同类工程的水平。在 1 998— 2 0 0 2年 4年多的运行中 ,围堰保护了左岸大坝和厂房的施工基坑 ,并经受了 1 998年长江大洪水的考验 ,使二期工程得以顺利建成。二期围堰工程质量优良 ,圆满地完成了历史任务。文章从试验研究、设计施工、组织管理、安全监测及运用后拆除等各个方面进行了全过程。

高水头深覆盖层土石围堰过流保护试验研究

为解决高水头深厚覆盖层河流上土石过水围堰的安全度汛问题,以双江口水电站过水围堰为例,通过1∶60的水工整体模型试验,对不同围堰体型及围堰防护方案进行了试验研究。试验结果表明,对于高水头深厚覆盖层土石过水围堰,当下游水深过低时,在堰面上设置消能防冲平台并不能达到水流消能的目的,可通过对围堰堰脚下游的河床进行防护,使冲坑远离堰脚,以保持过水围堰的整体稳定性。研究成果可为类似工程提供参考。

高土石围堰复合土工膜与防渗墙联接型式研究

复合土工膜与防渗墙联合作为围堰防渗体系,其联接部位处容易产生破裂而存在安全隐患,接头部位是该防渗体系的薄弱环节。因而,需开展土工膜与防渗墙联接型式的研究,避免复合土工膜因防渗墙与堰体的变形差异而产生破坏,确保围堰整个防渗体系的安全。以西部某水电站高土石围堰为例,采用有限元分析方法,重点研究了防渗墙与堰体联接部位土工膜的受力及变形规律,以及深厚覆盖层上高土石围堰的整体应力变形规律。结果表明:当土工膜与防渗墙之间采用不同联接型式时,对堰体和防渗墙的应力变形影响较小,但对防渗墙与堰体间位移差异和土工膜应变有显著影响。如土工膜采用平直铺设,则沉降错动会使得接头部分土工膜产生较大的拉应变。随着土工膜平铺段位置的抬高,接头处的土工膜应变大幅减小,受力较为有利。由此可知,将土工膜竖直抬高一定距离后再进行平直铺设是合理的,最终应结合室内拉拔试验成果,确定上覆土层的临界厚度。

高土石围堰复合土工膜防渗三维有限元分析

如何在三维有限元计算中反映复合土工膜的力学特性是亟待解决的技术难题。总结了现有的土工膜数值模拟方法,在三维有限元计算中采用薄膜单元来模拟土工膜,建立了某高65 m的高土石围堰土工膜防渗三维有限元模型,土工膜与上、下游坝料接触部位均设置接触。为模拟施工填筑与蓄水全过程,分别计算了土工膜边界柔性约束与刚性约束2种工况。结果表明:薄膜单元较好地反映了土工膜柔性抗拉材料的力学特性,能适应三维有限元数值模拟中常用的分步填筑施工模拟法,且后处理中能直接展示土工膜的位移、应力云图,具有方便高效的特点;土工膜边界柔性约束位移分布均与刚性约束相同,只是最大主应力及拉应力分布区域略小于刚性约束,计算结果符合土石坝工程的一般规律。