地下工程预制梁钢筋骨架安装与成型技术研究

预制梁钢筋骨架技术可提高地下工程的施工效率和质量,但是也面临着技术标准不统一、设计与制造的一体化、运输和安装、质量控制和监测、经济可行性等多种问题和挑战。在此背景下,本研究以南京市建宁西路过江隧道江南工作井环梁施工项目为依托,介绍了基坑预制环梁钢筋骨架技术,并针对工作井第2~8道环梁开展了相关研究,取得了一系列研究成果,包括超长预制环梁钢筋骨架吊装施工、吊装方案的计算和选择以及拼接标准的制订等,为地下工程预制梁钢筋骨架技术的发展提供了参考。

限高区域地下墙钢筋笼分节吊装技术应用

漕宝路快速路新建工程3标中春路节点为漕宝路378.2m长主线明挖段及蒲汇塘盾构接收井,横跨中春路,盾构接收井位于中春路东侧,该处为虹桥机场航道正下方,场地限高。为满足在限高下施工的要求,蒲汇塘工作井地墙钢筋笼采用分节吊装,两节钢筋笼之间采用机械连接,保障在限高下正常施工,从而保证整个漕宝路工程顺利通车。

型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的研究

为确保内支撑体系在基坑开挖和主体结构施工过程中能够可靠地进行竖向传受力,并能在计划工期内以及成本可控的前提下完成立柱桩的施工,需要研究一种新的型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的方法。以横沥地下空间工程子项目2北段项目为例,通过方案比选、技术分析,确定了型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的做法,并分析了其现场应用。经过现场施工实践,该连接固定方法具有应用上的创新性,可为类似项目提供一定的施工经验。

张靖皋长江大桥南航道桥南锚碇刚性接头地下连续墙施工工艺试验研究

张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双跨吊钢箱梁悬索桥,南锚碇基础采用支护转结构复合地下连续墙基础。为保证地下连续墙的整体性,提出2种新型刚性接头(CT刚性接头和排插钢筋刚性接头)。为验证新型刚性接头地下连续墙施工工艺的可行性与承载性能,对2种新型刚性接头地下连续墙开展施工工艺试验,重点进行地下连续墙成槽、钢箱及钢筋笼下放、水下混凝土浇筑工序试验,并切割试件进行施工质量检验及承载性能测试。结果表明:2种新型刚性接头地下连续墙的施工工艺总体可行;排插钢筋刚性接头的承载性能高于CT刚性接头;建议主体地下连续墙采用排插钢筋刚性接头,并针对施工工艺试验揭露的问题进行设计优化以及加强施工过程中的质量控制,保证主体地下连续墙施工质量。

张靖皋长江大桥南航道桥北锚碇地下连续墙施工工艺试验研究

张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双跨吊钢箱梁悬索桥,南、北锚碇基础均采用支护转结构复合地下连续墙结构。北锚碇地下连续墙(长118.05 m、宽75.05 m、深67 m)分为一期槽段(封闭钢箱混凝土结构)、二期槽段(钢筋混凝土结构),一期钢箱外伸的4道钢筋网片与二期钢筋笼外伸的2道钢筋网片采用无接触搭接,形成新型排插钢筋刚性接头。北锚碇地下连续墙采用先一期槽段后二期槽段的工艺施工。为解决排插钢筋刚性接头质量要求高、一期钢箱变形风险大、相邻槽段混凝土灌注过程中防绕流难度大等难题,采用BC40铣槽机“纯铣法”成槽,一期钢箱和二期钢筋笼采用长线法分节段匹配制作,采用特制刷壁器刷洗接头处钢筋上的泥渣,在一期钢箱两侧设置隔离箱并回填碎石,在一期钢箱侧壁与槽壁间设置注浆水袋并在注浆水袋之间回填碎石。为验证工艺的可行性和适应性,在与北锚碇地层相近处开展3个槽段(2个一期槽段和1个二期槽段)的足尺模型工艺试验。结果表明:地下连续墙成槽垂直度不大于1/800,排插钢筋搭接长度偏差不超过3 cm,接头处刷壁效果良好,施工质量满足要求;一期钢箱变形不超过4.5 mm,应力不超过18 MPa,应力和变形可控;混凝土灌注防绕流措施有效。该桥北锚碇施工工艺方案总体可行,能够指导实际施工。

市政装配式矩形顶管制造关键工艺研究

以新塘站片区路网——纵一路、新源路及汽车城大道建设工程一标项目为依托,针对预制矩形顶管关键制造工艺开展研究,旨在解决生产工序中的钢筋笼胎架制作效率低、钢套环制作、翻转架的翻转效率问题,实现顶管工程的施工质量与安全。结合现有的技术成果,形成一套装配式矩形顶管体系关键技术,起到指导施工、优化设计的作用。

基坑支护桩钢筋笼的变形控制研究

加劲箍是控制大直径灌注桩钢筋笼径向变形和保证吊装安全的重要手段,现行规范中虽然对加劲箍的直径和间距给出了范围要求,但是对于如何根据钢筋笼直径、配筋数量等因素综合选取加劲箍直径和间距并未给出明确意见。基于此,本文采用结构力学求解器对大直径钢筋笼进行了对比计算,对增大加劲箍直径、减小加劲箍间距等不同的控制手段进行了对比分析,计算结果表明:减小加劲箍间距对钢筋笼径向变形的控制效果不如增大加劲箍直径效果明显;同时会增加加劲箍数量,增加现场焊接的工作量,加大施工的难度,降低工效。

钢筋笼施工技术在核岛墙体中的应用

我国核电正处于快速发展时期,模块化建造技术是未来核电的发展方向之一,钢筋笼模块化施工技术在民用建筑中已有成熟应用和实践,但将钢筋笼用于核电项目墙体尚属首次。文章以某核电站中核岛墙体L为例,从钢筋加工、吊梁制作、支撑工装及限位工装制作、钢筋笼预制、吊装等方面详细阐述了钢筋笼施工技术。该技术的应用使墙体L钢筋绑扎工期缩短了3 d,节省了0.5万元,安全风险显著降低,对今后同类型工程施工具有重要的技术参考价值。

超深地连墙施工方法研究

本文以扬子科创中心三期项目为例,重点介绍了在长江漫滩地质情况下,砂层较厚地层中成槽作业,两墙合一地下连续墙结构垂直度要求高,施工时在地层变化时容易产生错位,卵石层易缩径塌孔。针对上述重难点问题,从设备选型、工艺参数制定等一系列方面采取的针对性方法,解决逆作法超深基坑地连墙施工中的问题。主旨介绍处理难点的办法,取得的施工作用,最终质量满足相关技术要求的情况下完成了本项目,为类似地质情况中的地连墙工程施工提供一定的参考。

截流钢筋笼的稳定性及其计算方法

对实践中常用到的正六面体钢筋笼的稳定性从质量、形状以及有无垫底材料等方面进行了试验研究及工程实例验证。首次拟合提出了考虑其形状因素、河床糙度因素的正六面体钢筋笼止动流速和起动流速的计算公式,经试验验证具有较高的计算精度和实用性。此外,对四面体钢筋笼的稳定性也进行了试验研究,研究表明:四面体钢筋笼用于截流抛投这类止动问题的工程时,其止动稳定性明显优于相同质量的正六面体钢筋笼;而对于护底等起动问题的工程,两者起动稳定性差别不大。

腔内带钢筋笼多腔钢管混凝土巨型柱轴压性能试验研究

以某超高层巨型框架结构巨型柱为原型,进行了3个多腔钢管混凝土巨型柱模型试件的轴压性能试验研究,模型按1/12缩尺。3个试件的几何尺寸和腔体钢板均一致,各试件主要参数:试件1腔内加设钢筋笼,混凝土强度等级为C30;试件2腔内不加设钢筋笼,混凝土强度等级为C40;试件3腔内加设钢筋笼,混凝土强度等级为C40。试验分析了各试件的承载力、刚度及退化过程、残余变形、破坏特征等。研究表明:腔内设置钢筋笼的多腔钢管混凝土巨型柱具有良好的延性和抗压工作性能,可用于工程设计。

利用磁梯度法检测成桩后钢筋笼长度

桩基工程中,成桩后钢筋笼长度是否短缺的争议难以验证。理论上,钢筋笼长度的变化反映了竖向磁性物质量的变化,因此沿钢筋笼轴向的磁梯度将产生明显变化。本文根据这一特点,探讨了利用磁梯度法检测成桩后钢筋笼长度的原理及其数据分析方法,给出了在某滨海大型电厂桩基工程中的应用实例。理论分析及应用实例均表明,钢筋笼磁梯度测试曲线和基桩低应变反射波法测试曲线有极其相似的特点。

带SRC桁架转换层及钢加强层高层建筑抗震性能研究

本文对一座设置钢骨混凝土桁架转换层及两道钢桁架加强层的超高层建筑结构模型振动台试验结果进行了分析,发现Ⅶ度小震和中震阶段在下部转换层和中部加强层加速度突变较大,而上部加强层突变较小;在Ⅶ度大震阶段由于转换层及其附近楼层裂缝的出现,地震能量转嫁到中部加强层,致使中部加强层加速度突变出现大幅度的增长,该层及附近楼层核心筒墙肢出现一定程度的破坏。采用SAP2000有限元程序对该结构模型进行了小震阶段三维分析,并与试验值进行了对比。从动力特性来看,前几阶周期比较吻合,高阶周期误差较大;从动力反应来看,侧移曲线、加速度包络图、地震作用包络图在整体上符合较好,但在中部加强层和转换层处突变幅度计算值偏小;从层间剪力包络图来看,试验值与有限元计算值都呈现近似直线分布。

抗滑桩全桩内力计算“m-k”法的有限差分法

传统的弹性地基系数“m-k”法在计算抗滑桩内力时,需分受荷段和锚固段分别查表计算,不但计算过程繁琐,容易出错,而且受查用表格中各系数截断误差的影响,常使计算结果出现某些误差,以致出现与边界条件不相一致的现象。针对这些问题,基于“m-k”法的原理,提出了便于编程的有限差分法,可对弹性抗滑桩全桩内力进行统一分析。编写了计算和图形处理程序,并用一算例与传统方法进行了验证和对比。结果表明,只要等量差分段取得足够小,就可获得符合边界条件的高精度数值解。实例表明,可根据内力计算图形处理结果,优化钢筋笼的配筋,使抗滑桩的结构设计安全而经济。

深厚覆盖层条件下施工导截流关键技术问题研究

分析了不同类型覆盖层的特点及导截流存在的问题,通过理论分析和模型试验,对深厚覆盖层条件下导截流工程存在的覆盖层稳定特性、覆盖层防护、截流块体稳定计算、人工块体稳定性问题以及淤积型覆盖层河床预防戗堤坍塌措施等关键技术问题进行了研究,完善了块体稳定计算实用计算公式,拟合了六面体钢筋笼的稳定计算经验公式,首次提出相同重量的四面体钢筋笼的止动稳定性明显高于正六面体,而起动稳定性相差不大。

基于OpenSees的防屈曲支撑加固钢筋混凝土框架数值模拟

提出了一种既有钢筋混凝土框架结构的抗震加固方法,该法采用防屈曲支撑提高框架结构体系的水平承载力和耗能能力,利用外包钢进一步提高柱子的抗弯和抗剪承载力。采用开源有限元程序OpenSees,分别建立空钢筋混凝土框架和防屈曲支撑加固钢筋混凝土框架的分析模型,对2榀钢筋混凝土框架的抗震性能进行模拟。防屈曲支撑采用了弹塑性桁架单元模型,加固框架柱混凝土考虑了外包钢的约束作用。将分析结果与拟静力试验结果进行比较,以检验分析模型的准确性,以及研究防屈曲支撑和外包钢对混凝土框架抗震性能的影响。分析结果表明,数值模拟与试验结果吻合较好,验证了基于OpenSees建立的数值模型的准确性;外包钢有效改善了框架柱的抗弯承载力和变形能力;防屈曲支撑显著提高了加固框架体系的水平刚度、水平承载力和耗能能力。

长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼技术

长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼技术,具有无泥浆污染、噪声小、效率高、经济性好等优点,一般适宜于长20m以内的灌注桩施工.北京大兴国际机场指廊工程基坑工程中,针对护坡桩数量多、工期紧、设计桩长达25.25m等难点,通过技术优化和施工过程控制,应用长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼技术,取得了良好效益.

新型卸荷式板桩码头关键施工技术

以新型卸荷式板桩码头施工为例,结合实际工况首次提出适合于新型卸荷式板桩码头的关键施工技术与工艺,并针对该施工技术特点详细阐述其施工流程,包括导墙设置、钢筋笼吊装、地下连续墙及裙桩施工等关键质量控制点的主要施工技术及注意事项,进而解决了新型卸荷式板桩码头施工风险大、工程质量难以控制以及工程进度缓慢等问题。研究结果证明:适用于新型卸荷式板桩码头的关键施工技术可靠稳定、综合效益明显。

武汉青山长江公路大桥19号主墩钻孔桩施工技术

青山长江公路大桥主桥为(350+938+350)m双塔双索面斜拉桥,19号主墩采用60根变直径钻孔桩基础,桩长92m(上部25m为3.0m,下部67m为2.5m)。综合考虑地形、水文、地质、工期等多方面因素,19号主墩钻孔桩施工采用"吹填筑岛+旋挖钻机"方案。吹填筑岛平台(平面尺寸为118m×71m)作为钻孔施工平台,将水上施工转变为陆上作业,吹填筑岛平台形成平台后,采用500t履带吊机辅以免共振电动振动锤插打钢护筒;钻孔桩采用大型旋挖钻机钻进成孔,辅以优质泥浆配备及循环系统,采用气举反循环工艺进行清孔;钻孔桩清孔后,下放钢筋笼(长93.7m,采用胎架长线、少节头法制作),钢筋笼下放后,采用导管法灌注C40水下混凝土,完成钻孔桩施工。19号主墩钻孔桩施工后,经超声检测,桩身均为Ⅰ类。

桩基础施工中钢筋笼上浮问题分析与预防措施

在混凝土灌注桩基础施工中,发生钢筋笼上浮是较常见的问题,其对建筑工程桩基施工质量的影响是显著的,本文对桩基施工中钢筋笼上浮问题进行了分析,并提出了相应的预防措施。