Phase Ⅲ Rolled Compacted Concrete Cofferdam Construction

Phase Ⅲ Rolled Compacted Concrete(RCC) cofferdam construction belongs to Phase Ⅲ diversion works. It is a key item to ensure an achievement in the reservoir impoundment, navigation and power generation in 2003 and a guarantee to the safety construction of the follow up right bank intake dam section and the powerhouse. Restrained by conditions for construction, navigation, the worksite and the duration, both the concreting intensity and the height of Phase Ⅲ RCC cofferdam exceed the current construction level. In view of these difficulties, a great deal of research work performed by relevant departments is described in the paper.

丹江口水库特大桥钢-混凝土组合围堰施工技术

丹江口水库特大桥为主跨760 m双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥,主墩采用整体式承台+大直径群桩基础,主墩承台平面为八边形,尺寸为48 m(横桥向)×26 m(顺桥向)×6.5 m(高),承台底部设置26根直径2.8 m钻孔灌注桩。为适应库区倾斜裸岩地形,降低施工难度及施工费用,主墩围堰采用下部混凝土挡墙围堰+上部单壁钢围堰的钢-混凝土组合围堰方案。下部混凝土挡墙围堰采用衡重式挡墙围堰及抗滑桩挡墙围堰,高3~11 m;上部单壁钢围堰分块设置,其长度与下部挡墙围堰匹配,高8 m。钢-混凝土组合围堰施工时,首先根据地形条件进行挡墙围堰分段,之后采用破碎锤开挖混凝土挡墙围堰基础;混凝土挡墙围堰采用分层、分块施工,顶部圈梁与挡墙围堰同步浇筑;上部单壁钢围堰采用加工厂预制+现场分块安装,并预留竖向型钢接长部分;最后进行单壁钢围堰底部及组合围堰山体连接处止水混凝土施工,完成钢-混凝土组合围堰施工。钢-混凝土组合围堰的应用,有效缩短了基础施工周期,降低了围堰施工难度及施工费用,经济合理,满足现场施工各项要求。

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。

公路桥梁主塔承台施工技术应用研究

文章结合潼南某大桥工程施工实例,阐述了公路桥梁主塔承台施工工艺流程及施工技术要点,主要包括钢围堰加工、吊装、定位下沉、封底、承台及系梁施工等。主塔承台及系梁采用双圆形双壁钢围堰进行施工,满足了水流冲击条件下各项施工技术要求,降低了施工风险,节约了工程投资,可为类似条件下的公路桥梁主塔承台施工提供一定的借鉴与参考。

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。

考虑封底效应的圆形围堰渗流场解析解及应用

将圆形围堰周围渗流场分为4个区域,用分离变量法分别得到柱坐标系下4个区域的水头分布级数解形式,结合区域间的连续条件,并利用贝塞尔函数正交性得到考虑封底效应的圆形围堰稳态渗流场解析解。该解析解能求解成层土情况下围堰涌水量及封底层渗流水压力,并能退化到各向同性土层中围堰未封底情况。通过与数值计算结果以及其他近似法计算结果的对比,证明了该解析解的正确性及有效性。基于解析解,分析了封底层渗流水压力分布规律,结合工程实例探讨了考虑渗流影响的封底层失稳破坏规律。结果表明:渗流作用下封底层所受水压力并非均匀分布,而是呈现中心小四周大的分布形式;封底层渗透系数及厚度会显著影响渗流水压力的大小及分布。

大藤峡二期围堰结构和渗控安全性研究

大藤峡水利枢纽工程二期土石围堰是最重要的临时建筑物之一,其设计与施工是大藤峡水利枢纽工程的重大关键技术之一,为保障二期深水围堰工程安全,针对二期深水围堰的结构和渗控安全性进行了专题科研论证。针对深水抛填形成围堰密度难以确定和设计提出的单防渗墙接土工膜的防渗体系,从离心模型试验确定水下抛填密度与休止角、围堰填料的力学特性、填料与塑性混凝土接触面剪切特性、塑性混凝土材料特性等方面开展了试验研究,并开展了应力变形有限元计算分析和围堰渗透稳定性分析,对围堰进行了安全性分析评价和断面优化设计。二期围堰历经2个汛期安全挡水运行,总渗流量较小,最大沉降和水平位移均较小,科研工作较好地支撑了设计需求。

广佛肇高速公路北江大桥施工关键技术

广佛肇高速公路北江大桥主桥为(115+215+115)m连续刚构桥。主梁为单箱单室箱梁,顶板宽16.25 m,底板宽8.15 m,梁高4.2~12.8 m,设计采用C60混凝土。基础均采用钻孔灌注桩和分离式承台,主墩为双薄壁墩,过渡墩为花瓶墩。针对桥址处河床无覆盖层,且存在串珠状溶洞地质条件,主墩钻孔桩位处的溶洞采用钢护筒跟进、片石黏土回填及混凝土回填等方式组合处理。针对裸岩地质条件,33号主墩分离式承台采用连体式错位型钢板桩围堰配合旋挖钻铣槽法进行施工;32号过渡墩采用钢板桩打入强风化岩一定深度,对基底岩溶裂隙进行注浆处理后,并以岩石作为支撑结构进行施工。为减小混凝土箱梁开裂风险,通过多种参数配合比试验,研制低收缩、低徐变C60混凝土,大幅提升混凝土工作性能、力学性能及耐久性能,且经济效益明显。

超大尺寸承台预制混凝土围堰施工与计算分析

马来西亚石晶咖大桥主桥为(200+400+200)m预应力混凝土双塔斜拉桥,主墩承台采用八边形结构,长42.5 m、宽30 m、高5 m。该桥主墩承台采用预制混凝土围堰施工,围堰主要由围堰壁板系统(包括预制混凝土壁板、现浇湿接缝、安装支撑)和围堰底板系统(包括预制混凝土底板、底板梁、现浇湿接缝、局部现浇混凝土层)组成。为缩短建设工期,提高施工便捷性和安全性,结合马来西亚水上建设条件,围堰采用分块设计、分块施工方案,即壁板及底板分块工厂预制,现场拼装后焊接连接钢筋,而后浇筑混凝土形成整体。为验证施工方案的安全性,采用MIDAS Civil软件建立围堰有限元模型,分析高水位和低水位2种最不利工况下围堰结构的弯矩。计算结果表明:2种工况下结构的受力均满足规范要求,该桥采用的预制混凝土围堰施工方案可以满足结构安全性要求。该桥承台围堰底板已完工,底板各部位受力状况与设计基本一致。

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。

沉管隧道岸上最终接头处二次围堰结构设计与应用——以襄阳市东西轴线道路工程鱼梁洲段项目为例

针对临江轴线干坞沉管隧道岸上最终接头处高水头作用下坞门二次围堰结构复杂、止水难度大等技术难题,提出新型钢壳夹壁混凝土围堰挡水结构、管节底部“橡胶止水带+模袋混凝土+水下注浆”三重止水结构。采用有限元数值方法对围堰挡水结构的强度和变形进行模拟分析,并采用室内试验对橡胶止水带的压缩止水性能进行研究,同时对模袋混凝土的压浆工艺及止水可行性进行了现场试验,达到了二次围堰高效快速施工、安全稳定使用以及无渗无漏的止水效果。该技术成功应用于襄阳市东西轴线道路工程鱼梁洲段项目沉管隧道施工中。实践表明:新型钢壳夹壁混凝土围堰挡水结构可用作二次围堰挡水设计,三重止水结构可实现管节与基础传力板的间隙在100 mm内时的可靠止水。

水库围堰工程中塑性混凝土防渗墙施工技术的运用

本文主要探究了塑性混凝土防渗墙施工技术在某水库围堰工程中的具体应用。文章首先介绍了水库工程的基本情况和防渗墙施工流程,随后分别从导墙布置、混凝土配合比设计、槽段划分、钻孔成槽以及槽段浇筑等方面,对塑性混凝土防渗墙施工中的技术要点展开了分析,为防渗墙施工管理提供了经验借鉴。文章最后采用钻芯取样法、超声波检测法对本次工程中防渗墙的质量进行了检测,结果表明防渗墙塑性混凝土的抗压强度等各项指标达到标准,墙体无裂缝,符合工程要求。

塑性混凝土防渗体系在高水头差船闸施工围堰中的应用

为研究塑性混凝土防渗体系在高水头差船闸施工土石围堰中应用时,其渗透坡降、应力应变及围堰填筑材料、所处地层渗透系数对防渗墙渗透坡降的影响机理,结合万安二线船闸工程中应用的土石围堰监测结果,对塑性混凝土防渗墙的应力、应变进行有限元计算分析。采用不同的本构模型对土石围堰不同填筑区的填筑料进行模拟,结果表明:塑性防渗墙具有良好地防渗降压作用,所起作用的大小与围堰填筑材料及地层的渗透系数有关。应变监测结果表明,防渗墙在工作阶段主要受压应力作用,压应变值为-247.8×10^(-6)~0,处于-750×10^(-6)~100×10^(-6)允许应变范围,确保了防渗墙在工作阶段的安全可靠。

东庄水库导流围堰建设方案探析

为了确保东庄水库顺利建设,基于东庄水库工程概况、水文泥沙条件和导流时间顺序,在分析比较过水围堰与拦洪围堰2种方案和土石围堰与混凝土围堰2种结构形式优缺点的基础上,提出东庄水库导流上游采用混凝土拦洪围堰、下游采用土石拦洪围堰建设方案,并对围堰施工进行了探讨,为类似工程建设提供了借鉴。

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。

汉江雅口航运枢纽工程一期围堰结构优化设计

汉江雅口航运枢纽工程一期围堰原设计存在工程量大、工期紧、材料供应难、施工效率低、护坡不能满足要求等问题,通过研究类似围堰工程的施工技术,结合该工程的实际情况,采用充填沙袋戗堤、粉细沙堰体、充填沙袋及模袋混凝土护坡的土石围堰结构,成功解决了原设计中存在的问题,顺利地在节点工期内高质量地完成了工程施工。

南京仙新路过江通道北塔承台施工关键技术研究

南京仙新路过江通道北塔承台平面尺寸为74.8 m×39.8 m,混凝土浇筑方量理论上为23816.32 m^(3),承台施工采用钢板桩围堰支护。参照南京仙新路过江通道北塔承台施工的成功案例,从钢围堰设计比选优化、超大体积混凝土在施工过程中的温度控制方法以及大体积混凝土施工过程中的现场具体组织要素3个方面进行探讨研究,得到提高超大体积混凝土成型后的耐久性并减少成型后温度裂缝等控制施工过程中混凝土质量的方法。

深水围堰局部涌砂病害的水下封堵处理技术

淮河特大桥水中20#主墩基坑围护结构采用27 m长钢板桩围堰,堰内最大水头差12.29 m,采用水下清淤封底的施工工艺。围堰施作完成抽水至临近基底时,某处出现严重的涌砂病害。经研讨分析,采用了先堰内回水、再在病害部位水下安装活动模板浇筑混凝土的方式进行封堵;管涌部位空间狭窄,将模板设计成开合结构,方便入水与定位。管涌封堵效果良好,对深水围堰类似病害的处理具有借鉴意义。

高速公路大跨度连续刚构主墩深水基础施工技术

研究乐山至西昌高速公路(乐山至马边段)马边河大桥主墩深水基础施工技术要点,将钢套箱围堰施工设计优化为筑岛土围堰和钢板桩施工,保证汛期桥梁安全、高效施工。采用钢管柱和贝雷梁相结合的钢栈桥作为施工通道,选用合适管径薄壁钢护筒进行水下混凝土导管灌注,保证了水下桩基钻孔的精度和混凝土灌注的质量。

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。