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。

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。

BIM技术在深水承台双壁钢板桩围堰施工中的应用

在桥梁深水承台围堰施工时,由于水深、侧压力大,如何确保围堰稳定性、防水性、安全性是施工的难题。文章结合京滨高铁北辰大桥跨青龙湾减河桥工程实际,基于BIM技术,对深水承台双壁钢板桩围堰施工工艺进行优化,并介绍了双壁钢围堰加工制作和现场组装工序。为切实增强围堰稳定性,在将双菱形斜撑与对口撑结合的基础上,在迎水面采用H型钢和U型拉森钢板桩组合钢板桩,并在对口撑竖向层之间增加竖杆和斜杆作为竖向支撑,有效避免了围堰出现严重变形,而且保证了桥梁施工安全性及工程质量。

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。

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。

深水高桩承台基础地震动水效应数值解析混合算法

针对桥梁深水高桩承台基础—水体耦合动力问题,首先建立了深水高桩承台基础简化数值分析模型,针对桩身,给出了基于水下桩基尺度的桩身动水附加质量解析算法,并计入群桩效应的影响;针对承台,提出了动水附加质量简化有限元计算方法,依靠基于势流体单元的合理的流体动力学数值表达,即考虑了承台真实几何尺寸,又兼顾了其振动周期对承台动水效应的影响,从而得到了地震作用下高桩承台基础地震动水效应数值解析混合算法.以四桩高桩承台试验模型为研究对象,利用该方法进行模态及时程分析,通过与试验及其他数值、解析结果比较,表明本算法与试验及完全数值方法吻合良好,其计算精度与计算效率得到有效改善.该研究对深水高桩承台基础的抗震分析和设计具有参考价值.

承台几何参数对高桩承台地震动水效应的影响

传统方法在计算承台动水效应时无法全面考虑承台复杂几何参数的影响,这往往会造成计算结果与实际情况之间的差异。本文采用基于势流体理论的数值模拟方法,建立了考虑结构-水相互作用承台动力特性分析模型,通过对矩形承台及带复杂倒角的承台大量的参数分析,研究了承台振动频率、倒角、几何尺寸,及入水深度对承台地震动水附加质量的影响。研究发现:承台自振频率会影响承台的附加质量,但其影响较小;承台长宽比或厚度的增加都会增大承台的附加质量;同时,承台倒角形式和大小对承台附加质量有明显影响,忽略倒角的影响,将放大承台的动水效应;承台入水深度的增加会引起承台动水附加质量的增大,但深度超过一定范围后,附加质量基本保持稳定。

深水对高桩承台桥墩地震反应的影响

介绍了Morison方程考虑动水压力的方法,并计算出了桥墩各部位的动水附加质量.分析了高桩承台桥墩在不同水深和不同地震作用下动水压力对其地震反应的影响,以某黄河大桥的一个高桩承台桥墩为工程实例,利用纤维模型对其进行非线性时程反应分析.结果表明水的存在对高桩承台桥墩动力特性和地震反应的影响较大,因此在进行桥梁抗震设计时动水压力的影响不可忽略.

围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型试验研究

目前跨江河大桥常采用围堰进行下部结构施工，围堰主要靠钢管桩和封底混凝土之间的粘结力抵抗水浮力和其他荷栽，为研究围堰封底混凝土与钢管桩间粘结力的主要影响因素，并得到粘结力的可靠取值，制作了4组9个围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型。模型中部采用中空钢管模拟钢管桩，下部的封底混凝土按现场施工工艺浇筑，在钢管桩上部设置反向牛腿与下部封底混凝土构成自平衡加载体系，中间采用千斤顶模拟实际围堰的受力状况进行分级加载试验，并进行了仿真计算分析。结果表明：C25封底混凝土粘结力为0．3～0．54MPa，目前设计使用的粘结力经验值偏安全；混凝土强度等级越高，粘结力越大；封底混凝土厚度与钢管桩直径的比值对粘结力影响不明显；施工工艺和钢管桩表面状态对粘结力影响较大。

网壳结构落地拱脚基础基坑工程设计与施工

河南省体育中心主体育场采用了落地网壳结构,落地拱脚基础的基坑工程支护结构使用了钻孔灌注桩结合预应力锚杆的方式,降水采用深层搅拌桩止水帷幕和深井及井点降水相结合的形式。经过监测,基坑及周围建筑物稳定,保证了基础工程顺利施工。

库区深水裸岩高桩承台施工浮式平台设计研究

通过对新建兰渝铁路渠江特大桥库区深水裸岩高桩承台施工浮式平台进行设计研究,研发出适合该工程施工条件的施工平台。在确保浮式平台的整体稳定性研究上,借鉴大型驳船龙骨设计理论,采用小浮箱组拼浮式平台的施工方法,解决了库区、大型水上设备无法进场的库区深水裸岩基础的施工难题,增强了施工安全性和经济性。

深水低桩承台钢板桩围堰设计与施工技术

以广珠城际轨道交通工程ZH-1标顺德水道特大桥59#~70#水中墩工程实践为例,针对水中墩为低桩承台,水深基软且地处一座既有桥梁与一座在建桥梁之间,施工区域异常狭窄的特殊情况,在与其它围堰方案进行技术经济比较后,并经结构设计及方案优化,采取钢板桩围堰方案并成功实施。

止水帷幕和管井降水在深基坑支护中的应用

结合在武汉三金.鑫城国际C地块1号基坑处理的施工经验,介绍了粉喷桩止水帷幕和管井降水的的方案选择、设计以及施工要点,取得了很好的应用效果,从而达到了基坑稳定性要求,可供类似工程参考。

超大哑铃形双壁钢套箱围堰设计

武汉青山长江公路大桥北主墩位于天兴洲侧深水中,基础为99.6m×39.2m×9m的哑铃形承台,采用双壁钢套箱围堰进行施工。根据基础结构形式、地质及水位条件对围堰结构进行设计,并针对围堰施工中各阶段的受力情况建立整体模型进行分析和计算,使围堰设计满足施工要求。该围堰的设计有效解决了深水超大哑铃形承台的施工难题,保障了工程的顺利进行。

乌锡特大桥低桩式承台设计与施工技术

承台围堰是桥梁深水基础施工的重点和难点。内蒙古地区黄河漫滩宽、河道摆动幅度大、水位变化频繁、冲刷淤积严重,以乌锡铁路黄河特大桥为工程背景,针对该工程黄河河床不稳定、冲刷严重,且受凌汛期影响等特点,考虑特大桥主河道的地质环境、施工状况等因素,选定拉森钢板桩围堰的开挖支护方案,并探讨了黄河游荡型主河道桥梁深水基础低桩式承台的设计与施工工艺过程。工程实践表明:加长拉森钢板桩的成功应用,突破了类似作业条件下传统施工技术的限制,避开了黄河凌汛期、降低了不安全风险、加快了施工进度,经济效益与社会效益显著。

层次分析法在深水承台施工方案选择中的应用

深水承台基础施工,关系整个桥梁的进度。如何保障承台的顺利施工,对于桥梁主体工程的实现具有举足轻重的意义。实际工程中,深水承台施工方案的选择受工期、费用、质量、方案可操作性等因素的影响与制约,且部分制约因素不易量化。本文采用层次分析法结合具体实例来进行方案的比选,希望能为类似工程的方案比选提供一定的参考资料。

钢板桩围堰在典型深水高桩承台中的应用

济莱高铁大冶水库特大桥15~17号水中墩,墩位处最大水深16.3 m,承台底与河床间最大距离约6 m,属于典型的深水高桩承台,宜采用钢吊箱作为临时挡水结构,但综合考虑成本和工期因素,采用了造价低、施工周期短的钢板桩围堰。施工过程中桩底嵌入岩层深度不少于1 m以解决结构稳定性较差、在河床覆盖层顶面增加一层1.5 m厚封底砼以解决桩长过长、围堰强度不足的问题,取得了较好的施工效果。

库区高桩承台钢吊箱法施工技术

为了确保襄渝线流水河大桥库区高桩承台施工的安全性,提高工程建设质量,结合工程实际情况,在大桥高桩承台施工中选用单壁结构钢吊箱。介绍了钢吊箱结构型式的选择、工艺流程、安装、下沉、封底及承台施工等,并对施工质量控制和施工安全提出了建议。实践表明,这种方法经济效益良好,具有较强的适用性,可为类似条件下桥梁下部结构的施工提供参考。

厦门集美海湾大桥潮汐深水条件下低桩承台施工技术

结合厦门集美大桥工程实际,全面介绍了潮汐深水条件下钢板桩围堰和双壁钢接混凝土围堰的设计和施工工艺过程,对类似工程具有较好的应用价值。