薄土夹层作为围堰封底层的降水可行性与阻水效应研究

【目的】为了探究含薄土夹层的水下砂层作为桥墩围堰封底层时的降水可行性及其阻水效应问题,【方法】采用FLAC^(3D)分别模拟分析了混凝土封底和薄土夹层封底围堰施工的全过程,并分析了薄土夹层厚度、渗透系数、连续性、钢管桩长度、薄土夹层顶与钢管桩底距离、混凝土垫层厚度变化等对围堰钢管桩水平变形、坑底隆起变形及坑底渗水量的影响。【结果】结果表明:有、无薄土夹层时钢管桩均在围堰主墩施工完成阶段在桩顶以下14 m处达到最大水平变形,且分别为16.36 mm和20.72 mm,均满足规范要求;在薄土夹层厚度为4 m、渗透系数为5×10^(-9)cm/s、薄土夹层沿水平方向跨度为55 m、钢管桩长度为40 m、薄土夹层顶与钢管桩间距为0 m、混凝土垫层厚度为3 m的情况下,薄土夹层的阻水效果最好。【结论】薄土夹层具有很好的阻渗性,其作为围堰封底层进行降水施工是可行的,相关研究成果可为类似的工程提供参考和借鉴。

张靖皋长江大桥南航道桥主墩围堰施工关键技术

张靖皋长江大桥南航道桥主跨采用2300 m整体钢箱梁悬索桥,是世界最大跨径悬索桥。南塔采用世界首创超高钢箱-钢管约束混凝土组合索塔,基础承台采用八边形结构,结合桥位水文地质及设计要求,承台外围设锁扣钢管桩围堰作为施工围护结构,后期兼作大桥永久冲刷防护和船撞消能设施。施工过程中,采用履带吊+振动锤/冲击锤配合特制导向架隔孔施打的施工工艺,有效解决了超长锁扣钢管桩的施沉及合龙精度的难题;利用对撑加工成桁架整体安装、基底开挖及护筒围堰壁清理、分仓浇筑水下封底混凝土、导管底口铺设钢板等工艺,极大地降低了现场施工难度,保证了超大基坑水下封底混凝土的浇筑质量,为今后同类型深基坑施工提供了有益的借鉴。

嘉陵江特大桥水中承台围堰施工关键技术

以G5京昆高速广元至绵阳段扩容工程LJ3合同段嘉陵江特大桥施工为背景,结合现场施工方案、施工技术,对水中承台围堰施工技术进行分析。嘉陵江特大桥主桥采用95 m+180 m+95 m连续刚构,引桥采用25、50、48.5 m简支T梁,该文以主桥2^(#)、3^(#)墩承台为例,水中围堰采用锁扣钢管桩形式。围堰方式遵循地理环境和水文条件、工程的用途和功能、工程的经济性和可行性等原则。施工过程中合理规划施工工序,同时进行桩基栈桥的施工和围堰引孔作业。最后重点加强对锁口的检查,做好围堰关键位置的变形监测,以保证安全施工。

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。

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%。

复杂地质条件下锁扣钢管桩围堰施工技术控制

复杂地质条件及周边环境会在很大程度上约束施工进展,以南沿江城际铁路跨秦淮河特大桥70#墩深基坑施工为例,对其采用锁扣钢管围堰+型钢内支撑相结合的方法。经实践证明,该方法稳定可靠、止水性好、可恢复性好、经济性较好,为大型建筑深基坑开挖支护施工积累了一定的经验,对后续类似工程具有很好的借鉴作用。

C-O型锁扣钢管桩在围堰工程中的实用设计方法

随着国家对水利投资大幅增长,投融资政策接连落地见效,引水涉水工程逐渐增加,围堰作为涉水工程中重要的阻水结构,其工程应用也日益广泛。锁扣钢管桩通过施加焊锁扣与相邻节点连接,形成排桩围护结构,具有施工快捷、安装效率高、截面强度刚度大、可循环利用等优点,在深基坑支护中经常被采用。目前的研究中对锁扣桩挡土结构的力学和技术优势的讨论较少,且缺乏优化设计的方法研究。本文系统总结了不同围堰类型的适用场景和构造施工方法,并以实际围堰工程为例,详细介绍了索塔超大深基坑围堰中的设计方法,旨在优化深水基础钢围堰结构设计,为今后C-O型围堰锁扣钢管桩的设计提供参考。

锁扣钢管桩围堰施工技术及质量控制

随着桥梁、码头、水坝及河流整治等项目建设的日益增加,传统的施工方法面临着诸多挑战,尤其是在水下作业环境的安全性和可控性方面。在这种背景下,锁扣钢管桩围堰技术应运而生,有力保障了水下工程施工的安全性、稳定性以及经济性。对此,本文首先对锁扣钢管桩围堰的应用范围进行介绍,然后结合实例,对锁扣钢管桩围堰结构施工技术与质量控制策略进行详细探究,以期为类似工程提供参考。

特殊条件下复合钢围堰施工技术研究

在已有研究基础上,针对钢板桩应用广泛但刚度较低、锁扣钢管桩刚度高但经济性差及止水难度大的特点,结合工程实例,针对围堰结构距水管过近、承台基坑较深且面积较大、河床地质结构复杂等特殊条件,对施工方案进行优化研究,创新性提出了钢管桩、钢板桩组合“8”字形围堰施工的技术。采用围堰钢管桩精确定位方法,开创性解决了围堰锁扣钢管桩间距控制难度大的问题;锁口内采用50%石粉+25%腻子粉+20%锯末+5%水泥的集配材料进行拌和填充,成功解决了钢管桩渗水问题;采用钢管桩、钢板桩接合“8”字型围堰的设计,大幅节省了钢管桩用量且克服了小间距承台围堰结构打架的难题,极大地提升了经济性与施工便捷性。该技术在东晓南路-广州南站连接线南段某工程中得到成功应用,各项指标合格率均为100%,取得了良好的经济效益,具有较好的推广与应用价值。

深水浅覆盖层锁扣钢管桩围堰关键技术研究及应用

深水浅覆盖层围堰成形难度大,施工风险高,依托香炉洲大桥31号墩基础施工,提出刻槽+锁扣钢管桩围堰工艺。利用有限元软件对围堰结构进行施工阶段分析,计算结果表明各施工阶段围堰的强度、刚度及稳定性均满足规范设计指标,并对围堰刻槽、槽内吹砂、混凝土止水墙及“先支法”施工关键技术进行研究,确保该围堰顺利实施。现场实践效果表明该工艺在深水浅覆盖层承台施工过程中安全可靠,风险可控。

砂卵石河床锁扣钢管桩围堰设计施工研究

锁扣钢管桩围堰实施过程中存在施工工序转换频繁、荷载工况变化多样以及设计验算复杂等难题。为此,结合嘉陵江三桥主桥18#墩承台围堰施工,从围堰方案比选、锁口钢管桩围堰设计与复核、围堰施工等多方面进行论述和研究,总结了一套切实可行并适合砂卵石河床大型承台施工的“T-C”锁口钢管桩围堰设计和施工方法。结果表明,该设计和施工方法切合实际,能够更好地指导现场施工,过程中采取优化措施,进一步提高工效,解决了施工难题,对类似河床地质条件锁口钢围堰有一定借鉴作用。

深中通道大型海域地下互通设计关键技术

基于我国首个大型海域地下互通——深中通道机场互通立交工程设计实践,针对该工程互通枢纽选型、桥隧转换、施工作业、运营保障、复杂水文地质及周边环境制约等技术难题,对设计关键技术进行研究分析。结果表明:1)采用布设于海底的大型地下互通立交方案,有效解决复杂条件下机场枢纽互通交通转换需求。2)采用“一体两翼”人工岛及双排钢板桩短围堰方案,有效解决大型海域地下互通立交桥隧转换、陆域作业及运营保障需求。3)提出冲孔灌注桩+引孔换填黏土高喷桩围护结构方案,有效解决复杂海相淤泥抛石填砂层基坑施工及止水难题。4)提出锁扣钢管桩一体式围护方案,有效解决人工岛筑岛及基坑开挖工序下沿江高速桥墩保护难题。5)采用双排烟竖井方案,有效解决复杂海域环境下匝道隧道纵向贯通排烟道设置难题。

富水砂卵石层超长钢管桩围堰施工技术

针对西安地铁10号线跨泾河大桥超长钢管围堰施工面临的砂卵石层沉桩困难、高水头差对围堰的刚度要求高、沉桩精度控制难等问题,采取加工处理锁扣钢管桩、改进钢管桩定位方法、引孔辅助钢管桩下沉、结合渗水情况制定开挖方案、施工承台混凝土圈梁等措施,高质量地完成了围堰施工。总结的经验可供类似地质条件下锁扣钢管桩围堰的施工中借鉴。

锁扣钢管桩在基坑围护结构中的变形特性

锁扣钢管桩具有施工效率高、可回收重复利用等优点,逐渐被用于基坑围护结构中。为探明锁扣钢管桩在基坑支护中的受力和变形特点,开展锁扣钢管桩围护基坑开挖相似模型试验和数值模拟。通过对基坑地表沉降以及桩身位移进行监测,发现基坑地表沉降曲线随着开挖深度的变化,呈略微凸起的三角形曲线形式,随着基坑开挖深度的增加,沉降量逐渐增大,地表沉降曲线变为下凹的“勺形”变化。随着开挖深度进一步的增加,围护桩水平位移逐渐增大,上部变形在架设支撑后受到限制,后续开挖引起的桩体最大水平位移点随之下移,围护桩变形逐渐变为弓形。锁扣钢管桩在基坑围护中可以起到很好的限制土体水平位移的作用,为锁扣钢管桩在未来基坑支护中的应用起到了一定的参考作用。

锁扣钢管桩围堰施工监测分析--以嘉陵江三桥为例

以蓬安嘉陵江三桥18#承台锁扣钢管桩围堰为施工案例,分析锁扣钢管桩围堰不同施工阶段荷载工况条件,在围堰内支撑及围檩上设置变形观测点和应力试验元件,以监测各种工况下结构的应力和变形,及时掌握围堰施工阶段的应力状态,以确保施工期间围堰安全。在对关键施工阶段的围堰结构应力进行计算的基础上,根据实测值与计算值的对比情况,判断施工过程中围堰结构的安全性。监测结果表明,围堰拥有足够的强度和刚度,整体稳定性良好,围堰结构设计合理,施工过程控制得当。

新型钢围堰结构施工技术应用研究

以淮河矮塔斜拉桥波腹板特大桥18号墩承台工程为背景,系统总结了淮河特大桥主桥18号墩承台围堰的施工方案工序,并通过数值方法验证方案可行性研究,结合对于自动化监测所得到的数据的处理分析,结果表明:(1)通过数值分析围堰及钢管桩位移、钢管板桩应力、顶层内支撑受力、顶层内支撑受力可知,钢管桩围堰钢管桩结构在完成抽水工况下整体仍然满足设计要求;(2)施工前期锁口钢管桩桩顶位移与沉降均较大,说明现场施工过程中锁口钢管桩会产生较大的不可控位移,但随施工地推进,所有测点的变形与沉降均趋于稳定,且变形值小于允许值,验证了此次水域高渗透性土层深基础新型钢围堰的安全性。

深水基础锁扣钢管桩围堰施工过程仿真分析

针对深水基础锁扣钢管桩围堰施工安全问题,结合某斜拉桥主墩深水基础锁扣钢管桩围堰工程,采用midas Civil有限元程序建立钢围堰整体模型,仿真分析施工过程。计算分析得到锁扣钢管桩围堰受力规律、稳定性和变形情况。研究成果给出了确保深水基础锁扣钢管桩围堰施工安全的关键点和结构合理优化建议。

深厚砂层中引孔参数对钢管桩围堰变形影响分析

锁扣钢管桩是水中承台施工中广泛采用的桩型之一,硬质复杂地质条件下钢管桩无法直接打入,往往需要通过引孔施工辅助钢管桩插打。依托工程实际,采用数值计算结合正交实验法方法,通过比较极差值探究引孔参数对钢管桩围堰变形影响的主次关系。结果表明:换填土黏聚力是影响钢管桩围堰变形的主要因素,随着换填土黏聚力的增大,管桩围堰的变形逐渐减小;随着引孔直径的增大,钢管桩围堰的变形逐渐增大,换填土内摩擦角和引孔深度对钢管桩变形几乎没有影响。

锁扣钢管桩围堰施工关键技术

在跨越江河湖海时,往往需要施做水中承台,这时必须要保证有安全可靠的施工平台,确保施工人员和混凝土的浇筑处于无水的环境中,如何实施这一类平台是众多建设者都会遇到的问题。本文结合工程实际,详细阐述锁扣钢管桩围堰的施工关键技术。

BIM技术在全砂地层钢管桩围堰施工中的应用

渭河特大桥主桥形式为曲线上加劲连续钢桁梁公轨两用宽幅桥。鉴于主墩承台处于全砂地层,且施工范围位于湿地及水源地保护区,环境保护要求高,为满足主桥承台施工要求,最终采用C9型锁扣钢管桩围堰形式。利用BIM技术模拟全砂地层锁扣钢管桩围堰施工过程,形成施工信息化实时管理平台,实现了钢管桩插打、围堰支护结构、封底混凝土浇筑的可视化设计与智能建造。经实践检验,BIM技术有效提高了施工质量,降低了施工风险,对类似工程中的锁扣钢管桩围堰施工优化具有一定的借鉴意义。