杂填土地层深基坑微型桩-锚-撑组合支护体系受力特性原位试验

为深入研究杂填土地层深基坑桩-锚-撑组合支护体系受力特性,依托青岛市某深基坑工程开展微型桩-锚-撑原位试验,分析不同开挖工况下双排微型钢管桩桩身弯矩与预应力锚索轴力的演化规律,揭示该支护体系下前、后排桩的受力性状、预应力锚索应力分布特征,探讨邻近建筑物、基坑暴露时间及钢支撑拆除对该支护体系内力的影响。研究结果表明:1)在基坑开挖过程中,前排桩在受力中起主导作用;当开挖至基底时,桩身最大正、负弯矩极值呈现增大趋势,且极值点不断下移,开挖面以上桩身弯矩均呈正“S”型分布。2)开挖深度增加引起开挖面上、下1.0 m范围内桩身弯矩显著增大,前排桩桩身的反弯点分别位于钢支撑下方0.5 m、开挖面位置。3)在开挖过程中,锚索轴力沿埋深方向呈现减小趋势,锚固段前端1.5 m之后的轴力基本不变或呈微小波动。4)锚索锚固段应力高度集中在锚固段前端4.0 m以内的区域,约为锚固段长度的44%,锚固段末端基本未产生轴力,可对该段长度进行优化处理。5)邻近建筑物对微型钢管桩桩身受力影响较小;随着基坑暴露时间增加,桩身弯矩呈微小增长趋势;钢支撑拆除后,前排桩的弯矩变化集中在0.38H~0.96H(H为基坑开挖深度)。6)桩-锚-撑组合支护体系能够较好地限制基坑变形,选择合理的支撑预应力是该类基坑设计的关键。

沱江特大桥钢板桩围堰及埋置式承台施工关键技术

金简仁快速路沱江特大桥全长963m,主桥采用空间曲线独塔扭索面斜拉桥。桥址区域覆盖层为卵石薄层,下卧层为高强度中风化粉砂岩和砂质泥岩。主墩承台为大体积混凝土结构,埋置于河床面以下。为克服传统围堰在此类工程条件下的施工难题,提出“钢板桩+岩壁”新型组合围堰的解决方案。为确保钢板桩嵌岩深度>10m且垂直度偏差≤0.5%,采用“全护筒跟进引孔”工艺;同时,为确保围堰锚固稳定性和不透水性,采用“回填砂注浆止水”工艺。主墩承台施工过程中采取综合温控技术措施保证了大体积混凝土浇筑质量。监测结果表明,围堰变形、内支撑应力、混凝土温差等控制指标均在合理范围内,实现了特大型桥梁基础施工安全、效率与质量保障。

复杂地质条件下基坑支护设计—滇中引水何官营倒虹吸

何官营倒虹吸全长1186 m,采用回填埋管形式,倒虹吸后段158 m长的管道置于饱和粉砂土层中,地下水位浅,地基存在地震液化问题,且该段线路途径东城村,周边部分房屋距离开挖基坑不足20 m,基坑开挖面临饱和粉砂土开挖边坡稳定,施工期地下水位下降,从而影响周边房屋地基稳定。为确保施工期基坑稳定和两侧房屋安全,设计将基坑防渗与支护相结合,经过方案比选后选用钢板桩支护形式。主要介绍了何官营倒虹吸钢板桩支护设计方案比选和结构结算成果。

填土钢板桩围堰结构计算及关键施工技术

结合龙门大桥东引桥下构施工现场情况,提出了适用于半海半岛区域的填土钢板桩围堰施工工艺。采用有限元计算软件Midas Civil对填土钢板桩围堰在不同工况下的受力进行验算,验证填土钢板桩围堰结构的承载力。优化填土钢板桩围堰工艺的工艺流程,得出相应关键施工技术。

樟树市赣江二桥S0主墩钢板桩围堰施工关键技术研究

樟树市赣江二桥主桥采用(54+114+400+114+54)m双塔双索面结合梁斜拉桥,S0主墩承台位于河床之上,为充分利用赣江的枯水期以缩短施工工期,经方案比选及创新,采用堰内填砂取消封底+钢板桩围堰的新工艺方案,并做好抵抗水位上涨的预案措施,达到了快速施工的目的,节约了成本。采用Midas Civil建立钢板桩有限元模型,对围堰不同施工阶段的受力进行了分析,保证了结构安全。针对围堰特点,在结构受力、安全措施等方面进行了巧妙设计,论述了该围堰在设计、施工等方面的关键技术。

桥梁承台深基坑钢板桩围堰施工成本预测分析

制订桥梁承台深基坑开挖钢板桩围堰施工方案,并根据施工方案设计现场劳动力与材料等施工参数;利用鸡群算法优化极限学习机的权重与偏置,把经过优化后的权重和偏置输入极限学习机模型中,构建最好的极限学习机模型;在最佳极限学习机模型内输入施工参数,输出施工成本预测结果,完成桥梁承台深基坑开挖钢板桩围堰施工成本预测。以贵州省重点工程——乌当(羊昌)至长顺高速公路工程TJ-8标段羊昌河大桥为研究对象,进行相关的试验测试。试验结果证明:该方法可有效预测桥梁承台深基坑开挖钢板桩围堰施工时,钢板桩围堰打入阶段与基坑清淤及支撑阶段等不同施工阶段人工费与材料费等成本,成本预测的残差与相对误差均较低。

高灵敏度淤泥质土水平支撑对钢板桩基坑稳定性影响研究

以灌云四队102.5 MW陆上风电场项目为研究对象,通过实测及数值模拟,研究水平支撑对钢板桩基坑稳定性的影响。结果表明,对于高灵敏度淤泥质土,当仅设置钢板桩作为基坑围护方案时,钢板桩顶部变形及弯矩均较大,桩身进入塑性,无法保证基坑的稳定性。而当钢板桩顶部设置水平腰梁及斜撑后,钢板桩顶部变形及桩身变形均较小,钢板桩处于弹性阶段,基坑处于稳定状态。说明对于高灵敏度淤泥质软土地区,设置水平支撑可保证钢板桩基坑的稳定性。将有限元计算结果与实测桩顶变形值相对比,发现有限元结果比实测结果约偏大10%。

钢板桩在软土基坑工程中的应用研究

在深厚软土地区基坑开挖中,悬臂式钢板桩抗弯能力差,无法满足支护的要求。为了突破悬臂式钢板桩的局限,形成一个适用于深厚软土地层中的支护体系。结合福建省宁德市某基坑工程项目,以T型组合钢板桩为研究对象。通过分析T型组合钢板桩的结构、施工特性,验证了该组合钢板桩在深厚软土地区基坑支护中的应用合适性,并对开挖引起的基坑变形进行了现场监测。结果表明:采取T型组合钢板桩支护体系的基坑,基坑坡顶部水平及竖向位移、深层土体水平位移以及坑外地下水位,均远远小于标准预警值,适用性较好。

钢板桩+土工膜防渗技术在围堰防渗工程中的应用

防渗体系是围堰工程的生命线,如果防渗处理达不到要求,可能导致整个围堰工程的失稳,从而可能引发严重的安全事故。为达到围堰防渗要求,发挥工程钢板桩和土工膜的优点,将钢板桩顶锁口梁与土工膜防渗体相联接,在水平和垂直方向形成完整封闭体系。该技术在广西百色某水库进水口围堰工程得到了很好运用。因此,集合复合土工膜与钢板桩防渗墙是一种高效且可行的防渗措施,为相关工程建设提供参考。

岩层变水头区域水上钢板桩围堰施工关键技术

为解决桥梁水上钢板桩围堰施工在岩层、变水头影响下的施工问题,通过岩层引孔、设置连通器等方法研究了钢板桩围堰在岩层变水头条件下的设计和施工关键技术,并通过有限元软件进行最不利工况的计算分析。结果表明:岩层引孔增强了钢板桩在岩层区域稳定性问题;连通器消除了水头差的不利影响,该施工技术提高了施工效率和经济效益,可广泛应用于类似的水上围堰施工。

粉砂地层深长大尺寸钢板桩围堰施工技术

本文以东津黄河大桥19#墩水中24m钢板桩围堰施工为实例,介绍了黄河粉砂地层中钢围堰施工流程,施工中动态调整优化施工工序,提高了施工效率。在粉砂地层抗冲刷、封底施工方面取得了良好的效果,对今后黄河上钢板桩围堰施工有较好的借鉴价值。

桥梁深基坑钢板桩围堰施工技术研究

江门水道特大桥采用(88+2×160+88)m连续刚构跨越江门水道及九子沙河道,水面宽度约350m,航道通航等级为Ⅳ级。其中38#、39#、40#墩为桥梁主墩,分别位于九子沙河河道、九子沙河与江门水道夹心三角洲、江门水道河道中,采用钢板桩围堰进行深基坑防护,然后进行承台施工。本文结合江门水道特大桥38#墩钢板桩围堰水下封底施工实例,介绍钢板桩围堰水下封底施工技术,为后续类似施工提供经验。

临水软土基坑双排钢板桩支护结构变形分析

针对软土地层中双排钢板桩支护结构变形过大的问题,以某船厂基坑为依托,通过现场测试数据分析、理论计算及数值模拟等手段研究双排钢板桩在软土地层中的变形特性,分析变形过大的原因。采用极限状态识别和临界状态参数反演的方式,提出根据现场数据进行回填反压应急处理的方法以及采用大排距双排灌注桩进行加固的措施。结果表明,提出的应急处理方法和加固措施取得了良好的效果。双排钢板桩围堰在软土基坑中变形往往较大,进入临界状态后将迅速产生较大的变形,应采取有效的坑内加固措施,避免超挖。

珠海洪鹤大桥8号主墩基础施工关键技术

珠海洪鹤大桥主桥由2座主跨均为500 m的双塔双索面结合梁斜拉桥串联而成,其中8号主墩位于海岸浅滩区,墩位处淤泥层厚8.8~37 m,覆盖层平均厚48 m,岩层埋深较深,且呈斜面发育,岩石强度高达100 MPa。8号主墩承台尺寸为42.1 m×22.6 m×6.5 m,采用∅2.8 m钻孔灌注桩群桩基础,采用先平台后围堰工序施工。钻孔平台采用土工布砂袋围堰筑岛施工技术,解决了深淤泥地质中筑岛施工容易出现的滑移和沉降;钻孔桩采用“旋挖钻+回旋钻”组合成孔技术进行钻孔深度超100 m的超深大直径嵌岩桩施工,充分发挥2种钻机在不同地质和钻孔深度的优势,极大提高了成孔效率;承台深基坑围堰采用“大型钢板桩围堰+干挖法”施工技术,有效减少了深基坑围堰施工中围堰的变形失稳和沉降。

基于集对可拓理论的桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估

为综合评估桥梁深水基础钢板桩围堰的安全状态,先从环境因素、安全管理、施工作用、围堰稳定性及状态监测角度出发,构建桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估指标体系,并利用熵权法计算各评估指标的权重;然后基于集对分析与可拓理论耦合的算法,建立基于集对可拓理论耦合的桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估模型;最后将该评估模型用于中卫下河沿黄河公路大桥16^(#)墩承台钢板桩围堰安全等级的集对可拓联系度分析中,并采用最大隶属度原则确定该桥梁深水基础钢板桩围堰安全等级。结果表明:该桥梁深水基础钢板桩围堰安全等级为黄色等级,安全状况较稳定,但未达到最优等级,应加强日常监测与安全管理。该评估结果与现场情况基本符合,验证了该评估模型的适用性与合理性,可为桥梁深水基础钢板桩围堰安全管理提供依据。

基于光频域反射技术的雪花形钢板桩抗拔试验研究

利用光频域反射技术,开展了雪花形钢板桩抗拔模型试验,获得了钢板桩在上拔过程中桩身不同处的应变和不同距离处的土体水平位移。试验结果表明:光频域反射技术能够准确监测雪花形钢板桩上拔过程中桩身的变形特征,揭示桩身不同处的变形规律;雪花形钢板桩在上拔过程中桩身不同位置应变大小和波动不同,在腹板与腹板交界处最小,翼缘边处最大;结果显示雪花形钢板桩在上拔过程中,桩周土体水平位移随上拔荷载的增大而增大,距模型桩200 mm处土体水平位移约为100 mm处的19.15%。

华东沿海地区软土深基坑工程拉森钢板桩选型分析

现阶段多数沿海深基坑研究以理论为主,应用于普通建筑施工的拉森钢板桩选型实践案例研究较少,针对山东省烟台市某工程基坑支护施工实例,介绍了单、双排钢板桩在沿海软土地质的基坑支护施工应用,对比了单、双排钢板桩支护的监测数据,分析了两种钢板桩支护在软土地质下的结构稳定性,同时对其经济性进行了计算、分析,为同类型工程的基坑支护选型提供借鉴。

沉管基槽开挖对周边桥梁位移影响及保护分析

沉管邻近既有桥梁施工时,沉管基槽开挖引起的应力释放可能会使周边既有桥梁的上、下部结构产生附加位移和附加内力,进而影响桥梁的受力和使用安全。因此,以深圳市前海湾隧道设计方案为背景,研究了沉管基槽开挖对既有桥梁的影响和不同保护措施的效果。正交试验结果表明,基槽开挖对既有桥梁桩顶位移影响的诸多因素中,淤泥层厚度影响最显著,其次为桩基与基槽坡顶净距,最后为桩基刚度。当基槽开挖引起的桩顶位移较大时,对既有桥梁周围土体加固、桥梁施加钢板桩隔离或改变开挖方式均可以减小桩顶位移。其中,土体加固对桩基的保护效果受加固范围影响较大,同时基槽开挖引起的桩顶位移基本与加固土的泊松比成正比,与加固土的弹性模量成反比;钢板桩自身施工对桩基影响较小,钢板桩嵌固地层条件对桩顶位移有很大影响,其次为钢板桩嵌固深度,钢板桩型号以及内支撑的层数对桩顶位移影响不大;改变开挖方式可实施性和可靠性较高,清淤深度以及横向清淤范围与桩顶水平位移近似呈指数关系,但纵向清淤高差的控制值会受到淤泥层厚度的影响。

灌注桩-钢管桩复合土钉墙组合支护体系的研究与应用

随着城市建设的飞速发展,高层建筑日益增多,随之出现了大量超大、超深基坑,复杂的工程地质条件与周边建筑环境,给基坑支护工程带来了很多难题,单一的基坑支护体系往往已无法满足基坑稳定性要求。以北京市某基坑工程为例,介绍了一种新型组合支护体系——灌注桩-钢管桩复合土钉墙,通过与桩锚支护体系的对比研究,得出该组合支护体系在深基坑支护工程中的优越性。利用Midas GTS有限元分析软件,对基坑开挖过程进行模拟研究,对比分析了支护结构位移变形、基坑周边道路沉降等数值模拟结果与现场监测数据,结果表明:该组合支护体系对增强结构稳定性、控制边坡位移变形、减小土方开挖过程中对周边建筑环境的影响等方面具有良好作用。

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。