管板组合结构拉森型锁扣咬合数值模拟研究

针对管板组合结构振打施工过程中的拉森型锁扣容易被撕裂的问题,依托管板组合桩结构形式的尼日利亚莱基深水港码头工程,采用有限元方法对管板组合桩拉森型锁扣拉伸、扭角、倾斜3种咬合情况进行受力仿真研究。结果表明:管板锁扣咬合精度越低,锁扣咬合应力越大,对拉森型锁扣产生越不利的影响,并提出管板锁扣在不同咬合状态下偏移、扭角、垂直度等精度参考限值。最后建议加强对管-板桩沉桩工艺的研究,提高沉桩精度控制与监测,降低锁扣不利的咬合应力,减小锁扣撕裂风险。精度参考限值可为管板组合结构施工技术标准提供依据,以及为提高管板组合结构施工质量提供重要参考。

基于国外某矿厂码头的结构方案研究

在某矿厂码头工程设计中,利用矿厂采矿废石料回填造陆价格低廉的优势,提出了高桩梁板式结构、钢管板桩组合结构、钢管排桩结构方案并开展分析研究。在高桩梁板式方案中,为减少前方承台与后方陆域距离,采用了一种可以适应较大水深卸荷承台式接岸结构。钢管板桩组合结构和钢管排桩结构虽然均为板桩结构,但相对于钢板桩,钢管桩单桩水上可打性更好,因此分别对其采用了填筑施工围堰的陆上打桩施工方式和打桩船打桩的水上打桩施工方式。最终通过综合技术经济比选,选定了适用于本工程的最优结构方案,为提高钢排桩板桩结构的应用前景提供经验。

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。

软土地区沟槽浅基坑机械化施工简易支护研究

电力电缆工程浅基坑机械化施工时,无专项支护设计方案,多存在简易支护措施不当或过度使用钢板桩支护的乱象发生。参照相关规程规范并结合实际工程经验,对浅基坑的边界条件进行研究梳理,确定浅基坑支挡结构安全等级、超载取值等参数。通过位于天津典型软土地区的工程实例,以控制变量法分别对超限值、地基加固以及钢板桩内撑的影响效果进行研究,确定拉森钢板桩支护结构的形式选择,对沟槽浅基坑支护优化设计给予一定的技术引导与参考。

拉森钢板桩支护在电力工程基坑支护中的应用

为防止因施工原因导致古建筑破坏,以北京市昌平区北七家镇土地一级开发项目王府花园东二路电力工程为依托,通过对拉森钢板桩支护方案比选,选择最佳基坑支护方式。结果表明:选择最佳基坑支护方式既可有效保护既有古建筑,使其不因施工原因导致破坏,又可减少了对后续其他工程的施工影响。可见电力工程基坑支护施工由于各种复杂的施工现场实际情况,仍需对基坑支护设计进行相对应的深化设计,才能使设计与施工现场充分结合,更好地进行施工。

高桩+板桩复合式结构的内力分析方法

对高桩+板桩复合式结构进行内力分析,通过采用SAP2000和PLAXIS有限元分析软件建立不同的计算模型,得出每种模型下高桩和板桩结构的弯矩、轴力、剪力和位移等计算结果,并对结果及其产生差异的原因进行分析。结果表明:仅采用SAP2000的分析模型因高估了土体对板桩结构的支撑作用,其内力计算结果偏小;仅采用PLAXIS2D的分析模型因忽略了高桩结构的变形,其内力计算结果偏大;而采用这两种软件迭代计算的分析模型与PLAXIS 3D模型的计算结果接近,说明该计算模型的结果与实际情况较为吻合。

某拖轮码头高桩结构的设计优化

某拖轮码头为高桩梁板式结构,上部结构由预制桩帽、预制横梁、预制面板、预制靠船面板及现浇面板组成,结构复杂,施工困难,浇注质量难以保证,码头结构存在优化的可能性和必要性。通过对设计荷载、桩基结构进行优化,在维持原码头功能要求的前提下,降低桩基内力,重新设计钢管桩壁厚,节省钢管桩钢材用量;将上部结构更改为现浇结构,提高了施工效率和混凝土浇筑质量,节省钢筋用量。该设计优化可供类似项目借鉴。

基于变形控制的某双排钢板桩围堰结构设计优化

为保证双排钢板桩围堰的结构安全并控制其用水面积,采用单因素敏感性分析方法研究了多项设计参数对围堰变形的影响,并通过PLAXIS软件进行二维、三维有限元模型计算。结果表明,拉杆标高、拉杆张紧力、钢板桩抗弯刚度对围堰入土段变形的影响较小;与堰体自身宽度相比,围堰变形受到内侧压脚宽度的影响更大,应尽量增加内侧压脚宽度;外侧板桩入土深度对围堰变形无明显影响,可适当减小外侧板桩入土深度、增加内侧板桩入土深度;横隔结构对控制堰体变形的效果不明显,可采取其他措施以加强内外板桩连接。研究思路和计算结果可为类似工程钢围堰结构设计优化提供参考。

拉森钢板桩施工技术在建筑工程深基坑支护中的应用

为保证建筑工程深基坑施工安全,文中以某住宅楼项目为案例,结合项目地勘资料、周边环境以及基坑挖深等实际情况,经专家论证,提出“拉森(U型热轧)钢板桩+钢管内支撑”的组合支护方案。通过支护方案设计、支护结构施工和全过程施工监测分析,以期规范施工流程,强化施工质量,保障施工安全。

某水库改建施工导流围堰设计

工程对某水库原为定圆心等截面条石单曲拱坝进行拆除,在原坝址上新建堆石混凝土重力坝,新建大坝施工工期紧,工程规模大,防渗要求高,对上游导流建筑物设计提出了难题。针对大坝上游采用“拉森钢板桩+土石围堰和帷幕灌浆+土石围堰”方案进行比选,较好地解决了复杂情况下的围堰选型和使用功能,保障主体工程顺利、安全施工。

双排钢板桩围堰支护结构参数优化及稳定性验算

双排钢板桩围堰具有稳定性较好、止水性能强等优点,广泛应用于水利工程。为研究围堰支护结构的优化设计,以竺山湖隧道施工现场围堰为实例,在满足稳定性要求的前提下,对施工现场的双排土芯钢板桩围堰参数进行优化,利用三维数值模拟软件PLAXIS 3D建立施工现场的三维模型,分析钢板桩在不同水位、不同桩间距下的变形情况,并进行稳定性验算,进而得出最佳参数。结果表明:(1)随着围堰水位升高,钢板桩呈现中间“鼓肚”减小、顶部位移有所增大的变化特征;(2)为提高工程经济效益,建议桩间距减小至4.5 m,此时水平位移与桩间距6 m相近,“鼓肚”现象及钢拉杆所在高程的弯矩相应有所减小,稳定性满足要求。

钢板桩支护结构内力分析及应用研究

以江苏扬州某市政快速路项目受限条件下采用的支护结构方案为例,详细研究了项目水文地质和周边环境条件,对选用的拉森钢板桩方案进行了内力分析,并验算了该支护结构在对应条件下的各项稳定性及嵌固深度是否满足规范要求,以支撑支护方案的可行性。该方案可为类似工程项目提供参考。

邻近既有公路深基坑钢板桩围护结构施工工艺

深基坑钢板桩施工过程中,常常会选择使用拉森钢板桩围护,这种形式的围护施工便捷,施工时间短,钢板桩可以租赁,支撑结构具备良好的安全性与稳定性,施工成本较低,比较合适应用在基坑开挖深度不超过10 m的项目中。文章结合具体工程案例,深入分析了邻近既有公路深基坑钢板桩围护结构施工方案及具体施工方法,以期通过应用合理的施工方法,提高深基坑钢板桩围护结构施工效率。

海文跨海大桥设计关键技术

海文跨海大桥是中国首座跨越地震活动断层的跨海桥梁,主桥为独塔半飘浮体系斜拉桥,跨径布置为(230+230)m,跨断裂带引桥为57~60 m不等跨径的简支钢箱梁。针对项目强震、强风、强腐蚀等复杂建设条件,该桥主梁采用自重轻、抗风性能优、疲劳耐久的STC轻型组合扁平钢箱梁结构;桥塔采用承台无系梁的横向“人”字形塔、环向预应力锚固系统;通过与沉井方案比选,提出桥塔基础采用超大直径4.3 m的钢管复合桩,以解决强震作用下基础的受力与微风化花岗岩地质施工的难题;采用提出的钢-STC钢箱梁简支桥面连续构造、三维可调节的钢垫石支撑技术方案,以解决跨断裂带钢箱梁日常行车舒适性与强震下桥梁易修复的难题。开展钢箱梁简支桥面连续构造理论及荷载足尺模型试验、1∶20主桥振动台模型试验、抗风模型风洞试验等相关研究,验证了结构的可靠性及适应性。

钢管混凝土结构在桩基工程中的应用探讨

从钢管混凝土的优越性能出发,分析了钢管混凝土在桩基工程具有广泛应用的原因,并提出了钢管混凝土在桩基工程中应用时应注意的原则,同时举出了多项钢管混凝土桩基的工程实例。

格形钢板桩结构填料土压力及剪切破坏面研究

基于FLAC2D对格形钢板桩结构进行了受力和变形分析,将不同水平荷载下得出的计算土压力,与静止土压力、Rankine主动土压力、Rankine被动土压力进行了对比,提出了格内填料土压力的简化计算方法.认为:格体前桩的土压力分布可以采用Rankine主动土压力;后桩的土压力则以钢板桩水平位移为零的点分为上下两部分,上部分为均布土压力,下部分线性增大至静止土压力.格内填料的剪切应变增量发展过程表明:格型钢板桩的剪切破坏面主要发生在格体的中轴处,符合太沙基法给出的结论.

基于贝叶斯方法的船坞双排钢板桩围堰整体稳定性可靠度分析

双排钢板桩围堰的整体稳定性具有较大的不确定性,同样安全系数情况下对应的失稳概率可能不同。为了更准确地分析双排钢板桩围堰的整体稳定性,降低稳定性分析中的不确定性,采用贝叶斯方法对船坞双排钢板桩围堰的整体稳定性进行可靠度分析。首先通过统计数据获取土体参数的先验分布,然后基于实测数据采用贝叶斯方法更新参数以得到后验分布,最后根据参数的后验分布采用一次二阶矩计算围堰结构的可靠度。贝叶斯方法从理论的角度解决了已有工程经验和实际案例数据两方面信息有效综合的问题,能在更接近实际情况的前提下进行可靠度分析。

多种围护结构在超大面积深基坑工程中的组合设计

超大面积深基坑工程周边环境条件多样,在满足基坑安全和环境保护要求的前提下,多种围护结构的结合应用更为合理和有效。本文以杨浦大学城一期基坑工程为背景,对采用“中心顺作、周边一明一暗顺逆作结合”的方法进行施工的基坑工程的围护结构设计进行了详细的介绍和分析。该工程采用了除型钢水泥土搅拌墙以外上海地区目前常用的所有围护结构形式,多种围护结构形式在基坑工程的整体设计中通过合理的平面组合和空间结合,在工程安全性、合理性、经济性等方面都发挥了更好的作用,为同类基坑工程的设计提供借鉴和参考。

热轧钢板桩SY390BZ的低温冲击韧性

试验用热轧钢板桩SY390BZ材料(%:0.23C、0.44Si、0.91Mn、0.06V、0.010P、0.002S)用55 kg真空感应炉冶炼并铸成Φ170 mm圆锭,轧成12 mm板,平轧最后一道次的压下量为20%,终轧温度880～900℃,空冷。测定了该钢的韧脆性转变温度,采用Quanta 400型扫描电镜和Olympus GX71型光学显微镜观察20～-60℃低温冲击断口和组织形貌。结果表明,室温时断口为大而多的等轴韧窝,具有较高的韧性(130 J);-40℃时,断口形貌韧窝比较小,而且非常浅,其韧性降低至30 J;用能量法计算得出其脆性转变温度为-30℃;钢中出现了带状组织以及Al_2O_3夹杂导致冲击韧性较低。

创新完善淤地坝结构是根治黄河的必由之路

黄土高原大规模修建淤地坝等水土保持工程,是消除黄河下游水患的治本之策。在剖析淤地坝拦沙减蚀机理基础上,认为淤地坝能抬高侵蚀基准面、增强坡沟系统的水沙调控作用和稳定性,从而成为拦减入黄泥沙最为显著的工程措施;在分析归纳传统淤地坝溃决风险高等一系列问题后,认为只有创新完善淤地坝工程结构,才是根治黄河的必由之路。清华大学与中国水利水电科学研究院联合研发的钢混预制管板桩组合法修建与除险加固淤地坝新技术,利用钢混预制板桩、管桩、挡护体的协同承压结构,组成混合结构体系,建成管板桩组合淤地坝,是一种全新的坝工技术。板桩坝或管板桩坝是承压体系的核心,可避免土坝因渗流破坏而导致的失稳问题,还有利于病险老旧淤地坝的提质增效,确保工程安全和持续拦沙。此外,由钢混板桩组合而成的排水建筑物、溢洪道,可针对性地克服传统工程的缺陷。最后通过典型淤地坝构建和除险加固设计实例,阐释了新技术的实施要点,充分体现出淤地坝新技术工程基础深、防洪能力强、施工进度快、拦沙滞洪库容大、造价低、管护压力小等优点,还能明显减小淤地坝建设占用坡耕地或林草地的面积,减小对生态环境的影响。