超深超大断面立井井筒金属模板模块化设计加工工艺

近几十年来,金属模板(以下简称“钢模”)的推广和发展是立井施工机械化程度提高的主要标志之一,笨重的木模已被经济、耐用的钢模所取代。随着立井向超深超大断面方向施工发展,井筒立模用钢模强度和脱模可靠性也随之迎来很大挑战。基于公司中标承建国内某金属矿山超深超大断面副井项目,我们探究出钢模模块化设计加工工艺并取得良好效果,较传统加工工艺工期由90天缩至60天,实现了井壁浇砼快速施工,工程质量优良。

1800吨级运梁车总体方案设计及关键技术

1800吨级运梁车用于某工程高架桥部分50 m/1800 t预制箱梁的运输,同时配合架桥机架梁。文中采用4台单车同步配合跨左右双幅箱梁运梁,运梁车通过数据通信线、钢桁架以及液压闭式系统并联技术将4台单车结合成一个整体,解决了多车组同步困难、不准确率高的难题;设计了一种轮组均衡自动升降系统,解决了大横坡超高段运梁两题受扭的难题;提出了一种运梁车运行路径规划方法及自动驾驶运行控制方法,解决了运梁车行驶过程中跑偏的问题。其研究成果在杭甬复线宁波段一期工程投入使用。截止到2022年8月底,累计运输箱梁330余片,实现驮运过现浇3次。

复杂地层大直径变截面超长桩基施工技术应用研究

大直径变截面超长灌注桩具有可充分发挥结构性能、工程造价低等诸多优势,在高墩大跨桥梁桩基中得到广泛应用。但与等截面桩相比,大直径变截面超长灌注桩的施工工序较多,工艺较为复杂,质量控制相对困难。文章依托新疆某高速公路特大桥桩基工程,针对砂卵石全风化砂岩复合地层大直径变截面超长桩基施工技术进行探讨,分析阐述施工工艺流程,提出施工技术要点,以期为类似工程施工提供借鉴参考。

单/双线拱形、类矩形隧道火灾超380℃耐火极限范围研究

为选取单/双线拱形、椭圆类矩形3种代表性截面隧道,采用FDS数值模拟软件研究不同风速下隧道截面差异对隧道壁面超耐火极限范围影响。结果表明:环境风速下,各截面隧道混凝土壁面温度均超380℃耐火极限,单洞双线隧道混凝土壁面最高温度与超耐火极限范围均近似为单洞单线、椭圆类矩形隧道的1/2;机械通风可有效减小隧道混凝土壁面温度,单洞双线隧道混凝土壁面温度小于耐火极限温度380℃,单线单洞、椭圆类矩形隧道混凝土壁面温度超耐火极限长度范围分别减小至环境风速下1/3、2/5,椭圆类矩形隧道在机械通风下火灾发展趋势增强。

某车站超大截面复杂造型清水混凝土施工技术研究

清水混凝土由结构主体混凝土一次浇筑成型,无需二次装饰,不仅节能环保,而且实现了建筑造型与结构受力的和谐统一,是建筑与结构的精妙融合。在人们生活水平及审美水准不断提高的背景下,清水混凝土融入了更多的人文色彩,造型越来越丰富,观感要求越来越高,施工难度也日益增大。本研究介绍了某车站“开花形”清水混凝施工技术,阐述了钢筋、模板的施工工艺及混凝土施工质量控制要点,实现了清水混凝土“内坚外美”的艺术效果。

超高精度桩柱结合体施工关键问题及对策

在逆作法中,变截面变强度超高精度桩柱结合体得到了越来越广泛的应用,但是,实践中会遇到3个关键问题:准确定位和顺利下放钢管柱,确保立柱桩桩身和钢管柱混凝土完整性,确保钢管柱垂直度达到1/1200~1/1000的超高精度要求。基于超高分辨率倾角仪、综合平台系统和辅助对策,解决了上述3个关键问题,而且对策成本低,使用方便快捷,值得推广。

基于相位梯度的超宽带RCS减缩超表面设计

针对雷达散射截面(radar cross section,RCS)减缩带宽受限的问题,提出了一种具有超宽带RCS减缩性能的相位梯度超表面(phase gradient metasurfaces,PGMs)。宽带反射型PGMs单元由1个十字形和3个方形环组成,PGMs整体结构由4个一维PGMs子阵按照顺序旋转排布方式组成。一方面,一维PGMs子阵使垂直入射的电磁波发生异常反射,实现了超宽带RCS减缩;另一方面,顺序旋转排布方式使反射电磁波向四周均匀扩散且PGMs体现出极化不敏感特性。仿真与测试结果表明:与同等尺寸金属相比,所设计的PGMs在10.2~28.96 GHz频带内RCS减缩值超过10 dB,最大减缩可以达到34.66 dB,相对带宽达到了95.81%,比文献中1个十字形和两个方形环组成的PGMs结构的RCS减缩相对带宽提高了17.8%,这为飞机,舰船等隐身技术提供了新的设计和方法。

超长大截面钢梁高空无支撑对接施工技术

随着我国经济的高速发展,钢结构在建筑施工领域得到了广泛的应用,近几年出现了一大批剧院、展览中心、体育馆等大跨度钢结构。采用钢结构不仅可以提高施工效率,同时比混凝土结构更容易实现空间大跨度。因此,一些超长大截面钢构件便随之而生。本文以某剧院项目为例,通过介绍超长大截面钢梁高空无支撑对接施工技术,为类似工程施工提供参考。

大断面超深竖井机械化施工装备配套研究

思山岭铁矿副井工程设计净直径10 m,深度1 503.9 m,属大断面超深竖井。为提升该竖井施工机械化程度与施工效率,使施工装备配套更为合理,通过计算确定了提升系统布置方案,并对其他施工设备进行了合理选型,建立了大断面超深竖井井筒机械化施工装备配套体系,极大地提高了施工机械化程度与施工效率,为今后更深竖井的机械化施工装备配套提供借鉴。

LNG用高锰超低温钢高温流变应力的温度依赖性

在800~1 000℃温度范围内,利用Gleeble-3800热模拟试验机对LNG用高锰钢进行应变速率为10/s的高温拉伸试验,研究了不同拉伸温度对流变应力及断裂机制的影响,建立了流变应力、应变速率及拉伸温度之间的本构方程。结果表明:断后试样的断面收缩率随着拉伸温度的升高而增加,而流变应力随之降低,由530 MPa降至312 MPa;断口韧窝的尺寸和深度随着温度的升高而增大,呈现晶界滑移和MnS、TiN、Al2O3等夹杂物脱落两种形貌。在应变速率为10/s、800~1 000℃温度范围内,LNG用高锰钢的热变形本构方程为ε=1.2×10^(19)[sinh(0.01σp)]^(4.4)exp[550.18×10^(3)],且该方程模型与实测值吻合程度较高。

超高混凝土塔施工关键技术研究及应用

常规液压爬模法已不能满足超高混凝土桥塔安全快速施工的要求,为了解决此技术壁垒,本项目从新型智能化设备、装配化设计施工和精细化工艺管理等方面深入研究。通过新型智能爬模解决养护龄期问题,通过增设钢筋定位卡保证钢筋安装精度,通过伸缩支架设计解决主塔内腔空间变截面问题,通过下横梁支架装配化安装、对拉预压等解决下横梁施工技术难题,大大提高了超高混凝土塔的施工工效,降低了安全风险,且本项目实践效果较好,对后续超高桥塔施工具有极大的参考价值。

特大断面浅埋暗挖隧道十字岩柱开挖技术模型试验研究

特大断面浅埋暗挖隧道是一种新型隧道,目前尚无相应的设计施工技术规范与标准可循。以重庆市轨道交通3号线红旗河沟车站隧道为工程背景,结合以前施工方法的优缺点,提出了一种新的施工方法十字岩柱法。为了解这种施工方法在施工过程中隧道围岩位移和应力的变化情况,采用地质力学模型试验方法进行研究。试验对监测断面的位移和应力进行系统监测,全方位地了解各开挖步隧道围岩各处的应力与位移变化情况。选取工程背景现场的地质参数,采用ABAQUS软件建立数值分析模型,将数值计算与试验实测结果进行对比,两者的位移与应力变化规律基本一致,这表明模型试验实测的数据比较准确地揭示了隧道围岩位移及应力变化规律。其研究工作可对今后类似工程的施工提供经验和指导。

特大断面超浅埋隧道预留十字岩梁岩柱开挖技术

重庆市轨道交通三号线红旗河沟车站,开挖断面面积达760 m2,具有超浅埋、覆跨比小(仅0.4)的特点,属特大断面城市地下暗挖车站,且位于城区中心,地表环境复杂。通过方案比选,在施工中提出并实施预留十字岩梁岩柱的隧道施工新方法。通过数值分析优化施工参数,确定中间岩柱宽度为8 m,岩柱开挖步距为1 m,对隧道修建引起的地表沉降、断面净空位移进行现场监测,确保围岩稳定性,并分析施工过程中围岩变形规律。预留十字岩梁岩柱开挖可为供同类工程提供经验。

复杂条件下特大断面巷道深孔强化注浆技术研究

辛置煤矿马头门巷道在初次施工完毕后出现了较严重的破坏,为了有效治理马头门巷道,文章综合现场实际情况,通过理论分析和数值模拟等方法,分析了其发生破坏失稳的主要原因,在此基础上提出软弱破碎巷道围岩深孔注浆加固技术,研究确定了深孔注浆机理、注浆参数以及工艺流程,并在现场对巷道进行了有效治理,取得了满意的效果。

含水软岩特大断面巷道交岔点稳定性研究

为了解决新疆沙吉海矿区侏罗纪含水软岩支护难的问题,在工程地质勘查、理论分析、数值分析、室内试验及现场测试的基础上,采用非线性大变形力学设计方法,研究了特大断面巷道交岔点的变形破坏机理、原因。结果表明:交岔点处的变形机制为中间岩柱失稳+分子吸水膨胀机制+重力机制+水的作用+工程偏应力等因素的复合型变形机制。通过对穿锚杆增加水平约束,改善岩体的受力状态,实现锚杆的双向互控,增强了中间岩柱的整体强度及稳定性;采用恒阻大变形耦合支护可充分释放围岩塑性能,同时又能限制其过大的不利变形。现场监测结果显示:两帮最大移近量为53mm,顶底板最大移近量为34 mm,达到了良好的耦合支护状态,保证了工程的稳定性。

深中通道海底隧道排烟系统总体方案

为解决超大断面海底沉管隧道火灾排烟及防灾救援难题,依托深中通道沉管隧道工程,在传统全侧壁排烟方式不能满足火灾排烟的情况下,提出利用顶部横向排烟联络道结合侧壁排烟孔的新型排烟体系,解决超长、超宽沉管隧道火灾排烟难题。与传统全侧壁排烟方式相比较,新型排烟系统可充分利用烟气流动特点,排烟效率明显升高,可用疏散时间得到较大幅度增加,进一步提升了超大断面海底沉管隧道防火安全性。针对水下枢纽互通结构形式及通风流场特点,提出水下枢纽互通区的排烟和疏散方案。入口合流匝道段采用纵向通风+吊顶排烟道方案,并在分岔及合流位置重点排烟或设置竖井排烟,可有效控制火灾烟气。在设置防灾设施的条件下,结合周边路网交通特点、救援力量分布情况等,建立深中通道沉管隧道防灾救援技术体系。

一种双频超薄吸波结构在微带天线中的应用

设计了一种新型超薄双频带雷达吸波结构,通过提取阻抗参数、分析表面电场和电流分布,阐明了其吸波原理,并将其用于双频带微带天线,减缩天线带内雷达散射截面.结果表明,该结构在两个不同的频段内实现了高效吸波,且吸波效果具有入射角稳定性和极化角不敏感性;加载该吸波结构后,微带天线的辐射性能保持不变,而在天线的工作频率4.29GHz和6.49GHz处,其雷达散射截面分别减缩了8.59dB和9.9dB.实测与仿真结果相吻合,表明该结构能够有效应用于双频带天线的带内隐身.

一种超宽带低雷达散射截面印刷天线

该文采用分形互补型FSS（Frequency Selective Surfaces）结构作为微带天线的贴片与接地板,设计并制作了一种超宽带低RCS（Radar Cross Section）印刷天线。仿真结果表明,比之初始天线,天线相对带宽从2.9%扩展到140%,在整个天线频带内（3.9~22.1 GHz）RCS都得到了有效的减缩,减缩最大达到25.15 dB,同时保持较高的增益。测试结果与仿真具有较好的一致性,证实了该方法的有效性。

低雷达截面的超宽带扇形天线

本文研制了一种新型可用于低可见平台的超宽带扇形天线.该扇形天线利用由一个矩形条带和对称分布在该矩形条带上的8个圆弧条组成的扇形结构设计天线的辐射单元;利用两边倒有90度圆弧角的矩形设计辐射地板;并将辐射单元和辐射地板分别印制在FR-4介质材料板(介电常数为4.4)的两侧.研究天线的辐射和散射特性,并与参考天线作对比,发现在满足超宽带天线的相关指标要求下,本文提出的天线具有良好的雷达截面减缩效果.本扇形天线适用于对超宽带天线有低雷达截面要求的场合.

一种超薄吸波材料及其在缝隙天线中的应用

该文设计了一种超薄雷达吸波超材料,从等效电路和表面电流、电场分布分析了其吸波机理,并将其应用于波导缝隙天线的带内雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)减缩。该吸波材料仅由两层金属及中间的有耗介质板组成,厚度约为l/175,最大吸波率达99.9%,且具有入射角和极化稳定吸波特性。将该吸波材料加载到波导缝隙天线上,实验结果表明:加载后的天线,回波损耗和增益几乎不变,在-21o^21o角域,天线带内RCS减缩均在3 dB以上,法线方向RCS减缩最大超过17 dB。