钢管微膨胀混凝土轴压短柱长期变形研究

针对钢管混凝土拱桥中普遍采用的钢管微膨胀高性能混凝土,考虑轴压比、加载龄期等因素的影响,进行了圆钢管微膨胀混凝土轴心受压短柱的长期变形试验研究。采用逐步积分法,将5种不同混凝土收缩、徐变模型进行适当修正,应用于钢管微膨胀混凝土轴心受压短柱的长期变形分析,并将分析结果与试验结果进行对比。分析了含钢率、加载龄期、持荷时间、混凝土强度等因素对钢管微膨胀混凝土构件长期静力性能的影响。研究结果表明:修正后的EC2,MC90及AFREM模型在分析加载龄期不超过28d的钢管微膨胀混凝土构件在轴向荷载作用下的长期变形性能时具有较高的精度;核心混凝土时效作用对钢管微膨胀混凝土构件长期静力响应的影响显著。     

盖挖逆作车站钢管混凝土柱置换技术研究

为解决盖挖逆作法地铁车站钢管混凝土柱的垂直度施工偏差问题,以某地下3层3跨地铁车站实际工程为例,对钢管混凝土柱的垂直度偏差处理进行研究。某盖挖逆作法地铁车站施工的钢管混凝土柱,负1层至负3层柱底向车站横断面方向的偏移量分别为114、254、375mm,向车站纵向的偏移量分别为44、68、93mm,垂直度偏差超出了《地铁设计规范》及《钢管混凝土结构技术规范》的要求,需要对倾斜的钢管混凝土柱进行置换处理。主要措施如下:1)采用混凝土与钢管柱联合支撑的方式对置换结构进行临时支撑;2)拆除钢管混凝土柱时,采用静力拆除与人工剔除相结合的方式,保留原梁、板内的钢筋;3)新增钢管顶加强环与负1层柱顶原加强环顶紧,并采用螺栓与焊接连接的方式进行可靠连接;4)施工全过程采用自动化变形监测与应变监测相结合。实践表明置换方案合理可行。     

盖挖逆做法地铁车站钢管混凝土柱设计

介绍了南京地铁鼓楼站盖挖逆做法设计中的钢管混凝土柱及其节点设计,为类似工程提供一种设计思路。     

张靖皋长江大桥钢管混凝土界面质量试验研究

张靖皋长江大桥南航道桥主塔采用350 m超高钢箱-钢管约束混凝土组合结构，单塔肢4根钢管直径为3.6 m,内填C60自密实无收缩混凝土，最大浇筑高度为43 m。介绍了大节段钢管混凝土总体浇筑工艺，针对“两两交替”轮流浇筑过程中存在的界面混凝土融合质量风险进行了分析，通过试验模拟轮流浇筑工艺，对比了不同暴露时间下的界面混凝土流动性，并观察了界面混凝土的融合情况，建议将界面混凝土的暴露时间控制在45 min以内，可保证轮流浇筑条件下的界面混凝土融合质量。     

“洞桩法”暗挖车站施工阶段钢管混凝土柱承载力计算

北京地铁16号线部分车站为“洞桩法”暗挖车站，钢管混凝土中立柱底端嵌入桩基内。在当前设计规范及相关研究中，均未明确“洞桩法”暗挖车站施工阶段钢管混凝土柱承载力计算的柱底端约束条件。借鉴铁路桥梁、建筑桩基等高承台桩基竖向承载力计算方法，建立“洞桩法”暗挖车站施工阶段钢管混凝土柱承载力数值计算模型，对钢管混凝土柱初始偏心距对柱承载力的影响以及柱底端桩基对柱的约束作用进行分析。分析结果表明，在通常工程设计中，柱嵌入桩基长度满足规范要求及桩周为粉质黏土、卵石地层的约束条件下，可将“洞桩法”暗挖车站柱下桩基对柱底端约束条件简化为嵌固约束。     

圆钢管混凝土轴压中长柱的承载力

首先应用模型柱法,对钢管混凝土轴压中长柱荷载-变形关系进行全过程分析,得到了钢管混凝土轴压中长柱承载力的数值解法;其次,根据切线模量法推导了钢管混凝土轴压中长柱稳定承载力计算公式;再次,基于模型柱法,探讨了构件长细比、混凝土强度等级、含钢率和钢材屈服强度对钢管混凝土轴压中长柱承载力稳定系数的影响,并在修正切线模量法推导的计算公式的基础上,建立了钢管混凝土轴压中长柱承载力实用计算公式;最后将该公式计算结果与各国216根钢管混凝土轴压中长柱承载力有效试验结果进行了对比。结果表明:该承载力计算公式所得结果与试验结果吻合较好,且偏于安全。     

C80高抛自密实微膨胀钢管混凝土的试制与工程应用

从实际工程出发,利用工程施工现场的砂石原材料,以I级粉煤灰和硅灰作为细矿物掺和3料,用600kg/m的胶凝材料总量经大量试配,控制钢管核心混凝土的工作性能,确定了施工配合比,并对混凝土在封闭条件下的自由膨胀率和在钢管密封条件下的限制膨胀率进行了测试。结果表明配制的混凝土满足高位抛落施工工艺要求,具有优异的工作性、自密实性和适宜膨胀性能,满足施工设计要求,并在工程中得到了应用。     

高落差自密实混凝土防离析装置试验研究

张靖皋长江大桥南航道桥主塔直径3.6 m的钢管混凝土采用大节段浇筑工艺，管内C60自密实混凝土浇筑采用“导管+缓冲装置”。最大浇筑高度为43 m,混凝土易离析，浇筑质量控制难度大。设计了内置式与外置式两种防离析装置，通过对比试验分析了两种不同形式的防离析装置在混凝土浇筑质量上的控制效果，建议在大节段钢管混凝土浇筑工艺中采用3 m布置间距的内置式防离析装置，可大幅减小浇筑过程对混凝土工作性能的不利影响，保证混凝土浇筑质量。     

自密实补偿收缩混凝土填充钢管约束 RC柱的轴压性能

为研究自密实(SCC)补偿收缩混凝土填充钢管加固桥墩的轴压性能,研配了自密实补偿收缩混凝土,将其作为混凝土短柱和钢管之间的填充混凝土。制作外包钢管填充自密实补偿收缩混凝土加固混凝土短柱试件,以有无钢管外包约束、填充层混凝土强度、混凝土柱高度、核心混凝土直径、钢管壁厚度以及填充层厚度为试验参数,探究其对试件破坏模式、荷载—竖向相对位移曲线、钢管荷载—应变曲线的影响。在一定范围内,增大钢管壁厚度和核心混凝土直径能大幅度提高极限承载力;填充层起黏结和传力作用,对非全截面加载试件极限承载力无显著影响。验证了Mander公式对试验模型有良好的预估效果。     

圆钢管混凝土偏压柱的力学性能

首先对8根钢管自密实混凝土偏压柱的力学性能进行试验,分析偏心率和含钢率等因素对受力性能的影响;其次采用模型柱法和非线性有限元法对偏压柱试验结果进行全过程分析;最后采用模型柱法对钢管混凝土偏压柱进行大量数值仿真分析,提出一种新的圆钢管混凝土偏压柱承载力实用计算公式,并将该公式及中国其他学者提出的公式的计算结果与各国309组钢管混凝土偏压柱承载力有效试验结果进行对比分析.结果表明:该实用计算公式的计算结果与试验结果最为吻合;研究成果可为钢管混凝土柱设计提供参考.     

“站桥合一、先桥后站”盖挖地铁车站关键施工方案的比选与优化

以某盖挖顺作地铁车站施工为例,对车站在复杂环境条件(站桥合一、先桥后站、地下管线密集、周边建筑邻近)下基坑开挖出土方案、钢管柱连接方案、钢筋混凝土支撑体系拆除方案等几项关键工序进行比选,介绍了各备选方案的优缺点。通过方案优化,最终选择了"出土孔上配龙门吊+局部坡道"开挖出土方案、钢管柱现场法兰连接方案及金刚石绳锯切割钢筋混凝土支撑体系方案,保证了车站的安全、质量和工期,效果良好。     

盖挖法地铁车站支撑柱施工新技术

为解决工程量大、工期紧的问题,对天津地铁文化中心站采用钢管柱新技术及无锡地铁市民广场站采用十字型钢柱施工新技术进行了介绍,并对2种施工技术进行了精度、进度、效益评价,由于其效益显著,可供类似盖挖法地铁车站支撑柱施工参考。     

火车站地下广场内桩基托换并盖挖法施工地铁车站关键技术

为保证重庆北站地铁车站施工过程中地面交通以及地下停车场的正常运行,提出火车站地下广场内桩基托换并盖挖法施工地铁车站技术:先采用桩基托换上部结构,然后以托板为基坑顶板进行盖挖施工地铁车站。既有桩基和结构的临时支撑以及托板与既有桩基、钢管柱的节点处理是工程的关键和难点:在桩基托换过程中,根据既有桩基上主梁数量设置H形临时支撑体系,并及时连接相邻临时立柱,形成整体;在托板与既有桩基节点处,凿除既有桩基基础部分混凝土,保留既有钢筋,长边方向底板部分纵筋从未凿除的桩体钻孔通过,短边纵筋绕行;钢管柱与托板节点施作时预留桩顶钢筋,将其伸入到托板中,连接成一个整体,一同灌注混凝土。现场监测最大变形为16.6 mm,说明本工程采用的桩基托换并盖挖施工技术合理可行。     

中国美术馆站外挂厅结构盖挖逆作法设计要点探讨

为探讨盖挖逆作法结构设计的要点和难点,以北京地铁8号线中国美术馆站西北外挂厅设计为例,介绍了盖挖逆作法结构的适用条件。通过对盖挖顺作和逆作2种方案进行比选,确定了逆作的设计方案;阐述了设计思路和要点、结构计算以及防水等关键节点的处理,并对钢管柱柱下基础形式、顶板与边桩冠梁的连接方式进行了比选、论证;最终采用暗挖小导洞内施作底纵梁作为钢管柱柱下条形基础,顶板与边桩冠梁采用固接方式连接,解决了施工用地紧张的难题,保证了周边建筑的安全。     

地铁隧道与邻近高层构筑物建设时序优化研究

以位于武汉地铁3号线范湖站—菱角湖路站区间影响线范围内的某高层构筑物为例,利用FLAC3D有限元软件对地铁区间隧道与邻近高层构筑物的不同建设时序下相互影响建立三维模型进行模拟分析,并将不同建设时序下的模拟结果进行对比,得出以下结论:1)管片正常配筋不能满足同时施工时序方案与先施工隧道时序方案的要求,需要进行技术处理;2)地表沉降主要由高层建筑物基坑开挖产生,盾构施工对地表的影响比例非常小,隧道施工对高层构筑物的各种参数影响较小,均在可控范围内;3)先施工高层构筑物后施工地铁隧道的建设时序方案,可有效避开施工风险,降低工程造价。     

公路桥梁薄壁空心高墩施工技术

以某高架大桥为实例,根据现场实际情况选择了结构简单、安全可靠、费用低廉的塔吊配合钢管脚手架进行高墩施工的施工方法,首先介绍了塔式吊机的选择、钢模板的加工制作、扣件式钢管脚手架的搭设、测量放线、钢筋加工安装、模板安装、混凝土的生产、运输和浇筑以及拆模、养护等具体的施工方法,解决了高墩施工费用高、难度大、安全差的问题。     

深圳地铁11号线车公庙枢纽高强度岩层中型钢立柱施工关键技术

以深圳地铁11号线BT项目11301标车公庙枢纽工程为实例背景,介绍在高强度岩层(单轴抗压强度120 MPa)中快速实施型钢柱安装定位的两项关键技术。其一,通过引进先进的钻岩取芯设备及采用特殊的取芯工艺,确保在高强度岩层中大直径(2.0m)的钻孔灌注桩快速成孔(一次进尺1.5~2.0 m);其二,在传统的十字型钢柱安装定位方法(即"先插法")的基础上,提出全新的优化方案(即"后插法"),提高了工艺时效性,从而达到快速实施的目标。     

饱和软土地层管幕暗挖法施工风险及对策研究

传统暗挖施工方法难以在含水量高、承载力低的饱和软土地层适用，管幕暗挖法可为软土地层暗挖施工提供新的途径。目前管幕暗挖法设计和施工经验不成熟，工程实施难度大，施工过程风险控制尤为重要。为此，结合上海市轨道交通14号线桂桥路站管幕段工程实例，从风险管控角度论述管幕暗挖法施工过程中管幕顶进精度、MJS加固地内压力控制、内衬墙倾覆、融沉注浆、开挖过程中坍塌和涌水等风险因素，并提出相应对策。研究结果表明： 1）在软土地层进行管幕暗挖法施工大断面地下空间是可行的，施工风险总体可控； 2）管幕顶管顶进工序是管幕暗挖法实施的基础，开挖支撑是该工法施工风险控制的关键工序，同时也是造成地面沉降的主要工序。     

既有地铁线上跨基坑管幕 MJS 地基加固施工实例分析

以徐州新建彭祖大道下方的隧道开挖区间为研究对象,针对徐州的地质条件研究了该地下工程近距离上跨既有运营地铁2号线对2号线的影响,并且采取了管幕加MJS工法联合加固地基的施工方案,对既有地铁2号线进行加固保护和控制地表的沉降。通过有限元分析可以看出,管幕法联合MJS工法可以有效控制既有2号线的变形隆起数值,在一级放坡施工阶段,铺设管幕数值为3.92 mm,未铺设管幕数值则为6.45 mm,并且在铺设管幕的情况下开挖基坑的变形也得到了较好的控制,证实了联合两种方案可以有效地保护既有2号线和基坑的施工安全。最后以10 d为一个周期进行监测,数据呈现出正常的变化规律,监测的结果与施工工况、土质状况基本吻合。     

软土地区管幕暗挖施工之钢管顶进工法解析

暗挖法作为一种有效降低环境影响的技术,在我国部分城市的岩石及复合地层中得到了应用,在软黏土地区做科研试验项目实施软土地区管幕暗挖施工。以某管幕结构段土建工程为例,对钢管顶进施工进行工法解析。钢管顶进施工工法是管幕暗挖施工的第一步,通过带锁扣的钢管间连接形成一个闭合帷幕,将内外水土体隔离,然后在管幕的围护下进行暗挖,最终形成大断面地下空间,为后续开挖与结构施工提供条件。