毕都高速公路石桥大桥跨铁路桥桩基施工大型溶洞处理技术

毕都高速公路石桥大桥第22跨上跨铁路线,桥位区域溶洞发育,其中右线20号墩至22号墩下有长109m、宽18m、高16.1m的贯穿性有水无填充溶洞。为确保桩基施工及铁路运营安全,压注C20混凝土填充铁路两侧溶洞,并对桩基四周覆盖层压浆加固。在右幅21号墩小里程方向10m处,间隔2.5m取芯钻146mm孔、内穿127mm钢管灌注级配碎石,形成阻隔墙;在桩基中心及2m半径的圆上钻146mm孔、内穿127mm钢管分层分次压注混凝土(与灌注级配碎石交替进行);在以桩基为中心的1.7m半径的圆上均布12个注浆孔,采用108mm钢花管注浆,固化范围为直径1.2m。实践表明,地表、溶洞处理过程中未发生地表下沉或塌陷现象,经取芯检查混凝土填充效果良好、无空洞;铁路两侧桩基施工过程中未发生地质沉降、沉陷事故。     

PBL加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥设计

高速公路跨线桥黄延桥为(24+40+24)m连续刚构体系PBL加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥。该桥主梁采用矩形钢管桁架和混凝土行车道板构成的组合桁梁;桥墩采用Y形双肢矩形钢管混凝土树状桥墩,下设菱形承台+钻孔灌注桩基础。在负弯矩区下弦杆和Y形桥墩的矩形钢管内设置PBL纵肋并灌注混凝土,形成PBL加劲型矩形钢管混凝土断面,以提高杆件承载力、改善受压钢管局部屈曲性能。为提高该桥PBL加劲型矩形钢管混凝土节点的承载力、改善节点的失效模式,采取主管内灌注混凝土和支管与主管同宽两项优化措施。混凝土桥面板通过上弦闭口PBL开孔预埋钢板连接件与主桁相连。桥墩通过纵、横向呈方格网络集中布置的PBL开孔钢板与承台固结。     

孟加拉帕德玛大桥超长大直径倾斜钢管桩施工技术

孟加拉帕德玛大桥主桥水中墩基础采用直径3m、倾斜度1∶6的大直径超长钢管桩。钢管桩在岸上分2段制造,利用"水上定位平台+导向架",采用液压打桩锤插打;采用空气反循环法,利用斜孔钻机进行桩内取土。为充分发挥钢管桩桩端承载能力、增加钢管桩刚度,在桩端5m土塞与底部10m混凝土的交界面进行全断面压浆;桩底压浆结束后,采用振冲密实法,向桩内分层填充干净中粗砂至距桩顶15m处;桩内填砂顶面密实并整平后,安装钢筋笼,浇筑桩顶15m高混凝土。该桥采用这一系列技术,解决了大直径超长倾斜钢管桩的插打、孔底压浆、密实度达到95%的孔内填砂等施工难题。     

支管缺陷对钢管混凝土空间相贯节点承载能力影响

为确定支管设置切割孔和混凝土亏空的钢管混凝土空间相贯节点的承载力和破坏模式,以某上承式钢管混凝土劲性骨架拱桥为背景,针对其拱肋钢管混凝土空间KK形相贯节点,采用Abaqus软件建立有限元模型,分析带切割孔和混凝土亏空的节点的承载力和破坏模式,并研究切割孔参数对节点承载力的影响。结果表明:支管壁设置切割孔会导致钢管混凝土空间节点的承载力降低,破坏模式由支管屈服变为支管局部屈曲;钢管混凝土空间节点的承载力随切割孔直径的增大而降低,切割孔位置对承载力的影响较小;支管内混凝土亏空会导致钢管混凝土空间节点的承载力降低,破坏模式由支管屈服变为主管壁冲剪破坏。     

钢管混凝土K型节点应力集中系数分析

在管节点疲劳破坏的研究中,应力集中系数是评价其疲劳寿命的重要参数之一。应力集中系数一般通过实验及精细的有限元模型得到,本文利用精细的有限元模型计算得到。运用有限元软件ANSYS对K型空心钢管,钢管混凝土节点进行计算,研究节点在支管轴压,主管轴压,共同作用下对钢管混凝土节点及其应力集中系数大小与分布的影响。     

温度对钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘的影响

基于国内钢管混凝土拱桥管内混凝土检测资料,结合理论计算,分析温度对钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘的影响进行分析,认为大直径钢管混凝土拱桥脱粘较小直径的更严重,故从降低脱粘程度考虑,拱肋钢管直径不宜大于1000mm。另外,钢管混凝土拱桥拱肋上宜采用浅色涂装,以降低日照产生的管内截面温差,减小钢管混凝土拱肋脱粘程度。     

方钢管混凝土T型节点力学性能研究

为研究方钢管混凝土T型节点的力学性能,建立了钢管混凝土以及空钢管T型节点的有限元模型,对支管受拉时的疲劳性能及支管受压时的静力性能进行了有限元对比分析,采用二次外推法给出了节点不同位置的应力集中系数,并采用非线性分析得出了支管受压时的极限承载力。结果表明:主管内填混凝土节点的最大热点应力出现在主管表面支主管交界的角隅处;空钢管节点的最大热点应力出现在靠近支主管焊缝的支管上;主管内填混凝土能够显著降低节点的应力集中程度;钢管混凝土T型节点在支管受压时的承载力要显著高于空钢管节点。     

丫髻沙大桥主拱拱肋钢管混凝土的灌注与线形控制

广州丫髻沙大桥主桥为(76+360+76) m中承式钢管混凝土拱桥,拱肋由6×750 mm钢管组成,管内C60混凝土采用输送泵压注.介绍了压注混凝土过程的安全稳定、施工工艺、主拱肋的线形控制.     

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。     

钢箱梁横隔板疲劳开裂原因及补强细节研究

针对压-压循环可不验算疲劳、横隔板弧形切口母材疲劳为面外反复变形所致、《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)(以下简称《公路钢桥规》)疲劳损伤效应系数取值等认知或规定,以及服役背景工程横隔板弧形切口处补强细节尺寸的确定,通过服役背景工程的疲劳细节、交通载荷与病害特征等信息汇集,服役背景工程多种补强方案、新建背景工程等轮载有限元分析与多规范疲劳验算比较,力求揭示横隔板弧形切口母材疲劳开裂机理,确定其合理的补强细节。研究结果表明:横隔板弧形切口处母材的轮载应力主要为膜压应力,轮载压应力幅耗费横隔板母材疲劳寿命;《公路钢桥规》疲劳损伤效应系数取值或许偏大;弧形切口形状对横隔板与U肋连接处及横隔板母材轮载应力及其峰值影响较大,弧形切口半径不能太小,且其与U肋交点的切线与U肋腹板的夹角宜取小值;横隔板母材裂纹较短者(优化后,裂纹自然切除)可采用"弧形切口优化"的处治方案,较长者可采用"止裂孔+弧形切口优化+双面补强钢板"的处治方案;补强钢板对补强以外稍远部位应力影响可忽略,补强钢板尺寸可统一,其边缘距顶板可取65mm,已覆盖裂纹全长,其边缘距U肋宜取30mm,太近会导致横隔板与U肋连接焊缝处应力增大,其厚度宜取4mm,过厚将在补强钢板边缘处母材上形成新的疲劳敏感点。     

注浆钢花管技术处治山区公路滑坡施工工艺研究

边坡工程病害是公路建设中的难题之一，目前的处治技术不少，其经济性和处治效果相差很大。在对注浆钢花管技术了解的基础上，结合某山区高速公路边坡工程病害的特点，对注浆钢花管、钢锚管框架、钢花管和抗滑桩组合以及注浆钢管锚索等加固技术在边坡滑坡处治中的施工工艺进行了研究，研究成果可供公路工程科研、设计和施工技术人员参考。     

锚索注浆拔管控制长度影响因素分析

锚索孔道注浆体作为钢绞线的防腐层，注浆体的质量好坏直接影响锚索的锚固力和耐久性。依托两河口水电站中的边坡工程，采用预应力锚索进行加固，以单孔锚索孔道注浆为研究对象，基于微元体的受力平衡分析，推导出拔管控制长度计算模型，揭示了孔道浆体所受到的压力由孔底沿浆体流动方向逐渐降低的规律；采用的拔管长度控制系数越小，注浆量越大，注浆饱满度越好；通过对拔管控制长度各因素的敏感性分析，得出孔径为注浆管拔出工艺的最敏感因素，孔径要尽可能取大值；浆体密度、注浆压力对拔管控制长度影响敏感度较小，因此，可以通过降低浆液的水灰比     

不同地层注浆加固方案与施工技术研究

通过分析致密干燥细砂、人工素填土、动水条件下全风化花岗岩等不同地层的物理力学特性及工程加固目的，提出注浆加固方案和施工技术并组织实施，达到了预期效果。总结得到:致密细砂地层通过新型钢花管注浆工艺结合水玻璃氯化钙复合注浆液，可得到较好的扩散半径和加固强度；人工素填土地层建筑物的不均匀沉降，可通过周边花管帷幕注浆结合基底开孔式布袋注浆桩，达到可靠的加固效果；动水条件下，全风化花岗岩地层采用袖阀管单管交替注入水泥水玻璃双液浆，可达到理想的加固效果。     

后张预应力混凝土结构灌浆空洞X射线无损检测的试验研究

利用国内现有的钢结构X射线探伤设备,对后张预应力混凝土结构中灌浆空洞和预应力筋束的断丝进行无损检测的试验研究。基于混凝土内空洞的X射线透照原理,提出了波纹管内灌浆空洞的透照方法及技术指标,包括管电压、曝光时间、焦距和灵敏度等。不同强度和不同厚度混凝土试块的透照试验表明：在相同的照片黑度范围内,透照同标号混凝土的管电压和曝光时间随着混凝土厚度的增加而明显增加;在相同的透照参数下,同厚度不同标号混凝土的照片黑度差异较小;混凝土一钢材的厚度等效系数可近似取为0．2。最后,在对大量底片分析研究的基础上,给出了判别金属波纹管和PVC波纹管（包括圆形和扁形两种形式）内灌浆空洞及预应力筋束断丝的方法和步骤。     

山谷地带浅埋大跨隧道地表竹管注浆地层预加固方法

以京珠复线长沙至湘潭高速公路邓家湾隧道为依托,针对该隧道左线进口端位居山谷地带、开挖断面大、覆盖层薄、围岩破碎等特点,提出在洞身开挖范围内采用地表竹管注浆,而在边坡外侧采用倾斜地表钢管注浆预加固方案。暗挖实施效果表明：通过地表注浆预加固,改善了围岩的物理力学性能,缩小了开挖变形产生的松弛区范围,加快了施工进度,确保了施工安全,取得了较好的经济和社会效益。     

省道203线零点至阿尔山段沥青路面裂缝成因分析及治理措施

内蒙古省道203线零点至阿尔山段一级公路的沥青路面,在竣工两个月后,K198+700～+940路段出现路面纵向裂缝。对此分析了沥青路面裂缝产生的原因,采用了钢管桩注浆加固措施,工程实践后效果良好。     

粘土隧道变形段处理方法研究

针对密兴路改建工程火郎峪隧道变形事故,结合粘土围岩特性,对隧道变形段采取临时加固、注浆加固、增设刚拱桥、超前小导管加固等多种方法综合处理。结果表明,采用综合处理方法能有效防止隧道围岩变形的继续发生．保证隧道围岩的整体稳定性。确保隧道安全施工。     

下穿既有电缆隧道的地铁暗挖隧道稳定性研究

以北京地铁10号线二期终-火区间地铁暗挖隧道下穿2条电缆隧道工程为背景,通过地铁暗挖隧道施工的全程动态数值模拟,并基于现场初期支护收敛监测结果进行对比分析,研究砂卵石地层条件下地铁暗挖隧道初期支护收敛变形特点。结果表明： 1）地表最大沉降为6.46 mm,地铁隧道数值模拟得到的最大收敛值为7.10 mm,实测最大收敛值为6.77 mm,地铁隧道初期支护变形控制在合理、安全的范围内; 2）减小钢拱架间距和全断面注浆这2种技术措施对于提高地铁隧道初期支护及围岩的稳定性效果显著; 3）先施工的右线隧道对周边环境引起的损伤大,后施工的左线隧道对周边环境引起的损伤小; 4）先施工的隧道应设计更高的初期支护强度、全断面注浆等技术措施来保证隧道衬砌及围岩的稳定。     

千米深井巷道钢管混凝土支架支护技术应用

邢东矿二水平皮带下山巷埋深1 010～1 230 m,属千米深井巷道,巷道围岩荷载大,两帮煤体强度低,底鼓严重,巷道多次返修后仍无法稳定。为解决二水平皮带下山巷支护难题,在充分分析围岩地质条件及原有支护变形特征的基础上,设计了椭圆形钢管混凝土支架和深浅交叉式注浆加固复合支护方案,钢管混凝土支架分194×8基本型支架和194×10强化型支架2种型号,支护反力分别达到1.1 MPa和1.23 MPa。使用基于钢管混凝土支架的复合支护方案半年后,二水平皮带下山巷道稳定,无可见变形,完全满足使用条件。实践证明： 钢管混凝土支架的高强承载能力在千米深井支护中具有突出优势,可以作为千米深井巷道支护的可靠架型。     

孟加拉帕德玛大桥钢管桩桩侧压浆施工技术

孟加拉帕德玛大桥水中40个主墩采用直径3.0m钢管桩基础,其中11个主墩共计77根钢管桩在桩身周围均布了10道压浆槽,对每道压浆槽进行桩侧压浆,以提高钢管桩承载力。桩侧压浆水泥浆采用超细水泥配置而成,以适应密实超粉细砂地质条件。先将10道压浆槽内泥砂清除至设计标高;再布置2条线路对2道压浆槽进行同步换浆和桩侧压浆,压浆速度控制在10L/min以内,压浆压力按1,2,3MPa分级设置。压浆量达到设计压浆量或压力达到3 MPa且无法继续注浆时,继续注浆10min或保压10min,即完成该压浆槽桩侧压浆,按轮次连续完成其它压浆槽桩侧压浆。荷载试桩和工艺试桩结果表明,通过实施桩侧渗透压浆技术,可提高钢管桩与土体之间的摩阻力约58.2%,有效提高了钢管桩承载力。