马鞍山长江大桥北锚碇沉井监测分析

马鞍山长江大桥北锚沉井体积巨大,下沉施工中有必要对其进行实时监测,主要监测内容包括刃脚与侧壁土压力、沉井结构钢板钢筋应力、沉井内外水位及沉井几何姿态等。首先采用数值分析,确定了沉井下沉初期为沉井结构受力的最不利工况,且边隔墙中跨部位为关键截面。监测结果表明,所选的关键截面较为合理。在沉井下沉初期,刃脚土压力对吸泥极为敏感。随着沉井的下沉,侧壁摩阻力逐渐增大,刃脚土压力趋于减小。沉井结构钢板与钢筋应力未出现过大拉应力,沉井几何姿态监测结果也表明下沉施工顺利。     

沪通长江大桥主航道桥沉井-地基作用应力变形分布特征研究

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m双塔连续钢桁梁斜拉桥,29号主墩采用倒圆角的矩形沉井基础。为研究沉井施工及桥梁施工后沉井结构与地基间的受力特性,采用ABAQUS有限元软件建立沉井-地基相互作用的三维实体模型,分析5种荷载组合下沉井基底和侧壁土体的应力和变形。结果表明,沉井施工和桥梁施工后,沉井基底和侧壁土体应力沿纵、横向分布差异较大;基底的竖向应力相对较为均匀,沉井隔墙对应处基底土体的附加应力略大;沉井深度范围内侧壁土体的附加应力受相应隔墙位置的影响显著;地基土体和沉井结构产生了一定的沉降变形,沉井的沉降差异主要由架梁引起,且对桥梁上部结构影响较大。     

五峰山长江特大桥沉井基础施工监控

五峰山长江特大桥主桥为主跨1 092m的钢桁梁公铁两用悬索桥,北锚碇采用100.7m×72.1m×56m的沉井基础。该沉井首节采用钢壳混凝土结构、其余9节采用钢筋混凝土结构,采用"三次接高、三次下沉"的方案施工。为及时掌握沉井下沉施工过程中的几何姿态及受力情况,建立实时在线监测系统,对沉井几何姿态、沉井结构应力及沉井刃脚土压力进行自动化监测,基于监测数据及时进行沉井下沉控制。结果表明:下沉过程中沉井测点高差和倾斜度均在限值内,沉井挠度基本在20mm限值内,沉井几何姿态较好;沉井混凝土及钢结构测点的实测应力基本在限值范围内,沉井刃脚各测点的土压力均控制在1.20MPa限值内,沉井结构受力良好。     

中隔墙应力-应变监测在双联拱隧道的应用研究

根据双联拱隧道结构型式特点和新奥法监控量测原理,利用钢弦式土压力盒与DKY-51-2型振弦式传感器记录仪对襄十高速公路3条双联拱隧道中隔墙顶部围岩和支护层间的压力进行量测,并采用光弹性单向应变计对隧道边墙和中隔墙混凝土的应力与应变进行量测。结果表明:中隔墙顶部的压力随时间增加而增大,最大可达到7MPa,且受施工爆破的影响会产生较大的突变;中隔墙混凝土墙身段的应力值普遍小于3MPa,且不同方向、不同深度处应力值有一定的差异。利用2D-σ有限元软件对隧道施工过程中的结构受力状态进行模拟,模拟结果与监测结果吻合较好,说明上述监测手段很好地反应了中隔墙的应力-应变状态,为隧道施工及其稳定性评价提供了指导依据。     

南京长江第四大桥北锚碇沉井基础施工监控技术

南京长江第四大桥北锚碇采用沉井基础,尺寸为69.0 m×58.0 m×52.8 m,距长江大堤仅90 m.沉井体积庞大,所处区域地质条件复杂,覆盖层较厚.依据规范并结合以往的施工经验,提出沉井几何姿态监控标准.介绍沉井下沉深度和平面位置及偏斜、刃脚踏面反力、沉井侧壁土压力、沉井结构应力、地下水位与井内水位、沉井底部土体开挖地形、地表沉降和长江防洪大堤沉降量的监测方案.通过施工监测,掌握沉井下沉的实时信息,为施工提供指导信息,确保施工安全顺利进行.     

超大型沉井首次下沉关键问题研究

结合目前世界上平面尺寸最大的矩形沉井的建设,采用有限元分析和现场监控等手段.对沉井下沉方式、开挖方案、接高高度、地基承载力、下沉和稳定性间的关系进行了研究.排水下沉在施工效率和开挖可控性等方面优于不排水下沉,当有充足降水能力和对周边重要建筑物影响不大时优先采用.在结构受力方面,开挖形成的锅底越大隔墙墙底所受拉力越大;采...     

沉井结构在大型原水泵房中的应用及研究

在长江取水工程中,取水口的高度会对通航及河床稳定有直接的影响,因此在设计中一般会尽量降低取水口标高,这将会导致与之相连的原水泵房的埋深通常都比较深.在这种情况下,沉井施工工艺将比传统的基坑支护更有优势.通过具体的工程实例,阐述了沉井结构如何以带框架(或中隔墙)下沉的形式应用于较大型原水泵房,并对沉井在下沉阶段、水下封底阶段、顶管施工阶段及使用阶段中的稳定性及受力进行分析研究,为同类工程提供借鉴.     

大型陆上沉井封底施工技术

大型陆上沉井具有下沉深度深、平面尺寸大、封底混凝土方量多等特点,为了有效保证封底施工质量,确保封底效果,马鞍山长江公路大桥北锚碇沉井封底施工时,通过对竖向分层封底、回填砂封堵分区隔墙封底、混凝土封堵分区隔墙封底3种工艺的对比,选择了较为合适的混凝土封堵分区隔墙封底方案。该方案首层沿分区隔墙浇筑封底混凝土,将分区隔墙与基底间空隙封堵,形成可靠挡墙使沉井形成四大一小5个分区,之后逐区域浇筑封底混凝土。在混凝土浇筑过程中,通过技术创新,减少了现场操作流程,降低了施工难度,施工时间短,经验收沉井封底质量良好。     

武汉鹦鹉洲长江大桥北锚碇新型沉井基础设计

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为三塔四跨悬索桥。该桥北锚碇基础经多方案比选采用多圆孔环形截面新型沉井结构。沉井中间大圆孔内设置十字形隔墙,圆环内沿圆周均布有小直径井孔。沉井总高43 m,共分8节,第1节为钢壳混凝土沉井,第2~8节均为钢筋混凝土沉井。北锚碇施工中采用不排水下沉、井壁增加空气幕等措施减小施工难度及风险。采用软件FLAC3D对沉井施工过程进行数值模拟分析,评估施工安全性能、施工引起的环境效应及运营加载后锚碇基础的变形等。计算结果表明,沉井分节下沉施工过程中其结构、地面变形均满足规范要求,施工可有效避免对周围建筑物和长江大堤的不利影响。     

一种沉井潜入式竖井掘进机结构设计与研究

为解决传统竖井施工中机械化程度低、人力消耗大、安全风险高等问题，研发了一种沉井潜入式竖井掘进机。该掘进机可以实现开挖、出渣、支护同步作业，自动、高效施工。针对沉井潜入式竖井掘进机的相关结构进行研究： 1）系统阐述沉井潜入式竖井掘进机的结构组成和工作原理； 2）基于受力特性和运动特性，分别对其工作装置进行力学特性分析和运动学特性分析，构建其运动学分析简易模型； 3）采用有限元法对关键部件进行静强度分析，得到其对应的应力云图和变形量云图，验证关键部件在强度和刚度方面符合设计要求； 4）基于虚拟样机技术对其关键部件以及关键位置处进行运动学研究和动力学研究，得到其位移和受力曲线图。结果表明： 该竖井掘进机结构设计、力学特性分析以及运动学分析合理，有限元法和虚拟样机技术运用可行。     

深厚淤泥土层大型沉井基础下沉阻力研究

为了解深厚淤泥土层中大型沉井基础下沉阻力的分布特征,以温州瓯江北口大桥(主桥为主跨800m的三塔钢桁梁悬索桥)为背景,对中塔沉井基础下沉阻力监测数据进行分析,研究侧壁土压力、底面支承反力分布规律,以及刃脚底面反力与静力触探指标之间相关性。结果表明:淤泥土地层中施工的大型沉井基础,其侧壁压力沿深度方向近似线性增长,其值略大于相同深度位置的水土自重压力;沉井刃脚底面及斜面的反力值在底口入土一定深度后保持稳定,刃脚底面与斜面反力的比值为1.8~2.2,相对稳定;刃脚底面反力值与静力触探试验的锥尖阻力具有较高的相关性,在沉井底口中心下沉到一定深度后,其比值为1.4~2.2。     

砂质地基沉井施工对周围环境影响研究

马鞍山发电厂扩建工程循环水泵房采用沉井基础。为了防止沉井施工导致周围结构物和建筑物桩基损坏,在沉井施工过程中进行水位、土体水平位移和桩顶位移监测。监测分析结果表明:土体的水平位移随着深度增大逐渐减小,随距沉井壁距离增大也逐渐减小;同时沉井的尺寸越大,对土体水平位移影响越大;桩基受土体位移影响发生位移并与土体位移保持一致,桩基经检测未发生破坏。     

黄土地区沉井井壁土压力计算研究

对沉井过程中沉井井壁所受的土压力,普遍观点认为沉井受主动土压力的作用,可根据Coulomb和Rankine土压力理论进行计算与分析。但在西安等黄土分布比较广泛的地区,该法所得土压力与实际的土压力有较大出入。有鉴于此,文中从井后土体回弹再压缩角度提出了比较符合实际土压力的井壁土压力计算方法。     

大型沉井下沉阻力监测技术

介绍了泰州长江大桥南锚碇沉井基础的施工特点和下沉阻力现场监测技术。在下沉过程中,采用土压力计监测了每节沉井的侧壁土压力和沉井的刃脚土压力。通过这些监测数据的整理和规律分析,既控制了沉井的安全平稳的下沉,也为同类型的大型沉井的设计和施工提供了可以参考的依据。     

温州瓯江北口大桥中塔钢沉井定位着床技术

温州瓯江北口大桥主桥为(215+2×800+275)m的三塔双层钢桁梁悬索桥,中塔采用沉井基础,沉井平面尺寸为66m×55m,高68m,其中,钢沉井高59m。为实现钢沉井的精确定位着床,采用锚墩+重力锚相结合的定位技术,在水流流速和风速较小的时间段,采用向井壁和隔舱内快速注水实现钢沉井快速着床。在钢沉井初定位、精定位及注水着床期间,运用实时监测技术,对钢沉井几何姿态及底面应力进行了实时监测,并及时对沉井偏位、扭转等采取纠偏措施。结果表明,着床后钢沉井中心点顺桥向偏北侧8.0cm,横桥向偏上游侧21.9cm,平面扭转角为-0.24°,钢沉井几何姿态控制良好。     

现代气压沉箱工法及其关键设备

随着城市地下空间的开发利用,大深度、大规模基坑施工不断出现,大深度地下施工技术的研究和应用越来越重要。该文简要介绍适合于大深度基坑施工的现代气压沉箱工法,主要包括该工法的优点、主要施工顺序,同时介绍了该工法关键设备——国产无人化遥控挖掘机的研制情况,供同行业技术人员参考。     

井筒式地下车库自下沉沉井建造技术

为解决城市核心区停车问题，提出井筒式地下车库自下沉沉井建造技术，充分挖潜利用地下空间资源建设地下立体停车库。该技术采用“装配式+自下沉沉井”技术施工，将装配式建筑的特点和自下沉沉井工艺相结合； 采用工厂标准化生产预制片，质量可靠； 现场拼装，减少混凝土浇筑施工量，有效节约工期。整个沉井施工过程无放坡、占地小、无需大型设备、施工速度快、安全性高、噪音小，对周边建筑和管线影响小。该技术已在工程实践中得以应用。     

消减波浪荷载的桥梁沉箱基础外形设计研究

基于波浪场中动水压强的空间分布特征,提出了消减跨海桥梁沉箱基础波浪荷载的方法:一是优化基础横截面外形,调节基础横截面外轮廓不同位置波浪压力的相位差,减小基础所受到波浪力和力矩;二是优化基础竖截面外形,减小水面附近波浪能量集中区域的截面尺寸,增大靠近海床面区域的截面尺寸,将基础下部的迎浪面设置为外伸斜面,利用斜面上波浪压力竖向分力产生的力矩抵消部分水平分力产生的力矩,从而消减桥梁基础上的总波浪力矩。对于大尺度矩形和圆端矩形截面的桥梁深水沉箱基础,基于势流绕射理论和边界积分方法进行分析,结果表明,相比于矩形截面,采用圆端矩形截面可有效减小基础的波浪力和力矩;相比于上下等截面的基础,采用下部迎浪面设置外伸斜面的基础可以大幅减小基础的波浪力矩。研究成果可为跨海桥梁深水基础设计提供参考。