浅覆盖地层钢栈桥施工技术

栈桥作为水上施工的重要通道,在特大型桥梁建设得到了广泛应用,栈桥一般采用钢管桩基础、贝雷梁为主承重梁的结构,在特殊地质条件下,栈桥的结构及稳定性越来越受到关注.以福元路湘江大桥钢栈桥的成功实施为背景,介绍了浅覆盖地层条件下钢栈桥的设计、施工技术及渡洪安全措施,总结了一些具有实际工程意义的结论,以供类似工程参考.     

平潭海峡公铁两用大桥栈桥设计

平潭海峡公铁两用大桥全长约16.34km,桥址处风大、海况条件恶劣、地质复杂。为提高海上作业工效,减少船机设备使用,大桥基础采用长栈桥辅助施工平台施工方案,将海上施工转化为栈桥及平台施工。针对栈桥设计难点,制定了栈桥荷载组合及设计原则,并根据水深及地质条件进行栈桥结构设计。栈桥全长7.49km,栈桥宽8.5m;水深≤35m,栈桥均采用钢管桩基础,35m水深≤45m,栈桥基础采用"导管架+支承桩"结构。水深≤18m,栈桥跨径9m+15m,上部结构采用贝雷梁,钢管桩直径1.2m;水深18m,栈桥跨径12m+32(28)m或12m+36m,上部结构采用大桥1号桁梁,钢管桩直径1.5,2,2.4m。为解决海洋环境下栈桥的耐久性问题,提出了预留钢管桩壁腐蚀裕量和管桩外表面涂装相结合的防腐设计。     

开口钢管桩竖向承载力机理及计算探讨

由于具有施工、回收方便的优点，许多临时结构采用打入式开口钢管桩基础，然而现行桥规并没有关于开口钢管桩竖向承栽力计算的规定。结合杭州湾跨海大桥南岸栈桥工程实例，介绍开口钢管桩的竖向承载机理，推导了考虑闭塞效应的桩端阻力理论公式，经过与静载试验结果的比较，证明该公式是可靠的。     

基于性能的季节性河流栈桥钢管桩基础设计

该文基于多层次设防设计思想,分析了季节性河流桥梁施工临时结构在不同设计状态下的抗洪性能,比较了不同布置形式钢管桩基础在水流力作用下的结构响应,为不同水深区域栈桥桩基础形式的选取提供依据。研究表明,斜桩布置形式在抵抗以水流力为主的侧向力最为有效,而直桩布置形式的效果最差,钢管应力水平和桩顶侧向位移指标远高于斜桩布置形式,因此,在位于深水区的单排双柱式钢管桩不宜采用直桩布置形式。而对于直+斜桩组合布置形式,各设计状态下的结构响应介于前两种方案之间,并满足设计要求。可见,在施工条件受限时,可采用直+斜桩组合布置形式钢管桩基础。     

东海大桥大跨预制箱梁出海栈桥设计与施工

为解决东海大桥非通航孔60 m、70 m预制混凝土箱梁陆海移运难题,设计建造了箱梁出海栈桥.栈桥采用主、分栈桥并设的“F”形平面布置形式,针对栈桥海域地质条件差、潮汐大、波浪高等恶劣环境的影响,主、分栈桥上部结构均采用工字形连续钢板梁,下部结构桩基采用打入钢管桩基础、群斜桩布置.设计时充分考虑了波浪力和吊船移迸吊梁时的...     

大辽河特大桥线桥基础的施工

在大辽河特大桥深水施工中，我们自行设计了施工栈桥，自行组装了不需拖头的土式打桩船，利用锚绳牵引船体移动，并在钢管桩基础施工等方面作了新的研究和实践。     

洪水期紊流与桥梁临时结构流固耦合效应分析

以长联大跨桥梁施工期间临时栈桥钢管桩基础为研究对象,利用空间有限元程序ANSYS,分析了钢管桩在洪水期深水状态下的流固耦合效应,比较了洪水期水流对结构振动特性的影响,并通过谐响应分析模块计算了可能引起结构共振的频率范围,最后提出了相关构造措施,实现了对紊流与桥梁临时结构的振动控制,保证了洪水期桥梁临时结构的安全性。     

温州市乐清湾2号桥施工栈桥安全性验算

以温州市乐清湾2号桥施工栈桥为例,为使栈桥上部结构各构件、承重梁及钢管桩的强度、刚度及稳定性均满足施工安全要求,对桥面系的桥面板、小纵梁、横向分配梁、贝雷梁,承重梁以及钢管桩的安全性进行了详细验算,并对所用材料和施工要求提出了建议。     

复合钢管砼骨架及外包钢筋砼承载力分析

分析指出目前复合钢管砼承载力比钢管(或钢骨)砼更具优越性,所能承受的承载力更大,但是其应用还不够完善,承载力计算中也存在一些问题;提出了采用内力叠加法计算复合钢管砼的骨架及外包钢筋砼承载力的方法,供复合钢管砼构件设计、施工中计算承载力时参考,确保复合钢管砼结构的安全。     

增设跨线栈桥对既有铁路路基的影响分析

某电厂增设的栈桥,横跨电厂站既有铁路路基,栈桥桩基础位于站场铁路线之间。采用三维有限元模型对增设栈桥的施工期和使用期的不同工况进行了数值模拟,针对增设栈桥对电厂站站区既有铁路路基的影响,进行了计算分析和研究。研究结果表明:栈桥施工期和试用期,由于地基土应力的变化,将引起既有铁路路基发生一定的水平和竖向位移变形,但所产生的应力和变形对既有铁路路基的影响较小,能够满足既有铁路的安全运营。     

钢管初应力对钢管混凝土单圆管拱极限承载力影响的研究

钢管混凝土这种组合材料以其自身的优势,推动了钢管混凝土拱桥的大发展;对于大跨度拱桥而言,由此带来不可避免的初应力问题.利用数值分析的方法,建立了实体-梁单元法,选择了核心混凝土与钢管的本构关系,推导了弹塑性切线刚度矩阵,在此基础上利用Visual Fortran语言编写了极限承载力的计算程序,通过引入初应力系数的概念,探讨了不同初应力系数对极限承载力的影响,给出了单拱肋拱桥初应力的限值,对研究钢管初应力对钢管混凝土拱桥极限承载力影响具有一定的指导意义.     

钢管混凝土拱桥极限承载力的参数效应

以某钢管混凝土拱桥为基本分析对象,建立了三维仿真数值模型,分析了钢管混凝土拱桥在多种因素耦合作用下的极限承载力,详细探讨了初始几何缺陷、活载比例、荷载分布形式、含钢率等对钢管混凝土拱桥极限承载力的影响效应。得出了一些有益的结论。     

厚覆盖层地质条件下有推力拱桥基础研究

针对覆盖层较厚的地质条件,提出一种“斜井桩+竖桩”有推力拱桥基础形式,以主跨210 m的中承式钢管混凝土拱桥——合山红水河特大桥为背景,从结构受力、施工方法、经济性能等方面进行合理性、可行性、经济性分析。结果表明:大断面的斜井桩和普通的竖桩组成受力体系,共同承担主拱产生的巨大竖向力和水平推力;斜井桩和竖桩的桩基承载力和桩身强度均满足规范要求,并有较大的富余;采取地表注浆加固处理、斜井隧洞超前管棚支护、洞内用工字钢钢架支撑等防护措施可确保斜井施工安全;该基础形式有效解决了厚覆盖层桥址处修建大跨径拱桥时,需做庞大的扩大基础而导致大规模开挖和大体积混凝土浇筑的问题;新型基础受力合理、结构小巧,有利于环保、节能及节约工程造价。     

杭州湾跨海大桥海中平台匝道施工栈桥设计与施工

杭州湾跨海大桥海中平台匝道桥下部构造均采用桩、柱一体结构,采用搭设栈桥进行钻孔灌注桩的施工,栈桥工程处于复杂多变的海洋环境中,属于重要的临时结构,需降低工程风险,确保安全使用。介绍栈桥结构的设计与施工等情况。     

预制桩的可靠度分析

结合铁路桥梁地基基础的可靠度规范改革，根据铁路桥跨荷载标准，应用“校准法”，计算了现行桥规中打入桩定值设计法的可靠度水准。根据铁路桥跨荷载分项系数，计算了打入桩承载力的分项系数。     

基于强度和延性的钢管混凝土拱桥抗震性能评估方法

为评估并量化钢管混凝土(CFST)拱桥的抗震性能,提出了基于强度和延性的抗震性能评估方法。首先通过有限元分别计算CFST拱桥各构件(弦杆、腹杆、吊杆、横向联系、吊杆横梁和桥面纵梁)在重力代表值和小地震(0.05g)作用下的内力,然后根据各构件的破坏模式计算其极限承载力、延性比和地震作用折减系数,最后通过屈服地面运动加速度与地震作用折减系数相乘获得各构件的抗震能力A c,桥梁整体的抗震能力即为各构件最小的抗震能力A c。以大跨度中承式CFST拱桥——广西平南三桥(主跨575 m)为背景,采用该方法评估其抗震能力,将其抗震能力指标进行量化,结果表明其抗震加速度代表值为0.171g,满足Ⅶ度抗震设防目标。     

岩溶陡坡地区公路桥梁桩基极限承载力研究

岩溶和陡坡是影响桩基础极限承载力的关键因素。为研究在不良地质条件下桩基础极限承载力影响因素和防治措施,利用有限元软件建立了桩基础模型并依据相关规范验证了其有效性,针对5种不同坡度和4种岩溶顶板厚度进行了正交模拟试验,分析了不同工况下桩基承载力的变化和桩体承载形式。结果表明：溶洞会造成更大的沉降,地基沉降与岩溶顶板厚度呈反比,3倍桩径为岩溶地质对桩基的最大影响范围。大于45°的陡坡会造成更大的地基沉降进而减少桩基的极限承载力,应极力避免坡度45°以上的陡坡在实际工程中的使用。当无法避免时,应重点考虑其对桩基承载力的影响。溶洞和陡坡降低桩体极限承载力的方式主要表现为降低桩体侧摩效应,桩体承载形式由摩擦桩转变成端承桩。     

钢管混凝土拱桥拱肋设计浅析

通过对大连港鲇鱼湾港区22号原油泊位钢管混凝土拱桥的计算分析,应用通用有限元程序(MIDAS CIVIL 2006)对拱桥的拱肋部分进行深入分析与研究,即对拱肋的正常使用状态和承载能力极限状态进行计算分析,其主要结论对同类型桥梁的设计具有指导性的意义。     

红层软岩钢管微型桩抗压承载特性试验

为揭示红层软岩钢管微型桩抗压承载特性,为红层软岩地基加固设计提供参考,选取湖南衡阳强风化粉砂质红层软岩地基,开展了不同长度注浆钢管微型桩原位抗压静载试验,分析了桩体沉降、桩身轴力和桩侧摩阻力的分布规律,并与规范计算值进行了比较。在修正微型桩荷载传递函数的基础上,提出了考虑桩顶位移的微型桩抗压承载力预测方法,并通过原位试验结果进行了验证。研究结果表明：钢管微型桩轴力主要分布在桩身中上部,桩侧摩阻力沿桩身呈“三角形”分布;随桩长的增加,抗压承载力非线性增加,桩顶沉降量非线性减小;桩长越短,极限侧摩阻力峰值越大;相较于规范计算值,实测桩端阻力、全桩长范围极限摩阻力均值以及抗压承载力均偏小。采用该方法得到的抗压承载力预测值与原位实测值之间相关性较好,相对误差为0.6%~11.6%。对红层软岩地基进行钢管微型桩加固设计时,建议桩端阻力不计入抗压承载力,按纯摩擦桩进行设计,并对规范中的极限侧摩阻力推荐值折减。