跨江大桥基础防冲刷处治关键技术

重庆牛角沱嘉陵江大桥于1966年4月建成通车,正桥为(68+80+88+80+68)m五跨钢桁梁桥,下部结构采用重力式墩台。检测发现正桥2号墩、3号墩基础冲刷明显,已接近或达到基岩,使得基础裸露,严重危害到桥梁结构安全,须采取有效措施进行防护。正桥2号、3号墩采用增设小型钢围堰并在围堰内灌注水下混凝土保护基础的防冲刷方案,新增围堰、新浇混凝土与基础周边河床形成整体成为永久性防冲刷防护。3号墩围堰为圆形双壁钢围堰,高7.2m,直径19.7m,重108t。钢围堰施工在水流速度较小且水位高度较稳定的高水位施工。围堰分两半在工厂制造,采用浮运的方式运抵桥址,利用浮吊和拖轮使两半钢围堰在墩位处合龙,然后围堰下沉至既有河床上,浇筑混凝土形成整体。     

旧桥墩基础加固技术

桥梁安全是人们广泛关注的问题,尤其是旧桥的可靠度和加固,因此,从基础开始对旧桥进行评价和处理尤为重要。文中通过湖南省湘潭市湘江一桥桥墩基础加固处理实体工程,针对墩基础不同冲刷程度提出不同的加固方法,着重介绍了围堰抛石防护方案及施工过程。     

近30年桥梁基础冲刷研究进展及关键问题

近年来，基础冲刷导致的桥梁灾害频发，冲刷已成为威胁涉水桥梁安全的重要原因。基于前人已有的成果，对近30年来桥梁基础冲刷领域的相关研究进行了系统分析。首先采用信息量化分析技术给出了近30年桥梁基础冲刷研究的创新研究成果参数，呈现了冲刷研究领域的知识结构体系，探索了其研究热点。研究结果表明：①桥梁基础冲刷研究论文数量呈现上升趋势，特别是最近几年论文数量增速加快，研究热度提高，其中一些主要文献表现出很高的被引用频率，受到研究人员的重点关注；②研究成果主要集中于桥梁基础冲刷机理、冲刷深度预测、现场监测方法和冲刷防护措施等方面；③研究的新兴热点涉及复杂桥梁基础周围的三维流场特性分析、基于不同算法和随时间演变的冲刷深度预测。此外，对跨海桥梁基础冲刷研究的进展进行了分析，总结了不同条件（水力特性、沉积物条件、基础结构形式及空间布置方式等）对跨海桥梁冲刷的影响；阐述了现有冲刷深度分析方法应用于跨海桥梁冲刷深度预测时存在的问题；对比分析了几种冲刷监测方法的优点、不足及精度影响因素；指出跨海桥梁基础冲刷需要加强对复杂海域环境下桩基冲刷机理、冲刷深度预测及冲刷安全监测评估方法的研究。最后提出：桩-土-潮流相互耦合作用的局部冲刷机理研究、排除水流及悬浮泥干扰的实时监测设备研发、考虑围垦等人类活动对跨海桥梁基础冲刷影响及包括冲刷在内的多灾害分析将是今后研究发展的趋势。     

浅覆盖层钢围堰区域泥面冲刷模型试验及防护措施

沌口长江公路大桥主桥为主跨760 m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,3号墩处上部覆盖层多为易冲刷的细沙,有效覆盖层浅,加之钢围堰尺寸巨大,围堰区域泥面存在局部冲刷问题。采用系列模型延伸法,在40 m(长)×5.0 m(宽)水槽中进行冲刷模型试验,发现钢围堰沉放到位后,遇到较大水流时在围堰周围会产生明显的局部冲刷(前冲后淤形态)。提出了堆码4圈沙袋的冲刷防护方案,通过冲刷防护模型试验验证了该方案的有效性。根据试验结果并结合施工期水深、地质等不确定因素,现场采取在围堰四周抛填厚70～80 cm的碎石层,在碎石层上堆码4圈沙袋进行冲刷防护,同时设置支撑桩防止围堰超沉。     

群桩基础局部冲刷防护工程的关键技术研究

桥梁破坏多数是由洪水严重冲刷基础引起的,工程中需要采取防护措施以保证桥墩基础的安全性.提出了采用预防护和在防护区外形成有效护坦的冲刷防护理念,介绍了冲刷防护平面设计采用核心区、永久防护区和护坦区的平面分区方法,建议采用面层块石+中层碎石+底层砂袋的防护结构形式.现场监测结果表明,模型试验结果与实际最大冲刷深度基本一致,冲刷防护工程对局部冲刷起到了有效的防护作用.     

朝阳大桥主墩钢套箱围堰设计与施工

钢套箱围堰是大型桥梁深水基础施工常用的支护结构,以朝阳大桥主墩基础钢套箱围堰施工为实例,主要介绍了钢套箱围堰的设计、制作、组拼、下沉及着床等工序。所采用的钢套箱围堰收到了较好的工程效果,可为同类工程提供参考。     

苏通大桥主墩基础冲刷防护工程质量控制

桥墩基础冲刷预防护是近年河口与沿海地区特大型桥梁试用的安全防护措施,根据江苏苏通大桥工程实际,介绍桥墩基础冲刷预防护的科研、设计、施工要点及质量控制。     

钢管竹联箱支护桥基施工法

介绍了桥梁水下扩大基础施工时采用钢管竹联箱代替传统的支护围堰的设计施工方法、适用范围及应注意的事项等。     

阿什河哈尔滨城区段桥墩冲刷计算

桥梁墩台冲刷会大大影响桥梁基础的稳定,威胁桥梁自身安全。该文在简要分析国内外桥墩冲刷研究的基础上,对桥梁一般冲刷和局部冲刷的计算方法进行介绍。根据阿什河哈尔滨城区段河道水文、水流、泥沙、地质特征和桥梁参数,选择了包达尔可夫公式对影响河道行洪较大且等级较高的公路桥梁和铁路桥梁进行桥墩冲刷计算。最后,根据计算结果对不同桥梁提出扩孔和桥墩防护措施建议。     

单桩局部冲刷抛石防护试验研究

局部冲刷作为海洋基础冲刷破坏最为突出的一种形式,历来都是桥梁设计师们设计时重点考虑的问题。当局部冲刷作为一种不可避免的现象出现时,必须预先采取措施来确保其不会影响桥梁安全。其中,抛石防护是应用最为广泛的防护形式之一,其特点在于取材方便、工艺简单、操作实施灵活性大,一直以来也是研究热点。从局部冲刷以及抛石防护的基本理论出发,利用水槽试验来研究和探索抛石防护对局部冲刷坑发展的抑制情况,以及不同参数下碎石防护层防护效果的差异。     

旧桥基础加固实例

杨河大桥为一座钢筋混凝土T型梁桥,桩基为直径1.2m的钻孔灌注桩,桩基嵌入中风化粉砂质泥岩,平均桩长12.5m。由于河床段上下游长期人工取砂及严重冲刷,桥墩横系梁及桩基已经外露2～4m,桩基的外包混凝土部分钢筋外露锈蚀。河床面以下4～5m均为砂砾层,如河床进一步冲刷,将严重削弱桥梁的承载能力及影响桥梁的整体稳定,为保证桥梁的安全,对基础采用微型桩托换技术进行整体加固。     

桥梁地基部分被淘蚀后的稳定性研究

处于斜坡上的桥梁地基常会受到冲刷淘蚀而使基底面积减小,对桥基造成不利影响。针对这一情况,研究淘蚀形状不规则的桥基稳定性计算方法和计算公式。     

清水浦大桥主要施工技术

清水浦大桥为主跨468 m的连体桥塔分幅组合梁斜拉桥.为保证桥塔桩基施工质量,根据不同深度和地层,采用不同成孔工艺,对钻杆特性、减压钻进、沉渣厚度等进行控制,使其桩基倾斜度小于1/200、沉渣厚度不大于15 cm.为保证防洪大堤及基坑安全,采用刚度控制设计方法,在钢管桩外设水泥土搅拌桩止水,并采用控制拔桩速度、回填砂等措施,确保基坑顺利度过洪期.边跨梁段采用桥式起重机安装,桥塔区梁段采用桥式起重机提升,顺桥向滑移就位;中跨梁段采用悬拼吊机安装;在温度变化≤5℃时进行合龙.     

基于数值模拟的木拱廊桥洪水响应分析

近年来,木拱廊桥抗洪防灾方面的研究多基于水毁案例的经验总结来提出宏观维护策略,缺乏对于洪水荷载与廊桥结构受力的量化分析。因此,提出了基于计算流体动力学(CFD)与有限元方法的木拱廊桥抗洪安全性能分析方法,研究不同洪水频率下的荷载分布规律,并对桥体拱架的洪水响应及结构安全进行量化评估,为木拱廊桥预防洪水和安全监控提供参考依据。结果表明:受洪水荷载的作用,杆件上的水平力沿水深方向呈线性分布,竖向力呈均匀分布;主拱结构产生形变,迎水面向河内挤压,背水面向两岸拉伸,上部结构朝水流方向倾斜;主拱上背水面的端平苗受拉力作用,易脱开节点导致桥面塌落,基础的摩擦系数和土体抗剪性能决定了支座的稳定,是影响廊桥整体结构抗洪安全性能的关键因素。     

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。     

北方地区某三孔乱石拱桥坍塌原因分析

众所周知,多数圬工拱桥结构的破坏都是由于其下部基础的沉降、变位等原因引发的。但具体的基础变形量计算方法及其对上部结构的影响程度并没有被人们详细研究,这里对发生垮塌事故的北方地区某三跨乱石拱桥进行分析。根据现场勘测数据进行桥位处水文、冲刷计算,确定1#桥墩基础的沉降量及变形量,并借助MIDAS/CIVIL有限元计算软件模拟这种基础变位对上部主拱圈结构的影响程度,得出了导致该桥坍塌的根本原因。可为类似桥梁工程的养护管理及事故鉴定等提供思路和参考。     

滁河特大桥对河道防洪能力的影响

根据1995年国务院批复的南京市过江通道"五桥一隧"规划,建设中的南京长江第四大桥北接线需在六合境内的主要防洪通道——滁河,建设滁河特大桥。该文首先对滁河流域和滁河特大桥处的水文地理与地质特性进行了介绍;依据《长江流域综合利用规划简要报告》和地方水利规划,结合流域防洪标准、水文特性,采用平面二维水流数学模型法,对滁河特大桥建成后其对流域与河道防洪能力的影响进行了分析计算;通过大桥建设后桥身的雍水和建设前后河道水流场的计算分析与对比,得出滁河特大桥建成后对流域与滁河河道防洪能力影响较小,且滁河特大桥工程设计满足防洪要求的结论。最后,对大桥建设过程中应当对河道及河堤采取的相应防护工程措施提出了建议。     

新建安九铁路鳊鱼洲长江大桥5号墩基础施工防护技术

新建安九铁路鳊鱼洲长江大桥主桥为(50+50+224+672+174+50+50+50)m钢箱混合梁斜拉桥,5号墩承台临近九江侧防洪大堤边坡。为了确保5号墩基础施工过程中大堤的安全,大堤采用双排钻孔桩+冠梁+系梁+高压旋喷桩及分层注浆的防护方案进行防护,利用三维有限元法对防护结构的变形、内力、抗滑移稳定性进行了分析,结果均满足要求。通过对大堤设计合理的防护结构并采取合适的施工措施,对5号墩桩基施工采取溶洞区防塌孔及优化钻进方式的施工措施,以及承台施工围堰采取安全有效的吸泥控制及河床防冲刷等施工措施,减少了对大堤的干扰及破坏,确保了大堤的安全。在施工过程中对大堤进行了实时监测,大堤变位满足要求,大堤和基础施工安全。     

穿越防洪墙的原水引水管的保护方案及其监测

主要介绍在黄浦江新增防洪工程实施过程中,对防洪墙基础下原水引水管采用护管桥的措施,使其得到妥善的保护,同时通过监测手段,观测在防洪墙施工过程中对原水引水管的影响程度,并对监测结果进行了分析。     

鄂黄长江公路大桥主塔墩一个枯水期出水的成功实践

鄂黄长江公路大桥在一个枯水期完成两个主塔墩水下基础施工，保证了洪水期连续作业。介绍鄂黄大桥基础施工工艺及过程，各主要工序计划及实际完成时间，着重阐述了一个枯水期出水的主要经验和作法。