甬舟铁路金塘水道双悬索桥方案共锚碇深水基础研究

甬舟铁路金塘水道主航道桥研究两大跨共锚碇钢桁梁悬索桥方案,孔跨布置为(112+224+1050+238+42) m+(42+238+980+336+84) m。桥址位置台风频发、水深流急、浪大潮高、地质复杂、航道众多,为适应共锚碇基础荷载大,建设环境复杂等条件,从结构受力、经济性、可实施性、水流适应性等方面对大直径钻孔桩基础、复合基础和沉井基础进行方案比选。研究结果表明:复合基础结构紧凑、刚度大,施工周期较短、风险低,但其防冲刷性能、受力特性等需开展系列专题试验研究验证,沉井基础相对成熟且在结构受力、工程造价、施工工期等方面均优于钻孔桩基础方案;圆形沉井和矩形沉井工程造价及施工周期基本相当,考虑到圆形沉井方案对水流适应性好,冲刷深度小,经综合比较共锚碇基础推荐采用圆形沉井基础方案。     

深水卵石层大直径超长钻孔桩施工技术

桥梁深水基础是一种不同于一般基础的特殊基础工程,其不仅受水流及环境的作用,还会受地质条件、施工过程等因素的影响。结合福建南平延顺高速公路浆甲大桥的施工特点,重点研究了内河流域库区环境下,深水大卵石覆盖层条件下桥梁预穿卵石层预先成孔技术,其泥砂分离净化装置、桩基快速清孔换浆装置等的成功应用,解决了深水(28 m)大卵石覆盖层环境桩基施工的技术难题,可为今后类似的深水桥施工提供参考。     

复杂地质条件下钻孔灌注桩钻孔技术研究

京沪高铁淮河特大桥基础由8根2.2 m钻孔灌注桩组成,设计桩长50 m。桥位处地质情况复杂,需穿越6 m厚花岗岩。钻孔桩采用先搭设水中钻孔平台,再用气举反循环钻机钻孔的方法进行施工。通过对深水钻孔平台的设计施工、不同地质条件下钻压钻速的控制等问题的研究,解决了深水复杂地质条件下进行大直径钻孔灌注桩施工的关键技术。研究结果表明,钻孔灌注桩能够满足高速铁路的技术要求。     

京沪高速铁路淮河特大桥主桥基础施工关键技术

大跨度连续梁桥结构体系具有结构刚度好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适等优点,逐渐在我国高速铁路建设中得到了广泛的应用.京沪高速铁路淮河特大桥全长约85 km,大桥沿途跨越淮河、怀洪新河、浍河、沱河等多条河流,跨越淮河主航道采用一联(48+5×80+48) m 连续梁工程,为京沪高铁四标段标志性工程.本文从淮河特大桥主桥基础施工方案入手,重点介绍了钻孔平台设计和施工、大直径钻孔桩、钢套箱围堰加工和下沉等关键施工技术,为位于江、海及深水湖泊中的大跨桥梁基础的施工提供重要参考.     

大型筑岛沉井在沙田赣江特大桥中的应用

根据赣江部分桥位已经沙滩外露和水深小于3m的实际情况,实施筑岛沉井施工,有效节约了工期和材料投入,改善了施工方法,增加了工作面,为快速完成多个深水基础创造了条件。     

公铁合建跨海桥梁裸岩区深水基础设计

一公铁合建跨海大桥跨越8万t级航道,采用(1 050+980)m双悬索桥结构。桥址区建设条件复杂,水深45 m,最大潮差6.29 m,最大设计流速3.27 m/s。主通航孔小里程侧主塔墩基础位于裸岩区,是该桥设计的关键。通过对比圆端形设置沉井、圆环形设置沉井、钻孔桩基础3种基础形式,推荐主塔墩基础采用圆端形设置沉井基础。在确定了持力层、海床防冲刷措施、基坑开挖方案的基础上进行圆端形设置沉井基础的结构设计及检算,并细化钢沉井浮运及施工组织方案。结果表明:圆端形设置沉井基础在施工难易程度、受力合理性、造价等方面均存在较大优势,适用于该桥裸岩桥址区域。     

贵广铁路东平水道特大双拱肋钢桁架拱桥分析和设计

研究目的:贵广铁路东平水道特大桥为(85.75+286+85.75)m双拱肋钢桁架拱桥,桥面采用带水平K撑的正交异性板结构,该桥式结构在国内是首次应用。通过对该桥主桁、桥面系和纵横向联接系进行受力特征分析,以及对受力复杂的G11节点进行局部精细空间有限元分析,为该桥的设计提供了依据,研究结果可供其他同类型桥梁参考。研究结论:该桥主桁杆件轴向受拉和受压的最大绝对值比较接近;受力状态比较合理,桥面系各构件受力均满足设计要求;G11节点局部受力情况复杂,各构件最大应力均未超过钢材的屈服应力。     

合福铁路古田溪特大桥设计

古田溪特大桥是新建合福铁路重点控制桥梁工程之一,该桥集高墩大跨、深水基础于一身,兼具山区铁路与高速铁路双重特点,设计施工难度大。研究其桥式方案选择及设计施工要点,通过分析无缝线路特性,合理确定主桥桥式方案;结合施工组织,总结了主跨梁部结构、主桥桥墩及主墩基础的设计施工要点。车桥耦合动力仿真分析结论表明,当车速不超过该桥设计车速350 km/h时,安全性指标均在限值以内。     

长青沙大桥深水钢套箱沉井施工

长青沙大桥跨越长江北汊,其水文、地质条件极其复杂,深水基础是全桥的施工难点.介绍了钢套箱、沉井综合施工方案以及相应的施工工艺,提出了沉井的施工控制措施.     

青山长江大桥主航道桥结构动力特性分析

研究目的:青山长江大桥主航道桥是目前世界最大跨径全漂浮体系斜拉桥,桥塔为目前世界最高的A形桥塔,主梁为目前长江上最宽的钢箱梁,其动力特性是结构受力特性的关键,与常规斜拉桥相比具有独特之处。本文采用ANSYS建立空间有限元计算模型,对青山长江大桥主航道桥成桥状态、施工阶段最大单悬臂状态结构动力特性进行分析,从而为进一步进行结构抗震、抗风性能分析研究奠定基础。研究结论:(1)在成桥状态时,结构前3阶振型分别为纵飘、对称侧弯、对称竖弯,对应周期分别为14.22 s、6.25 s、4.78 s;在最大单悬臂状态时,结构前3阶振型分别为侧弯、竖弯、竖弯,对应周期分别为8.4 s、4.44 s、2.93 s,两种状态均属于长周期结构;(2)成桥状态和最大单悬臂状态时,结构侧向刚度均偏弱,对横向风致振动响应敏感;(3)结构采用A形桥塔、超宽主梁、空间双索面提高了结构的扭转频率和抗扭刚度,增强了结构的抗扭稳定性,边跨设置辅助墩提高了结构频率和刚度;(4)在成桥状态时,结构的高阶振型中出现了振型的耦合现象;在最大单悬臂状态时,结构的低阶振型中即出现了振型的耦合现象;(5)本研究成果可为大跨度全漂浮体系斜拉桥结构抗震、抗风设计提供依据。     

平潭海峡公铁大桥桥址区实测风场特性

根据平潭海峡公铁大桥大小练岛水道桥2021年全年风速数据对实测三向风速进行正交分解，引入非平稳模型定义平均风速，在传统经验模态分解提取时变均值的基础上，通过平稳度指标改进时变均值项判断准则，提出一种非平稳时变平均风速提取方法。根据全年实测风速数据统计分析平潭海峡桥址区实测风速的均值、最大值和极大值，进一步研究脉动风场的时域特性。结果表明：平潭海峡桥址区2021年日最大风速最大值为13.9 m/s，日极大风速最大值为24.5 m/s。由于8—9月是台风季，桥址附近受热带低压影响日最大风速和日极大风速均为最大值。采用两参数Weibull分布能够更好地表征跨海桥梁桥址区平均风速；海洋风场实测风速表现出明显非高斯特性，需要考虑脉动风场的非高斯特性进行风环境分析。     

恶劣海况与复杂地质条件下深水钻孔平台方案设计及研究

在海况恶劣、地质条件复杂的跨海大桥施工中,桩基钻孔平台设计的好坏是桩基施工成败的关键。平潭海峡公铁两用大桥桥址处风大、水深、浪高,海况恶劣、海床面高差起伏大、地质条件复杂。结合该桥桩基施工特点,对恶劣海况与复杂地质条件下深水钻孔平台设计进行了研究,设计了一套安全可靠、实用性强、操作便捷的深水钻孔平台,可为今后类似跨海大桥深水桩基施工提供借鉴。     

楠溪江特大桥主墩基础施工分析

楠溪江特大桥主墩4~7号墩采取水上钢管桩平台法施工桩基础,采取钢围堰法进行承台部分的施工,施工工期紧,围堰需倒用;楠溪江属潮感地区,受台风影响明显且日潮差较大。桥址位于水域瓶颈处,受涨落潮冲刷明显,水流流速大,主墩位于深水水域,施工技术难度大。重点根据复杂工况下的主墩基础的施工技术进行分析总结,对提高类似工程施工效率、加快其进度具有借鉴意义。     

深水沉井基础碎石防护粒径起动特性试验研究

深水沉井施工过程中,为避免墩基床面的冲刷、减少沉井下沉的风险,会对墩基附近河床进行预防护。根据工程的实际需要,泰州长江公路大桥开展深水沉井基础碎石防护粒径起动特性试验研究,对预防护采用的级配碎石比例、级配碎石在不同水深下起动流速、沉井基础附近水域的碎石在不同位置处的起动情况进行研究。     

沉井基础竖向承载特性的离心模型试验研究

基于离心模型试验对饱和砂土地基中沉井基础在竖向荷载作用下的承载特性进行研究,初步掌握地基极限承载力随基础埋深和基础宽度变化的规律,并对试验结果进行对比分析,结果表明:(1)基础埋深不大于5 m时,荷载-沉降曲线为陡降型,有明显的拐点出现,可取拐点对应的荷载作为极限承载力;基础埋深不小于10 m时,荷载-沉降曲线为缓变型,未出现明显的拐点,建议取相对沉降量(基础的实测沉降量与基础宽度的比值)对应的荷载作为极限承载力。(2)在均质地基环境中,极限承载力随基础相对埋深的增加近似呈指数型曲线增长。(3)进一步推求沉井基础极限承载力随基础宽度和相对埋深变化的函数表达式,其成果可用于估算砂土地基中沉井基础的地基极限承载力。     

钢板桩围堰在二七大桥深水基础施工中的应用

钢板桩围堰在桥梁深基础中的应用日益广泛.通过在水深13 m、流速2 m/s的长江深水区所进行的多座承台施工实践,对现有钢板桩围堰施工工艺进行了改进.实践证明,改进后的钢板桩围堰施工工艺可以保证施工质量,缩短工期,节省投资,可收到较好的经济效益和社会效益.     

基于综合地质勘探方法的海域活动断裂探测——以桑浦山断裂带为例

汕头湾主航道窄、流速急、水深大、通航密度高,造成探测海域活动断裂难度较大。某铁路隧道穿越桑浦山断裂带,突水涌泥风险大,需探明桑浦山断裂带在鹿屿水道中的准确位置和活动特征,在海上采用浅层地震反射波法、瞬变电磁法等地球物理方法以及钻孔联合地质剖面,通过对地震法反射波组连续性和振幅强弱、瞬变电磁法电阻率等值线、钻孔联合地质剖面地层厚度和连续性进行分析,得出桑浦山断裂在鹿屿水道部分为NE向倾斜的正断层,倾角70°,晚更新世以来垂向断距约为12 m。研究表明,在环境条件复杂的海域地区,传统地质勘察手段难以对水下地层、断裂构造等进行有效勘察,而利用多种地球物理勘探方法与钻探方法相结合的综合地质勘察方法,能准确对地质体进行解译,有效规避多解性对探测结果的影响,对探测海域复杂环境下的断裂,具有较好的效果。     

深水裸岩基础施工技术在杭长客运专线工程中的应用

介绍在内陆不通航、河床基岩覆盖层薄的条件下,深水基础采用双壁钢围堰施工,通过对水下爆破和清碴、钢围堰下沉和封底等几方面施工技术的分析,总结出一套实用的施工方法,可为现场施工提供参考.     

武汉天兴洲公铁两用长江大桥正桥的设计

武汉天兴洲公铁两用长江大桥是我国客运专线建设正式启动最早的工程,正桥包括南汊桥和北汊桥两部分。南汊斜拉桥主跨跨度504m,是世界上跨度最大、设计载荷最大的公铁两用斜拉桥。斜拉桥首次采用三片桁架主梁三索面新结构,斜拉索为我国国内最大,单根索力为1.25×104kN,采用纵横梁桥面系,深水基础首次采用断面3.4m的大直径钻孔灌注桩,主墩承台最大平面尺寸65.3m×39.8m。北汊80m跨主梁采用预应力混凝土连续梁,40.7m跨铁路主梁采用等高度预应力混凝土连续箱梁,40.7m跨公路主梁采用等高度预应力混凝土连续箱梁。     

特殊条件下深水基础施工技术

介绍温福铁路(福建段)鳌江特大桥在基岩裸露等特殊地形地质条件下的深水基础施工的难点,以及方案的确定、设计、关键施工工艺和方法。实践证明该桥采用的方案可行、安全、经济,可为类似工程提供借鉴。