沪通长江大桥水下钢管柱自密实混凝土收缩与抗裂性能研究

沪通长江大桥主航道桥钢管柱选用C40自密实混凝土,钢管柱轴向对称等分为4个隔仓,每个隔舱需要一次浇注约770 m3的混凝土。为了满足自密实混凝土的施工和防开裂要求,在优化配合比的基础上,通过自由收缩试验、限制收缩试验、约束圆环收缩试验3种不同的方法,系统地研究了自密实混凝土的收缩性能,并结合绝热温升测定结果与有限元建模,分析了混凝土早期开裂风险。研究结果表明:通过试验优选的自密实混凝土,自由收缩应变和限制收缩应变随龄期的增长逐渐增大,前7 d增长较快,后期逐渐减缓,自由收缩应变、限制收缩应变14 d时分别为407×10-6,137×10-6,60 d时分别为623×10-6,235×10-6,与相似配合比混凝土相比14 d时自由收缩应变和限制收缩应变分别降低了53.2%,45.8%;约束圆环收缩试验开裂龄期为34 d,最大约束收缩应变为115×10-6,而相似配合比混凝土开裂龄期为15 d,且最大收缩应变为194×10-6。有限元分析结果表明:隔仓混凝土径向表面与芯部最大温差只有13℃,远低于内外开裂温差限值25℃;不同龄期混凝土温度变形与体积收缩共同作用引起的拉应力最大值出现在钢管混凝土外表面,最大拉应力均低于容许拉应力,早期开裂风险低。     

自密实防腐蚀混凝土的试验研究

结合广 (安 )渝 (重庆 )高速公路华蓥山隧道施工中存在硫酸盐结晶侵蚀、氯盐侵蚀环境水情况下 ,根据具体的施工工艺要求及特点 ,详细介绍自密实混凝土的配比选定及试验研究结果 ,供类似地质条件下施工作参考     

沪通长江大桥开工建设

<正>2014年3月1日,沪通长江大桥开工建设,标志着上海至南通铁路建设拉开大幕。沪通长江大桥位于长江澄通河段,是我国铁路网沿海通道沪通铁路的控制性工程。大桥全长11.072 km,由中国中铁大桥局集团承担大桥主体工程建设。该大桥是一座公铁两用过江大桥,采用4线铁     

超高性能混凝土在沪通长江大桥上的应用

研究目的:就正交异性铁路桥面板防水层施工,传统工艺采用环氧沥青混凝土方案,但该方案具有施工难度大、费用成本高、使用耐久性低等缺点。为此,本文以沪通长江大桥超高性能混凝土施工为工程背景,研究其施工工艺难点,从而为今后类似工程提供指导作用。研究结论:(1)采用超高性能混凝土进行铁路桥面防水层施工,可起到很好的防水、耐磨作用,同时增加了正交异性桥面板的整体强度;(2)采用专业化搅拌设备可确保超高性能混凝土均匀性,防止钢纤维结团;(3)超高性能混凝土终凝后进行高温蒸汽养护,可大大减少混凝土后期收缩裂纹;(4)提高超高性能混凝土泵送压力,能解决低水胶比、高黏度与泵送距离的矛盾;(5)本研究成果可为今后超高性能混凝土施工提供经验,为超高性能混凝土在公铁两用大桥上推广起到示范作用。     

沪通长江大桥科技创新管理

沪通长江大桥是世界首座主跨超过1 km的公铁两用斜拉桥,其建造和运维面临众多技术挑战,需开展多项科研攻关。保证科研立项精准、科研成果可靠实用是大桥科技管理工作的核心目标。本文首先介绍了沪通长江大桥概况和技术难点,其次对专题科研内容、管理措施和取得成效进行了总结,并介绍了为解决现场施工难题开展的进一步研究工作。从科研管理角度,提出调研-研究(试验)-专家评审的管理思路和阶段总结-专家评审-优化调整的过程管理方法。为及时固化大桥建设成果,提出工程、技术总结与大桥建设同步的理念。最后对大桥科研及管理、施工工艺等给出了一些总结性建议。     

沪通长江大桥钢梁制造管理

沪通长江大桥钢梁制造规模大,采用箱桁组合新结构、两节间大节段悬拼架设新工法,对制造工艺、制造精度提出了更高要求。为满足钢梁制造工艺、安全质量以及工效需要,指挥部深入推广标准化管理,以工厂化、专业化制造模式为依托,设计使用新型工装胎具、引进成套具有国际领先水平的制造设备,推动生产线、设备的更新换代,实现机械化制造,促进制造工艺优化与提升。与此同时,探索BIM技术、焊缝信息管理、虚拟拼装等信息化手段,使自动化制造、智能化管理与传统制造工艺有机结合,对智能化建桥做出了有益尝试。沪通长江大桥钢梁制造管理体系保证了钢梁制造高精度、高质量、高产出,为优质高效的钢梁安装奠定基础。     

沪通长江大桥承台大体积混凝土动态设计养护技术研究

沪通铁路沪通长江大桥为公铁两用桥,针对沪通长江大桥北岸正桥主墩承台平面尺寸大、混凝土数量多的工程特点,进行大体积混凝土温控方案设计,计算承台大体积混凝土的内部温度场及仿真应力场,并根据计算结果制定出控制有害温度裂缝的温控标准和相应的温控措施,提出"动态设计养护"法。施工实践表明,设计混凝土最优养护曲线,适时动态调整养护措施,可有效控制承台大体积混凝土裂缝。     

沪通长江大桥直径7mm 2000MPa级钢丝试验研究

沪通长江大桥主航道桥采用斜拉桥结构,斜拉索采用平行钢丝方案。为减小拉索迎风面积、减少重量,首次设计采用直径7mm 2 000 MPa平行钢丝斜拉索。对钢丝的关键技术指标进行了分析研究,提出了《沪通长江大桥用2 000MPa级平行钢丝斜拉索技术条件》,并对200t试制成品钢丝开展了性能试验,以保证斜拉索良好的力学性和耐久性,根据试制试验结果对2000 MPa钢丝抗拉强度计算公式的加工硬化率进行了拟合。试验结果表明,钢丝抗拉强度不低于2 000 MPa;扭转次数不小于12次;疲劳性能、锌铝合金镀层钢丝的镀层质量和均匀性等关键指标良好,满足规范和技术条件要求,综合合格率达到95.5%,可用于工程建设。     

沪通长江大桥高强螺栓质量控制

沪通长江大桥结构复杂,其中钢结构桥梁长5 826 m,钢梁用钢量达25万t,钢梁杆件采用栓接和焊接相结合的方式连接,高强螺栓使用数量多,质量控制难度大。参建单位采用标准化管理方式,从高强螺栓母材检测、施拧工艺、过程控制、终拧检测等方面构建了完整的质量控制体系,保证了高强螺栓的施工质量。     

沪通长江大桥BIM技术应用探索

为探索BIM技术在桥梁工程的实施应用,对沪通长江大桥BIM技术应用进行深入研究,形成BIM技术和信息化推进思路,研发服务于建设单位的BIM管理系统,开发基础应用、三维技术交底、进度管理、安全和质量管理等模块,并制定了下一阶段应用重点。实践表明:建设单位通过必要的制度和组织保证,可以规范参建各方的行动步骤,带来管理手段和项目管控方式的革新,是BIM技术应用的重要推动者;BIM技术应立足于项目全生命周期的应用,编制统一的技术标准,解决模型统一性,加快专业BIM人才培养,建立大数据平台,确保基于BIM技术有效信息的积累、分析和应用;广泛采用BIM技术是桥梁建造技术发展的趋势。     

玄武岩纤维自密实混凝土的配制及性能研究

文章对玄武岩纤维自密实混凝土的配制及性能进行了系列试验。结果表明,在满足混凝土强度等级的前提下,通过调整砂率、增加胶凝材料用量、用水量及高效减水剂用量等措施,可使纤维混凝土达到自密实;玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响源于其阻裂效应和弱界面效应的共同作用。     

钢管自密实混凝土轴压受力机理试验研究

通过钢管混凝土短柱轴压试验,研究不同混凝土强度等级、钢管中部是否开小孔或不同高度的横槽以及不同加载方式对钢管自密实混凝土极限承载力、荷载—变形曲线和荷载—横向变形系数曲线的影响,探究钢管自密实混凝土的轴压受力机理。试验结果表明:当钢管与混凝土轴压同时受荷时,采用不同尺寸的应变片或中部某标距范围内的位移计测试可准确记录钢管的轴向变形;随着混凝土强度等级的提高,钢管自密实混凝土极限承载力不断增大,而剩余承载力基本不变;钢管与混凝土是否同时受荷对极限承载力和剩余承载力影响不大;钢管开小孔,钢管自密实混凝土轴向压缩变形性能减弱,钢管轴向承压能力减弱,而极限承载力和剩余承载力基本不变;钢管开槽,其受力机理发生变化,变形性能减弱,极限承载力降低,钢管更多地参与横向受拉工作。     

沪通长江大桥Q500qE钢的适用性研究

为满足世界上跨度最大的公铁两用斜拉桥——沪通长江大桥的建造要求,从母材基本性能、工厂制造性能和设计参数3个方面研究Q500qE钢的拉伸、低温韧性和防断性能,切割、焊接和热矫形加工性能,以及结构安全储备、疲劳抗力和压杆稳定折减系数。结果表明:Q500qE钢在具有高屈服强度的同时还具有良好的塑性;16和32mm厚的Q500qE钢板在11~-50℃的环境温度下具有良好的防断能力,44和60 mm厚的Q500qE钢板在低于-40℃时低温防断性能有所降低;Q500qE钢的焰切和焊接工艺性良好,对接焊缝、熔透角焊缝、坡口角焊缝和T形角焊缝的表观和内部质量均能达到质量要求;Q500qE钢的焊接矫形温度不应超过750℃,而且在屈强比不大于0.86时具有与普通钢材相当的安全储备;Q500qE钢结构的疲劳设计可采用现有规范中的疲劳抗力设计指标。基于各国相关规范的研究思路和有限元计算结果给出了Q500qE钢压杆稳定折减系数的推荐值。     

沪通长江大桥主桥风—车—桥动力响应研究

将轨道不平顺作为系统的内部激励,风载荷作为外部激励,考虑静风力和脉动风力,采用自编程序TYWTB建立车桥耦合系统动力学模型,进行不同风速激励下不同速度列车通过桥梁时的系统动力响应分析,并对车辆的安全性和舒适性进行评价。结果表明:随着风速的增加,车桥系统的动力响应增大,中跨最大垂向动挠度和横向动位移均出现在行车侧上弦;随着车速的增加,车桥系统的动力响应增大,桥上车辆的安全性和舒适性随车速的增加而降低;桥面风速等于或小于25m·s^-1时,160~250km·h^-1车速范围内车辆响应未超限值;当桥面风速达到30m·s^-1时,160~250km·h^-1范围内动车横向加速度均超限,拖车在车速250km·h^-1时轮重减载率超限,行车安全无法保证;由于沪通长江大桥桥梁对车辆受风面的遮挡,平均风速达到25m·s^-1时仍能保证车辆的运行安全和乘坐舒适,满足《铁路技术管理规程》的相关要求;沪通长江大桥铁路桥面采用了钢箱结构,增强了竖向、横向刚度和抗扭刚度,使得桥梁在风场和列车的共同作用下整体性能良好。     

微珠对低温自密实混凝土性能的影响

自密实混凝土冬季施工时拌和物黏度增加会导致工作性能降低,影响灌注质量。本文通过试验研究新拌混凝土温度为5℃时微珠掺量对自密实混凝土工作性能、塑性黏度、力学性能和耐久性能的影响,探讨了采用微珠改善低温自密实混凝土性能的可行性。结果表明：新拌混凝土工作性能随温度降低而降低,表现为扩展时间(T₅₀₀)和V形漏斗流出时间延长,浆体黏度显著增加;新拌混凝土温度为5℃时,随着微珠掺量增加T₅₀₀和V形漏斗流出时间逐渐缩短,塑性黏度逐渐降低;微珠的光滑球形结构能有效减少颗粒间摩擦阻力,使混凝土黏度降低;未掺微珠混凝土56 d抗压强度养护温度为5℃时比20℃时低9.8%,随着微珠掺量增加,混凝土3 d抗压强度显著降低,56 d抗压强度变化不大;混凝土28、56 d电通量总体上随微珠掺量增加而增加,但56 d电通量增幅不大。     

自密实混凝土结构的应用研究

研究以一定量的超细粉煤灰代替水泥，并经过配比优化可得到力学性能优异的自密实高性能混凝土。还对优化配比后的自密实高性能混凝土构件受弯、受剪力学性能和工厂生产实体梁的受力性能进行了探索性研究。研究表明，该方法成型的自密实高性能混凝土构件无蜂窝麻面、密实性好，具有更优越的抗裂性能和延性，构件和实梁的受弯、剪性能均与振捣成型的混凝土构件相近；试验还表明，振捣将导致自密实混凝土构件力学性能的劣化。     

沪通长江大桥横港沙浅水区基础施工措施方案研究

沪通长江大桥横港沙区段4#～25#墩基础施工工程量大,为探求安全、优质、经济、高效的实施方案,在传统双线钢栈桥施工平台的基础上,对措施方案进行了比选及优化,提出并实施了吹填筑岛平台措施方案.通过对两种措施方案进行研究对比,吹填筑岛平台方案在施工工效与进度、质量与安全控制、措施费用等方面具有明显的优势.吹填筑岛平台措施方...     

沪通长江大桥数字化运维系统的设计研发

当前,我国大量已建大跨铁路桥梁的运营维护与安全面临巨大挑战,既有养修的人员、技术、设备、理念及管理制度越来越滞后于大型铁路桥梁的现代化运维需求,随着现代信息及物联网技术的发展,数字化、标准化、智能化、网络化的智慧运营维护技术与体系的形成成为可能。以沪通长江大桥运营维护方案为依托,针对大跨径铁路桥梁现代化运维和管养需求,提出集多源信息获取及管理、结构智能分析与状态评估、智能养修管理等功能于一身的数字化大桥运维平台的总体设计,明确平台的基本功能和物理架构,并进一步介绍沪通长江大桥已建BIM建设管理、长期结构健康监测、电子化巡检、视觉检测等子系统的具体实施情况,为大数据时代下大跨径铁路桥梁的先进维护进行了一定探索。     

沪通长江大桥水上钻孔桩施工工效探讨

沪通长江大桥主桥主跨1 092 m,建成后将成为世界上跨度最大的公铁两用斜拉桥。本文探讨5#,6#墩钻孔桩施工的主要资源配置、钻孔桩钢筋笼的制造安装工艺等,并将沪通长江大桥钻机配置以及钻孔桩施工工效与嘉绍大桥进行对比。结果表明,沪通长江大桥钻孔桩施工工效总体优于嘉绍大桥。针对水上钻孔桩施工中常见的问题给出相应的处理方法,结合工程实际,提出成桩质量控制措施。