一种直立式双排板桩海堤结构分析与探讨

直立式双排板桩海堤是一种适应于深水软土地基的新型海堤,能解决筑堤砂石材料紧缺问题,而且具有占地少、施工风险少等优点。对其结构型式、稳定、内力计算及施工方法等方面进行探讨,并提出有待进一步研究的问题,为直立式双排板桩海堤在围海工程中的应用提供参考。     

舟山蚂蚁岛海堤地基稳定性有限元分析

海堤填筑过程中,如何保证堤防地基稳定性是制定施工方案的关键。针对浙江舟山蚂蚁岛海堤工程,采用有限元强度折减法建模分析了典型断面的地基稳定性,结果表明:不同断面的稳定性安全系数与滑动类型不同;各断面的滑动破坏类型与地基土体性质、断面形状直接相关。同时,以典型断面的爆破地基处理方法对地基稳定性影响进行的研究表明,受爆破冲击荷载作用的海床极易发生滑动破坏。研究成果对海堤施工方案的制定提供了参考依据。     

海堤与高架桥叠交对桥桩影响与优化设计研究

结合某海堤与高速公路高架桥相互交叉(叠交)可能产生的一系列问题,运用三维非线性有限元方法对海堤和高架桥交叉段及其地基进行数值模拟。针对两种不同的施工工序进行了计算分析,研究了不同施工工序下两工程交叉段内海堤施工对高架桥桥桩基础应力变形的影响。研究表明,对先施工桥梁后施工海堤的方案,桥桩内会产生较大的应力和侧向位移,不宜实施;而对海堤施工完成后再修建桥梁的施工方案,桥桩基础的应力得到了很好地改善,其侧向位移也显著减小。海堤和高架桥的施工工序安排对桥梁桩基础的应力变形有重要影响,必须合理选择,优化设计。研究成果可为类似桥堤交汇工程施工组织计划提供科学地指导。     

低周反复荷载下沉箱-垫层-桩复合基础承载性能试验

沉箱垫层桩复合基础具有良好的承载性能以及隔震性能，并且施工简单,工程造价相对低廉，是一种适用于强震区域软弱土体地基的新型桥梁深水基础形式。为了研究沉箱-垫层-桩复合基础的水平承载性能及抗震性能，设计了复合基础试验模型，进行了4组复合基础的低周反复荷载试验研究，分析了复合基础的破坏形态，选取垫层厚度、竖向荷载、地基形式为变量，研究了复合基础整体的滞回性能、骨架曲线、刚度退化、强度退化、耗能能力等，并通过在沉箱顶部设置位移计、桩身贴设应变片等测试方法，单独分析了试验过程中沉箱的沉降状态及下部桩体的受力状态。试验结果表明:复合地基的使用可有效提高基础的抗震性能；在相同的循环位移下，复合基础的水平承载力、强度、刚度随着垫层厚度的增加及竖向荷载的减小而降低；采用复合地基的基础单圈耗能能力更强，累积耗能更高；垫层厚度的增加对沉箱沉降及倾角控制影响并不明显；竖向力的减小会导致沉箱出现的倾角更大；复合地基会使沉箱的沉降更为均匀，沉降速率更慢，但对于倾覆控制影响不大；复合地基中的群桩以前排桩承担的水平荷载最多，中排桩次之，后排桩最少，中桩承担的水平荷载略高于边桩；桩身最大弯矩位置在40%~50%桩长处；垫层的存在有效地减小了桩体分担的水平荷载。     

设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础承载性能研究

为提高深水、厚覆盖层、强风、巨浪等复杂环境条件下跨海特大型桥梁深水基础的承载能力，针对琼州海峡跨海大桥主通航孔2×1 500 m三塔斜拉桥的中塔基础，提出了设置裙筒与半刚性连接桩的新型沉箱复合基础的设计方案及施工工艺。该新型沉箱复合基础由底部周圈带有裙筒的沉箱、打入地基中的钢管桩与后注浆垫层组成，其能够降低沉箱复合基础对水下垫层平整度和裙筒入土深度的要求，提高施工效率和质量。为进一步研究其承载性能，通过数值模拟和模型试验分别开展了沉箱基础、设置半刚性连接桩的沉箱复合基础、设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础等3种基础方案在竖向荷载、竖向与水平向组合荷载作用下的受力性能研究。研究结果表明：设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础具有优越的竖向和水平向承载能力，其在竖向荷载作用下，通过后注浆形成的碎石混凝土垫层强度较高且处于裙筒侧向约束状态，可将上部竖向荷载传递至裙筒、群桩基础和桩间土，并通过裙筒和群桩基础传至到地基深部，从而有效提高了软弱厚覆盖层地基中沉箱基础的竖向承载力并可减小基础沉降；在竖向和水平向荷载的组合作用下，裙筒能够充分调动筒内外浅层土体的水平抗力，半刚性连接桩则驱动塑性区向深处延伸，从而有效提高了基础的水平向承载能力并减小水平位移。研究成果可为琼州海峡等跨海通道的特大型桥梁深水基础建设提供重要参考。     

海上悬索桥锚固系统关键技术

随着大跨度悬索桥的广泛应用以及海中修建桥梁逐渐增多,对在海中修建的悬索桥的锚碇基础结构稳定性和锚固系统耐久性要求进一步提高。锚碇结构的设计方案和施工方法需考虑海中地基与锚碇的相互作用,可以采用新型沉箱作为锚碇基础和预填骨料升浆基床来保证锚碇与地基更好地结合,提升基础稳定性。海上桥梁的使用环境不利于传统锚固系统的防腐和耐久性,可将预应力更换为直径较大的刚性拉杆形式,很好地解决锚固系统的耐久性。以大连星海湾跨海大桥为例介绍锚碇沉箱与升浆基床的结构特点和施工要点,以及相应的主缆和刚性拉杆锚固系统的结构特点和施工要点。     

爆炸挤淤置换法地基处理海堤结构结合滨海公路开发的特点及工程实例

滨海公路建设在海堤上,往往存在路面宽度窄、路基高度较高、地基沉降量大、安全性不足的问题,因此选择合适的海堤结构形式,是十分必要的。分析了采用爆炸挤淤置换法进行地基处理的海堤结构的特点,总结此种路基处理方法满足临海公路功能的作用,并将爆炸挤淤置换法应用于双剑涂围涂工程,取得了良好的效果,为类似工程提供参考依据。     

世界上最长斜拉桥的简介(记希腊列昂-恩的列昂桥的设计与施工)

列昂-恩的列昂桥，是目前世界上最长的斜拉桥，该桥采用BOT方式建设，预计2004年12月建成通车。由于建桥场地属地震频发和地壳潜伏活动地带，地基条件恶劣给桥梁结构工程师带来了难以克服的困难和提出严峻的挑战。设计者采用本文开发的“包裹法”加固地基，在干船坞中预制巨型沉箱，浮运到位后注水下沉；在其上构筑独立的、刚性的塔墩固结体系；为了适应地壳微小运动、地震位移和温度变化等因素，采用连续桥面梁完全悬吊飘浮体系。深水基础施工独辟蹊径，采用提腿船施工和大型预制沉箱组装，加速施工进程。     

海上地锚式悬索桥锚碇超大型沉箱混凝土施工控制关键技术

大连星海湾大桥锚碇采用的超大沉箱结构尺寸为72m×47m×17m(包括趾),重量约26000t,为目前国内最大的沉箱。超大型沉箱混凝土施工中通过采用整体上合理分层分块、施工缝留置、冬季施工中对大体积混凝土采取防裂措施等方法和工艺,并总结形成了超大型沉箱混凝土施工的关键技术成果,收到了良好的社会与经济效益。     

桥梁深水基础的发展和展望

桥梁基础是将上部结构荷载传递到地基的重要构件。桥梁深水基础主要有沉井基础、沉箱基础、桩基础、管柱基础、复合基础及特殊基础等类型。沉井和沉箱基础是应用较早的深水基础形式,沉井基础一直沿用至今,而沉箱基础则逐步被桩基础和设置基础取代。桩基础自20世纪70年代以后成为我国最主要的深水基础形式。管柱基础20世纪50年代发源于我国,20世纪80年代后被大直径钻孔桩取代。复合基础一般是沉井或沉箱与桩基或管桩复合,兼具两者优点,但施工费用较高。特殊基础一般指锁口钢管桩基础、地下连续墙基础、设置基础、钟形基础、负压筒形基础和浮式基础等,在国际上应用较多,我国在钟形基础和负压筒形基础方面还是空白。我国在设计规范及理念、基础形式、施工技术与装备、深水地基加固等方面与国外发达国家之间还有差距。随着科技与工业的进步,大直径空心钻孔桩、大型管柱群基础或小型沉井群基础、负压筒形基础、地下连续墙基础、设置基础、新型复合基础以及浮式基础将得到更大发展。     

桥粱工程综述连载——七、桥梁基础

桥梁基础是桥梁下部结构的重要组成部分,桥梁的全部荷载和重量都是通过它才传到地基的。由于地基所处位置、地质及施工等条件的原因,所采用的基础形式也应有所不同。目前,在桥梁建设中,常采用的基础类型主要有以下几种:1.扩大基础;2.桩基础;3.沉井基础;4.沉箱基础;5.组合基础等。 我国的桥梁建设主要采用其前面的三种类型。沉箱基础目前在我国已不采用。其原     

塑料排水板加固公路软地基施工及质量控制

根据塑料排水板的特点,结合公路软土地基的工程特性,论述了塑料排水板加固公路软土地基的原材料技术要求、施工工艺、质量控制、检测及施工监控等问题。实践证明：塑料排水板加固公路软土地基具有排水性能好、质量稳定、施工方便、工效高、对土层扰动少、污染少等优点,是一项值得大力推广的软土处理技术;所论述的塑料排水板的施工工艺、施工质量控制及施工监测等对同类工程具有重要的参考价值。     

逆作复合基础钢管桩与沉箱连接处握裹力分析

逆作复合桩箱基础通过桩与沉箱共同承担上部荷载,其中钢管桩采取逆作法施工,即先设置沉箱,然后将钢管桩打入沉箱的预留孔中并入土一定的深度。沉箱与钢管桩之间通过混凝土粘结在一起,二者之间的握裹效果决定结构施工的成败。利用有限元软件An-sys进行二者之间的握裹力分析,同时进行模型试验。通过理论计算与试验相结合的方式,探讨钢管桩与沉箱之间的结合特性,为类似结构设计施工提供参考。     

海上地锚式悬索桥锚碇超大型沉箱施工关键技术

大连星海湾大桥主桥为海上三跨地锚式悬索桥,两个锚碇的基础采用重力式超大沉箱结构,单个沉箱尺寸为72m×47m×17m(包括趾),重量约26000t,为目前国内最大的沉箱。通过优化设计、物模初验、数模校核、方案比选、实测调整等科学创新与总结完善,形成了超大沉箱全套施工关键技术成果,对今后类似工程具有借鉴意义。     

超大沉箱拖航技术的研究与实施

大连南部滨海大道工程主桥为海上三跨地锚式悬索桥,两个锚碇的基础均采用超大沉箱结构。单个沉箱尺寸为69m×44m×17m,重量约26000t,目前为国内最大沉箱。超大沉箱远距离拖航,并途经被称为"我国最凶险的水道"——老铁山水道,施工难度非常大。我们通过规范公式计算、物模试验验证,以及引用船舶原理对超大沉箱的浮态和抗沉性进行了详细研究,最终确保了超大沉箱拖航施工任务的顺利实施。     

深海桥梁的基础形式与施工方法

以某海峡大桥为例进行深海桥梁基础设计研究,借鉴国内外已建海湾大桥及海上平台的成功经验,选用了沉井基础、吸附式裙式基础、预制桩壳体围堰基础及预制桩沉箱的复合式基础4种形式。沉井基础采用在船坞内整体预制,自浮到深海处接高至整体,通过系泊缆索下沉就位。吸附式裙式基础利用井内抽水形成负压原理将基础下沉到位,不需在井内除土。预制桩壳体围堰基础是先预制管桩,利用打桩船插打管桩形成群桩,吊装壳体围堰后施工承台。预制桩沉箱的复合式基础利用插入土中的钢桩将地基加固,由安放的沉箱传力给地基。     

超大沉箱底板大面积大体积混凝土浇筑技术

大连南部滨海大道工程主桥为海上三跨地锚式悬索桥,两个锚碇的基础均采用超大沉箱结构。单个沉箱尺寸为69m×44m×17m,重量约26000t,为目前国内最大的沉箱。本文主要介绍该沉箱底板大面积、大体积混凝土施工工艺和技术措施,克服冬季施工难度,有效地防止了沉箱底板混凝土危害裂缝的产生。     

超深厚软土地基海堤与桥梁叠交区沉降及稳定监测研究

超深厚软土地基海堤与桥梁叠交区的沉降使桥墩和桩基产生侧向位移,并对桩基产生负摩阻力。该文通过对某超深厚软土地基的地表沉降、内部分层沉降、侧向位移、内部测斜和孔隙水压力等进行长期观测,获得了详实的监测数据,比较客观地反映了超深厚软土地基海堤与桥梁叠交区沉降实际变化规律。     

海上悬索桥锚碇特大型沉箱基础整平施工技术

沉箱式锚碇基础为海上悬索桥重要结构,区别于常规锚碇基础施工,沉箱安装前首先进行基础整平施工。以星海湾跨海大桥锚碇基础整平施工为例,阐述基础施工前的基床施工,为海中悬索桥锚碇基础选型施工提供新的思路。     

顶管施工引起海堤过大沉降的原因分析及补救措施研究

近年来顶管法已成为城市管线建设和改造的主要手段,特别在沿江、沿海地区进行顶管施工不可避免地要穿越海堤,施工期确保海堤安全,保证其结构稳定性及防洪御潮功能是非常关键的。为保证海堤工程安全,顶管施工应对工程进行现场沉降监测,分析海堤产生沉降的原因,过大的沉降要研究海堤的加固补救措施,提出适用的施工方案对其进行加固补救,对比加固前后的沉降数据,验证加固措施的可行性。研究成果对类似的工程具有一定的参考意义。