大型沉管节段接头混凝土剪力键裂缝控制

沉管顶推、体系转换的过程中,剪力键极易产生裂缝,海水沿裂缝渗入,锈蚀剪力键钢筋,使剪力键受到破坏,影响结构的使用寿命。为控制沉管接头混凝土剪力键裂缝,保证节段之间的水密性,本文以港珠澳大桥岛隧工程预制沉管为例,从剪力榫绑扎、沉管顶推、体系转换、模板安装、拆模时机等方面优化改进,有效降低节段接头混凝土剪力键裂缝发生率。     

钢管桩桩头剪力键间距优化设计

在码头和深海工程中常采用剪力键连接钢管桩与上部结构,以提高钢管桩的承载力及结构整体性。剪力键的间距是影响钢管桩桩头受力性能的重要影响因素。以桩头带两个剪力键的钢管桩为研究对象,建立8组有限元模型,利用Gebman试验报告中的试验值与数模值进行对比。结果表明:1)试验值与数模值误差较小,且变化趋势一致。2)钢管桩承载力和钢管桩桩头复合刚度随着剪力键间距的增大先增加后减小,剪力键间距介于1. 0D～1. 2D时,钢管桩整体受力性能最好。3)剪力键的最优设计间距始终在1. 0D附近,随着桩径的增加,剪力键的最优设计间距可适当减小。其研究成果为实际工程中钢管桩桩头剪力键的设计提供了重要的参考。     

记忆支座——沉管隧道管节接头差异沉降问题解决方案

港珠澳大桥沉管隧道的顶部覆土厚度高达21 m,作者发明了记忆支座来保护沉管管节接头结构,避免其因差异沉降而受损。记忆支座置于竖向剪力键之间,用最合理的方式分配差异沉降引起的结构内力与地基反力,起到既保护结构,又发挥结构最大能力的作用。港珠澳大桥沉管隧道33节管节的接头部位已经全部装上了记忆支座。文中详述记忆支座概念的产生、试验与设计、港珠澳隧道应用案例,并讨论其未来的发展与研究方向。     

港珠澳大桥沉管隧道最终接头测控技术

最终接头是沉管隧道施工的关键工序,而最终接头测控技术是最终接头精确对接和沉管隧道顺利贯通的保障。文章以港珠澳大桥沉管隧道为例,通过对龙口姿态测量、最终接头浮态标定及安装测控技术的研究及应用,实现了港珠澳大桥沉管隧道最终接头毫米级对接精度。     

沉管隧道最终接头基床稳定性试验研究

最终接头是沉管隧道安装的最后一节,其单位荷载不同于以往管节,沉降问题尤为关键。以港珠澳大桥沉管隧道最终接头施工为例,开展了基床稳定性试验,得到了不同厚度基床条件下荷载与沉降的相关参数,对最终接头沉降量控制有重要的指导意义。     

日本沉管隧道最终接头施工新工法

沉管隧道最终接头施工是沉管隧道建设的难点,从大约20年前开始,随着日本国内大量沉管隧道的建设,沉管隧道最终接头施工相关技术得到了丰富和发展。通过在日本的调研,系统介绍了日本沉管隧道最终接头施工的新工法以及相关技术,可为类似工程提供经验和借鉴。     

大型沉管隧道与双体运输船连接支墩结构受力特性研究

基于三维势流理论，运用水动力分析软件WADAM，对一种沉管隧道双体运输船带有沉管隧道的浮运工况下，进行了波浪中的响应分析。并根据分析结果研究了连接支墩结构在波浪中的受力特性，分析了包括波谱形式，波浪方向，波浪周期以及水深在内的多个参数对支墩载荷的影响。计算结果对沉管隧道浮运工况的选择，连接支墩的结构设计等方面有着重要的参考意义。     

钢壳混凝土沉管组合结构徐变和收缩性能研究

以深圳到中山预投标的钢壳混凝土沉管隧道工程为例,针对钢壳混凝土沉管的组成形式,借鉴已有的钢-混凝土组合结构在收缩和徐变作用下的变形研究成果,对钢壳混凝土结构在长期作用下的受力和变形情况进行研究,采用一种简捷的计算方法对沉管横向结构在长期作用下的受力和变形情况进行计算.结果表明:由于徐变和收缩的影响,混凝土最终将近退去一半的应力值;钢壳的受力随着徐变和收缩的发展趋于均匀;随着收缩徐变的发生钢壳所承担的弯矩逐渐减小;由于徐变和收缩导致挠度增量的影响并不大.     

滨海电厂排水沉管设计及施工工艺

沉管法目前被广泛应用于滨海电厂排水工程,随着新工程的不断建设,新的设计理念不断涌现,施工工艺得到了不断发展和完善。依托国内外已建及在建沉管工程,针对排水沉管施工过程中的基础处理方法、接头处理方式及浮运安装工艺等相关技术难题进行了研究。归纳总结了排水沉管安装、回填、使用及检修过程中的受力工况,针对电厂排水沉管结构内力提出了一套系统的计算方法,采用国际上通用的有限元软件ANSYS实现了沉管全生命周期受力分析。通过对电厂排水沉管的关键技术及计算方法研究,为类似项目提供了参考和借鉴。     

钢管桩中剪力键分配系数的数值模拟

在深海工程中,一般采用剪力键连接钢管桩与码头上部结构,这一连接机制与剪力键的厚度、宽度、各键间距等因素有关,尤其是在多对键的情况下,各键间距是影响其受力机制非常重要的因素。目前,我国相关规范还未有系统的定论。采用ABAQUS软件,建立1/4段三维钢管桩轴向受力模型,并通过Gebman试验进行验证。结果表明:2对键的受力敏感区域为75～200 mm,3对键的敏感区间为100～150 mm;随着键数增加,敏感区间将受到压缩。     

考虑分层岩土特征的承压非完整井抽水模型

考虑江底土层分布,深入分析江底抽水机理,建立一种江底分层岩土体抽水模型,利用水均衡原理,从水平和垂直补给两部分出发,推导得带一观测井的巴布什金修正公式。将本模型应用于襄阳汉江沉管隧道工程,分别计算三个降深的渗透系数。计算结果表明:本文推导出的公式考虑上覆岩土体的越流补给,计算出的渗透系数比巴布什金公式小,与理论相符,可为江底沉管工程中水文地质参数的计算提供一定指导作用。     

沉管法在电厂取排水工程中的应用

本文对电厂取排水工程的沉管法主要计算内容进行总结,列举沉管常见连接型式,并简介公(铁)路工程中沉管隧道接头型式为取排水工程沉管的密封性优化提供借鉴参考。     

沉管法隧道最终接头施工浅谈

沉管法隧道的管段安装中为使最后一节管段的沉放顺利必须留有长于该管段的距离空间即为最终接头,最终接头工程是沉管法隧道施工工艺中的关键节点工程,也是施工工艺技术中的难点,本文以洲头咀沉管法隧道为例,对最终接头施工工艺进行介绍。     

船舶航行对沉管安装的受力分析研究

大型沉管隧道管节在外海航道附近系泊等待沉放安装时,会受到过往船舶产生的船行波作用力的影响。为避免船行波对系泊管节及结构造成破坏引起工程事故,文章采用国内外船行波公式计算、现场实测的方法,对沉管系泊等待时通行船舶的船行波波高衰减情况进行了分析,得出了适用于本工程的波高计算公式,并推荐了波高衰减计算公式。结合工程的实际情况,采用Flory-Remery算法对船行波对管节的不同距离和方向的受力进行了分析研究,得出了船行波对大型沉管的影响受力情况,提出了沉管系泊等待时对隧址附近通行船舶的预控措施,确保了工程的顺利实施,为工程施工提供借鉴资料。     

某工程沉管隧道管节体量及纵向体系比选研究

目前国内沉管隧道对水深较小、对接水压小、疏浚量控制要求高、船机作业条件受限的浅水域大型沉管隧道的建设技术鲜有涉及.通过对浅水域沉管隧道管节体量及纵向体系进行比选分析,结合多项技术参数,探讨了沉管隧道管节及接头体系的影响.研究结果表明:长管节相较于中小管节工期保证性好、可靠性高,沉管地基刚度较好且总沉降可控,而整体式管节...     

大型充砂围堰在内河沉管隧道中的应用

南昌红谷隧道为国内目前内河规模最大的沉管隧道工程,地处赣江中游,年度水位差超过9m,沉管与岸上暗埋段的接头在赣江大堤防汛体系以外,施工难度大。为此,岸上暗埋段基坑外设置分离式充砂长管袋临时围堰,解决了高水位差下暗埋段接头的施工难题。目前红谷隧道两岸的对接管节已施工完成,围堰基本拆除完成,经实践证明充砂围堰在内河沉管隧道是值得推广的。     

港珠澳大桥海底沉管隧道基础垫层选型与总体设计

对港珠澳大桥海底沉管隧道可选的基础垫层进行多方面比选分析,提出了采用先铺碎石垫层作为隧道结构与地基之间的过渡构造。通过与国外类似工程设计进行比对,结合垫层受力作用机理,从横向、纵向及竖向3个维度对垄沟相间碎石垫层的几何参数进行设计,并通过物理模型试验确定了碎石垫层的物理力学指标。工程实践检测表明,先铺碎石垫层各项指标均能满足设计要求,施工工序衔接合理,是一种可检、可达、可修的沉管隧道垫层,可在类似工程中推广应用。     

沉管隧道的发展与展望

文章主要结合国内外沉管隧道的典型工程实例，论述了沉管隧道的发展历史和设计方法的新发展，以及施工技术的进步演变。并籍此指出沉管隧道在21世纪跨江跨海工程中的应用前景。     

超大型钢壳混凝土沉管隧道线形预估分析

以深中通道钢壳混凝土沉管隧道建设为依托,分析影响隧道线形的主要因素,研究线形控制方法,将导向系统、相邻管节相对偏差及贯通测量结合端钢壳及端面间距数据分析,对沉管线形进行预估并给出施工建议,确保隧道线形满足设计要求,保证沉管隧道最终贯通.     

最终接头钢壳“三明治”高流动性混凝土浇筑施工技术

基于大量国内外调研和国内现有相关设计标准、规范、研究理论成果,总结国内外三明治沉管结构设计施工的实践经验,通过大量国外设计施工查询、工艺试验方法参数论证、可行性检测类型的成套技术咨询,依托港珠澳岛隧工程最终接头施工条件,结合"引进、吸收、转化、创新"的思想制订了一套适合最终接头施工的技术方法。钢壳混凝土三明治组合的沉管结构,其应用领域、施工工艺较特殊,工程案例很少,目前仅在日本有类似的应用案例。所以在港珠澳大桥方案比选阶段前往日本进行了大量的咨询调研考察,对沉管隧道钢壳混凝土三明治工法形成初步了解;对钢壳混凝土三明治沉管的起源、应用性、功能及成套施工工艺等方面进行了综合论述,实现了钢壳混凝土三明治沉管结构成套技术的开发与应用。