深中通道钢壳沉管管节自密实混凝土智能化浇筑工艺

为解决深中通道钢壳混凝土沉管管节预制过程中混凝土性能控制难度大及管节浇筑参数控制严格等难题,节约人工成本和提高施工效率,针对深中通道沉管管节特定的结构型式,结合预制场选址条件,因地制宜地提出钢壳沉管自密实混凝土智能化浇筑工艺。该工艺在研制智能浇筑台车和折臂布料机的基础上联合“BIM+物联网+智能传感”的信息化和自动化技术,实施效果表明,钢壳沉管自密实混凝土智能化浇筑工艺减少了浇筑过程中人为因素引起的质量风险及机械伤害,有利于提高管节预制质量及降低施工安全风险。     

钢壳混凝土抗剪连接件力学性能影响试验研究

钢板组合结构在以深中通道为代表的大型沉管隧道工程中逐渐得到应用与发展,保证界面连接是核心关键技术之一。在施工因素影响下,钢壳混凝土抗剪连接件处易形成混凝土脱空现象,对承载性能造成折减。常见的角钢连接件在构造设计方面也存在一定的改进空间。基于深中通道工程设计了4组足尺推出试验,分别对混凝土脱空形状及抗剪连接构造进行了对比研究。试验结果表明,由于连接件上部混凝土参与受力,改进的T钢抗剪连接件相比角钢连接件提高了抗剪承载力;不同混凝土脱空形状对试件承载力影响不同,通常采用的三棱柱脱空形状可以代表脱空最不利工况;提出了考虑混凝土脱空的角钢连接件抗剪承载力计算公式,该公式计算结果与试验值吻合良好,可以用于后续设计研究工作。     

钢壳沉管端钢壳三维姿态验收测量技术

在钢壳沉管隧道施工中,钢壳管节浇筑前后的验收主要是对端钢壳进行三维姿态测量,主要包括端钢壳面板(端面板)平整度、端钢壳横向垂直度(水平偏角)和竖向倾斜度(竖向偏角),目的是保证沉管精确地沉放安装。根据深中通道沉管隧道端钢壳施工验评标准,要求端钢壳总体测量精度达到mm级,难度较大。为满足测量精度,采用了一种钢壳沉管三维姿态测量技术,主要是利用高精度全站仪+全圆法观测软件+MATLAB数学软件对钢壳沉管端钢壳三维姿态进行测量并处理分析各项数据指标,评定端钢壳在钢壳管节浇筑前后的精度,同时能确保工序之间合理衔接。     

钢壳混凝土沉管抗剪连接件力学特性研究

钢壳混凝土沉管隧道中抗剪连接件结构体系的设置是隧道建设施工的关键技术问题。依托深中通道项目,采用试验和数值分析相结合研究方法考虑抗剪连接件脱空、受力状态、开孔参数对钢-混凝土连接性能的影响,得到三因素影响下剪力-滑移曲线的差异以及连接件承载力、刚度以及腹板曲率的变化规律;通过有限元模型对脱空与非脱空连接件进行数值计算,分析混凝土压力、拉压应力变化和剪应力变化的规律,得到3种模型下脱空与非脱空承载力和刚度的衰减特征;基于脱空、受力状态和开孔的影响,建立了考虑三因素影响的抗剪连接件承载力计算方法,并由试验结果验证其可靠性。研究结果为深中通道钢壳混凝土沉管结构合理选择连接件奠定了基础。     

基于FAHP-云模型的钢壳混凝土沉管隧道施工风险分析

为补充我国钢壳混凝土沉管隧道施工风险评估体系,运用基于优化LEC法的FAHP-云模型风险评估方法,辨识分析钢壳混凝土沉管隧道施工风险。通过运用AHP法建立钢壳混凝土沉管隧道施工结构模型,采用模糊层次分析法确定各指标权重,使用MATLAB云模型检验权重值的有效性并计算期望值。通过优化的LEC法计算指标层的风险源风险等级,运用MATLAB云模型确定风险等级的指标期望值。基于模糊层次分析法确定钢壳混凝土沉管隧道总体风险等级。将评估模型应用于深中通道沉管隧道实例分析,验证该方法的可行性。     

深中通道钢壳沉管智能浇筑台车研制及应用

深中通道沉管隧道是世界首例采用钢壳混凝土复合结构的双向八车道沉管隧道,钢壳制造完成后浇筑免振捣自密实混凝土完成管节预制,其中单个标准管节隔仓数量约2200个,混凝土用量约2.9万m3,非标准管节隔仓数量近2000个,混凝土用量最大约2.5万m3.隧道东侧(深圳侧)的4节标准管节和6节变宽非标准管节由S08合同段承担,在...     

深中通道超宽钢壳混凝土沉管管节浇筑变形控制

深中通道沉管隧道是目前世界上单节管节最宽同时也是单个行车道孔最宽的公路沉管隧道,建设标准为双向八车道高速公路,部分超宽段甚至超过双向十车道,标准管节宽度为46 m,最宽管节的最大宽度达55.467 m。管节结构采用了在内外双层钢壳内填充高流动自密实混凝土的“三明治”复合结构形式,为此结构形式在中国的首次大规模应用。其管节预制精度要求高,在混凝土浇筑阶段的变形控制要求达毫米级。在混凝土浇筑过程中,为将管节内净空变形控制在10 mm以内,原设计要求在顶板浇筑过程中在管内行车道孔增设临时支撑杆措施。为此,应用精细三维有限元模拟管节的浇筑过程,考虑其三维力学效应及混凝土逐渐凝固后的承载能力,并结合混凝土浇筑布料设备的特点,寻求出满足变形验收条件和兼顾施工效率的最优浇筑顺序,并以此取消管内临时支撑杆措施的制约。最后,该浇筑顺序在首节管节E32(同时也是最宽管节)的浇筑预制中成功应用,实测结果与计算结果吻合,满足验收要求。该技术精准控制了管节浇筑阶段的变形,优化了管节预制和舾装的施工方案,取消了顶板浇筑过程的管内临时支撑杆措施,使每节管节内的一次舾装作业得以提前约1个月启动,并可与墙体和顶板浇筑作...     

机制砂自密实混凝土配制与质量控制

针对机制砂的特性,通过混凝土配合比参数优化、外加剂复配、胶凝材料用量优化、矿物掺合料用量优化等方法,制备出初始坍落度大于230mm、坍落扩展度大于600mm、倒坍落度筒流出时间不大于10s的C30机制砂自密实混凝土,总结出配制技术并确定最佳配合比参数。提出可从原材料控制、混凝土施工和混凝土养护方面对质量进行严格控制,制备出满足工程要求的高质量机制砂自密实混凝土。     

基于弯沉率的水泥混凝土路面板角脱空面积分析方法

采用弹性地基板模型,利用有限元方法分析了落锤式弯沉仪(FWD)荷载作用下水泥混凝土路面板角弯沉值的变化规律。提出以弯沉率作为评价指标,得到了弯沉率与板角脱空面积的近似关系式。根据不同路面结构参数下弯沉值的变化对关系式进行修正,尝试建立水泥混凝土路面板角脱空面积的分析方法。通过工程实例分析,表明该分析方法判别水泥混凝土板角脱空面积是可行的。     

水泥混凝土路面板底脱空的弯沉判据研究

根据试验路几种脱空检测方法的结果,研究了水泥混凝土路面板脱空的弯沉判据,提出了以一定保证率下板角弯沉值与板角弯沉差作为路面板板角脱空的弯沉判据,为施工单位提供了一种简单实用的方法识别脱空板。     

钢管自密实混凝土的生产与应用

自密实混凝土作为钢管混凝土结构核心混凝土,对方便施工、确保混凝土工程质量具有重要意义。以具体工程实例,对作为钢管混凝土拱桥核心自密实混凝土的生产和泵送施工进行介绍,体现了自密实混凝土与普通混凝土的区别,供同类工程施工借鉴。     

钢管混凝土拱桥线形控制技术研究

结合钢管拱肋节段的悬拼,讨论了施工过程中几种线形之间的关系,为施工线形控制提供了依据,在此基础上提出了计算和控制吊装线形的方法。这种方法也可运用于其他同类桥梁结构施工控制。     

钢管混凝土徐变研究发展概述

针对钢管混凝土构件徐变研究现状,结合不同实验图表及数据,分析了钢管混凝土徐变理论、影响因素及其与普通混凝土的差异,为该课题进一步的研究提供了参考。     

钢管混凝土拱桥拱肋核心混凝土的可泵性研究

拱肋高强核心混凝土施工技术难度大、质量要求高,为了确保工程施工质量,混凝土浇筑要求一次成功,混凝土可泵性是钢管混凝土浇筑成败的关键,而可泵性的关键是混凝土的配合比。针对渝湘高速公路细沙河大桥拱肋核心混凝土灌注现状,通过对核心混凝土可泵性的研究,分析钢管拱肋核心混凝土的配合比对核心混凝土成功灌注的影响,以期对钢管混凝土拱桥核心混凝土施工提供参考。     

钢管混凝土拱桥灌注混凝土过程中钢管受力分析

钢管混凝土拱桥在压力灌注钢管内混凝土过程中,钢管受力十分复杂,对于其安全性必须引起重视。该文以上海浦东长清路川杨河桥为例,介绍了其拱肋及内部加劲构造,建立组合有限元模型,分析了拱肋钢管在灌注过程中的混凝土压强作用下的受力情况,并对几种加劲构造的作用作了分析,在此基础上对设计和施工中应注意的问题作了小结。     

掺废旧沥青混合料的自密实混凝土性能研究

为测试掺废旧沥青混合料（RAP）、矿渣（S）、粉煤灰（F）自密实混凝土性能,采用坍落度、抗压强度的测试方法,分别对RAP不同掺量和不同矿物掺和料（粉煤灰和矿渣）的自密实水泥混凝土性能进行试验研究。结果表明:RAP对自密实混凝土坍落度的影响较小,而矿物掺和料对其影响较大;随着RAP掺量的增加,自密实混凝土抗压强度逐渐衰减,而矿物掺和料对其强度改善不明显;最后通过对所有抗压强度数据进行回归分析,得到以RAP、粉煤灰（F）和矿渣（S）为自变量的自密实混凝土抗压强度预测模型。     

钢管混凝土拱桥主拱肋应力施工控制

以净跨190 m的钢管混凝土拱桥———重庆细沙河大桥为例,介绍钢管混凝土拱桥拱肋应力的施工控制,可供相关施工人员参考。     

钢管混凝土桥拱的质量控制与检测

本文阐述了如何通过前期的模拟段试验来验证钢管混凝土优化的配合比并获取超声法、敲击法测试结合面质量和混凝土芯样强度的测试参数,以便较有把握地在工程应用段运用以超声法为主、敲击法为辅的方法来测试混凝土与钢管的结合面质量,最后用钻芯法来验证混凝土质量,以达到综合评价钢管混凝土质量和及时发现、修补质量问题的目的。