漫谈矿山法隧道技术第七讲——纤维混凝土衬砌

目前国际上纤维混凝土衬砌有代替钢筋混凝土衬砌的趋势,而我国在这方面的研究力度不够,亟待加强。1）介绍日本采用钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和素混凝土进行的纤维混凝土承载特性试验的试验组合、加载方法及试验结果。2）介绍日本的非钢纤维混凝土衬砌配比试验,试验采用PP、PVA和PET 3种非钢纤维,采用不同混入率及不同的配比组合进行;试验结果是抗压强度因基本配比的不同而有差异,其顺序为“低发热配比”＜“标准配比”＜“高流动性配比”;弯曲韧性与纤维种类无关,为提高弯曲韧性,增加纤维混入率是最有效的。3）从纤维混凝土材料的品质管理基准、配比、纤维混入的决定方法、纤维混凝土基准试验的项目及频率、标准配比的决定方法、日常管理试验的项目及频率、施工、非钢纤维品质规格、隧道衬砌用非钢纤维均一性确认试验、衬砌纤维混凝土模拟浇筑试验等方面阐述纤维混凝土衬砌的施工管理要领。4）最后指出,在易于发生较大变形的围岩,如膨胀性围岩、挤压性围岩以及土砂围岩等软弱围岩,需要二次衬砌发挥力学功能的场合,采用纤维混凝土衬砌是合适的选择。纤维混凝土衬砌需要研究解决的问题很多,如纤维类型的选定、纤维混入率的决定以及确保纤维混凝土衬砌品质的施工工艺等。若有可能,选定一二座隧道进行试验施工,以推进纤维混凝土衬砌的应用。     

基于分布式光纤的隧道振动监测系统试验研究

运营期隧道突发事件发生频率的不断增高对隧道的健康监测提出了挑战。目前,国内铁路隧道对突发事件自动化监测的研究仍处于初期阶段。为验证京雄高速铁路隧道基于分布式光纤的振动监测系统的实施效果,本文开展了钻机打孔、挖掘机铲土、工程车辆行驶和隧道内落石等振动事件的模拟试验。结果表明：该监测系统对振动事件具有较高的灵敏度,通过时、频域分析方法可短时间确定振动事件的发生位置,定位精度较高,满足工程对突发事件准确定位的需求。     

中兰客运专线桥梁总体设计

中兰客运专线是我国“八纵八横”高速铁路主通道之一“京兰通道”的重要组成部分。为解决中兰客运专线复杂建设环境条件导致的桥梁设计困难,并最大化实现“安全、实用、经济、美观”的设计宗旨,中兰客运专线桥梁设计以标准化简支梁为主,采用大跨桥梁为辅助的解决方案。本文介绍了湿陷性黄土地区桥梁、高烈度地震区桥梁、山地高墩区节段预制胶拼梁、大跨度简支系杆拱等重点桥梁设计特点,采用钢阻尼减隔震支座可有效延长结构的自振周期,满足地震力下结构大位移要求。     

聚丙烯纤维水泥稳定碎石干缩特性试验研究

根据大量试验结果,分析了试件养护龄期、聚丙烯纤维体积掺量以及水泥掺量的变化对聚丙烯纤维水泥稳定碎石干缩特性(平均干缩系数)的影响,得出了相应的影响规律。结果表明:聚丙烯纤维的掺加对水泥稳定碎石平均干缩系数有显著的降低;随着试验龄期的增长,平均干缩系数不断减小;在本文聚丙烯纤维掺量的范围内(体积掺量小于1‰),随着纤维体积掺量的增加,水泥稳定碎石平均干缩系数有不断减小的趋势;随着水泥掺量的增加,聚丙烯纤维水泥稳定碎石平均干缩系数逐渐增加。     

钢纤维混凝土在港口铁路挡墙中的应用

分别介绍了普通混凝土和钢纤维混凝土的使用情况,分析了钢纤维混凝土的性能及其对工程的影响。指出:实践证明,钢纤维混凝土较普通混凝土,具有较高的抗拉、抗压强度,较好的韧性和耐磨性。     

山区高速公路中的先简支后连续T梁设计与施工

分析山区高速公路桥梁的主要特点及桥型选择,探讨先简支后连续T梁桥的设计与施工相关问题,并结合工作中的一些体会提出初步看法。     

钢管混凝土拱桥动力试验与动力性能分析

以龙西大桥为工程背景,详细介绍该桥有限元模型的建模思路、要点及其动力试验方法。结合理论计算和试验数据,从自振特性、行车舒适度、阻尼特性、动力冲击效应和动力响应等方面分析桥梁的动力性能。动力理论分析和试验结果较为吻合,说明该桥有限元模型能够真实反映该桥的动力特性,可以为桥梁的健康检测和状态评估提供可靠的参考依据。     

梁侧钢筋对混凝土收缩的影响及其构造要求

分析了混凝土梁侧出现温度收缩裂缝的原因,进而分析了梁侧构造钢筋对混凝土开裂的有利作用,验证了混凝土规范对梁侧构造钢筋的有关规定,最后采用ANSYS软件分析了降温时钢筋混凝土梁的应变云图,以此进一步验证了上述结论．     

薄壁空心墩底座防裂施工技术研究

某特大桥桥墩底座为24 m×4.7 m×2 m(长×宽×高)的长方体实心结构,采用C50混凝土。针对高强大体积混凝土结构施工过程中易开裂的问题,结合底座结构尺寸特点,在墩身每个箱室的中间部位设置长2.0 m的后浇段,共3个;通过优化混凝土配合比、采用冷却水管内散外蓄和选择有利浇筑时间等措施,有效地控制混凝土的最高温度和内外温差。施工后的桥墩底座混凝土内实外美,未产生裂缝。     

锚贴U形钢板-混凝土组合加固RC梁的抗弯试验

为了研究锚贴U形钢板-混凝土组合加固钢筋混凝土梁的抗弯性能,设计5根加固梁和1根对比梁进行抗弯试验。试件的主要设计参数包括有无加载历史、钢板纵向加固长度、钢板厚度和螺杆间距。加载仪器采用1 000 kN梁柱加载系统,应变采集使用静态应变分析系统,挠度采用机电百分表测量。试验过程中,观测记录试验梁在荷载作用下截面应变、跨中挠度、加固部分与原混凝土之间的相对滑移、裂缝的产生与发展。基于平截面假定,推导试验梁的极限抗弯承载力计算公式,并对比模型试验与理论分析结果。试验结果表明：与未加固的对比梁相比,锚贴U形钢板-混凝土组合加固后的试验梁其开裂弯矩提高近50%,极限抗弯承载力提高约1倍;钢板纵向加固长度对梁的整体刚度有显著的影响,加固范围越大刚度提升越显著;加固范围应充分考虑加固部分截断处截面的抗剪能力,避免使试件从塑性弯曲破坏模式变成脆性剪切破坏模式;对比螺杆间距15 cm与30 cm试验梁的结果发现,只要符合构造要求的螺杆间距对试件的承载能力影响很小,但对裂缝开展有一定的影响,螺杆间距越密其裂缝开展明显变小;随着加固钢板面积增大,抗弯承载力也随之提高。针对加固后适筋破坏的RC梁,推导了极限抗弯承载力计算公式,利用公式计算出的极限抗弯承载力的理论值与试验值相对差值均在10%以内。