基于斜截面浅覆盖层的钢栈桥承载性能分析
发布时间：2021-10-18 07:11
改革开放以来,中国国民经济空前增长,综合国力大大提升。随着桥梁技术和基础设施建设的快速发展,大型水上桥梁工程数量不断增加。在深水基础的建设中,一般需修建钢栈桥作为运输通道,并依附钢栈桥搭设作业平台,实现水下作业向陆上作业的转换。钢栈桥一般采用钢管桩基础、贝雷梁为主承重梁的结构,因其施工速度快、安装拆除方便、可重复使用等优点,在桥梁、港口、大坝等基础设施工程中得到广泛应用。当桥梁基础受到水流、浪、浅覆盖层等不良地质环境条件的影响时,桥梁基础的稳定性以及承载性能都面临一定的挑战。本文以广东清西大桥临时钢栈桥工程为研究背景,对斜截面浅覆盖层钢管桩无法满足嵌岩深度的状况进行了加固处理,通过室内模型试验与数值模拟分析对钢-混凝土复合桩力学特性与承载能力进行了研究,开展斜截面浅覆盖层钢栈桥准静载试验,对钢-混凝土复合桩单桩及钢栈桥各主要构件承载性能进行了研究,并根据前述研究建立了钢-混凝土复合桩承载力计算公式。具体开展的工作如下:??（1）设计了钢-混凝土复合桩缩尺模型正交试验,研究了钢-混凝土复合桩在竖向荷载下的竖向承载机理、受力破坏过程和破坏形态特征,研究了工字钢型号、内部混凝土浇筑高度和内嵌...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
临时施工钢栈桥Fig1.1Temporaryconstructionsteeltrestlebridge
沈阳工业大学硕士学位论文122.3斜截面浅覆盖层钢栈桥钢管桩加固处理在河床浅覆盖区，钢管桩贯入困难，钢管桩入岩深度不够，栈桥稳定性无法保证。国内外常见的钢管桩加固措施有：桩底加厚[34]、板凳桩[35]、钻机冲击成孔[36]等，为确保栈桥钢管桩的纵横向稳定性，本工程对嵌入深度不够的栈桥钢管桩采取以下措施：（1）钢管桩底外侧焊接“剑尖”状钢板增加钢管受振强度；（2）对钢管桩内部进行钻芯植桩锚固处理，增加桩的支撑稳定性；（3）对于部分钢管桩外侧加设斜撑增加栈桥横向稳定性。2.3.1钢管桩底部焊接“剑尖”状钢板在钢管桩加工过程中时，在其桩底外侧焊接10块25mm厚的250mm×150mm“剑尖”状的钢板，以此增加钢管桩振设时的冲击力，确保钢管桩底部顺利达到所要求的嵌固深度，进而保证钢栈桥的稳定性。桩底焊接“剑尖”状钢板施工，如图2.4所示。图2.4桩底焊接“剑尖”状钢板施工Fig.2.4Constructionofwelded"swordtip"shapedsteelplateatthebottomofpile2.3.2钢管桩钻芯植桩锚固针对钢管桩嵌固深度不足的问题，采取钢管桩内部进行钻探取芯，嵌入工字钢并浇筑混凝土，形成钢-混凝土复合桩基础，以此达到钢管桩加固的目的，其具体施工步骤为：①采用地质钻探机对钢管桩内部钻孔取芯，每根钢管桩设置两个孔位，孔径为0.12m，间距为0.3m，孔深为河床基岩面以下5.2m；②孔位中植入I10工字钢，工字钢长8.2m（孔外3m+孔内5.2m）；③工字钢安置后，通过压浆管向孔内注入水泥浆（P.O42.5级普通硅酸盐水泥，纯水泥浆灌注，水灰比为0.45），并通过检查管检查浇筑情况；④水泥浆浇筑完成后，向钢管桩内浇筑C30水下混凝土，浇筑高度为3m，最后形
第2章斜截面浅覆盖层钢栈桥钢管桩加固13成钢-混凝土复合桩。钢管桩钻芯植桩锚固施工工序如图2.5所示。河床钢管桩植桩孔河床工字钢a钻孔取芯b安放工字钢河床压浆管检查管水泥浆河床钢管桩混凝土水泥浆工字钢c灌浆锚固d浇筑混凝土图2.5钢管桩钻芯植桩锚固施工工序Fig.2.5Steelpipepiledrillingcoreplantingpileanchoringconstructionprocess2.3.3钢栈桥外侧加设斜撑钢管桩钻芯植桩锚固施工处理未完成之前，禁止任何机械、车辆驶入钢栈桥。同时，为提高钢栈桥的稳定性，在钢栈桥临外侧加设一根钢管（Φ630mm×8mm），并与工字钢分配梁焊接。钢栈桥外侧加设斜撑如图2.6所示。图2.6钢栈桥外侧加设斜撑Fig.2.6Bracingisaddedtotheoutsideofthesteeltrestle
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢管埋深对钢管混凝土复合桩竖向承载特性的影响[J]. 冯忠居,胡海波,贾明晖,王富春,赵亚婉,董芸秀,张其浪,席称心. 土木工程学报. 2019(S2)
[2]钢管桩单桩复合地基加固隧道软土地基试验研究[J]. 李雷. 地震工程学报. 2019(01)
[3]含倾斜夹层滑坡内抗滑桩和桥基耦合作用的试验与数值模拟[J]. 付正道,蒋关鲁,刘琪,廖丹,王智猛. 岩石力学与工程学报. 2018(09)
[4]An approximate nonlinear modified Mohr-Coulomb shear strength criterion with critical state for intact rocks[J]. Baotang Shen,Jingyu Shi,Nick Barton. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2018(04)
[5]江苏某桥梁动静态检测与荷载试验研究[J]. 陈金春,徐陈栋,张森,张岩,朱子彧. 科技创新与应用. 2018(20)
[6]圆钢管型钢再生混凝土短柱轴心受压试验及有限元分析[J]. 马辉,孙书伟,刘云贺,毛肇玮,董静. 实验力学. 2017(06)
[7]斜拉桥单塔结构在波浪作用下的数值模拟与试验研究[J]. 李璐璐,柳英洲. 水利与建筑工程学报. 2017(04)
[8]高桩码头钢管桩斜桩嵌岩的施工技术[J]. 燕莉. 珠江水运. 2017(13)
[9]不同拉压特性的厚壁圆筒极限内压统一解[J]. 赵均海,姜志琳,张常光,曹雪叶. 力学学报. 2017(04)
[10]水上芯柱钢管桩在中密卵石层中施工的重难点分析[J]. 杨晓杉,胡恒. 珠江水运. 2017(07)
本文编号：3442454
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
临时施工钢栈桥Fig1.1Temporaryconstructionsteeltrestlebridge
沈阳工业大学硕士学位论文122.3斜截面浅覆盖层钢栈桥钢管桩加固处理在河床浅覆盖区，钢管桩贯入困难，钢管桩入岩深度不够，栈桥稳定性无法保证。国内外常见的钢管桩加固措施有：桩底加厚[34]、板凳桩[35]、钻机冲击成孔[36]等，为确保栈桥钢管桩的纵横向稳定性，本工程对嵌入深度不够的栈桥钢管桩采取以下措施：（1）钢管桩底外侧焊接“剑尖”状钢板增加钢管受振强度；（2）对钢管桩内部进行钻芯植桩锚固处理，增加桩的支撑稳定性；（3）对于部分钢管桩外侧加设斜撑增加栈桥横向稳定性。2.3.1钢管桩底部焊接“剑尖”状钢板在钢管桩加工过程中时，在其桩底外侧焊接10块25mm厚的250mm×150mm“剑尖”状的钢板，以此增加钢管桩振设时的冲击力，确保钢管桩底部顺利达到所要求的嵌固深度，进而保证钢栈桥的稳定性。桩底焊接“剑尖”状钢板施工，如图2.4所示。图2.4桩底焊接“剑尖”状钢板施工Fig.2.4Constructionofwelded"swordtip"shapedsteelplateatthebottomofpile2.3.2钢管桩钻芯植桩锚固针对钢管桩嵌固深度不足的问题，采取钢管桩内部进行钻探取芯，嵌入工字钢并浇筑混凝土，形成钢-混凝土复合桩基础，以此达到钢管桩加固的目的，其具体施工步骤为：①采用地质钻探机对钢管桩内部钻孔取芯，每根钢管桩设置两个孔位，孔径为0.12m，间距为0.3m，孔深为河床基岩面以下5.2m；②孔位中植入I10工字钢，工字钢长8.2m（孔外3m+孔内5.2m）；③工字钢安置后，通过压浆管向孔内注入水泥浆（P.O42.5级普通硅酸盐水泥，纯水泥浆灌注，水灰比为0.45），并通过检查管检查浇筑情况；④水泥浆浇筑完成后，向钢管桩内浇筑C30水下混凝土，浇筑高度为3m，最后形
第2章斜截面浅覆盖层钢栈桥钢管桩加固13成钢-混凝土复合桩。钢管桩钻芯植桩锚固施工工序如图2.5所示。河床钢管桩植桩孔河床工字钢a钻孔取芯b安放工字钢河床压浆管检查管水泥浆河床钢管桩混凝土水泥浆工字钢c灌浆锚固d浇筑混凝土图2.5钢管桩钻芯植桩锚固施工工序Fig.2.5Steelpipepiledrillingcoreplantingpileanchoringconstructionprocess2.3.3钢栈桥外侧加设斜撑钢管桩钻芯植桩锚固施工处理未完成之前，禁止任何机械、车辆驶入钢栈桥。同时，为提高钢栈桥的稳定性，在钢栈桥临外侧加设一根钢管（Φ630mm×8mm），并与工字钢分配梁焊接。钢栈桥外侧加设斜撑如图2.6所示。图2.6钢栈桥外侧加设斜撑Fig.2.6Bracingisaddedtotheoutsideofthesteeltrestle
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢管埋深对钢管混凝土复合桩竖向承载特性的影响[J]. 冯忠居,胡海波,贾明晖,王富春,赵亚婉,董芸秀,张其浪,席称心. 土木工程学报. 2019(S2)
[2]钢管桩单桩复合地基加固隧道软土地基试验研究[J]. 李雷. 地震工程学报. 2019(01)
[3]含倾斜夹层滑坡内抗滑桩和桥基耦合作用的试验与数值模拟[J]. 付正道,蒋关鲁,刘琪,廖丹,王智猛. 岩石力学与工程学报. 2018(09)
[4]An approximate nonlinear modified Mohr-Coulomb shear strength criterion with critical state for intact rocks[J]. Baotang Shen,Jingyu Shi,Nick Barton. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2018(04)
[5]江苏某桥梁动静态检测与荷载试验研究[J]. 陈金春,徐陈栋,张森,张岩,朱子彧. 科技创新与应用. 2018(20)
[6]圆钢管型钢再生混凝土短柱轴心受压试验及有限元分析[J]. 马辉,孙书伟,刘云贺,毛肇玮,董静. 实验力学. 2017(06)
[7]斜拉桥单塔结构在波浪作用下的数值模拟与试验研究[J]. 李璐璐,柳英洲. 水利与建筑工程学报. 2017(04)
[8]高桩码头钢管桩斜桩嵌岩的施工技术[J]. 燕莉. 珠江水运. 2017(13)
[9]不同拉压特性的厚壁圆筒极限内压统一解[J]. 赵均海,姜志琳,张常光,曹雪叶. 力学学报. 2017(04)
[10]水上芯柱钢管桩在中密卵石层中施工的重难点分析[J]. 杨晓杉,胡恒. 珠江水运. 2017(07)
本文编号：3442454
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