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深中通道中山大桥主桥超宽大节段钢箱梁吊装匹配技术

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桥梁建设 2024年第1期54卷 8-15页

作者：宋神友李小祥鲁立涛刘健朱超宇深中通道管理中心广东中山528400 上海同济检测技术有限公司上海200092

深中通道中山大桥主桥为主跨580 m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁采用流线型扁平钢箱梁,梁宽46 m(含风嘴),主梁共划分69个节段,标准段长18 m、最大吊重约429 t,采用桥面吊机双悬臂吊装。由于钢箱梁节段自重大、宽度较大、横桥向竖向刚... 详细信息

深中通道中山大桥主桥为主跨580 m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁采用流线型扁平钢箱梁,梁宽46 m(含风嘴),主梁共划分69个节段,标准段长18 m、最大吊重约429 t,采用桥面吊机双悬臂吊装。由于钢箱梁节段自重大、宽度较大、横桥向竖向刚度较小等,在桥面吊机悬臂吊装过程中,会出现钢箱梁匹配面高差过大(最大约63 mm)的问题。为解决该问题,实现梁段精确匹配安装,提出3种钢箱梁吊装匹配方案:“门架+拉索”方案、“牛腿反力架”方案、“一字梁锁定+C形焊缝+部分张拉斜拉索”方案。经有限元仿真分析综合比选,最终选择“一字梁锁定+C形焊缝+部分张拉斜拉索”方案。该方案以箱梁竖腹板为定位点,提前焊接一字梁,采用法兰连接后锁定待拼梁段,部分焊接拼接面内箱梁形成C形焊缝;通过提前挂索并张拉部分斜拉索,减小匹配面已拼梁段横桥向竖向变形,达到箱梁匹配要求。施工中采取了匹配高差调节、局部应力控制、拼接缝宽控制等关键技术,最终将该桥钢箱梁匹配面高差减小至9.8 mm以内,钢箱梁局部应力可控,斜拉索初张过程中钢箱梁应力增量小于10 MPa,且各箱梁节段拼接缝宽可控制在1 cm以内。

关键词：斜拉桥流线型扁平钢箱梁双悬臂架设吊装匹配匹配面高差方案比选有限元法施工技术

深中通道沉管隧道深层水泥搅拌桩复合地基沉降计算分析

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浙江大学学报（工学版） 2024年第7期58卷 1397-1406页

作者：陈卓杰周佳锦陈伟乐刘健龚晓南浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 深中通道管理中心广东广州510600

基于深中通道沉管隧道深层水泥搅拌(DCM)桩复合地基现场试验结果,考虑厚垫层和高置换率DCM桩对复合地基荷载传递机理及沉降特性的影响,将碎石垫层、DCM桩复合地基和桩端下卧层作为协同作用的系统,考虑系统各部分在接触面上的应力与变形... 详细信息

基于深中通道沉管隧道深层水泥搅拌(DCM)桩复合地基现场试验结果,考虑厚垫层和高置换率DCM桩对复合地基荷载传递机理及沉降特性的影响,将碎石垫层、DCM桩复合地基和桩端下卧层作为协同作用的系统,考虑系统各部分在接触面上的应力与变形协调,通过分析典型单元体,推导海底DCM桩复合地基桩土应力比和沉降的理论计算公式.将理论计算得到的DCM桩复合地基荷载-位移曲线和桩土应力比变化曲线与现场静载试验实测曲线进行对比,相对误差均不超过±10%,验证了所提理论计算公式的合理性.分析置换率和垫层柔度系数对海底DCM桩复合地基的荷载传递机理及沉降特性的影响规律,结果表明:复合地基沉降随垫层柔度系数的增大而增大,随置换率的增大而减小;复合地基桩土应力比随置换率的增大而增大,随垫层柔度系数的增大而减小;置换率对复合地基沉降和桩土应力比的影响较垫层柔度系数更大.

关键词：沉管隧道海底深层水泥搅拌桩复合地基碎石垫层置换率沉降计算

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深中通道锚碇上方大节段钢箱梁吊装卸船方案比选及吊具设计

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桥梁建设 2024年第1期54卷 140-147页

作者：孙悦楠黄利航阮家顺向晋华深中通道管理中心广东中山528400 武船重型工程股份有限公司湖北武汉430415

深中通道伶仃洋大桥东、西泄洪区非通航孔桥为跨径110 m的连续钢箱梁桥,有2孔钢箱梁上跨伶仃洋大桥海中锚碇。因中山大桥提前合龙,受通航限制,该区域共20片大节段钢箱梁(4片长86.1 m,重1097 t;16片长110 m,重1408 t)需由武船中山基地码... 详细信息

深中通道伶仃洋大桥东、西泄洪区非通航孔桥为跨径110 m的连续钢箱梁桥,有2孔钢箱梁上跨伶仃洋大桥海中锚碇。因中山大桥提前合龙,受通航限制,该区域共20片大节段钢箱梁(4片长86.1 m,重1097 t;16片长110 m,重1408 t)需由武船中山基地码头船运至中铁南方基地码头吊装卸船,转运后再由“天一号”运架一体船取梁。根据中铁南方基地码头2台2000 t龙门吊情况,进行大节段钢箱梁吊装卸船方案比选及配套吊具设计。对单钩单梁、双钩单梁、双钩双梁3种吊装卸船方案进行分析,考虑经济性和操作便利性,选择双钩双梁方案。根据吊装需要,设计4套相同的吊具(主要由扁担梁、销轴、绳轮、绳圈和卸扣等组成),110 m和86.1 m大节段钢箱梁分别设置16套和12套吊点,每根扁担梁下设4个吊耳。采用MIDAS软件建立钢箱梁及扁担梁整体模型,分析钢箱梁、吊具及连接构件的力学性能。结果表明:钢箱梁、钢箱梁吊耳及连接螺栓、扁担梁、扁担梁吊耳及销轴的受力均满足规范要求。设计的吊具已成功应用于20片大节段钢箱梁的吊装卸船施工。

关键词：连续钢箱梁桥大节段钢箱梁吊装卸船双钩双梁方案扁担梁吊具设计有限元法

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港珠澳大桥岛隧工程技术挑战

现代隧道技术 2024年第2期61卷 214-222页

作者：陈越苏宗贤深中通道管理中心中山528400 香港科技大学(广州) 广州511455

港珠澳大桥岛隧工程是全桥项目的控制性工程,面临地质条件差、海上作业风险高、建设标准要求高和工期紧等多方面困难,建成后为目前世界最长的公路沉管隧道。2018年港珠澳大桥正式通车,2023年主体工程通过竣工验收,藉此再次梳理港珠澳大... 详细信息

港珠澳大桥岛隧工程是全桥项目的控制性工程,面临地质条件差、海上作业风险高、建设标准要求高和工期紧等多方面困难,建成后为目前世界最长的公路沉管隧道。2018年港珠澳大桥正式通车,2023年主体工程通过竣工验收,藉此再次梳理港珠澳大桥建设期面对的困难和技术挑战,大桥建设者秉承建设理念,以科研技术管理为抓手,通过科研与实践形成了海中人工岛快速成岛、深厚软弱土沉管隧道地基基础处理与沉降控制、工厂化管节预制等多项关键技术。其成果有力支撑了岛隧工程建设,为后续大型越江跨海岛隧工程建设奠定了基础,为世界跨海岛隧工程建设贡献了中国智慧。

关键词：港珠澳大桥沉管隧道人工岛技术挑战工厂化生产

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分体箱梁中央隔涡板涡激振动抑制机理研究

振动与冲击 2024年第6期43卷 189-195,215页

作者：檀忠旭郭国和朱乐东朱青权红烈同济大学土木工程防灾减灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通运输行业重点实验室上海200092 黄茅海跨海通道管理中心广东珠海519000 广东省公路建设有限公司广州510623 中铁宝桥集团有限公司陕西宝鸡721006

借助风洞试验和计算流体力学对分体钢箱梁的涡激振动性能及中央隔涡板的抑振效果与机理开展研究,对比不同形式(水平隔涡板、一道竖向隔涡板、两道竖向隔涡板)和尺寸中央隔涡板的抑振效果,并根据流迹与速度云图对不同形式中央隔涡板的抑... 详细信息

借助风洞试验和计算流体力学对分体钢箱梁的涡激振动性能及中央隔涡板的抑振效果与机理开展研究,对比不同形式(水平隔涡板、一道竖向隔涡板、两道竖向隔涡板)和尺寸中央隔涡板的抑振效果,并根据流迹与速度云图对不同形式中央隔涡板的抑振机理进行分析。结果表明:开槽顶部水平隔涡板能够阻碍开槽处的气体对流,降低开槽内部及断面周围气流速度,增加旋涡移动和脱落难度,从而在一定程度上抑制涡激振动,抑振效果随隔涡板宽度增大而增加;开槽内部竖向隔涡板能够将旋涡稳定在隔板分隔出的几个小区域内,避免产生稳定的旋涡脱落,进而有效抑制涡激振动,设置两道半高竖向隔涡板比设置一道全高竖向隔涡板效果更好,但需对两板间距进行优化。

关键词：分体箱梁涡激振动中央隔涡板风洞试验计算流体力学

黄茅海跨海通道高栏港大桥钢箱梁施工关键技术

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世界桥梁 2024年第2期52卷 36-42页

作者：沈大为任虹昌朱超冯玉祥广东省公路建设有限公司广东广州510623 黄茅海跨海通道管理中心广东珠海519055 桥梁智能与绿色建造全国重点实验室湖北武汉430034 中铁大桥科学研究院有限公司湖北武汉430034

黄茅海跨海通道高栏港大桥为(110+248+700+248+110)m全飘浮体系双塔双索面斜拉桥,主梁为分体式钢箱梁,标准梁段重约370 t、最大悬臂拼装梁段重约468 t,采用桥面吊机进行悬臂拼装,施工阶段抗风问题突出。通过设置塔梁三向临时锚固抵抗施... 详细信息

黄茅海跨海通道高栏港大桥为(110+248+700+248+110)m全飘浮体系双塔双索面斜拉桥,主梁为分体式钢箱梁,标准梁段重约370 t、最大悬臂拼装梁段重约468 t,采用桥面吊机进行悬臂拼装,施工阶段抗风问题突出。通过设置塔梁三向临时锚固抵抗施工过程中的不平衡力及力矩,有限元计算结果表明塔梁三向临时锚固均满足受力需求;在边跨侧设置抗风临时墩,并依据受力分析结果确定抗风临时墩的钢管桩选用∅1200 mm×12 mm,平联、斜撑选用∅426 mm×6 mm,施工阶段安全渡台;通过设置横断面预拱度保证了钢箱梁成桥横坡;采用反力牛腿法在被吊装梁段和已安装梁段匹配侧施加成对反力有效减小匹配高差,保证了钢箱梁的顺利匹配安装;边、辅墩墩顶前一梁段的斜拉索二次张拉后再进行合龙,避免了施工期间边、辅墩支座出现负反力;中跨采用单边起吊加配重和自然温差配切的合龙方式。

关键词：斜拉桥分体式钢箱梁塔梁三向临时锚固抗风临时墩吊装匹配合龙施工技术

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思想交锋产生智慧光芒善于合作建成超级工程

施工企业管理 2024年第8期 98-103页

作者：深中通道管理中心深中通道管理中心

深中通道经过7年前期研究、7年艰辛建设,于2024年6月30日正式通车。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平发来贺信,表示热烈祝贺,并向参与规划建设的全体同志致以诚挚问候。自通车以来,深中通道以日均超10万辆的巨大车流量,架... 详细信息

深中通道经过7年前期研究、7年艰辛建设,于2024年6月30日正式通车。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平发来贺信,表示热烈祝贺,并向参与规划建设的全体同志致以诚挚问候。自通车以来,深中通道以日均超10万辆的巨大车流量,架起了连接珠江东西两岸的交通脊梁,成为粤港澳大湾区关键交通枢纽。近日,本刊特邀深中通道管理中心记者沈仲,对话广东省交通集团深中通道总工程师、首届国家卓越工程师奖获得者宋神友,立足深中通道建设一线视角,对这一伟大的世纪工程窥斑见豹。

关键词：粤港澳大湾区中共中央总书记建设一线深中通道卓越工程师交通枢纽思想交锋智慧光芒

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混凝土脱空修复对角钢连接件力学性能影响

隧道建设（中英文） 2024年第3期44卷 526-534页

作者：郭亚唯金文良宋神友付佰勇中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司北京100088 深中通道管理中心广东中山528400

为探索钢壳混凝土角钢连接件根部混凝土脱空对连接件抗剪性能的不利影响,提出合理的脱空修复方法,基于深中通道沉管隧道角钢连接件的局部构造,以脱空形状、脱空修复和混凝土强度为变化参数,设计8组足尺推出试件,并开展抗剪性能试验和有... 详细信息

为探索钢壳混凝土角钢连接件根部混凝土脱空对连接件抗剪性能的不利影响,提出合理的脱空修复方法,基于深中通道沉管隧道角钢连接件的局部构造,以脱空形状、脱空修复和混凝土强度为变化参数,设计8组足尺推出试件,并开展抗剪性能试验和有限元模拟分析。分析显示:1)普通混凝土试件先在角钢内部发生混凝土压溃破坏,试件破坏模式受脱空形式及脱空修复影响不明显;2)脱空对角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度均有削弱影响,三棱柱整体脱空时角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度可折减32.8%和76.9%;3)脱空修复对角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度有提升作用,但由于修复料与脱空界面间难以协同受力,性能提升效果并不显著;4)考虑脱空处未修复,用超高性能混凝土替换普通混凝土时,推出试件的抗剪承载力较未脱空时提高77%,抗剪刚度较脱空时折减8.9%;5)超高性能混凝土的优良力学性能使角钢连接件的抗剪承载力得到明显提高,但由于脱空导致角钢连接件出现较大变形,因此无法有效提升脱空时的抗剪刚度;6)提高修复料力学性能对改善三棱柱脱空修复后的承载性能影响不明显。

关键词：钢壳混凝土脱空修复角钢连接件力学性能三棱柱脱空沉管隧道推出试件超高性能混凝土有限元模拟

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独柱塔分体式钢箱梁斜拉桥塔梁临时锚固技术

公路 2024年第8期69卷 198-203页

作者：马祥伟谭海雄毕玉任虹昌广东省公路建设有限公司广州市511447 黄茅海跨海通道管理中心珠海市519055 保利长大工程有限公司广州市510620 桥梁智能与绿色建造全国重点实验室武汉市430034 中铁大桥科学研究院有限公司武汉市430034

高栏港大桥为独柱塔分体式钢箱梁斜拉桥,采用全飘浮约束体系,桥位处于亚热带季风区,热带气旋严重影响项目区域,且面临台风威胁,为保证钢箱梁悬臂拼装顺利,需设置合理有效的塔梁临时锚固结构。采用MIDAS Civil软件建立了全桥施工阶段分... 详细信息

高栏港大桥为独柱塔分体式钢箱梁斜拉桥,采用全飘浮约束体系,桥位处于亚热带季风区,热带气旋严重影响项目区域,且面临台风威胁,为保证钢箱梁悬臂拼装顺利,需设置合理有效的塔梁临时锚固结构。采用MIDAS Civil软件建立了全桥施工阶段分析模型,计算了最不利工况下塔梁临时锚固反力,探讨了合理的塔梁临时锚固施工方案,针对竖向临时锚固的拆除时机进行了分析。结果表明,1号斜拉索二次张拉后激活竖向临时锚固有利于结构受力,纵、横向临时锚固允许塔、梁出现微小竖向位移保证了临时锚固结构传力路径清晰;竖向、纵向临时锚固结构充分发挥了钢材的性能,横向临时锚固结构充分发挥了混凝土的性能;提索门吊拆除后、架梁吊机拆除前进行竖向临时锚固的解除有利于减小体系转换的安全风险。形成的塔梁临时锚固方案可为同类工程项目提供参考。

关键词：桥梁工程斜拉桥分体式钢箱梁塔梁临时锚固独柱塔施工技术有限元法

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