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弯拉应力和硝酸作用下混凝土涂层抗碳化

长安大学学报（自然科学版） 2024年第1期44卷 68-79页

作者：田叶青周志军李楠杜小平王苗苗长安大学公路学院陕西西安710064 西安长大公路工程检测中心有限公司陕西西安710064 陕西交通控股集团有限公司西渭分公司陕西西安710038

为研究涂层对承受弯拉应力和硝酸侵蚀作用下混凝土结构抗碳化防护效果,选用混合环氧树脂底漆、公路专用重防腐底漆、1103环氧通用底漆3种混凝土涂层体系,并考虑3种涂层体系和涂层厚度对混凝土抗碳化水平影响,进行100 mm(长)×100 mm(宽)... 详细信息

为研究涂层对承受弯拉应力和硝酸侵蚀作用下混凝土结构抗碳化防护效果,选用混合环氧树脂底漆、公路专用重防腐底漆、1103环氧通用底漆3种混凝土涂层体系,并考虑3种涂层体系和涂层厚度对混凝土抗碳化水平影响,进行100 mm(长)×100 mm(宽)×400 mm(高)标准棱柱体混凝土试块在硝酸侵蚀和弯拉应力共同作用下的室内快速碳化试验,采用酚酞指示剂法和分层取粉配制溶液测pH法对比分析弯拉应力、硝酸侵蚀、碳化时间和涂层种类及厚度等因素对混凝土结构的碳化影响。得到实验室标准碳化条件下单一弯拉应力等级和硝酸溶液浓度影响因素下混凝土结构碳化深度计算公式;提出考虑硝酸溶液浓度、弯拉应力等级和CO_(2)浓度的综合碳化模型;基于分层取粉配制溶液测pH法,结合涂层等效混凝土厚度理论,提出一种估算涂层抗碳化寿命预测模型。研究结果表明:随着侵蚀时间的推移,硝酸侵蚀和弯拉应力均提高混凝土碳化效率,较低浓度硝酸溶液、较高等级弯拉应力影响显著,混凝土试块在3种防护涂层保护下仍会受到CO_(2)和硝酸的侵蚀,但侵蚀程度大幅削弱;在涂层厚度相同时,1103环氧通用底漆的抗碳化防护效果最佳,混合环氧树脂底漆防护效果次之,公路专用重防腐底漆防护效果最差;涂层的防碳化效果主要由其包裹作用提供,但受涂层裂缝封闭性、附着度和耐酸性等差异造成防护效果不同;研究结果对大气环境下混凝土结构防护涂层选用具有指导意义,可为定量分析涂层抗碳化防护性能提供理论基础。

关键词：隧道工程涂层防护快速碳化试验混凝土弯拉应力硝酸侵蚀寿命预测

再生骨料取代率及粒径对机制砂混凝土性能影响试验研究

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混凝土 2024年

作者：王伦周荣清刘林冷传奇郭威中交第三公路工程局有限公司第四工程分公司

为了促进固体建筑垃圾二次循环利用，缓解环境污染问题，实现再生粗骨料在混凝土中应用，开展了再生粗骨料取代率及粒径对C40机制砂混凝土性能影响研究。借助混凝土仪器设备，通过再生粗骨料取代率（R）试验、再生粗骨料粒径（D）试验... 详细信息

为了促进固体建筑垃圾二次循环利用，缓解环境污染问题，实现再生粗骨料在混凝土中应用，开展了再生粗骨料取代率及粒径对C40机制砂混凝土性能影响研究。借助混凝土仪器设备，通过再生粗骨料取代率（R）试验、再生粗骨料粒径（D）试验研究对混凝土流动性能、力学性能的影响。结果表明：（1）随着再生粗骨料取代率提高，混凝土初始坍落度逐渐减小、30min坍落度、初始扩展度、30min扩展度均逐渐减小；7d轴心抗压强度、28d轴心抗压强度、劈裂抗拉强度逐渐降低。通过再生粗骨料取代率对混凝土流动性能、力学性能的影响规律得出固定粒径5～10mm、10～20mm、20～31.5mm质量比1:1:1复配再生粗骨料，混凝土中取代率不易超过45%，即414kg/m3。（2）再生粗骨料粒径变化对混凝土流动性能、力学性能均有较大影响。再生粗骨料中提高粒径D1=5～10mm掺量能够使其颗粒级配更加近似于天然粗骨料，更好发挥“骨架支撑效应”，使混凝土性能降低幅度更小；通过试验结果得出再生粗骨料粒径最佳比例为m(D1=5～10mm)：m(D2=10～20mm)：m(D3=20～31.5mm)=2:1:1。（3）相比普通混凝土，再生粗骨料混凝土综合性能满足C40混凝土应用要求；再生粗骨料应用是实现固体建筑垃圾二次利用的重要途径。

关键词：再生粗骨料取代率粒径流动性能力学性能

中山西环高速永宁深水池深水裸岩桩基(栈桥平台区)施工技术

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公路 2024年第3期69卷 145-152页

作者：魏楚凯吴伟豪保利长大工程有限公司第二分公司广州市510620

永宁枢纽互通跨越永宁电厂深水冷凝池,该冷凝池最大水深为58 m,且水池底部为裸露不平的中风化花岗岩,最大桩基直径为2.5 m。桩基施工在搭设好的高桩平台上进行,平台钢管桩采用冲击钻引孔的方法落位,并在钢管桩根部设置锚杆及水下抱箍平... 详细信息

永宁枢纽互通跨越永宁电厂深水冷凝池,该冷凝池最大水深为58 m,且水池底部为裸露不平的中风化花岗岩,最大桩基直径为2.5 m。桩基施工在搭设好的高桩平台上进行,平台钢管桩采用冲击钻引孔的方法落位,并在钢管桩根部设置锚杆及水下抱箍平联,保证平台稳定性。桩基工艺采用冲击钻先钻孔再下桩基钢护筒,然后使护筒锚固在岩孔上,解决裸岩上护筒埋设、稳定及定位困难的问题。在水深45 m以内的区域采用高桩栈桥平台进行桩基施工,水深超过45 m采用一体式浮动平台。

关键词：桥梁工程桩基施工深水池施工裸岩栈桥平台浮动平台

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基于视觉增强的桥梁检测算法及技术

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 902-910页

作者：朱尧于李佳欢朱力刘玉静何超刘涛中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司北京100088 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 江苏高速公路工程养护技术有限公司南京210049 江苏苏通大桥有限责任公司南通226017

为了识别桥梁结构微小振动,提出一种基于方向码匹配(OCM)法的靶标圆心检测算法.该算法首先采用OCM法实现像素级匹配,然后在最佳匹配区域采用靶标圆心检测算法进行精确跟踪.通过室内试验,将基于OCM的靶标圆心检测算法与基于相位的光流法... 详细信息

为了识别桥梁结构微小振动,提出一种基于方向码匹配(OCM)法的靶标圆心检测算法.该算法首先采用OCM法实现像素级匹配,然后在最佳匹配区域采用靶标圆心检测算法进行精确跟踪.通过室内试验,将基于OCM的靶标圆心检测算法与基于相位的光流法和OCM亚像素实现算法进行对比,研究3种算法在不同振动幅度和实际工程应用的适用性,为实桥检测提供技术方案比选依据.结果表明:所提算法在各种振动幅度下均能精确地识别结构振动位移和频率,在实桥应用时应考虑靶标粘贴的可行性;基于相位的光流法在幅度指标小于2 mm或1.7像素的微小振动工况下能精确地识别结构的振动位移和频率;OCM亚像素实现算法的分辨精度取决于插值点的数量,对大幅度振动工况的识别具有与所提算法相似的效果.

关键词：桥梁检测适用性研究视觉增强方向码匹配基于相位的光流法

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高速公路隧道出口至互通入口最小净距研究

深圳大学学报（理工版） 2024年第4期41卷 444-452页

作者：宋瑞华马朝晖佘明星刘禹同潘兵宏长安大学公路学院陕西西安710064 保利长大工程有限公司广东广州510620

高速公路隧道出口至互通入口路段的净距过小,易导致驾驶员合流时判断决策失误,增加合流区事故风险的发生几率.在深入研究隧道出口至互通入口车辆行驶特点和交通冲突的基础上,分析小净距路段车辆的主要驾驶过程(包含明适应、判断决策、... 详细信息

高速公路隧道出口至互通入口路段的净距过小,易导致驾驶员合流时判断决策失误,增加合流区事故风险的发生几率.在深入研究隧道出口至互通入口车辆行驶特点和交通冲突的基础上,分析小净距路段车辆的主要驾驶过程(包含明适应、判断决策、车辆减速或车辆换道),建立隧道出口至互通入口最小净距计算模型.通过该类路段实测交通数据调查分析,对隧道出口路段运行速度及隧道出口明适应时间等小净距计算模型中关键参数进行了标定.在综合考虑车辆运行速度、驾驶员明适应时间、车辆减速特点、车辆换道轨迹及互通入口合流区主线安全视距的基础上,提出基于路段限速的隧道出口至互通入口最小净距建议值,以及基于车道行车安全诱导管控系统的车道限制、车速管控、减轻视觉负荷及加强视线诱导等交通安全保障措施.

关键词：交通工程高速公路最小净距互通隧道调查分析交通安全

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带悬臂的张弦梁拉索-支座节点力学性能研究

建筑钢结构进展 2024年第2期26卷 43-53页

作者：张海涛金泉田武刘召文强冯瑞胜严仁章中交第三公路工程局有限公司北京101300 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

为得到带悬臂的张弦梁拉索-支座复杂节点在不同工况下的力学性能变化规律,以及在设计荷载组合下的破坏模式,结合某大跨度张弦梁实际工程,通过建立多尺度有限元模型以及现场试验的方法研究了该节点在张拉过程中的应力、应变分布特征;通... 详细信息

为得到带悬臂的张弦梁拉索-支座复杂节点在不同工况下的力学性能变化规律,以及在设计荷载组合下的破坏模式,结合某大跨度张弦梁实际工程,通过建立多尺度有限元模型以及现场试验的方法研究了该节点在张拉过程中的应力、应变分布特征;通过局部节点有限元分析得到了节点的极限承载能力及破坏模式;并针对其受力特征对节点构造及壁厚进行优化。结果表明在施工及使用阶段,该节点应力均处于弹性范围内,满足力学性能要求;节点的破坏荷载约为设计荷载组合的3.2倍,破坏模式为耳板上拉索孔区域受拉破坏;优化后节点的应力分布更加均匀且合理,承载能力提高。

关键词：张弦梁拉索-支座节点多尺度模型力学性能现场试验

300 m^(2)级5车道隧道九硐室施工力学特性数值计算

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北京交通大学学报 2024年第1期48卷 44-53页

作者：王星黄帅王帅帅霰建平葛国库中交第二公路工程局有限公司西安710065 中交集团山区长大桥隧建设技术研发中心西安710199

针对深圳侨城东路宝鹏大型地下互通式立交涉及的300 m^(2)级5车道超大断面隧道,开展施工技术方案及结构受力研究.首先,提出一套“分硐室开挖+衬砌加强支护”的超大断面隧道九硐室开挖施工技术.然后,结合隧道几何尺寸及支护方案,建立Mida... 详细信息

针对深圳侨城东路宝鹏大型地下互通式立交涉及的300 m^(2)级5车道超大断面隧道,开展施工技术方案及结构受力研究.首先,提出一套“分硐室开挖+衬砌加强支护”的超大断面隧道九硐室开挖施工技术.然后,结合隧道几何尺寸及支护方案,建立Midas三维有限元数值计算模型探究5车道超大断面隧道开挖施工动态力学响应特性.最后,提取隧道各分部结构应力云图,统计特征测点应力及位移监测曲线.研究结果表明:施工期间需采用超前小导管+管棚注浆措施对围岩进行预加固;现场需通过双侧壁导坑+双临时横撑构成九硐室开挖工法,并采用双层初期支护+加强加厚二次衬砌支护方案;现场开挖施工后结构应力与位移呈现快速增加趋势,而后隧掌子面不断前移各统计曲线逐步趋于平稳;围岩压力峰值可达2.01 MPa,拱顶位置超前小导管内力值最大为10 kN,两侧拱腰位置管棚内力最高为20 kN,拱腰及拱脚位置钢拱架内力最大为113 kN,拱肩位置锁脚锚杆内力在第66开挖施工步达到18 kN;初支结构测点应力峰值为2.4 MPa;初支拱顶、拱肩部位沉降峰值分别为12.4、6.8 mm;管棚、锁脚锚杆等结构联合支护效果明显.

关键词：地下互通式立交 5车道隧道双侧壁导坑+双临时横撑双层初支动态响应

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不中断交通下既有桥梁墩柱置换技术

世界桥梁 2024年第4期52卷 122-127页

作者：杨勇禹猛保利长大工程有限公司广东广州510620

广东中江高速公路扩建主线路基下穿四村立交C、E匝道桥,两匝道桥各有1个桥墩(C18号墩、E12号墩)位于下穿高速公路扩建的主线路基上,需对该2个桥墩进行置换,为下穿高速公路扩建主线路基提供建设空间。既有2个桥墩均为圆柱式双柱墩,且均... 详细信息

广东中江高速公路扩建主线路基下穿四村立交C、E匝道桥,两匝道桥各有1个桥墩(C18号墩、E12号墩)位于下穿高速公路扩建的主线路基上,需对该2个桥墩进行置换,为下穿高速公路扩建主线路基提供建设空间。既有2个桥墩均为圆柱式双柱墩,且均为上部前、后两联连续箱梁的交接墩。考虑扩建路基空间需要及既有桥梁结构安全,在不中断交通的条件下,分别采用普通大跨径横梁和隐形横梁的门架墩置换原桥墩,并分析墩柱置换施工对匝道桥主梁受力的影响,结果表明墩柱置换后桥梁结构仍满足承载要求。置换施工时,先施工新建置换墩,待新建置换墩具备承载能力后,再切除既有桥墩,实现体系转换。为降低墩柱置换施工对桥梁运营的影响以及减少体系转换次数,C18号墩门架墩横梁包围既有桥墩立柱上部;E12号墩门架墩隐形横梁与上部主梁固结,并在伸缩缝两侧分别单独设置门架墩。

关键词：桥梁工程墩柱置换不中断交通门架墩大跨径横梁受力分析施工技术

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软岩隧道初期支护拱脚收敛变形控制新方法

中国公路学报 2024年

作者：陈丽俊陈建勋郭会杰高剑峰杨宝东温金鹏长安大学公路学院中铁二十一局集团第三工程有限公司

针对软岩隧道初期支护拱脚收敛变形控制难题，从结构荷载和约束条件角度探究了台阶法施工中初期支护拱脚收敛变形的发生条件，提出采用预应力锁脚锚索主动控制初期支护拱脚收敛变形，通过理论计算和现场试验相结合的方法，研究预应力锁... 详细信息

针对软岩隧道初期支护拱脚收敛变形控制难题，从结构荷载和约束条件角度探究了台阶法施工中初期支护拱脚收敛变形的发生条件，提出采用预应力锁脚锚索主动控制初期支护拱脚收敛变形，通过理论计算和现场试验相结合的方法，研究预应力锁脚锚索对软岩隧道初期支护拱脚的支护力学效应及变形控制效果，并提出预应力锁脚锚索施工方法。结果表明：水平围岩荷载产生的拱脚收敛变形大于垂直围岩荷载产生的拱脚扩张变形，是初期支护拱脚发生收敛变形的根本原因；传统锁脚锚管（杆）对初期支护拱脚的约束作用有限，甚至并未发挥轴向锚固作用，初期支护拱脚水平约束不足是拱脚发生显著收敛变形的重要原因；在打设10m长Ф21.8mm小孔径端部树脂锚固预应力锁脚锚索，并施加高预紧力（设计预紧力不低于300kN）后，初期支护拱脚变形速率出现明显降低，其作用原理是预应力锁脚锚索在对初期支护拱脚收敛变形起到强力、快速、主动抑制作用的同时，与钢架-喷射混凝土初期支护组成“预应力锚索挡墙”，对隧道围岩起到了主动加固作用；对于隧道开挖后掌子面溜塌、拱顶掉块垮塌严重，“先锚后支”方案难以实施，或考虑支护成本高、工序时间长、不能大量使用预应力锚索的情况，预应力锁脚锚索支护是一种新的可选方案，具有很高的推广应用价值。

关键词：隧道工程软岩初期支护收敛变形预应力锁脚锚索现场试验