复杂海域大型设置沉井封底施工关键技术研究

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作者 高双剑 付立宏 《工程质量》 2024年第S02期85-90,共6页

西堠门公铁两用大桥4#主墩基础采用设置式沉井基础,桥位处于复杂海域环境,需应对“风大、浪高、水深、流急”等恶劣外部建设条件,基岩裸露且强度高。沉井基础经拖带浮运、拉缆定位、注水着床后需快速封底以及填芯混凝土施工,现场沉井混... 西堠门公铁两用大桥4#主墩基础采用设置式沉井基础,桥位处于复杂海域环境,需应对“风大、浪高、水深、流急”等恶劣外部建设条件,基岩裸露且强度高。沉井基础经拖带浮运、拉缆定位、注水着床后需快速封底以及填芯混凝土施工,现场沉井混凝土施工将面临诸多难题。通过依托本项目开展沉井姿态调平技术、基坑清渣与检测技术、基坑防护与封堵技术、井孔分区封底技术等关键技术研究,制定合理的封底方案和保障措施,确保封底混凝土施工质量。 展开更多

关键词 设置沉井 封底混凝土 复杂海域 关键技术

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芜湖长江三桥3号桥塔墩设置沉井基础设计 被引量：8

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作者 张州 易伦雄 吴国强 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期100-107,共8页

芜湖长江三桥为主跨588 m的非对称矮塔斜拉桥,其3号桥塔墩处水深约25 m,水下岩石直接出露,弱风化岩层厚4~9.5 m,其下为单轴抗压强度75 MPa的微风化岩石。从结构受力、施工便捷及经济性等方面,对桩基础和设置沉井基础2种基础型式进行比选... 芜湖长江三桥为主跨588 m的非对称矮塔斜拉桥,其3号桥塔墩处水深约25 m,水下岩石直接出露,弱风化岩层厚4~9.5 m,其下为单轴抗压强度75 MPa的微风化岩石。从结构受力、施工便捷及经济性等方面,对桩基础和设置沉井基础2种基础型式进行比选,由于设置沉井基础受力明确、施工便捷、工期较短、经济性较优,推荐采用。对设置沉井基础的结构形式、基础底面高程、顶面高程及盖板与井壁的连接方式进行研究,确定3号桥塔墩设置沉井基础选择钢结构形式,基础顶高程-5.5 m、底高程-25.0 m,基底置于微风化闪长玢岩中,沉井盖板与井壁采用PBL剪力键与剪力钉连接,设置沉井基础为圆端形,平面尺寸为65 m×35 m,高19.5 m,平面分为21个井孔。对设置沉井基础施工期、运营期及船撞、地震特殊荷载工况下的结构受力进行检算,结果表明各工况下结构受力均满足要求。设置沉井基础解决了深水裸岩建设条件下常规桩基础施工困难的问题,开拓了新型深水桥梁基础型式。 展开更多

关键词 公路铁路两用桥 斜拉桥 设置沉井基础 结构检算 特殊荷载 有限元法 基础设计

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线性剪切流作用下设置沉井施工期受力特性研究 被引量：2

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作者 康啊真 张东明 +2 位作者 顾宇航 金可 祝兵 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期33-39,共7页

为研究水流作用对设置沉井施工期受力特性的影响,采用线性剪切流模拟非均匀流,建立水流-圆形设置沉井相互作用模型,分析不同施工阶段圆形设置沉井与水流的相互作用情况,并与均匀流作用进行对比。结果表明:线性剪切流作用下圆形设置沉井... 为研究水流作用对设置沉井施工期受力特性的影响,采用线性剪切流模拟非均匀流,建立水流-圆形设置沉井相互作用模型,分析不同施工阶段圆形设置沉井与水流的相互作用情况,并与均匀流作用进行对比。结果表明:线性剪切流作用下圆形设置沉井水流力及水流力矩随流速的增加均呈平方关系。线性剪切流呈表面流速大、底层流速小的规律,对结构尾流区的涡漩有显著抑制作用,与均匀流作用相比,线性剪切流作用下结构受力偏小。随着沉井不断下沉,结构吃水深度增加,过水断面进一步压缩形成了绕流,引起局部压力及水流力成倍增加。 展开更多

关键词 桥梁工程 圆形设置沉井 线性剪切流 非均匀流 水流力 流速 流场 数值模拟

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跨海桥大型设置沉井定位沉放施工方案探讨

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作者 李志辉 樊立龙 赵振丰 《低温建筑技术》 2022年第5期133-136,共4页

受深海、强风浪、急流等复杂恶劣环境下大型设置沉井定位、沉放安全风险大、定位精度控制难度大等难题。文中主要通过分析沉井定位沉放时机与风险以及制定相关风险措施,并针对设置沉井采用混凝土重力锚定位、靠墩+锚墩定位以及靠墩+锚墩... 受深海、强风浪、急流等复杂恶劣环境下大型设置沉井定位、沉放安全风险大、定位精度控制难度大等难题。文中主要通过分析沉井定位沉放时机与风险以及制定相关风险措施,并针对设置沉井采用混凝土重力锚定位、靠墩+锚墩定位以及靠墩+锚墩+混凝土锚碇组合锚定位3种方案进行探讨分析优缺点,提出优选方案的注意事项,解决沉井施工难题,实现钢沉井精确定位沉放,为复杂恶劣环境下桥梁设置沉井定位沉放施工提供借鉴。 展开更多

关键词 设置沉井 定位 沉放 重力锚 靠墩 组合锚

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跨海大桥沉井水中沉放流场及水流力模拟研究

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作者 欧阳石 李勇海 +3 位作者 杨嘉毅 严冰 欧阳群安 李泽 《水道港口》 2024年第3期339-349,共11页

水中沉放是设置沉井施工的重要环节,明晰沉放过程中周围流场结构及受力特性是开展沉井沉放施工的基本前提。文章以西堠门公铁两用跨海大桥#4墩嵌入式设置沉井为研究对象,通过采用数值模拟方法分析了沉井基坑开挖对周围流场的影响,研究... 水中沉放是设置沉井施工的重要环节,明晰沉放过程中周围流场结构及受力特性是开展沉井沉放施工的基本前提。文章以西堠门公铁两用跨海大桥#4墩嵌入式设置沉井为研究对象,通过采用数值模拟方法分析了沉井基坑开挖对周围流场的影响,研究了不同沉深及不同流速条件下的沉井内外流场形态与所受水流力,获得了绕流特征与沉井受力随沉深及流速的变化规律。结果表明:受沉井形态及基坑地形影响,三维绕流特性较为显著;入水沉放深度对竖向绕流形态、紊动强度等参量具有显著影响;不同来流速度下的绕流形态、流场速度分布规律、相对紊动强度较为一致;受尾涡脱落影响,沉井所受横、纵向水流力均会伴随一定幅值的波动,均值与沉深、来流速度具有较好的正相关关系;基坑的存在降低了沉井竖向阻塞作用,会减小沉井所受水流力。 展开更多

关键词 设置沉井 水中沉放 流场特征 水流力 数值模拟 跨海大桥

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芜湖长江公铁大桥设置式沉井基础施工关键技术 被引量：29

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作者 刘爱林 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期7-11,共5页

芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588m的双塔双索面箱桁组合梁斜拉桥,该桥3号桥塔墩采用平面尺寸为65m×35m的圆端形设置式沉井基础。在沉井施工中,基坑采用钻爆法整层水下爆破成型;采用2艘抓斗挖泥船进行水下清渣;采用船载多波束和侧扫... 芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588m的双塔双索面箱桁组合梁斜拉桥,该桥3号桥塔墩采用平面尺寸为65m×35m的圆端形设置式沉井基础。在沉井施工中,基坑采用钻爆法整层水下爆破成型;采用2艘抓斗挖泥船进行水下清渣;采用船载多波束和侧扫声纳法进行水下测量;采用重型锚碇系统及沉井调平系统进行沉井精确定位;采取抛填袋装碎石的方式进行沉井外壁防护;沉井分2次灌注水下封底混凝土,第1次全断面封底,第2次采用逐个井孔、逐舱的方式进行混凝土灌注;沉井盖板混凝土分2次浇筑成型,从盖板四周向中间分层、分段浇筑混凝土。 展开更多

关键词 公路铁路两用桥 斜拉桥 组合梁 深水基础 设置式沉井 施工技术 桥梁施工

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大跨度桥梁主墩深水设置式沉井基础成槽施工技术的探究

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作者 曹士运 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2023年第5期44-47,共4页

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥采用主跨为588m高低矮塔钢桁梁斜拉桥,其中主桥3号主塔墩采用圆端形设置式沉井基础形式,沉井持力层置于微风化闪长玢岩地层中,基底标高-25.0m,基槽施工期水深最深为33.9m。沉井下水前,在3号墩基础处河床... 商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥采用主跨为588m高低矮塔钢桁梁斜拉桥,其中主桥3号主塔墩采用圆端形设置式沉井基础形式,沉井持力层置于微风化闪长玢岩地层中,基底标高-25.0m,基槽施工期水深最深为33.9m。沉井下水前,在3号墩基础处河床进行水下爆破至设计标高,利用钻爆船水下钻孔爆破,总爆破方量约32000m3,爆破采用一次钻爆成槽到位,完成后先采用大型抓斗船进行水下清渣,再采用专用虹吸机进行清基,基槽采用水下多波束三维扫描声纳进行检测,沉井基础底平面和高程均符合设计要求,最终按计划完成3号墩设置式沉井基槽的成槽施工。 展开更多

关键词 设置式沉井 水下爆破 水下清渣 多波束三维扫描 成槽技术

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甬舟铁路西堠门公铁两用大桥金塘侧桥塔深水基础方案研究 被引量：15

8

作者 严爱国 文望青 +2 位作者 刘振标 王鹏宇 李桂林 《世界桥梁》 北大核心 2020年第S01期34-39,共6页

甬舟铁路西堠门公铁两用大桥主桥采用主跨1 488m斜拉-悬索协作体系桥方案。金塘侧桥塔基础位于深水裸岩区,上覆弱风化英安岩,持力层为微风化英安岩,最大水深28m,建设条件复杂。对3种桩径(直径4.0,4.5,5.0m)钻孔桩基础以及设置沉井基础(... 甬舟铁路西堠门公铁两用大桥主桥采用主跨1 488m斜拉-悬索协作体系桥方案。金塘侧桥塔基础位于深水裸岩区,上覆弱风化英安岩,持力层为微风化英安岩,最大水深28m,建设条件复杂。对3种桩径(直径4.0,4.5,5.0m)钻孔桩基础以及设置沉井基础(圆形、圆端形)等方案进行了比选,圆形设置沉井基础在结构受力特性、经济性等方面均优于其它基础形式,推荐采用圆形设置沉井基础。圆形设置沉井高36m,直径58m,中间十字隔舱将沉井内部分为4个区域,共布置16个井孔。沉井基础采用整体加工,浮运到桥位定位下沉,沉井着床后浇筑水下封底混凝土、填充混凝土,最后施工承台。 展开更多

关键词 公路铁路两用桥 裸岩区 深水基础 钻孔桩基础 设置沉井 方案比选

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西堠门公铁两用大桥5号桥塔基础方案比选 被引量：12

9

作者 刘俊锋 肖海珠 +1 位作者 傅战工 邱远喜 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期16-22,共7页

西堠门公铁两用大桥为主跨1 488m的斜拉-悬索协作体系桥。5号桥塔基础水深最深约60m,墩位处海床面高程为-60^-45m;300年一遇最大流速为3.47m/s;100年一遇最大浪高为7.80m;地基为岩石地基,基本无覆盖层。针对5号桥塔基础水深、波流及地... 西堠门公铁两用大桥为主跨1 488m的斜拉-悬索协作体系桥。5号桥塔基础水深最深约60m,墩位处海床面高程为-60^-45m;300年一遇最大流速为3.47m/s;100年一遇最大浪高为7.80m;地基为岩石地基,基本无覆盖层。针对5号桥塔基础水深、波流及地质条件,提出了大直径钻孔桩基础(36Φ5.0m、24Φ5.8m、18Φ6.3m3种)、设置沉箱基础、设置沉井基础及超大直径管柱+钻孔桩组合基础等方案,从结构构造、受力特性、施工方案及经济性等方面对4种基础方案进行综合比选,推荐采用施工工艺较成熟、风险相比更小、经济性更好的18Φ6.3m大直径钻孔桩基础方案。 展开更多

关键词 公路铁路两用桥 大直径钻孔桩 设置沉箱 设置沉井 管柱基础 组合基础 方案比选

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复杂环境下跨海桥梁深水基础方案研究 被引量：8

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作者 文望青 崔苗苗 +1 位作者 严爱国 王鹏宇 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第4期56-61,共6页

研究目的:甬舟铁路金塘水道主航道桥建设环境复杂,墩位处最大水深49 m,设计流速3.14 m/s;设计风速42 m/s,最大浪高8.89 m;海底岩面起伏较大,覆盖层厚薄不均。本文就金塘水道主航道桥深水浅覆盖层地区和深水厚覆盖层地区基础方案展开研究... 研究目的:甬舟铁路金塘水道主航道桥建设环境复杂,墩位处最大水深49 m,设计流速3.14 m/s;设计风速42 m/s,最大浪高8.89 m;海底岩面起伏较大,覆盖层厚薄不均。本文就金塘水道主航道桥深水浅覆盖层地区和深水厚覆盖层地区基础方案展开研究,探寻适用于不同地质条件下的深水跨海桥梁合理基础类型,以期为复杂环境下跨海桥梁深水基础设计提供借鉴。研究结论:(1)跨海桥梁深水基础选择应结合水文、气象、地质、通航等边界条件,从结构受力、经济性、可实施性、水流适应性及通航要求等方面综合确定;(2)深水浅覆盖层地区应优先采用整体刚度大、承载力高的设置基础;(3)深水厚覆盖层地区应优先采用整体刚度大、承载力高的沉井基础;(4)水深30 m以上桥梁基础采用桩基础施工难度大、经济性差,设置沉井基础、沉箱基础、复合基础,沉井基础应为复杂恶劣海洋环境下跨海桥梁优先考虑的基础形式;(5)本研究成果可为复杂环境下跨海桥梁深水基础设计提供参考。 展开更多

关键词 公铁两用桥 跨海大桥 深水基础 设置沉井 沉箱基础 沉井基础 桩基础

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公铁合建跨海桥梁裸岩区深水基础设计 被引量：4

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作者 李桂林 文望青 +2 位作者 严爱国 王鹏宇 崔苗苗 《铁道建筑》 北大核心 2020年第9期43-47,共5页

一公铁合建跨海大桥跨越8万t级航道,采用(1 050+980)m双悬索桥结构。桥址区建设条件复杂,水深45 m,最大潮差6.29 m,最大设计流速3.27 m/s。主通航孔小里程侧主塔墩基础位于裸岩区,是该桥设计的关键。通过对比圆端形设置沉井、圆环形设... 一公铁合建跨海大桥跨越8万t级航道,采用(1 050+980)m双悬索桥结构。桥址区建设条件复杂,水深45 m,最大潮差6.29 m,最大设计流速3.27 m/s。主通航孔小里程侧主塔墩基础位于裸岩区,是该桥设计的关键。通过对比圆端形设置沉井、圆环形设置沉井、钻孔桩基础3种基础形式,推荐主塔墩基础采用圆端形设置沉井基础。在确定了持力层、海床防冲刷措施、基坑开挖方案的基础上进行圆端形设置沉井基础的结构设计及检算,并细化钢沉井浮运及施工组织方案。结果表明:圆端形设置沉井基础在施工难易程度、受力合理性、造价等方面均存在较大优势,适用于该桥裸岩桥址区域。 展开更多

关键词 公铁合建跨海桥梁 双悬索桥 深水基础 设置沉井 裸岩区 结构检算 施工组织

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西堠门公铁两用大桥主桥主墩基础施工关键技术 被引量：11

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作者 张敏 王东辉 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1-9,共9页

甬舟铁路西堠门公铁两用大桥主桥为主跨1488 m的斜拉-悬索协作体系桥,公铁平层布置。5号主墩采用18根∅6.3 m超大直径钻孔桩基础,4号主墩采用双壁圆筒形嵌入式设置沉井基础(外径58 m、高37 m)。结合桥位处复杂海洋环境和主体结构特点,5... 甬舟铁路西堠门公铁两用大桥主桥为主跨1488 m的斜拉-悬索协作体系桥,公铁平层布置。5号主墩采用18根∅6.3 m超大直径钻孔桩基础,4号主墩采用双壁圆筒形嵌入式设置沉井基础(外径58 m、高37 m)。结合桥位处复杂海洋环境和主体结构特点,5号主墩基础采用导管架式深水栈桥+自浮式钢桁架钻孔平台方案施工,4号主墩基础采用板凳式栈桥+设置沉井方案施工。5号主墩超大直径钻孔桩施工时,设置深水栈桥(采用整体式导管架法建设),自浮式钢桁架钻孔平台(由钢桁架及钢锚桩组成)在船坞整体制造;浮运到桥位后,钻孔桩采用旋挖钻机分级成孔、全回转钻机全断面一次成孔,水下桩基混凝土采用双导管法灌注,解决了深水、浪涌及硬质裸岩下超大直径桩施工难题。4号主墩钢沉井结构在船坞整体制造,整体浮运到桥位后,首先通过定位系统(共设置12个混凝土重力锚)快速定位,然后对平面位置、高程和垂直度进行精确定位,解决了复杂海况下钢沉井整体浮运、精准定位及下沉着床难题。 展开更多

关键词 公路铁路两用桥 斜拉-悬索协作体系桥 超大直径钻孔桩 嵌入式设置沉井 深水栈桥 自浮式钻孔平台 定位技术 施工技术

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主跨588 m非对称矮塔公铁两用斜拉桥设计研究 被引量：34

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作者 易伦雄 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期64-68,共5页

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥受建设条件限制,主桥设计为主跨588m的非对称矮塔斜拉桥。主梁采用双层桥面箱—桁组合结构钢梁,下层铁路桥面为钢箱结构,上层公路桥面为密横梁体系的正交异性钢桥面板结构。该主梁结构具有强箱弱桁的受力特性... 商合杭铁路芜湖长江公铁大桥受建设条件限制,主桥设计为主跨588m的非对称矮塔斜拉桥。主梁采用双层桥面箱—桁组合结构钢梁,下层铁路桥面为钢箱结构,上层公路桥面为密横梁体系的正交异性钢桥面板结构。该主梁结构具有强箱弱桁的受力特性,解决了该桥塔矮、索平以及主梁水平轴力大的问题。斜拉索采用抗拉强度2000MPa的高强度锌铝合金镀层平行钢丝拉索,以承受高达1.5×10^4kN的斜拉索轴力。将斜拉索锚固于主梁下弦,使斜拉索获得相对较大的倾角从而提高结构体系刚度。芜湖侧桥塔墩基础采用平面尺寸为65m×35m的大型设置沉井基础,克服了该侧桥塔墩基础深水、裸岩的困难建设条件。 展开更多

关键词 公路铁路两用桥 非对称矮塔斜拉桥 钢梁 箱-桁组合结构 强箱弱桁 2000MPa斜拉索 设置沉井基础

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西堠门公铁两用大桥主桥结构设计 被引量：36

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作者 肖海珠 高宗余 刘俊锋 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期1-8,共8页

西堠门公铁两用大桥主桥为主跨1 488m斜拉-悬索协作体系桥,公铁平层布置。主缆垂跨比为1/6.5,斜拉索与吊杆交叉索共9对,纯悬吊段长452m。主梁采用流线型三箱分离结构,中间箱通行铁路,边箱通行公路,主梁全宽68m(含风嘴),中心线处梁高5m... 西堠门公铁两用大桥主桥为主跨1 488m斜拉-悬索协作体系桥,公铁平层布置。主缆垂跨比为1/6.5,斜拉索与吊杆交叉索共9对,纯悬吊段长452m。主梁采用流线型三箱分离结构,中间箱通行铁路,边箱通行公路,主梁全宽68m(含风嘴),中心线处梁高5m。桥塔为A形钢筋混凝土结构,高294m。斜拉索采用Φ7mm高强平行钢丝束,呈扇形布置。主缆空间布置,塔顶处横向中心间距6m,跨中处横向中心间距26.5m,标准抗拉强度2 000MPa。4号桥塔墩采用设置钢沉井基础,5号桥塔墩采用18根Φ6.3m大直径钻孔桩基础。金塘岛侧锚碇采用岩锚,册子岛侧锚碇采用嵌岩重力锚。理论分析和试验研究表明大桥具有良好的静、动力性能,能够满足高速铁路行车要求。 展开更多

关键词 公路铁路两用桥 斜拉-悬索协作体系桥 空间缆索 流线型三分箱 A形塔 设置钢沉井 大直径钻孔桩 风洞试验

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芜湖长江公铁大桥3号墩盖板大体积混凝土防裂技术研究 被引量：9

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作者 陶亚成 刘爱林 王涛 《世界桥梁》 北大核心 2017年第4期20-25,共6页

芜湖长江公铁大桥主桥3号桥塔墩盖板混凝土设计方量13 285m^3,属于大体积混凝土。为防止盖板大体积混凝土施工过程中内部或表面产生有害温度裂缝,从混凝土原材料优选、配合比优化、温控计算以及现场温度裂缝控制等方面进行防裂控制研究... 芜湖长江公铁大桥主桥3号桥塔墩盖板混凝土设计方量13 285m^3,属于大体积混凝土。为防止盖板大体积混凝土施工过程中内部或表面产生有害温度裂缝,从混凝土原材料优选、配合比优化、温控计算以及现场温度裂缝控制等方面进行防裂控制研究。结果显示:优化试验后选出了符合要求的盖板原材料和C40混凝土配合比;根据盖板温度应力场仿真计算结果,结合相关规范要求制定了原材料、混凝土、保温保湿养护等的温控标准;通过在现场采取骨料遮阳、胶材筒喷淋等措施控制混凝土入模温度,布设冷却水管控制混凝土内部温度,采取仓面喷雾、顶面蓄水等措施进行保温保湿养护,达到了预期的温控效果。 展开更多

关键词 公路铁路两用桥 设置式钢沉井基础 盖板 大体积混凝土 配合比优化 有限元分析 温度应力 防裂措施

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