文物铆接钢桥——牛角沱嘉陵江大桥维修整治关键施工技术

重庆牛角沱嘉陵江大桥属于三类危桥,需进行维修整治。基于文物桥梁"修旧如旧"的维修原则和给老旧桥梁减重延长寿命的原则,混凝土桥面板和桥面系全部拆除,更换为正交异性钢桥面板,栏杆、路灯、桥头堡等附属与原桥建成时外观一致;对锈蚀杆件和有缺陷的铆钉进行更换和补强;对钢桁梁进行喷砂除锈及防腐涂装;对基础采用小型双壁钢围堰内灌注混凝土整体作为永久结构进行防冲刷处置。该桥维修整治后外观恢复到了1966年时通车时的外貌。     

含粗骨料超高性能混凝土的制备及其性能研究

针对超高性能混凝土(UHPC)胶凝材料用量大、非绿色化、成本高、自收缩大等问题,通过引入5～10 mm粒径的粗骨料,采用普通河砂代替石英砂,并优化钢纤维体积掺量,成功制备出了经济环境效益良好、性能优良的含粗骨料超高性能混凝土(UHPC-CA)。研究了粗骨料掺量对UHPC-CA工作性和力学性能的影响,并与UHPC性能进行了对比分析。结果表明:UHPC-CA的流动性能相比UHPC有所降低,粗骨料掺量为675 kg/m3的UHPC-CA能保持良好流动性能,但随着粗骨料掺量的增加,流动性降低的十分明显;UHPC-CA抗压强度、抗折强度低于UHPC,弹性模量则高于UHPC,不同粗骨料掺量UHPC-CA力学性能变化并不明显;UHPC-CA抗氯离子渗透性能和抗冻性能表现良好,但是不如UHPC优异;掺入粗骨料能够改善UHPC-CA的自收缩性能,相比UHPC,其早期自收缩率明显降低。     

基于紧密堆积理论优化超高性能混凝土钢纤维参数

基于改良的Andreasen & Andersen 颗粒堆积模型优化设计了超高性能混凝土(UHPC)的基础配合比,研究了钢纤维的形状、含量及混杂钢纤维对UHPC湿堆积密实度的影响。然后采用D-最优设计(DOD)方法,预测和评估混杂钢纤维对UHPC湿堆积密实度的影响,并基于DOD模型优化设计了UHPC的最佳钢纤维掺量。结果表明,长直纤维、短直纤维、端钩纤维的掺入会对UHPC堆积体系、密实度带来不同程度的影响,其中端钩纤维对UHPC密实度的降低程度最大。此外,钢纤维掺量与UHPC堆积体系也有一定关系,当纤维掺量超过2.0%(体积分数,下同)时,UHPC的密实度急剧下降,造成UHPC堆积体系的显著破坏;基于建立的DOD优化模型分析得出,0.9%的长直纤维与1.1%端钩纤维为最佳纤维混杂方式,可使得钢纤维对UHPC堆积体系的扰乱作用最小化。     

掺石灰石粉的清水混凝土性能与工艺研究

研究了不同粒径、掺量的石灰石粉对水泥胶砂工作性和力学性能的影响以及石灰石粉掺量对清水混凝土力学性能和耐久性能的影响,对比优选了清水混凝土施工脱模剂和模板。结果表明：水泥胶砂早期强度受石灰石粉细度和掺量的影响较大,在相同掺量时,粒径小的石灰石粉制备的胶砂流动性小、抗压、抗折强度大;清水混凝土的抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而增大,电通量和氯离子扩散系数则随着石灰石粉掺量的增加而减小;当石灰石粉掺量为15%时,清水混凝土的力学性能和耐久性能最优;水性脱模剂的脱模效果优于油性脱模剂和模板漆,不锈钢模板的脱模效果优于普通钢模板。     

桁板结构桥梁双层支座体系设计与施工技术研究

以九江长江大桥正桥改造项目为工程背景,提出钢桁梁与桥面板之间增加支座结构形式的解决方案,使得彻底消除桁板间温差所产生的结构内应力的问题得以解决。并针对就此形成的双层支座体系桥梁的支座功能实现和支座安装预偏量控制原理进行研究分析,形成一套具有很强适用性的新型支座结构和支座安装预偏量控制方法。     

基于响应面法和Weibull分布的不锈钢纤维再生混凝土抗冻性能研究

【目的】在我国严寒地区,冻融损伤会使再生混凝土(RAC)结构提前达到耐久性极限甚至导致构件失效,为了延长再生混凝土(RAC)结构在严寒地区的使用寿命,【方法】对再生混凝土(RAC)、天然混凝土(NC)、普通钢纤维再生混凝土(PFRAC)和不锈钢纤维再生混凝土(SFRAC)进行冻融循环试验。经过冻融循环后,测得RAC、NC、PFRAC、SFRAC的质量损失及相对动弹性模量,分析冻融循环过程中混凝土内部的损伤机理及劣化规律。以相对动弹性模量为损伤变量,基于响应面模型(RSM)和Weibull分布建立了钢纤维再生混凝土冻融损伤模型,研究冻融循环次数、PF和SF的掺量对再生混凝土抗冻性的影响。【结果】结果表明,SF的掺入能有效延缓RAC质量的损失和相对动弹性模量的降低。冻融循环150次时,掺量为2%的SFRAC质量损失和相对动弹性模量分别下降3.01%和19.57%。SFRAC与RAC相比,质量损失率降低了0.4%,相对动弹性模量提高了14.17%。【结论】Weibull分布和响应面模型(RSM)的预测结果 基本一致,但RSM预测值的相对误差要低于Weibull分布的预测值。两种模型的相关系数...     

三铰拱文物桥梁基础加固方案及关键施工技术

宁波灵桥属于文物桥梁,下部结构为空箱式桥台和松木斜桩水平抗推基础结构,因老基础存在严重病害及上部结构加固引起桥梁恒荷载增大,需对老桥台基础进行加固处理提高其抗水平推力。为解决施工空间狭小、地质条件复杂、新老基础如何共同受力、最大限度保护老桥台基础等难题,通过空箱两侧加桩和台前拱铰下加桩两种方案比选,采用了台前拱铰下设置ф3.2~ф3.6m变截面钻孔灌注桩的加固方案。介绍了基础加固施工中采用了绳锯和水钻钻孔成槽相结合的方法切除老基础混凝土、50t×2门式起重机配合APE400B(并联)振动锤插打钢护筒,KTY4000型全液压动力头钻机采用四翼刮刀钻头和滚刀钻头相结合进行钻进成孔、抓斗配合清理杂物等关键施工技术。     

公铁两用桥宽体桥面板架设安装技术

枝城、九江和南京等公铁两用桥升级改造的不断开展,标志着我国首批公铁两用桥梁维修周期的到来,而上述桥梁改造的主要内容为将原公路混凝土桥面板更换为正交异性钢桥面板。新制桥面板因其结构特点,单体尺寸较宽、质量较大,同时受空间、既有结构等多种边界条件限制,传统的架设方法、安装工艺等均无法使用。结合九江长江大桥升级改造桥面板架设安装施工,重点对公铁两用桥宽体桥面板架设安装技术进行研究。     

基于微簇的桥梁监测数据流异常识别研究

针对桥梁健康监测系统中的数据流异常问题,提出一种基于微簇的数据流异常检测框架。首先对原始采集信号进行数据合并、缺失值填补等预处理;由于监测系统各传感器测点数据间存在一定的关联,利用主成分分析法提取桥梁主要特征参数,去除重叠信息;利用密度聚类算法把数据流转换成微簇,进行微簇的实时生成,并根据微簇更新机制进行微簇维护,对数据流进行分类。通过对湖北某大桥监测数据的实验表明,该方法具有较好的异常识别能力,可以自适应概念漂移现象。