泰州大桥浮式沉井定位系统研究

摘要

沉井基础施工周期长，施工工况复杂，施工过程中需要承受流水压力、作用在沉井上的风力等多种荷载，如何在风高浪急的长江中心给沉井准确定位是一个技术难题。 沉井在下沉着床过程中，会引起墩位附近水流流态的改变，造成河床的冲淤变化。研究表明，沉井底部及周边河床面是否开冲与沉井底距床面远近的关系较密切，沉井距床面越近，床面开始冲刷所对应的开冲流速越小。 目前，长江上修建大型桥梁深水基础的锚碇系统布置主要有导向船法、定位船法及锚墩法。方案比选需综合考虑施工安全、工期、经济合理性、施工可操作性等因素。 由于钢沉井结构形式不典型，流水压力计算公式难确定。流水压力的计算与结构形式有关，而钢沉井格舱混凝土的设置对流水压力的影响规范没有规定，也无试验资料可查。 沉井在下沉着床过程中，拉缆直接作用于钢沉井之上，传统方法是沿高度方向按一定距离在沉井表面布置拉缆反力点，随着沉井的不断下沉，需要将拉缆往上倒数次。在倒缆的过程中，沉井受力容易不均匀，增加了施工风险。 沉井在下沉着床过程中，可能出现下沉过缓、停滞、过速、突沉、施工偏差和施工影响河床冲淤及周边环境等问题。对此，需建立安全监控系统，对施工过程中的沉井的下沉量及其差异、沉井的倾斜度和水平位移、沉井施工的影响程度和范围、沉井下沉过程中的土层阻力等进行实时跟踪观测。 通过本文的研究，可以得到沉井各定位方案的优缺点；锚碇系统设计及施工方法；定位船机设备的选择；沉井下沉监控及监测方案选用原则；沉井下沉过程止摆措施分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 工程概况

1.2 研究背景及意义

1.3 国内外主要研究现状

1.4 研究的主要内容

1.5研究方法及技术路线

第二章 沉井定位系统方案比选

2.1 河床冲刷分析

2.2 定位系统概述

2.3 定位系统比选方案简述

2.4 导向船联接结构设计

2.5 沉井定位系统方案比选

第三章 锚碇系统设计

3.1 锚锭系统设计的难点

3.2 计算基本数据

3.3 主锚计算

3.4 侧锚计算

3.5 专用流体软件计算结果

第四章 定位系统船机设备研究

4.1 定位船

4.2 锚的选择

4.3 缆索张拉设备

第五章 锚碇系统施工

5.1 施工准备工作

5.2 锚碇系统布置方案

5.3 拉缆与钢沉井的连接方式

5.4 主要船机设备配备及性能参数的选取

5.5 锚碇系统施工方法

5.6 钢沉井定位及着床

第六章 沉井监测及监控方案设计

6.1 锚碇系统监测

6.2 沉井下沉过程的监测与信息处理

6.3 安全监控模型的类型及其作用

6.4 动态监控系统软件研发

第七章 沉井摆动分析

7.1 沉井摆动分析

7.2 沉井防摆措施

7.3 沉井止摆预案措施

第八章 研究成果的应用情况

第九章 结语

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的相关论文