水底管道鋪設(shè)(綜合作業(yè)船鋪管)

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采用天然浮石作為粗骨料,以LC40強(qiáng)度等級的輕骨料混凝土為基準(zhǔn),研究石粉摻量對輕骨料混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度的影響,提出了應(yīng)力-應(yīng)變曲線的本構(gòu)方程,運(yùn)用掃描電鏡分析了石粉摻量對其結(jié)構(gòu)的影響.結(jié)果表明:石粉的摻入對輕骨料混凝土性能的改善較為明顯,石粉摻量為30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)其力學(xué)性能;輕骨料混凝土的本構(gòu)關(guān)系用有理式方程表達(dá)更.

1）對地質(zhì)水文條件適應(yīng)能力強(qiáng)(施工較簡單、地基荷載較小)；

（2）可淺埋，與兩岸道路銜接容易(無需長引道，線形較好)；

（3）防水性能好(接頭少漏水幾率降低，水力壓接滴水不漏)；

（4）施工工期短(管段預(yù)制與基槽開挖平行，浮運(yùn)沉放較快)；

（5）造價(jià)低(水下挖土與管段制作成本較低，短于盾構(gòu)隧道)；

（6）施工條件好(水下作業(yè)極少)；

（7）可做成大斷面多車道結(jié)構(gòu)(盾構(gòu)隧道一般為兩車道)。

水底管道鋪設(shè)(綜合作業(yè)船鋪管)

為找出滿足混凝土不同抗凍性要求的水泥用量,設(shè)計(jì)了摻與不摻引氣劑的混凝土各6組進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn).結(jié)果表明:在水膠比相同的情況下,隨著水泥用量的增加,混凝土抗凍性能提高;粉煤灰及引氣劑能明顯改善混凝土的抗凍性能.針對不同情況,分別給出了混凝土中水泥用量值.

（1）管段制作砼工藝要求嚴(yán)格，需保證干舷與抗浮系數(shù)；

（2）車道較多時(shí)，需增加沉管隧道高度。導(dǎo)致壓載混凝土量、浚挖土方量與沉管隧道引道結(jié)構(gòu)工程量增加。

干塢修筑與管段預(yù)制

干塢修筑

1、干塢位置選擇

（1）鄰近隧址，具備浮運(yùn)條件，交通便利。

（2）有浮存系泊多節(jié)管段的水域；

（3）場地土具備一定的承載力，便于干塢圍擋與防滲工程；

（4）征地拆遷費(fèi)用較低，具有重復(fù)開發(fā)利用價(jià)值。

2、干塢規(guī)模2、干塢規(guī)模

（1）一次預(yù)制管段干塢(僅放水一次，不需閘門，塢首為土或鋼板樁圍堰。規(guī)模較大占地較多，適于工程量小土地價(jià)格較低、塢址地質(zhì)較差的工程)；

研究了水和養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度對泡沫混凝土的凝結(jié)時(shí)間、干密度、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)和內(nèi)部形貌的影響.結(jié)果表明:養(yǎng)護(hù)溫度為5~50℃時(shí),泡沫混凝土漿料的初、終凝時(shí)間對數(shù)與養(yǎng)護(hù)溫度呈線性關(guān)系;水溫為35~40℃時(shí),泡沫混凝土內(nèi)部孔徑分布均勻,連通孔少,導(dǎo)熱系數(shù)較小,且試塊具有較好的抗壓強(qiáng)度.

（2）分批預(yù)制管段干塢(規(guī)模小、占地少、造價(jià)低、重復(fù)使用率高。閘門式塢門造價(jià)高、等待時(shí)間長不利先沉管段穩(wěn)定、基槽回淤很難處理、重復(fù)灌排致邊坡穩(wěn)定性與塢底透水性差、臨時(shí)工程費(fèi)用增加)。

3、干塢構(gòu)造

干塢由塢墻、塢底、塢首、塢門、排水系統(tǒng)與車道組成：

（1）塢墻：坡率1:2的自然土坡，可用噴射砼防滲墻或鋼板樁；

（2）塢底：承載力應(yīng)大于100kPa。浮起時(shí)富余深度1.0m；

（3）塢首及塢門：一次預(yù)制只設(shè)塢首，分批預(yù)制應(yīng)設(shè)雙排鋼板樁塢首與塢門(閘門或浮動(dòng)鋼筋砼沉箱)；

（4）排水系統(tǒng)：井點(diǎn)降水；塢底明溝、盲溝與集水井泵排；堤外截、排水溝；

（5）車道。

針對水泥砂漿材料,以干濕循環(huán)次數(shù)和硫酸鹽溶液濃度為試驗(yàn)參數(shù),研究硫酸鹽干濕循環(huán)腐蝕對水泥基材料力學(xué)性能的影響.基于連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)基本理論,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,建立了硫酸鹽侵蝕水泥基材料的彈塑性-化學(xué)損傷本構(gòu)模型.模型計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比表明,所建立的模型能夠很好地預(yù)測受腐蝕水泥基材料在受壓作用下的彈性、塑性及損傷特征.