钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰。钢板桩是带有锁口的一种型钢,其截面有直板形、槽形及Z形(图1)等,有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式,拉克万纳式等。其优点为:强度高,容易打入坚硬土层;可在深水中施工,防水性能好;能按需要组成各种外形的围堰,并可多次重复使用,因此,它的用途广泛。在桥梁施工中常用于沉井顶的围堰,管柱基础、桩基础及明挖基础的围堰等。这些围堰多采用单壁封闭式围堰内有纵横向支撑,必要时加斜支撑成为一个围笼。如中国南京长江桥的管柱基础,曾使用钢板桩圆形围堰,其直径21.9米,钢板桩长36米,待水下混凝土封底达到强度要求后,抽水筑承台及墩身,抽水设计深度达20米。在水工建筑中,一般施工面积很大,则常用以做成构体围堰。它系由许多互相连接的单体所构成,每个单体又由许多钢板桩组成,单体中间用土填实。围堰所围护的范围很大,不能用支撑支持堰壁,因此每个单体都能独自抵抗倾覆、滑动和防止联锁处的拉裂。常用的有圆形及隔壁形等形式。
全预应力混凝土是把全部纵向钢筋均加以张拉的混凝土,预应力混凝土多为全预应力混凝土。张拉时,钢筋的应力较高,混凝土受拉区内产生的预压应力也较高,构件在使用荷载作用下产生的拉应力不足以抵消预压应力,因而构件不会开裂,变形也较小。全预应力混凝土常应用于对抗裂性能或抗腐蚀性能要求较高的结构,如储液罐、储气罐、吊车梁、核电站安全壳或其他处于严重侵蚀性环境中的结构。全预应力混凝土的缺点是:对张拉没备要求较高;锚具所用钢材较多;张拉费高;张拉端的局部承受压力较高,需增加钢筋网片以加强局部承压能力:非张拉侧易产生开裂;构件的徐变和反拱较大,房屋结构易导致楼面粉刷层开裂;构件延性差,对抗震不利等。
对混凝土施加预应力,一般是通过张拉预应力钢筋。被张拉的钢筋反向作用,同时挤压混凝土,使混凝土受到压应力。张拉预应力钢筋的方法主要有先张法和后张法两种。一、先张法先张法是指首先在台座上或钢模内张拉钢筋,然后浇筑混凝土的一种方法。将预应力钢筋一端用夹具固定在台座的钢梁上.另一端通过张拉夹具、测力器与张拉机械相连。当张拉到规定控制应力后,在张拉端用夹具将预应力钢筋固定,浇筑混凝土,当混凝土达到一定强度后,切断或放松预应力钢筋,由于预应力钢筋与混凝土间的粘结作用,使混凝土受到预压应力。先张法具有生产工序少、工艺简单、施工质量容易控制的特点。
兴宁钢结构提升中国1957年在湖北省明山水库,将有锁口的直径1.55米的钢筋混凝土管柱联成一排,作为防渗墙。钢结构提升系统60年代以后,日本发展的钢锁扣管柱围堰是将钢管柱联锁成为一个整体,可建成任何形状。若将它作为永久基础使用,则称钢锁扣管柱沉井基础,如1978年开始建造的大和川斜张桥,水中三个主墩就是用锁扣钢管柱围成直径30~33米,入土深40~50米的这种基础。
步履式顶推系统主要由顶推装置、液压及控制系统组成。每套顶推装置通过计算机控制和液压驱动来实现组合和顺序动作,以满足施工要求。顶推装置由滑箱和滑道结构部分、顶升千斤顶、平移千斤顶及纠偏装置等几部分组成。滑箱是支撑梁体的受力结构,顶面放置5cm厚橡胶垫,可以使梁体局部承载均衡,底面焊有不锈钢板,与滑道上的四氟板构成滑移面。四氟板表面做成蘑菇头形状,其间隙可藏硅油,以降低滑移面摩擦系数。滑道两侧布置带导向轮的纠偏装置,既可解决梁体顺桥向导向问题,又可解决横桥向纠偏问题。滑道下部通过套筒形式安装顶升千斤顶,千斤顶活塞头部装有球头,可自适应小范围的坡度,同时也可通过单独调整顶升千斤顶的高度,来适应不同桥向大范围的坡度。平移千斤顶是梁体水平顶推的执行机构,它推动滑箱,滑箱带动梁体移动。
草土围堰是用一层草一层土再一层草一层土在水中逐渐堆筑形成的挡水结构,为我国传统的河工技术。其下层的草土体靠上层草土体的重量,使之逐步下沉并稳定,堰体边坡很小,甚至可以没有边坡(俗称收分)。其基本断面是矩形,断面宽度是依据水深和施工时上游壅水高度及基坑施工场地要求来确定,据各地实践经验,断面宽为水深的2.7~3.3倍。流沙基础和采用机械化施工,断面宽度应适当的加大。由于草土体的沉陷较大,这必须留备足够的起高,一般超高为设计堰高的8%~l0%。
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