單壁鋼圍堰施工

深水承臺(tái)單壁鋼吊箱圍堰計(jì)算與設(shè)計(jì)1概況杭州至千島湖高速公路是浙江省公路水路交通建設(shè)規(guī)劃(2003?2020)公路網(wǎng)主骨架“兩縱兩橫十八連三繞三通道”之一連“杭新景高速公路”的組成部分，也是杭州市“交通西進(jìn)”公路建設(shè)規(guī)劃“一繞、三線、三連、四大接口”公路網(wǎng)主框架的“一線二富春江特大橋是杭千高速公路杭州至桐廬段第四合同項(xiàng)目中的一座特大橋，位于富陽市東洲街道的張家村以南至靈橋鎮(zhèn)北側(cè)，全橋長1679.5m,全寬33.5m,分上下行兩幅。其中主橋長367m,為68+2X120+68m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu).連續(xù)組合梁橋。主橋下部基礎(chǔ)為群樁基礎(chǔ)，高樁承臺(tái)。主橋61#、62#、63#墩每個(gè)墩單幅樁基為9根02.0m鉆孔灌注樁，橫橋向3排，每排3根，承臺(tái)頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高為+4.00m,底面設(shè)計(jì)標(biāo)高為0.00m,承臺(tái)平面尺寸為14.20X14.20m.主橋墩位于富春江深水區(qū)，最深高程在-10.0m至.12.5m之間。經(jīng)綜合比較分析,主橋墩61#、62#、63#承臺(tái)圍堰采用單壁鋼吊箱施工。2單壁鋼吊箱的設(shè)計(jì)圍堰是用于水下施工的臨時(shí)性擋水設(shè)施。鋼吊箱圍堰的作用是通過吊箱圍堰側(cè)板和底板上的封底混凝土圍水，為承臺(tái)施工提供無水的干處施工環(huán)境。根據(jù)鋼吊箱使用功能，將其分為底板、側(cè)板、內(nèi)支撐、吊掛系統(tǒng)四大部分。其中，側(cè)板、底板是鋼吊箱圍堰的主要阻水結(jié)構(gòu)并兼作承臺(tái)模板。鋼吊箱圍堰是為承臺(tái)施工而設(shè)計(jì)的臨時(shí)阻水結(jié)構(gòu)，其作用是通過吊箱圍堰側(cè)板和底板上的封底混凝土圍水，為承臺(tái)施工提供無水的干處施工環(huán)境；封底混凝土作為承臺(tái)施工的底模板，吊箱側(cè)板作為承臺(tái)施工的側(cè)模板。2.1構(gòu)造形式的選擇國內(nèi)深水承臺(tái)施工，多采用沉井、鋼圍堰或鋼吊箱法。由于沉井和鋼圍堰施工工序繁鎖，工期長，材料用量大，而鋼吊箱工藝操作簡單，節(jié)約工期，材料用量合理并能回收再利用，技術(shù)上可行。所以我們確定采用鋼吊箱施工方案，并對(duì)吊箱側(cè)板的單壁、雙壁兩種方案進(jìn)行了比較，結(jié)合本工程工期、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工經(jīng)驗(yàn)等,本項(xiàng)目鋼吊箱側(cè)板采用單壁結(jié)構(gòu)。2.2設(shè)計(jì)條件2.2.1工況條件根據(jù)鋼吊箱圍堰施工工作時(shí)段及設(shè)計(jì)受力狀態(tài)，可按以下幾個(gè)工況進(jìn)行分析：①拼裝下沉階段；封底混凝土施工階段；抽水后承臺(tái)施工階段。2.2.2水位條件根據(jù)富陽市水利局提供的近年的水位資料，2002年的最高水位為7.411m,,根據(jù)杭州市氣象水文預(yù)報(bào)2004年仍為偏旱年，與2002年的降雨量相當(dāng)，參照2002年的水位和我部3月、4月自己測(cè)量的水位情況，再結(jié)合吊箱施工進(jìn)度安排（6?7月）,確定鋼吊箱的頂標(biāo)高為7.50m（當(dāng)施工水位接近或高于7.5m時(shí),增設(shè)防浪板，保證正常的施工和安全），設(shè)計(jì)抽水水位為7.50m（可根據(jù)施工時(shí)的水位隨時(shí)調(diào)整）。水流速取為1.50m/s.2.2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件綜合各工況條件、水位條件和施工時(shí)間，確定鋼吊箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件（61#?63#墩）：圍堰平面內(nèi)凈尺寸：14.20mX14.20m（與承臺(tái)平面尺寸相同，考慮吊箱圍堰側(cè)板兼做承臺(tái)模板）；側(cè)板頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高：7.50m（保證承臺(tái)施工在干燥無水的條件下進(jìn)行，根據(jù)施工時(shí)間安排，此時(shí)預(yù)計(jì)施工水位最低在4.00m左右，最高為7.50m）；底板頂面設(shè)計(jì)高：-2.50m（封底混凝土厚度為2.50m,承臺(tái)的底標(biāo)iWj為0.00m）；內(nèi)支承標(biāo)iWj：4.50m和7.00m（最不利工況處）；設(shè)計(jì)抽水水位：7.50m；根據(jù)自然水位變化及鋼吊箱施工作業(yè)時(shí)段，設(shè)計(jì)施工受力結(jié)構(gòu)主要按照最高水位時(shí)，吊箱內(nèi)抽干水后側(cè)板所受水壓力為設(shè)計(jì)依據(jù)，最低水位時(shí)，現(xiàn)澆承臺(tái)役側(cè)壓力進(jìn)行校核，考慮最高水位時(shí)，鋼吊箱抗浮措施。3荷載取值依據(jù)由《鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ021.98）荷載組合V考慮鋼吊箱圍堰設(shè)計(jì)荷載組合。水平荷載：￡Hj=靜水壓力+流水壓力+風(fēng)力+其他；豎直荷載：EGj=吊箱自重+封底混凝土重+浮力+其他；其中：單位面積上的靜水壓力按lOkN/nf計(jì)，水壓隨高度按線性分布；風(fēng)速很小，在此可忽略；封底混凝土容重；Y=24.0kN/m3；水的浮力：Y=10kN/m3；封底混凝土與護(hù)筒之間的摩阻力取經(jīng)驗(yàn)值150KN/in24計(jì)算綜合工況條件分析和計(jì)算內(nèi)容，對(duì)鋼吊箱各部分取最不利受力工況進(jìn)行計(jì)算。底板主要承受封底混凝土重量和吊箱自重。荷載組合為混凝土自重+吊箱自重+浮力，此外，還要對(duì)吊箱入水時(shí)底板受力情況進(jìn)行復(fù)算。吊箱吊掛系統(tǒng)與底板一起進(jìn)行驗(yàn)算。側(cè)板以承受水平荷載為主，最不利受力工況為抽水階段，側(cè)板計(jì)算包括豎肋、水平加勁肋、面板、豎肋拼接處及焊接的內(nèi)力、變形及應(yīng)力計(jì)算。另外，還要對(duì)吊箱逐層入水及承臺(tái)施工等階段側(cè)板受力情況進(jìn)行復(fù)算。內(nèi)支撐系統(tǒng)與側(cè)板計(jì)算，在側(cè)板驗(yàn)算的同時(shí)完成驗(yàn)算。吊箱拼裝下沉階段主要與吊箱自重有關(guān)，以兩層拼裝完成下沉?xí)r為最不利進(jìn)行計(jì)算控制，并據(jù)此計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)吊點(diǎn)、吊帶。抗浮計(jì)算分兩個(gè)階段：一個(gè)階段是吊箱內(nèi)抽完水后灌筑承臺(tái)混凝土前，另一個(gè)階段是澆筑完承臺(tái)且混凝土初凝前。吊箱自重+封底