單壁鋼圍堰施工

深水承臺單壁鋼吊箱圍堰計算與設計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規(guī)劃(2003?2020)公路網主骨架“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”公路建設規(guī)劃“一繞、三線、三連、四大接口”公路網主框架的“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，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預應力混凝土剛構.連續(xù)組合梁橋。主橋下部基礎為群樁基礎，高樁承臺。主橋61#、62#、63#墩每個墩單幅樁基為9根02.0m鉆孔灌注樁，橫橋向3排，每排3根，承臺頂面設計標高為+4.00m,底面設計標高為0.00m,承臺平面尺寸為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。經綜合比較分析,主橋墩61#、62#、63#承臺圍堰采用單壁鋼吊箱施工。2單壁鋼吊箱的設計圍堰是用于水下施工的臨時性擋水設施。鋼吊箱圍堰的作用是通過吊箱圍堰側板和底板上的封底混凝土圍水，為承臺施工提供無水的干處施工環(huán)境。根據鋼吊箱使用功能，將其分為底板、側板、內支撐、吊掛系統(tǒng)四大部分。其中，側板、底板是鋼吊箱圍堰的主要阻水結構并兼作承臺模板。鋼吊箱圍堰是為承臺施工而設計的臨時阻水結構，其作用是通過吊箱圍堰側板和底板上的封底混凝土圍水，為承臺施工提供無水的干處施工環(huán)境；封底混凝土作為承臺施工的底模板，吊箱側板作為承臺施工的側模板。2.1構造形式的選擇國內深水承臺施工，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，技術上可行。所以我們確定采用鋼吊箱施工方案，并對吊箱側板的單壁、雙壁兩種方案進行了比較，結合本工程工期、結構特點及施工經驗等,本項目鋼吊箱側板采用單壁結構。2.2設計條件2.2.1工況條件根據鋼吊箱圍堰施工工作時段及設計受力狀態(tài)，可按以下幾個工況進行分析：①拼裝下沉階段；封底混凝土施工階段；抽水后承臺施工階段。2.2.2水位條件根據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,,根據杭州市氣象水文預報2004年仍為偏旱年，與2002年的降雨量相當，參照2002年的水位和我部3月、4月自己測量的水位情況，再結合吊箱施工進度安排（6?7月）,確定鋼吊箱的頂標高為7.50m（當施工水位接近或高于7.5m時,增設防浪板，保證正常的施工和安全），設計抽水水位為7.50m（可根據施工時的水位隨時調整）。水流速取為1.50m/s.2.2.3 結構設計條件綜合各工況條件、水位條件和施工時間，確定鋼吊箱結構設計條件（61#?63#墩）：圍堰平面內凈尺寸：14.20mX14.20m（與承臺平面尺寸相同，考慮吊箱圍堰側板兼做承臺模板）；側板頂面設計標高：7.50m（保證承臺施工在干燥無水的條件下進行，根據施工時間安排，此時預計施工水位最低在4.00m左右，最高為7.50m）；底板頂面設計高：-2.50m（封底混凝土厚度為2.50m,承臺的底標iWj為0.00m）；內支承標iWj：4.50m和7.00m（最不利工況處）；設計抽水水位：7.50m；根據自然水位變化及鋼吊箱施工作業(yè)時段，設計施工受力結構主要按照最高水位時，吊箱內抽干水后側板所受水壓力為設計依據，最低水位時，現(xiàn)澆承臺役側壓力進行校核，考慮最高水位時，鋼吊箱抗浮措施。3荷載取值依據由《鐵路橋涵設計規(guī)范》（JTJ021.98）荷載組合V考慮鋼吊箱圍堰設計荷載組合。水平荷載：￡Hj=靜水壓力+流水壓力+風力+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，水壓隨高度按線性分布；風速很小，在此可忽略；封底混凝土容重；Y=24.0kN/m3；水的浮力：Y=10kN/m3；封底混凝土與護筒之間的摩阻力取經驗值150KN/in24計算綜合工況條件分析和計算內容，對鋼吊箱各部分取最不利受力工況進行計算。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，還要對吊箱入水時底板受力情況進行復算。吊箱吊掛系統(tǒng)與底板一起進行驗算。側板以承受水平荷載為主，最不利受力工況為抽水階段，側板計算包括豎肋、水平加勁肋、面板、豎肋拼接處及焊接的內力、變形及應力計算。另外，還要對吊箱逐層入水及承臺施工等階段側板受力情況進行復算。內支撐系統(tǒng)與側板計算，在側板驗算的同時完成驗算。吊箱拼裝下沉階段主要與吊箱自重有關，以兩層拼裝完成下沉時為最不利進行計算控制，并據此計算結果設計吊點、吊帶?？垢∮嬎惴謨蓚€階段：一個階段是吊箱內抽完水后灌筑承臺混凝土前，另一個階段是澆筑完承臺且混凝土初凝前。吊箱自重+封底