DB45T 2119-2020 鋼套箱及鋼吊箱圍堰設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范

DB45鋼套箱及鋼吊箱圍堰設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范廣西壯族自治區(qū)市場監(jiān)督管理局發(fā)布I II 1 1 1 2 4 5 5 III1鋼套箱及鋼吊箱圍堰設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范23.13.23.33.43.5內(nèi)支撐strut3.63.73.8拉壓桿strut-and-tie4.1材料性能34.2作用效應(yīng)及承載力F'fw,k——鋼套箱圍堰水浮力標(biāo)準(zhǔn)值；4.3幾何參數(shù)4.4計算系數(shù)及其他45.1一般規(guī)定5.1.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰原材料、半成品或成品的質(zhì)量及使用性能，應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)5.2鋼材5.2.3熱軋工字鋼、槽鋼、角鋼、H型鋼和鋼管等型材產(chǎn)品的規(guī)格、外形、重量和允許偏差應(yīng)符合相5.3混凝土5.3.1鋼套箱及鋼吊箱封底混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。5.3.3混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck、ftk應(yīng)按表1采用。2）fckftk5.3.4混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值fc、ft應(yīng)按表2采用。2）級fcft55.4連接材料5.5材料選用5.5.1結(jié)構(gòu)鋼材的選用應(yīng)遵循安全、經(jīng)濟(jì)的原則，綜合考慮結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、結(jié)構(gòu)型式、應(yīng)力狀態(tài)、連接方法、工作環(huán)境、鋼材厚度和價格等因素，5.5.2承重結(jié)構(gòu)所用的鋼材應(yīng)具有較高的強(qiáng)度與良好的延性、韌性和焊接性能。5.5.3焊條或焊絲的型號和性能應(yīng)與相應(yīng)母材的性能相適應(yīng)，其熔敷金屬的力學(xué)性能不應(yīng)低于相應(yīng)母6.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程實施前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場勘查、收集相關(guān)資料。6.2工程勘察前應(yīng)收集地形、地質(zhì)、水文、氣象、航運、港口、碼頭、動植物、土壤狀6.3工程勘察應(yīng)包括鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程所在地的地形測量、地質(zhì)勘察、水文勘察、工程環(huán)境與6.5工程勘察還應(yīng)調(diào)查設(shè)計工程地質(zhì)資料、施工周期、施工季節(jié)、河床演變及河床受沖刷程度等相關(guān)6.6應(yīng)根據(jù)勘察資料、現(xiàn)場實際情況以及工程經(jīng)驗進(jìn)行鋼套箱及鋼吊箱圍堰方案對比論證，初步建議7.1.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰頂標(biāo)高為施工期設(shè)計水位(包括浪高)＋0.5m～0.7m。7.1.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰屬于臨時結(jié)構(gòu)，其設(shè)計應(yīng)遵循安全、適用、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的原則。7.1.3鋼套箱及鋼吊箱圍堰設(shè)計應(yīng)滿足主體結(jié)構(gòu)施工的要求，并應(yīng)符合相關(guān)行業(yè)的規(guī)定。7.1.4鋼套箱及鋼吊箱圍堰設(shè)計應(yīng)與其制造、運輸、施工和拆除等工序緊密結(jié)合，應(yīng)同步確定運輸方7.1.5根據(jù)水文、氣象、地質(zhì)等資料，擬定鋼套箱及鋼吊箱圍堰的制造、運輸和吊裝方案，選取邊界7.1.6鋼套箱及鋼吊箱圍堰宜結(jié)合相關(guān)行業(yè)規(guī)范要求采用極限狀態(tài)法設(shè)計。7.1.7鋼套箱及鋼吊箱圍堰設(shè)計文件應(yīng)包括有限元分析模型、計算書、設(shè)計說明、相關(guān)施工圖紙，圖6v≥52≤v＜5v≥52≤v＜5波浪重現(xiàn)期(a)水位、流速重現(xiàn)期(a)7.2設(shè)計原則7.2.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程應(yīng)根據(jù)主體工程實際情況進(jìn)行專項設(shè)計。7.2.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計采用承載能力極限狀態(tài)驗算強(qiáng)度和穩(wěn)定性。7.2.3進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，可按下列承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)，見公式（1.......................................等級為二、三級的鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程不應(yīng)小于0.9；0——承載能力極限狀況下作用組合的效應(yīng)設(shè)計值：對持久或短暫設(shè)計狀況應(yīng)按作用的基本組合7.2.4應(yīng)根據(jù)水文、氣象、地質(zhì)、通航、圍堰內(nèi)構(gòu)筑物尺寸等設(shè)計資料，確定鋼套箱及鋼吊箱圍堰型7.2.5對于特殊情況，可以根據(jù)實際工程要求，采用組合的結(jié)構(gòu)型式，如單雙壁豎向組合鋼套箱及鋼77.3設(shè)計選型7.3.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰型式選擇應(yīng)遵循下列原則：7.3.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰設(shè)計選型應(yīng)主要考慮如下因素：7.3.3鋼套箱及鋼吊箱圍堰設(shè)計選型應(yīng)結(jié)合擬施工結(jié)構(gòu)物與河床的相對位置考慮。7.4荷載7.4.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰設(shè)計采用的作用分為：永久作用和可變作用兩類，規(guī)定于表6中。123456789注2：可變作用應(yīng)根據(jù)不同的極限狀態(tài)分別采用標(biāo)準(zhǔn)值或頻遇值作為其代表值。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計及按彈性階段計算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為可變作用的代表值。正常使用的極限狀態(tài)按短期效應(yīng)（頻遇）組合設(shè)計7.4.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮圍堰上可能出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用8表7參與鋼套箱及鋼吊箱圍堰結(jié)構(gòu)計算的各項注1：只有在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗算時，則應(yīng)以不注2：當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時，該作用不應(yīng)參與效應(yīng)組合。實際不可能出現(xiàn)的作用或7.4.3作用在鋼套箱及鋼吊箱圍堰上的動水壓力，可以按以下公式進(jìn)行計算：P=P=KHγ....................................）；7.4.4驗算鋼套箱及鋼吊箱圍堰構(gòu)件的剛度時，不應(yīng)考慮波浪作用力，其變形值不應(yīng)超過L/400。7.4.5作用在鋼套箱及鋼吊箱圍堰上的重力及摩擦力、靜水壓力、動水壓力、波浪力及施工荷載等，120.90347.5設(shè)計計算7.5.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰應(yīng)結(jié)合工況進(jìn)行整體抗浮、抗傾覆及構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計算。7.5.2對鋼套箱及鋼吊箱圍堰結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力和位移應(yīng)采用一階彈性分析法進(jìn)行分析和設(shè)計，并按97.5.3對于型式和受力復(fù)雜的鋼套箱及鋼吊箱圍堰結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用一階彈性分析方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析設(shè)計時，應(yīng)按照結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定理論確定構(gòu)件的計算長度系數(shù)，并按GB50017的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計。7.5.4鋼套箱及鋼吊箱圍堰應(yīng)采用三維有限元模型進(jìn)行強(qiáng)度直接計算，其它鋼套箱及鋼吊箱圍堰構(gòu)件7.5.6鋼套箱及鋼吊箱圍堰在建模計算分析中，板單元可按橫肋、縱肋間距劃分單元格，每個單元格中板單元劃分最低要求為6×6。7.5.7設(shè)有隔板的雙壁鋼套箱及鋼吊箱圍堰，其隔板沿圍堰厚度方向單元劃分?jǐn)?shù)量不少于4;板單元7.5.8設(shè)有封底混凝土的鋼套箱及鋼吊箱圍堰，建模時圍堰底部宜按鉸接約束進(jìn)行模擬。7.5.9對于鋼套箱及鋼吊箱圍堰的結(jié)構(gòu)構(gòu)——若豎肋或橫肋采用鋼板的型式，可簡化成“T”型受力單元，其高寬比不得大于25,否則應(yīng)進(jìn)板厚之比應(yīng)小于80,否則應(yīng)進(jìn)行局部穩(wěn)定分析。7.5.10鋼套箱及鋼吊箱圍堰構(gòu)件的設(shè)計計算除滿足上述要求外，還應(yīng)按GB50017的規(guī)定進(jìn)行下列驗——若圍堰下放前不預(yù)先安裝好內(nèi)支撐，應(yīng)對圍堰逐層(抽水)支撐的安裝步驟進(jìn)行受力分析；7.5.12鋼套箱圍堰的整體抗傾覆(見圖1)應(yīng)按公式(3)、(4)、(5)計算：D.R河床或地面F"圖1鋼套箱圍堰整體抗傾覆驗算圖................................2——鋼套箱圍堰上部其它結(jié)構(gòu)自重（kN），如封底混凝土、鋼套箱圍堰結(jié)構(gòu)中間的灌注混凝）；Mr=FidD.....................................Fid——動水壓力、波浪力、冰壓力等可變荷載合力(kN)；7.5.13在進(jìn)行鋼套箱及鋼吊箱圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)充分考慮鋼套箱及鋼吊箱圍堰的抗浮穩(wěn)定及局部抗浮的要求，施工過程中應(yīng)計算鋼套箱及鋼吊箱圍堰的抗浮穩(wěn)定性及各施工階7.5.14鋼套箱及鋼吊箱圍堰封底混凝土厚7.5.15鋼套箱及鋼吊箱圍堰圍檁設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定：NMσ=d+max...................................max?lAlwNd——圍檁或支撐軸心壓力（kN）；7.5.16鋼套箱及鋼吊箱圍堰支撐設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定：7.6鋼套箱圍堰設(shè)計及構(gòu)造要求7.6.1鋼套箱圍堰按結(jié)構(gòu)可分為雙壁鋼套箱圍堰和單壁鋼套箱圍堰。7.6.2用于深水基礎(chǔ)施工的鋼套箱圍堰宜優(yōu)先選用圓形或圓端形雙壁鋼套箱圍堰。7.6.4鋼套箱圍堰可由側(cè)板、內(nèi)支撐和封底混凝土組成。7.6.5鋼套箱圍堰側(cè)板可由壁板、豎向加勁肋、橫向加勁肋或橫向隔板組成。7.6.7鋼套箱圍堰側(cè)板的拼縫應(yīng)連接可靠、嚴(yán)密不漏水。7.6.8雙壁鋼套箱圍堰底部宜設(shè)置刃腳，刃腳宜采用混凝土填充密實。單壁鋼套箱圍堰側(cè)板底部結(jié)構(gòu)7.6.9鋼套箱圍堰內(nèi)支撐可選用鋼管、型鋼或桁架結(jié)構(gòu)。7.6.10對內(nèi)支撐的設(shè)計，要求受力清晰、設(shè)計合理，并充分考慮對橋梁后續(xù)施工的影響。6.0～8.0。7.6.15鋼套箱圍堰的整體下沉應(yīng)按公式（7）進(jìn)行計算：Ks0=......................................）；）；fkbst,sF′+RfkbK——下沉穩(wěn)定系數(shù)，取0.8～1——鋼套箱圍堰自重(kN)；Ff,k——鋼套箱圍堰水浮力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)；Ff——鋼套箱圍堰總摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)；7.6.18雙壁鋼套箱圍堰兼作施工平臺時，應(yīng)根據(jù)施工荷載對圍堰結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗算。7.7鋼吊箱圍堰設(shè)計及構(gòu)造要求7.7.1鋼吊箱圍堰按結(jié)構(gòu)可分為雙壁鋼吊箱圍堰與單壁鋼吊箱圍堰。7.7.2鋼吊箱圍堰施工時，應(yīng)分析圍堰對樁基穩(wěn)定性和水平位移產(chǎn)生的影響。7.7.4鋼吊箱圍堰結(jié)構(gòu)主要由底板龍骨、底板、側(cè)板、內(nèi)支撐、吊掛系統(tǒng)及封底混凝土等組成。7.7.5鋼吊箱圍堰側(cè)板可由壁板、豎向加勁肋、橫向加勁肋組成。7.7.6雙壁鋼吊箱圍堰側(cè)板內(nèi)外壁板間應(yīng)設(shè)置水平桁架或?qū)嵏故綑M隔板，必要時設(shè)置豎向隔艙板。7.7.7吊箱圍堰底板根據(jù)施工條件可選用鋼結(jié)構(gòu)底板或鋼筋混7.7.8鋼吊箱圍堰側(cè)板之間、側(cè)板與底板之間的拼縫應(yīng)連接可靠、嚴(yán)密不漏水。7.7.9鋼吊箱圍堰內(nèi)支撐可選用鋼管、型鋼或桁架結(jié)構(gòu)。7.7.10鋼吊箱圍堰吊桿可采用精軋螺紋鋼、鋼吊帶、型鋼等多種型式，其力學(xué)指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計要求。7.7.12鋼吊箱圍堰底板頂面設(shè)計高程應(yīng)根據(jù)承臺底面高程及封底混凝土厚度確定。7.7.13鋼吊箱圍堰設(shè)計的內(nèi)外水壓差應(yīng)綜合考慮施工計劃、結(jié)構(gòu)安全及經(jīng)濟(jì)性等因素經(jīng)計算確定。7.7.19雙壁鋼吊箱圍堰兼作施工平臺時，應(yīng)根據(jù)施工荷載對圍堰結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗算。7.7.20小型或不采用整體吊裝的鋼吊箱圍堰設(shè)計8.1一般規(guī)定8.1.1施工前，應(yīng)根據(jù)合同文件、設(shè)計文件、現(xiàn)場條件、鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程重點、難點和工藝8.1.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工應(yīng)編制專項施工方案并報相關(guān)部門批準(zhǔn)后方可實施。8.1.3施工前，在原勘察基礎(chǔ)上應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場查勘，收集下列資料：8.1.4針對有樁基礎(chǔ)的情況下，本規(guī)定所指的鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工，均為樁基礎(chǔ)施工完成的條件遺失或變位時，應(yīng)及時補(bǔ)樁校正，并經(jīng)相應(yīng)技術(shù)質(zhì)量管8.1.6施工前應(yīng)對進(jìn)場材料、構(gòu)件進(jìn)行檢驗和驗收。8.1.7鋼套箱及鋼吊箱圍堰構(gòu)件焊接時環(huán)境條件應(yīng)滿足下列規(guī)定，當(dāng)超過規(guī)定時，應(yīng)采取防護(hù)措施：8.1.8鋼套箱及鋼吊箱圍堰，施工前應(yīng)調(diào)查河床底部地形、地質(zhì)狀況，必要時對河床進(jìn)一步處治，以8.1.9鋼套箱及鋼吊箱圍堰在落至河床前，應(yīng)采取措施確保河床基底承載力滿足要求，必要時采取相8.1.10鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工時應(yīng)建立健全安全質(zhì)量管理體系，制訂各項施工管8.2鋼套箱圍堰施工8.2.1鋼套箱圍堰按施工工藝可分為現(xiàn)場組拼就位、異位組拼后整體運輸就位。8.2.2鋼套圍堰施工前準(zhǔn)備工作應(yīng)符合下列規(guī)定：8.2.3鋼套箱圍堰宜在工廠內(nèi)分塊制造，依次組拼成整體。其加工制造、質(zhì)量及檢驗評定應(yīng)符合8.2.4鋼套箱圍堰塊段運輸應(yīng)符合下列規(guī)定：8.2.5鋼套箱圍堰現(xiàn)場分塊拼裝應(yīng)符合下列規(guī)定：8.2.6鋼套箱圍堰內(nèi)支撐安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：8.2.7鋼套箱圍堰導(dǎo)向結(jié)構(gòu)安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：8.2.8鋼套箱圍堰下放設(shè)施包括主吊點、吊桿及錨梁、液壓千斤頂、升降梁等吊掛系統(tǒng)，其安裝應(yīng)符8.2.9鋼套箱圍堰異位拼裝應(yīng)符合下列規(guī)定：8.2.10鋼套箱圍堰采用船臺滑道下水浮運時應(yīng)符合下列規(guī)定：8.2.11鋼套箱圍堰采用氣囊法坡道滑移入水時應(yīng)符合下列規(guī)定：——鋼支墩間距應(yīng)根據(jù)氣囊布置方式進(jìn)行擺放，并滿足圍堰結(jié)構(gòu)局部受力和場地地基承載力的要8.2.12鋼套箱圍堰采用浮吊裝船運輸時應(yīng)符合下列規(guī)定：舶不能滿足要求時，可以采用兩艘相同規(guī)格底部進(jìn)行清理，清理時應(yīng)確保河床平整度、標(biāo)高等滿足后8.2.16鋼套箱圍堰封底應(yīng)符合下列規(guī)定：8.2.18鋼套箱圍堰拆除應(yīng)符合下列規(guī)定：8.3鋼吊箱圍堰施工8.3.1按施工工藝可分為現(xiàn)場組拼就位、異位組拼后整體運輸（浮運）就位。8.3.2施工前準(zhǔn)備工作應(yīng)符合8.2.2的規(guī)定。8.3.3宜根據(jù)結(jié)構(gòu)特點在工廠內(nèi)分段分塊制造，并符合國家現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范規(guī)定。8.3.4塊段運輸應(yīng)符合8.2.4的規(guī)定。8.3.5現(xiàn)場分塊拼裝應(yīng)符合8.2.5的規(guī)定。8.3.6內(nèi)支撐安裝應(yīng)符合8.2.6的規(guī)定。8.3.7導(dǎo)向結(jié)構(gòu)安裝應(yīng)符合8.2.7的規(guī)定。8.3.8下放設(shè)施安裝應(yīng)符合8.2.8的規(guī)定。8.3.9異位拼裝應(yīng)符合8.2.9的規(guī)定。8.3.10整體浮運應(yīng)符合8.2.13的規(guī)定。8.3.11整體船運應(yīng)符合8.2.14的規(guī)定。2)清理干凈圍堰底板底面標(biāo)高以上8.3.14底板樁基預(yù)留孔的封堵施工應(yīng)符合下列規(guī)定：8.3.16抽水時，應(yīng)加強(qiáng)對圍堰側(cè)板和吊掛系統(tǒng)的觀8.3.17封底混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后方可進(jìn)行鋼吊箱體系轉(zhuǎn)換。9.1一般規(guī)定9.1.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工前，應(yīng)按相關(guān)要求編制專項的施工方案；需要進(jìn)行論證的專項施工方9.1.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰實施前，應(yīng)按相關(guān)要求辦理各種施工許可手續(xù)，并按要求以書面的型式進(jìn)9.1.4鋼套箱及鋼吊箱圍堰應(yīng)結(jié)合工況進(jìn)行整體抗浮、抗傾覆及構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性驗算。9.2河流沖刷9.2.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰在施工及使用過程中，應(yīng)考慮底部河床沖刷對圍堰的影響，必要時采取措9.2.2工程場地的地質(zhì)、水深、水位及水流速度，近海水域尚需考慮潮汐、波浪的影響。9.2.5封底混凝土施工后，在抽水前應(yīng)復(fù)核沖刷情況及抗浮穩(wěn)定計算是否與原設(shè)計計算相符。9.3腐蝕環(huán)境9.3.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰應(yīng)根據(jù)施工和使用期限及環(huán)境腐蝕類型、腐蝕等級做防腐設(shè)計。9.3.4鋼套箱及鋼吊箱圍堰的防腐設(shè)計應(yīng)貫徹適用、經(jīng)濟(jì)的原則，并結(jié)合圍堰使用情況，可采用表面9.4