鼓山大桥2#墩承台钢吊箱围堰的结构设计与施工

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1、鼓山大桥2#墩承台钢吊箱围堰的结构设计与施工：TU74　　：就鼓山大桥2#墩深水高桩承台施工用钢吊箱围堰的结构设计与施工方法进行论述，介绍相应的施工特点。　　关键词：，承台，钢吊箱围堰、结构、施工　　引言　　目前，深水结构物的基础施工方式主要有钢围堰、钢吊箱围堰等。其中钢吊箱围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构，其作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水，为承台施工提供无水的干燥施工环境。同钢围堰比较具有施工工期短、水流阻力小、利于通航、不需要沉入河床、施工难度小、混凝土用量少等特点，因而在大跨深水大型

2、桥梁中得到广泛的应用。　　福州市鼓山大桥及接线工程位于福州市东区，为连接城市二环和三环的市内快速通道。工程主线全长4.811866km。其中鼓山大桥长1520m，跨越闽江，是全线的重要控制性工程。鼓山大桥主桥为独塔自锚式悬索结构，跨度：50+150+235+35=470m。2#墩为水中墩，承台设计为独立式，承台尺寸为16.4m×16.4m×5m，承台底标高为+0.00m,承台顶标高为+5.00m，为矩形高桩承台。吊箱围堰由带喇叭口的底板、侧板、内支撑桁架组成、拼装平台、临时吊挂结构、护筒导向等部分组成，包括四

3、周封堵砼总重124.7t。　　由于2#墩位于闽江中，受地表径流、潮汐潮流共同作用，水流速度快，潮位变化大，水文条件复杂。综合考虑经济、施工条件、通航、工期影响，决定采用钢吊箱围堰工艺施工水中承台。　　一、吊箱围堰的结构设计计算　　钢吊箱围堰结构组要由侧板、底板、内支撑、吊挂系统这四大部分组成，其中侧板、底板为主要阻水结构。底板主要受竖向力。本桥由于位于感潮段，最不利受力工况为在最低水位时封底混凝土浇注阶段，此时其所受荷载有：封底混凝土自重、钢吊箱围堰自重和浮力。由此可进行底板的各项计算。侧板主要承受水平荷载，

4、荷载取值可按《公路桥涵设计通用规范》中荷载组合取用：　　∑Hi=净水压力+流水压力+风力+其他　　本桥2#墩承台风力可以忽略不记，只要考虑净水压力和流水压力。其中，单位面积的净水压力按10kN/m2计，水压随高度按线性分布；流水压力按基础断面设计流速取值；侧板最不利受力工况为围堰内封底后抽干水，承台施工前的阶段，取此工况受力荷载组合，以内支撑、底板为侧板的支座进行计算进而验算包括侧板面板、横向、竖向主肋、加劲肋、连接螺栓、焊缝等结构的内力、变形及应力计算。　　本设计计算书为2#墩承台吊箱围堰施工提供受力模型，

5、验算吊箱围堰在各种工况下，其底板、内支撑桁架、侧板的面板及肋强度是否符合施工使用要求，确保吊箱围堰的底板、内支撑行架、侧板有足够的刚度、和强度及稳定性，在一定经济合理的前提下，使承台施工得以顺利进行。　　1、基本数据　　吊箱整体尺寸:16.4×16.4×6.0m，吊箱顶标高：+5.5m，吊箱底标高：-0.50，吊箱面板厚：δ=6mm。底模作为一个整体布设面板，面板被肋分成区格500×300。　　1）底板肋：　　大肋：工C45A=140.45cm23I=35300cm4　　［C32A=61.3cmI=8602.

6、9cm　　［b14A=21.31cmI=609.4cm　　小肋：∠63×5A=6.14cmI=23.17cm　　2）侧模分顺桥向和横桥向：　　顺桥向的整体尺寸为16.4m×6.00m；　　横桥向的整体尺寸为16.4.4m×6.00m；　　侧板竖肋：∠100×10A=19.26cmI=179.51cm　　横肋：[A=45.62cmI=5118.4cm　　2、荷载计算　　1）荷载分类　　吊箱围堰主要受到水的浮力，水的侧压力，浇注混凝土时产生的侧压力等荷载作用。　　①砼灌注时产生的荷载　　砼供应量V=75m/h，则

7、砼浇注速度υ=75÷（16.4×16.4）=0.28m/h　　查《公路桥涵施工技术规范》　　侧压力；　　γ—砼的容重，γ=24KN/m；　　t—新浇砼的初凝时间，这里取；　　—外加剂影响修正系数，掺外加剂时为1.2；　　—坍落度影响修正系数，当其为110~150mm时，取1.15。　　则P=0.22×24×10×1.2×1.15×0.28=38.6Kpa　　自《公路桥涵施工技术规范》P附表D，可以查到砼对底板所产生的水平荷载值很小，且底板尺寸很大，对底板的受力没有什么影响，故由此产生的冲击荷载可以忽略。　　②

8、水压计算时偏安全考虑，水位以施工常水位计。则底板的浮力为57KN/m，侧板的水侧压力为10hKN/m。　　③砼的自重　　承台浇注后，自重P=26×5=130KN/m　　2）各工况荷载分析　　①工况1，吊箱抽水后，水位为最高潮水位时，吊箱底所受的向上的浮力为P=5.7×10=57KN/m，侧板最大水压P=57KN/m。　　②工况2，吊箱封0.5m砼后，最高水位时底板受力P=（57-0.5×24）=45