复新河大桥深水基础施工方案承台钢套箱设计计算书.doc

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1、复新河大桥深水基础施工方案承台钢套箱设计计算书江苏润扬交通工程集团有限公司济徐高速公路JX-FX1标项目经理部二○○八年四月-19-9#、10#墩承台钢套箱设计计算本套箱围堰设计为济徐高速公路江苏段丰县一标——JX-FX1施工标段K8+405.5～K9+061.5跨越师寨与顺河之间界河——复新河大桥的9#、10#墩施工深水承台所用。该套箱钢围堰（顶标高的确定见工作平台施工方案P1）约10.0m高，拟分上下两层。上层高5.0m，下层高5.0m，如下图所示：上层：面板厚δ=6mm横向肋为：[10＠500竖向肋为：

2、[12.6＠500下层：面板厚δ=8mm横向肋为：［10＠500竖向肋为：［14a＠500面板四周设∠125×125×10角钢与相邻面板连接，连接螺栓开孔Ф22mm，孔距20mm单排，螺栓M20×65mm钢套箱内设三层围令，上层围令设置标高▽35.0m处；中层围令设置标高▽31.5m处，下层围令设置标高▽28.5m处（封底砼顶面顶面向上0.5m处）根据复新河大桥主墩承台设计图和面块受吊重4.0T限重，绘制套箱设计图，设计计算为下：-19-一、设计依据1、复新河大桥施工图设计；2、实测河床断面图；3、丰县历年的

3、水文资料；4、各种桥涵设计、施工规范和设计计算手册；二、方案可行性研究及其对策1、筑岛围堰：根据复新河大桥施工图设计，主墩承台顶面在河床面以下（接近河床面），墩位处水深4.5m左右。如采用土围堰（包括草袋土围堰或木桩土围堰），则围堰较高，且顶下挖4.0～5.0m，必须将围堰做得很大。这样工程量很大，费工费时，土壤又缺乏，无论是从工期还是造价上均不够合理，同时在施工过程中还存在巨大风险，故此方案不能采纳。2、钢套箱围堰：利用钢管桩脚手平台拼装，下沉钢套箱比较方便，而且钢套箱下沉4.5～5.0m是完全可能的。在本

4、桥的地质条件下，下沉4.5～5.0m最好采用双壁钢套箱，由于本身自重较大，这完全是可取的。但双壁钢围堰工程成本较大且不能回收利用，经济上难以承受也不可取。根据施工现场的实际情况，水流流速较慢，故考虑可以先在钢套箱下沉的范围，用挖泥船挖泥，将河床标高降低2.0m左右，则钢套箱实际下沉深度由4.5～5.0m，降至2.5～3.0，这样就可以采用单壁钢围堰，不但使每付套箱成本大大降低，还可以在墩身出水后，将单壁钢围堰拔除，转为下半幅承台施工所用。最后研究决定，采用先挖泥降低河床标高的对策，采用单壁钢围堰施工承台。三、

5、套箱围堰平面尺寸及标高的确定1、套箱围堰的标高拟定顶标高：根据复新河历年水文资料及一般以十年一遇的水位作为施工水位，故将施工水位定为▽36.0m，因流速不大，只考虑0.5m安全高度，所以套箱围堰顶标高为36.5m；底标高：承台底标高为28.0m，封底混凝土厚度拟定为1.0m，围堰吸泥下沉后用蛇皮袋装泥铺平的处理高度约为0.2m，再考虑套箱的底脚切入好土层0.3m，-19-则底脚标高应为28.0-1.0-0.2-0.3=26.5m套箱围堰总高度为h=36.5-26.5=10.0m2、套箱围堰平面尺寸的拟定套箱围

6、堰下沉至设计标高后封底抽水，变水中施工为陆上施工，同时套箱又兼作浇筑承台的外模。为了保证承台轴线的精确，故在承台外缘凿出10cm，作为钢套箱在下沉时的偏差余量，所以在设计钢套箱围堰时，平面尺寸为：净（10.5+2×0.10）×（6.5+2×0.1）=10.7×6.7m-19-四、承台施工流程图：-19-五、钢围堰设计计算1、面板设计计算1）重量分块计算按现在的25T吊机和8m左右的吊距，宜将板块重量控制在5.0T以内。钢围堰平面尺寸如下图所示：钢围堰总高度10.0m上层高：5.0m下层高：5.0m图中A、B为

7、上层分块编号，C、D为下层分块编号其中如C板块在5.0T以内，则A、B、D肯定在5.0T之内。块件C，G=6.7×5.0×140kg/m2=4.69T<5.0T短边方向围堰不需分块。2）面板的强度和刚度验算钢套箱面板在拼装过程中及吸泥下沉过程，只需控制好内外水头，使之相等，面板的受力很小，在上述工况下可以不作验算，只是在封底抽水后，内外形成压力差，在此工况下，对面板需进行强度和刚度的验算。（1）上层套箱面板强度验算：套箱的纵横向加劲肋间距均为50cm，面板厚度δ=6mm，最大水深h=4.5m，面板上水侧压力-

8、19-P=r×h=1.0×4.5=45Kpa将面板压力简化为阶梯荷载时：P=r×(h-0.5/2)=42.5Kpa面板L1=L2=50cmL1/L2=1<2应按双向板计算利用《建筑结构静力计算手册》表4-4当μ=0时，（μ为泊桑比）-19-μ＝0代表一种实际并不存在的理想材料，本围堰为钢材，μ应为0.3注：临时结构取1.3的容许应力增大系数（2）下层套箱面板强度验算套箱的纵横向加劲肋间距均为50cm