钢围堰施工方案.doc

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1、钢围堰施工方案1、工程概述呼准铁路黄河特大桥主桥26#~32#墩位于水中，根据地质水文资料可知，26#、27#、28#墩位于主河槽，水深在1.5～3.0m，流速较大，墩位处覆盖层较薄（厚度为2~4m），主要以粉细砂为主，覆盖层往下主要为泥岩和砂岩。2、方案选择由于主河槽内流速较大，河床冲刷比较严重，且承台底嵌入岩层，要在岩层上筑岛或打钢板桩围堰非常困难，因此设计设计考虑采用双壁钢围堰。采用双壁钢围堰具有以下优点：（1）、能承受较大的水压，因此能尽可能的提高抽水水位。（2）、结构刚性大，能承受向内或向外

2、的压力。所以不怕洪水淹没围堰，也不怕下沉翻砂，施工十分安全可靠。（3）、圆形双壁钢围堰工序单一，施工简便，围堰在水中是以灌水下沉，主要工作就是拼装围堰钢壳，必要时进行水下钻爆抓渣。同时围堰内没有支撑，吸泥下沉和清基都比较方便。这样能及早封底，使围堰尽早达到稳定状态。（4）、双壁钢围堰顶部的施工平台，能够承受较大的施工荷载，可在围堰上直接做钻孔桩施工平台。（5）、双壁钢围堰结构简单、设计快、制造方便。3、钢围堰的结构布置为了减少围堰内部支撑，为承台和墩身的施工提供便利，围堰设计成圆形双壁钢围堰。由于钢围

3、堰要嵌入岩层，下沉速度较慢，考虑到工期的影响，主桥26#、27#、28#三个墩采用钢围堰，其余水中墩采取筑岛方案。设计水位采用流凌时最高水位986m，水流速度按1.5m/s；围堰尺寸按承台加大0.25m，作为施工空间。钢围堰外径为16.8m，内径为14.8m。围堰外壁采用6mm厚的钢板，内壁为4mm厚的钢板，内外壁间距为100cm。沿外壁周围间隔55.0cm设一道竖向加劲肋，竖肋采用∠75×50×6mm的角钢，每间隔一道采用[10的槽钢进行补强。横向加劲肋间距为100cm，采用∠75×75×6mm的角

4、钢，每间隔1m左右设一道水平环形桁架和竖向桁架，桁架采用∠75×75×6mm的角钢焊接而成，具体结构见《黄河大桥双壁钢围堰图》。围堰分3节，每节由8块组成，底节内、外壁之间设有隔仓板，隔仓板厚4mm。设置隔仓板的目的是：保证水中悬浮阶段于井壁内灌水下沉时围堰的稳定，以及沉落至河床时能分仓灌水或灌注砼，以适应河床面的高差和调整围堰的倾斜度。4、围堰的检算（1）、计算假定假设水深3m、覆盖层粉细砂的厚度为4m，砂的饱和容重为20KN/m3、内摩擦角φ=35º，计算竖向加劲肋时，壁板按55cm的宽度参与受力

5、。（2）、围堰所受压力计算水下7m处的静水压力：P0=γ水×h水×b=10×7×0.55=38.5KN/m承台底处围堰所受的静止土压力：P土=（1-sinφ）×γ砂浮×h砂×b=0.43×10×4×0.55=9.46KN/m承台底处围堰所受的水压力、静止土压力之和为：P=38.5+9.46=47.46KN/m（3）、对壁板进行检算计算时将壁板与横向加劲肋看成一个整体受力结构，按支撑在竖向加劲肋上的多跨简支连续板计算。□120×10mm钢板Ix=bh3/12=1×123/12=144cm4，截面面积为1

6、2cm2，围堰高度按8m计。Ix板=bh3/12=100×0.63/12=1.6cm4X=100×0.6×(0.3+6)/(800×0.6+12×2)=4.5cmIx=1.6+144×2+100×0.6×1.82+12×2×4.52=970cm4由程序计算出Mmax=2.7KN•mσ=Mmaxy/Ix=12.53Mpa<[σ]=200Mpa强度满足要求.（4）、对竖向加劲肋进行计算（将其看成支撑在水平桁架上的多跨连续梁，按55cm的宽度参与受力）∠75×50×6mm角钢截面面积为7.26cm2，W=8

7、.12cm3由程序计算Mmax=1.4KN•mσ=Mmax/W=1.4×103/8.12=172.4Mpa<[σ]=200Mpa为了加大安全系数，每隔1道采用[10槽钢进行补强。因此强度可以满足要求。（5）、水平横撑（桁架）的计算由于圆形钢围堰的对称性，取微小单元进行计算，将非结点荷载转化为结点荷载，杆件上所受的最大压力N=72KNσ=N/A=72×103/(8.797×10-4)=81.85Mpa<[σ]=200Mpa强度满足要求。为了增加桁架的整体稳定性，每间隔1.1m用∠75×75×6mm设一道

8、竖向桁架，将每一层水平桁架进行连接。（6）、抗浮力检算若围堰封底后不渗水，则不存在浮力；万一出现渗水现象，则增加配重，在围堰顶部压上浮箱，箱中抽满水，以抵抗水的浮力，另外桩基与封底混凝土之间有很大锚固力，从而可以确保围堰的稳定。经计算可知：围堰的结构形式，能够满足强度要求。5、钢围堰的制造和拼装（1）、钢围堰的加工先根据设计分块尺寸在平整硬化后的场地（表面铺4mm厚的钢板）上放样，做出钢围堰的加工胎膜。钢围堰严格按照技术交底要求进行各部尺寸的下料，弧形板