苏拉马都跨海大桥钢套箱水下砼封底

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 苏拉马都跨海大桥钢套箱水下砼封 底 摘要：主要介绍印度尼西亚苏 拉马都跨海大桥主墩承台钢套箱结构形 式，承台套箱采用单壁钢吊箱形式，由 底板、侧板、内支撑、悬吊系统、导向 系统构成。套箱底板和侧板均采用后场 分块加工，现场拼装焊接底板，侧板分 块之间采用栓接，浇筑封底混凝土时在 侧板开孔，保证套箱内外水位相同。承 台套箱封底混凝土采用总厚度 1.0m 混 凝土封底，分两层浇筑，第一层水下封 底混凝土厚度 0.80m，第二层在套箱内 抽水后无水干环境下加焊胡须筋和型钢 反压牛腿后浇筑 0.20m 混凝土找平层。 中国论文网 /2/view-12870944.htm -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 关键词：单壁钢套箱、水下混凝 土、混凝土封底、胡须筋、施工 Abstract: this paper is mainly introduce Indonesia horse Ursula sea- crossing bridge pile caps is main piers steel set of box structure form, tester sets box adopts single wall hanging box steel form, by bottom, side plate, interior support, suspension system, guide system structure. Set of box bottom and sides all use backcourt block processing, field assembly welding the bottom, side panel block between the bolt meet, casting back cover when the side plates concrete hole, ensure that set of box inside and outside the same water level. Sets the back cover concrete pile box total thickness 1.0 m concrete bottom sealing, two layer casting, the first underwater concrete bottom sealing layer thickness of 0.80 m, and the second on a box after pumping without water under the environment of dry and -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 welding steel and steel beard back pressure after the casting concrete screed-coat 0.20 m. Keywords: single wall of steel box, the underwater concrete bottom sealing and reinforced concrete, beard, construction 中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号： 1. 工程概况 苏拉马都跨海大桥是印度尼西亚 联接泗水马都拉岛的一座特大型桥梁， 主桥为双塔双索面叠合梁飘浮体系斜拉 桥，全长 818m，主跨 434m。主桥基础 工程位于马都拉（MADURA）海峡， 水深约 21m，属于浅海区，P46、P47 主墩分别设计有 56 根直径 2.4m，桩 长分别为 97m、104m 的钻孔灌注桩， 钢护筒外径 2.68m，内径 2.64m，壁厚 20mm，入土深度分别为 10m、15m。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 主墩承台采用八边形构造，平面尺寸为 5720cm3400cm，承台底标高-0.99m， 高 6.0m。承台采用单壁钢套箱施工工艺， 一座主墩承台混凝土方量 10632m， 分三次浇筑。封底混凝土厚 1.00m，方 量为 1451 m。主塔基础一般构造 图见图 1。 图 1 主塔基础一般构造图 2. 设计条件 2.1 设计水位 设计水位：+1.30m，设计低水位： -0.99m。 经过我们的实际观测（部分时段） ，桥位处的潮水位标高与潮汐表提供数 据不符合，实测的潮汐标高数据如下： 实测最高潮水位：1.30 m； 实测最低潮水位：1.60 m； 考虑在最高潮水位浪高 0.50m， 则最高潮水位按1.80m 控制计算，最 低潮水位按-1.60m 控制计算。 2.2 水流流速 设计高水位时：潮流 V=1.68m/s -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 2.3 波浪 20 年一遇风暴水位的 NE：H5%=1.2m，波浪波长 L=18.2m， 周期 T=3.4s。 2.4 海床标高及水深 海床标高：P46 号墩- 19.0m，P47 号墩-16.68m ；水深 P46 号 墩 d=20.3m，P47 号墩的=17.98m（静水 面） 。 2.5 结构设计条件 钢套箱底标高：-1.99m，顶标高 +5.310m，钢套箱平面内净尺寸： 57.234m。 3. 钢套箱结构形式 承台套箱采用单壁钢吊箱形式， 由底板、侧板、内支撑、悬吊系统、导 向系统构成。套箱底板和侧板均采用后 场分块加工，现场拼装焊接底板，侧板 分块之间采用栓接，浇筑封底混凝土时 在侧板开孔，保证套箱内外水位相同。 套箱结构如图 2 所示。 图 2 钢套箱总体布置图 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 4. 钢套箱水下封底方案设计 4.1 方案水下砼封底方案总体设 想 在一般的大型和特大型桥梁水中 承台施工方案中，需要采用套箱形成无 水干环境后再进行承台的钢筋混凝土施 工，这样就需要对套箱进行水下封底混 凝土施工进行封底止水，由于受水下封 底混凝土在水下施工条件影响，一般采 取的封底厚度为 2.50m。 根据苏拉马都大桥桥位处潮汐水 文情况，经过详细调查和方案设计论证， 本方案设计钢套箱封底采用水下浇筑封 底混凝土封底止水，封底混凝土总厚度 1.0 m，分两层浇注，第一层浇注 0.80 m 厚水下封底混凝土，第一层水下封底 混凝土达到设计强度后套箱内排水，在 钢护筒周围焊接胡须钢筋，干环境浇注 第二层 20cm 混凝土封底并找平，并严 格控制标高整平，同时起到调平层作用。 切除底板桁架主肋的上弦杆工 28a 型钢， 完成套箱封底工作。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 4.3 承台封底基本数据： 承台底标高：0.99 m ； 承台封底混凝土总厚度 1.00m， 则封底混凝土底标高为1.99m； 承台底总面积： S11771.52m2 ； 56 根 2.70m 钢护筒面积： S2320.63 m2 ； 承台封底混凝土净面积： S3S1S21450.89 m2； 单根 2.70m 钢护筒外周长： C18.482m ； 钢套箱系统自重 G1=6000KN。 根据相关资料，钢管桩与水下封 底混凝土的粘结力为 n=120KN/ m2； 钢骨混凝土容重为 25KN/m3，海 水容重为 10.25KN/m3 ； 4.4 工况受力分析求解最佳封底 混凝土厚度： 设第一次封底混凝土厚度为 H， 总封底厚度为：H0.20m，56 根钢护 筒平均受力。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 1）第一次水下封底混凝土厚度 为 H 时，56 根 2.70m 钢护筒与混凝土 粘结力能够提供最大摩擦力为： F1C1Hn568.482H12056=56 999.04H 2）在最高潮水位1.30 m，考虑 在最高潮水位浪高 0.50m，则最高潮水 位按1.80m 控制计算时，套箱在第一 次 H 厚度水下混凝土封底完成套箱内排 水后，56 根 2.70m 钢护筒受向上力： （不考虑悬吊系统和反压系统受力） F2 (1.80（1.99） 10.2525H1450.89-6000 =50363.45-36272.25H 抗水浮力安全系数为：f1F1/F2 ； 应满足 F1F2 ，即 H0.54m 从函数关系可以发现，在最高潮 水位工况时的安全系数 f1 与封底混凝 土厚度 H 成正比关系，即随着封底混凝 土厚度 H 的增大而增大。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 3）在最低潮水位：1.60 m 时， 56 根 2.70m 钢护筒受向下力： （当 H0.41m，封底混凝土底面 标高在最低潮水位之下） F325H（0.99H+0.21.60） 10.251450.89+6000 21400.63H12097.365 抗砼自重安全系数为：f2F1/F3 ； 应满足 F1F3 ，即 H0.34m 从函数关系可以发现，在最低潮 水位工况时的安全系数 f2 与封底混凝 土厚度 H 成正比关系，即随着封底混凝 土厚度 H 的增大而增大。 4）求解最经济封底厚度 H： 根据两种极限工况的安全系数的 函数关系，当 f1f2 1.0 时，即可求得 最佳混凝土封底厚度，即：f1f2 求得最经济封底混凝土厚度 H0.667m， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 安全系数：f1f2 1.45 4.5 受力验算 根据计算和工程实际情况，考虑 各种不确定因素，选取第一层封底混凝 土厚度为 0.80m，第二层封底混凝土厚 度 0.20m。总封底厚度为：1.00m 进行 受力验算。 （一）浇注第一层 0.80m 厚度封 底混凝土后： 1）56 根钢护筒提供最大摩擦力： F145599.232KN 2）在最高潮水位1.30 m，考虑 在最高潮水位浪高 0.50m，则最高潮水 位按1.80m 控制计算时： 56 根 2.70m 钢护筒受向上力： F224345.65KN 0.8m 封底混凝土受向上力时，安 全系数 f12.14； 3）在最低潮水位：1.60 m 时， （未考虑钢骨受力，仅考虑摩擦力） 56 根 2.70m 钢护筒受向下力： F329217.87KN -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 0.8m 封底混凝土受向下力安全系 数 f2 1.57。 其他工况计算均满足设计受力要 求，不再详述。 4.6 工况计算 1) 工况一：第一层 80cm 封底混 凝土浇筑结束并达到设计强度，承台钢 套箱内排水后，80cm 封底混凝土底板 的强度、刚度、整体稳定性及封底混凝 土与钢护筒间的粘结强度计算。 2）工况二：第一层 80cm 封底混 凝土浇筑结束并达到设计强度，承台钢 套箱内排水后，浇筑第二层 20cm 封底 混凝土时，80cm 封底混凝土底板的强 度、刚度、整体稳定性及封底混凝土与 钢护筒间的粘结强度计算。 3）工况三：第二层 20cm 封底混 凝土干环境浇筑封后达到设计强度，浇 筑承台混凝土时，封底混凝土的强度及 刚度、粘结强度计算。 控制计算工况为工况一 a，工况 二 b，工况三 b。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 表 1 计算工况组合 工况 结构自重 承台砼自重 封 底砼自重 振捣力 波流力 静水压力 波 浪托浮力 水浮力 风载 工况一 a 高潮 b 低潮 工况二 a 高潮 b 低潮 工况三 a 高潮 b 低潮 5. 封底混凝土施工 1）套箱分仓设置：承台封底混 凝土一次浇注完毕需混凝土 1163m3， 为减少每次连续浇注混凝土数量，保证 封底混凝土质量，整个承台套箱封底混 凝土分 4 个仓浇注，每个分仓面积 443O，净面积 363O，封底混凝土 方量为 291 m3。套箱分仓隔板采用收口 网，在套箱拼装完成后下放前设置。 2）套箱下放到位后，采用导管 法灌注水下封底砼，一次连续浇注封底 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 混凝土一个仓。每个仓布设 14 根导管， 为了确保首批砼能将初始浇注的导管埋 深 0.6m 以上，通过计算首批砼数量不 应小于 8.0m3，储存首批砼的料斗选用 不小于 9.0m3 的储料斗。待混凝土扩散 到埋在相邻导管后，将相邻导管内的水 排掉，放入混凝土泵管浇注混凝土，这 样逐根浇注，向前推进，直至完成一个 仓的封底混凝土浇注。 3）一次浇注一个分仓内封底砼 方量为 291 m3 左右，采用拌和平台上 两台 90 m3/h 的搅拌站集中搅拌供料， 配备两套 80 m3/h 混凝土泵车输送混凝 土进行封底砼灌注。 4）封底砼方量大，砼配合比采 用掺加缓凝剂，延长缓凝时间，以保证 所有封底砼在初凝前浇注完成。 5）布设 14 根封底导管并将导管 编号，导管悬空为 1015cm。在相邻 的平台上布设安装首批料储料斗、砼输 送泵及泵管等，一切准备工作就绪后， 即可进行首批封底砼的浇筑。为了使每 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 批砼浇筑后，水下砼面形成一定的坡率， 埋住导管底口，保证砼质量，首批砼采 用较小的坍落度（1517cm） 。 6）封底砼浇筑的顺序为：由靠 平台一侧的导管开始，向另一侧推进。 砼灌注过程中导管不随砼面升高而提升， 以保证导管最小埋置深度控制在不小于 0.600.80m。在砼灌注过程中，由潜水 工专门负责测量砼浇注高度和扩展情况， 并赶平混凝土顶面。 7）封底砼检查：封底砼浇筑完 毕，砼强度达到设计强度后，进行抽水 检查封底砼的质量。检查密封性、砼表 面质量、平整度等。如有严重渗漏现象， 采取钻孔压浆等办法进行堵漏补强；凿 除表面松散的砂浆及砼。 苏拉马都跨海大桥封底混凝土施 工完成抽水后，经检查，未发现明显渗 漏现象，混凝土表面平整，封底质量比 较高。 6.套箱封底砼上部 20cm 现浇层 施工要点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 15 1）套箱内抽水后，首先应检查 渗漏水情况，用快速堵漏剂封堵。 2）在钢护筒周围加焊型钢牛腿 和胡须筋：详见图 4 型钢牛腿布置图和 图 5 胡须筋布置图。 图 4 型钢牛腿布置图 牛腿与套箱底板桁架竖杆、钢护 筒接触边，只要能焊的尽量焊接，焊缝 高度6mm 。 图 5 胡须筋布置图 在互筒顺