免费预览已结束,剩余3页可下载查看
下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
下载之前请注意:1:版权归原作者所有。如果有问题,请尽快和我联系2:如果遇到文件中有些地方图片显示不出来的,可能是文档转换过程中出现的问题,请和我联系,我将图片发送给你,给你带来的不便表示抱歉!请邮箱联系:深水承台单壁钢吊箱围堰设计摘要:介绍杭千高速公路第四合同富春江特大桥主桥深水承台单壁钢吊箱围堰的设计、结构。 关键词:深水承台 单壁钢吊箱 围堰 设计 1概况杭州至千岛湖高速公路是浙江省公路水路交通建设规划(20032020)公路网主骨架“两纵两横十八连三绕三通道”之一连“杭新景高速公路”的组成部分,也是杭州市“交通西进”公路建设规划“一绕、三线、三连、四大接口”公路网主框架的“一线”。富春江特大桥是杭千高速公路杭州至桐庐段第四合同项目中的一座特大桥,位于富阳市东洲街道的张家村以南至灵桥镇北侧,全桥长1679.5m,全宽33.5m,分上下行两幅。其中主桥长367m,为68+2120+68m预应力混凝土刚构-连续组合梁桥。主桥下部基础为群桩基础,高桩承台。主桥61#、62#、63#墩每个墩单幅桩基为9根2.0m钻孔灌注桩,横桥向3排,每排3根,承台顶面设计标高为+4.00m,底面设计标高为0.00m,承台平面尺寸为14.2014.20m。主桥墩位于富春江深水区,最深高程在-10.0m至-12.5m之间。经综合比较分析,主桥墩61#、62#、63#承台围堰采用单壁钢吊箱施工。2 单壁钢吊箱的设计 围堰是用于水下施工的临时性挡水设施。 钢吊箱围堰的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处施工环境。根据钢吊箱使用功能,将其分为底板、侧板、内支撑、吊挂系统四大部分。其中,侧板、底板是钢吊箱围堰的主要阻水结构并兼作承台模板。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处施工环境;封底混凝土作为承台施工的底模板,吊箱侧板作为承台施工的侧模板。2.1 构造形式的选择国内深水承台施工,多采用沉井、钢围堰或钢吊箱法。由于沉井和钢围堰施工工序繁锁,工期长,材料用量大,而钢吊箱工艺操作简单,节约工期,材料用量合理并能回收再利用,技术上可行。所以我们确定采用钢吊箱施工方案,并对吊箱侧板的单壁、双壁两种方案进行了比较(如表1所示),结合本工程工期、结构特点及施工经验等,本项目钢吊箱侧板采用单壁结构。形式材料用量优点缺点双壁结构侧板材料用量125.21吨,底板材料用量35.14吨,内支撑材料用量25.00吨,合计185.35吨。(1)吊箱拼装及下沉充分利用水的浮力,下沉不用大型起吊设备;(2)侧板刚度大,内支撑材料用量少。(1)材料用量多,加工难度大;(2)在钻孔平台下拼装侧板,难度大,焊接工作量大;(3)下沉工艺复杂,工期长。 单壁结构侧板材料用量83.71吨,底板材料用量30.35吨,内支撑材料用量28.76吨,合计142.82吨。(1)节省材料,加工方便,加工质量易控制;(2)装、拆方便,可兼做承台施工模板;(3)承台施工完毕,拆除侧板又可作为施工模板;(4)下沉工艺简单、节省时间;(5)在钻孔平台上拼装侧板,焊接工作量小,拼装容易。(1)侧板刚度小,内支撑材料用量多;(2)下沉时需用大型起吊设备。表12.2设计条件2.2.1工况条件 根据钢吊箱围堰施工工作时段及设计受力状态,可按以下几个工况进行分析: 拼装下沉阶段; 封底混凝土施工阶段; 抽水后承台施工阶段。2.2.2水位条件 根据富阳市水利局提供的近年的水位资料,2002年的最高水位为7.411m,根据杭州市气象水文预报2004年仍为偏旱年,与2002年的降雨量相当,参照2002年的水位和我部3月、4月自己测量的水位情况,再结合吊箱施工进度安排(67月),确定钢吊箱的顶标高为7.50m(当施工水位接近或高于7.5m时,增设防浪板,保证正常的施工和安全),设计抽水水位为7.50m(可根据施工时的水位随时调整)。水流速取为1.50m/s。2.2.3结构设计条件 综合各工况条件、水位条件和施工时间,确定钢吊箱结构设计条件(61#63#墩):围堰平面内净尺寸:14.20m14.20m (与承台平面尺寸相同,考虑吊箱围堰侧板兼做承台模板); 侧板顶面设计标高:7.50m(保证承台施工在干燥无水的条件下进行,根据施工时间安排,此时预计施工水位最低在4.00m左右,最高为7.50m); 底板顶面设计标高:-2.50m(封底混凝土厚度为2.50m,承台的底标高为0.00m); 内支承标高:4.50m和7.00m(最不利工况处); 设计抽水水位:7.50m; 根据自然水位变化及钢吊箱施工作业时段,设计施工受力结构主要按照最高水位时,吊箱内抽干水后侧板所受水压力为设计依据,最低水位时,现浇承台砼侧压力进行校核,考虑最高水位时,钢吊箱抗浮措施。2.3荷载取值依据由铁路桥涵设计规范 (JTJ021-98)荷载组合V考虑钢吊箱围堰设计荷载组合。水平荷载:Hj静水压力+流水压力+风力+其他;竖直荷载:Gj吊箱自重+封底混凝土重+浮力+其他;其中:单位面积上的静水压力按10kN/计,水压随高度按线性分布;风速很小,在此可忽略;封底混凝土容重;=24.0kN/m3;水的浮力:=10kN/m3;封底混凝土与护筒之间的摩阻力取经验值150KN/m22.4计算综合工况条件分析和计算内容,对钢吊箱各部分取最不利受力工况进行计算。底板主要承受封底混凝土重量和吊箱自重。荷载组合为混凝土自重+吊箱自重+浮力,此外,还要对吊箱入水时底板受力情况进行复算。吊箱吊挂系统与底板一起进行验算。侧板以承受水平荷载为主,最不利受力工况为抽水阶段,侧板计算包括竖肋、水平加劲肋、面板、竖肋拼接处及焊接的内力、 变形及应力计算。另外,还要对吊箱逐层入水及承台施工等阶段侧板受力情况进行复算。内支撑系统与侧板计算,在侧板验算的同时完成验算。吊箱拼装下沉阶段主要与吊箱自重有关,以两层拼装完成下沉时为最不利进行计算控制,并据此计算结果设计吊点、吊带。 抗浮计算分两个阶段:一个阶段是吊箱内抽完水后灌筑承台混凝土前,另一个阶段是浇筑完承台且混凝土初凝前。吊箱自重+封底混凝土重+粘结力(方向向下)浮力吊箱自重+承台混凝土重+封底混凝土重粘结力+浮力(方向向上) 封底混凝土强度验算:要验算封底混凝土周边悬臂时的拉应力和剪应力,以及中间封底混凝土的拉应力和剪应力。 封底混凝土厚度计算。5钢吊箱结构简介底板 底板的作用一是与侧板共同组成阻水结构,变承台及部分墩身水上施工为陆上施工,二是作为吊箱、承台的承重结构。吊箱底板分成四块,具体分块图见图3, 吊箱底板由底模托梁和底模组成。底板平面净尺寸为14.2m14.2m,底板高0.408m,重量为30.35吨。底模托梁为井字梁结构,纵横边梁各设2道,每道由通长240a组成,纵横中梁各设4道,每道由通长单根I40a组成。纵、横梁之间的斜撑(除吊杆梁处)为222a,吊杆梁处为240a。纵梁之间和横梁之间分别设置100808角钢加劲肋。顶板为=8mm钢板。横梁与纵梁用焊接连接,底板与侧板、侧板之间均用20螺栓连接,焊缝连接及螺栓连接强度计算按路桥施工计算手册设计。吊杆设在纵梁上,吊杆采用32的930级高强度精轧螺纹钢,共36根。侧板 侧板采用单壁结构,由25a做纵肋、75505做横肋和8mm钢板做面板焊接而成。侧板高度方向分为上、下两层,分别为2.50m、7.50m。每层分为8块,其中长边和短边各4块。上层长边壁板单块重为2.348吨,上层短边壁板单块重为2.279吨,下层长边壁板单块重为8.452吨,下层短边壁板单块重为7.848吨,侧板总重83.71吨。分块的原则主要是为了便于加工和运输,避免产生超标变形,所以分块较小。吊箱下层侧板与底板及上、下层侧板之间的水平缝和竖缝均采用螺栓连接,缝间设置10mm(压缩后为34 mm)泡沫橡胶垫以防漏水。侧板的面板为8mm钢板,竖楞(接缝角钢除外)均为I25a工字钢,间距为660mm,水平加劲肋为=8mm,h=250mm的钢板,间距为300mm、400mm、450mm和500mm。侧板的作用:是与底板(包括封底混凝土)共同组成阻水结构,变承台及部分墩身水上施工为陆上施工,另一作用是兼做承台施工的外模板。 吊箱内支撑内支撑由内圈梁,水平斜撑杆二部分组成。总重为28.76吨。 内圈梁:内圈梁设二层,设在吊箱侧板的内侧,高程为4.50m和7.00m处,由下层4I40c和上层2I32c结构组成的水平四边形,焊在侧板内壁钢板上。内圈梁的作用主要是承受侧板传递的荷载,并将其传给水平斜撑杆。水平斜撑杆:为菱形支撑结构,杆端与内圈梁焊接连接成一体,水平撑杆由2I32c组成。 吊箱吊挂系统:吊挂系统由纵、横梁、吊杆及钢护筒组成,吊挂系统的作用是承担吊箱自重及封底混凝土的重量。横梁:横梁(顺桥向)共计3排,均设在钢护筒顶,每排由两片贝雷梁组成。贝雷梁支点设专用支座(牛腿)焊接于护筒内侧的专用支座(牛腿)上,贝雷梁的作用是支承纵梁,并将纵梁传递的荷载(通过护筒)传递至基桩。纵梁:纵梁(顺水方向)设置在贝雷梁上,共6排,由2I56工字钢(搭设工作平台用过的)组成。纵梁的作用是支承吊杆,并将吊杆荷载传递给横梁。 吊杆: 吊杆是由32mm精扎螺纹粗钢筋及与之配吊的连接器、螺帽组成,共36根吊杆,重3.13吨, 吊杆下端固定到底板的托梁上,上端固定到吊挂系统的纵梁上。吊杆的作用是将吊箱自重及封底混凝土的重量传给纵梁。在使用前做试验,满足施工要求方能施工;在施工过程中,对吊杆要充分保护好,禁止碰撞,以免影响施工的安全。 吊箱定位系统钢吊箱下沉入水后受流水压力的作用,吊箱围堰会向下游漂移,为便于调整吊箱位置,确保顺利下沉,在吊箱侧板内壁与钢护筒之间设上下两层导向系统,第一层设在距围堰底板2.00m处,第二层设在距围堰底板6.00m处,每层8个导向。定位系统由导向钢板、定位孔、定位器(短型钢)及调位千斤顶组成。导向板为厚度16mm钢板,端部制成圆弧,分别焊于吊箱4个角部位的纵、横内圈梁上,导向板端部至钢护筒外壁之间留一定的空隙;定位孔是利用吊箱底板上靠上游的前排3个护筒孔洞作为定位孔,其位置必须和护筒-2.50m处位置保持一致;导向钢板及定位孔的作用是控制下沉吊箱的平面位置。调位时用
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- (2026年)医疗纠纷的防范和处理培训总结范文
- 2025年河南省南阳市桐柏县四下数学期末试题含解析
- GB-T 47443-2026温室气体声明核查与审定标准深度解读
- 2025年沙河口区数学三下期中模拟试题含答案解析
- 工程变更重点试题及详细答案
- 2025年矿山无人驾驶调度系统
- DB22-T 3702-2026平欧杂种榛栽培技术规程
- 哲学常见试题与精准答案
- 采样人员安全综合试题及答案分享
- 专升本英译必做试题及答案
- GB/T 1301-2025凿岩钎杆用中空钢
- 缅甸工人培训安全知识课件
- 2025年秋外研版(三起)(2024)小学英语三年级上册教学计划及进度表(2025-2026学年第一学期)
- 2025年卫生高级职称面审答辩(传染病学)历年参考题库含答案详解(5卷)
- 腰痛病健康教育宣教讲课件
- 小吃技术传授协议书
- 浙教版(2024)科学七年级下册 密度图像类专题 培优卷(含答案)
- 《中国古代兵器演变》课件
- 光伏施工现场技术交底与质量控制措施
- 新视野大学英语(第四版)读写教程4(思政智慧版) 课件Unit 1 B4U1 Urban development Section A
- 输变电工程质量通病防治手册
评论
0/150
提交评论