流江河桥深水桩基础填充式双壁钢围堰设计与检算

PAGEPAGE11流江河1#桥深水桩基础填充式双壁钢围堰设计与检算1工程概况1.1设计情况流江河1#桥中心桩号DK33+941，设计为21*32m钢筋混凝土桥梁，全长700.63m，其中深水基础有8#、9#桩，水深分别为7～10m，设计桩径150cm，常水位期间流速缓慢。流江河2#桥中心桩号DK34+799，设计为20*32m钢筋混凝土桥梁，全长665.63m，其中深水基础有3#、4#桩，水深分别为7～9m，设计桩径150cm，常水位期间流速缓慢；流江河3#桥中心桩号DK36+522，设计为8*32m钢筋混凝土桥梁，全长256.60m，其中深水基础有3#、4#、5#、6#桩，水深分别为10～13m，设计桩径150cm，常水位期间流速缓慢；1.2水文资料 流江河1#桥Q1/100=4530m3，H1/100=294.2m，V1/100=3.82m/s，水深7～10m；流江河2#桥Q1/100=4530m3，H1/100=279.45m，V1/100=3.92m/s，水深7～9m；流江河3#桥Q1/100=4530m3，H1/100=294.39m，V1/100=4.61m/s，水深10～13m。1.3地质情况流江河1#桥深水桩位处河床表层上伏3～6m中砂层，中为3～4m强风化泥岩，下为弱风化泥岩（最大承载力0.4MPa）。流江河2#桥深水桩位处河床表层为4～6m强风化泥岩或砂岩，桩位处河床表面最大高差约150cm。流江河3#桥深水桩位处河床表层为2～4m强风化泥岩或砂岩，桩位处河床表面平缓，相对高差不大。2设计原则双壁钢围堰施工是我合同段的重中之重，结构设计是否合理将直接影响该项目的实施乃至全桥施工的顺利进展，在设计过程中本着以下原则：们2.刮1重结构合理采，因地制反宜，有利砖于工厂化钳大规模生将产作业誉矛必双壁钢围相堰的设计猴必须考虑菊下阶段现懂场大规模扭生产的需两要，充分讲结合桥梁跃位置处的支地形、地某质、地貌撑。尽可能浓采用标准味模块化设握计，以利攀于形成工摆厂化流水确作业，加脱快施工进黎度。独2.斜2截质量安全武，必须保洋证结构的稀整体稳定酷性与安全跌性虹奴帮任何结构策设计的前括提都是质柿量安全，查钢围堰的仅设计也不雹例外。设膊计前必须心充分考虑嘴施工过程伶中可能午出现的各勇种工况，些分析各工种况可能会受出现的各应种假想情野形，并建爸立相应的坐力学模型掘，考虑足需够的安全你系数的条猾件下认真撇分析计算验，最终确涂定钢围堰睁的结构尺妨寸、钢材区型号及连界接方式，刑确保工程说质量安全析。尼2.避3鼓经济适用间，在满足神结构的合吊理性能以气及质量安佛全的前提歌下做好最形优化的设银计，节约逗工程成本均储石钢围堰的动设计另外邀一个必须矩建立的基泻础就是工纽程成本，芳不计成本耍设计出的丙结构绝对镰是不合理掌的，如何裂选材最优捡、选型最哪优是设计某的关键性金问题。在茧市场调查坟的基础上牺，结合桥渴梁设计图依纸、技术薯规范以及俊相关工程鹊的独葡施工经验优，保证安克全、质量炼、进度的冈前提下确粪定最优最始节约的方涛案。弦2.爱3秘环境保护管姐艰市场经济宣活动不得丽以牺牲环运境围代价猫。在钢围毅堰设计过茎程中需始冻终贯穿着档环境保护慕的理念。法3滚设计与检用算蒸3.洽1侮概述酬达成铁路殃流江不河套1爆～笔3怠＃桥水中煤基础共受计错8乡个，桩基乖础及水中粥承台拟采亏用双壁钢玉围堰施工僵，基本情愤况如下表浆所示：粗桩位河床汁地质情况芬桥名杠序号革桩号携承台尺涂寸芦m妖承台底标兰高睡承台处河绵床标高欧施工蚀水位披施工水深翻河床表层倘地质情况冒承载鸟力屿(卷Mpa)遍1役#女桥热1芹8旅10.9漠*13.籍6*2.端5忌255.舒85忽259.盒35普269.居93弓10.5茫8离中砂，厚鄙度敲3.5m伯0.05赛2娃9晌10.9冠*13.优6*2.诱5瓣263.脏25笑265.个75谊269.恨93抹4.18肺中砂，厚冒度叫7.5m浮0.05浪2证#抖桥踢3柱20因10.1要*13*咳2.5白261.题71行262.顺71览269.衡73系7.02北砂岩批，柱6.1m铜0.35启4衬21垂10.1茎*13*掉2.5恋261.誉61绵262.驰61龙269.火73松7.12鸣砂岩扑，昆8m患0.35阻3戴#恭桥咱5古33翅7.5*凡13*2四.5在280.勉27屯277.善77伴286.曲56坛8.79汁砂岩川0.35绳6白34靠7.5*恰13*2医.5文280.没46亩274.猾75令286.副56谋11.8罩1师砂岩务0.35值7婶35缠7.5*映13*2桶.5竞280.轿64沾277.麦06腔286.瓜56更9.5平砂岩哨0.35办8侮36择7.5*劈13*2裕.5赠280.殊83创277.巩83梳286.倘56别8.73涨砂岩紫0.35辨1易#闷、都2梨#东四个承台夜采用圆形哈双壁钢围愁堰施工跌，赚3湾#椅桥四个承刊台采用方番形双壁钢盯围堰施工麦。避围堰制作赛：围堰采便用踏∠址63×6暗3×冻6联、间∠透75×7班5×喉8已等型号角每钢做龙骨卵，抵3m冤m铺钢板做面徐板焊制而签成稿，欢4轨ｍ一节，芝沉井沿内为外壁的刃盐角至沉井气顶端布设灾两牢排举1奏6功螺纹钢筋茅，间驶距答@=15避c枕m馋，就位后缓填播充艘C2练0恶水下砼。魂双壁钢围威堰结构如暂图所示：拨3.吗2茫检算内容燥双壁钢围忘堰施工检负算内容如唐下沿①担加工阶段拥②且浮运阶段览结构强度征、刚度、铲稳定性，茄围堰的整章体稳定性唱③己就位后浇乒筑砼阶段爪，浇④定承台施工怠阶段秀3.惩3鬼检算过程血3.3.识1竟加工阶段胜：围堰在抛岸边工作阶平台上焊狸制成形后册，通过滑昌道拖至水伪中，不需子进行检算弯。间3.3.片2竿浮运阶段遗钢围堰壁伞内为空，孩围堰下水收后，利用努其自身浮谨力悬浮在滨水面上，村其在水中打的受力状钳态如下图漫所示：陕图一杠浮运阶段品受力图榨①惩围堰浮运然阶段整体借稳定性计见算秤设浮运阶储段，围堰戒内壁内注虎水高度ｈ遭，围堰壁邻内外水位残差短为倘h陕1器,宾重心离底置边的距离厅为雨h稼2优，浮心离饺底面的距辆离疼为凤h竹3餐，如下图趁所示摩⑴岂壁内外水词位差计算污：条16耻m奔钢围堰自竖重为扛：尝80.9赏KN成Ｆ宋浮叛＝搬G奋，即淘：朋ρ洁g限ｖ怒排椒＝纳G费ρ事g感(突π竹（垒R泰2滨－ｒ贺2回）ｈ芬围堰锅)铺＝叙G上式中：洁R望：围堰外长壁半径财，湾r台为围堰内辆壁半径，史ｈ洽围堰架为围堰高抖度，拜取购15.6诵m延经计算得意ｈ叹1躺＝榆1.66贼m霞⑵伤重心位置瓶计算懂围堰的平县均密度民ρ蹄1薪×15.基6黑×为（逮8.8-懂h皱2携）径＝慨ρ辩水叫×勒h坚（丢h移2亡-0.5赵h摔）墨经过计算侍其重心高焦度为：枯⑶许浮心位置梦计算充浮心高度劈为：爬⑷胀定倾半径群计算：霞围堰的定本倾半径计他算，围堰剖排开水的岗体积如下呀图所示：定倾半径川J却：围堰浮菌正位置的隆吃水线包霉围的面积统对其纵轴轿的惯性矩箱，它V邪：围堰排纠开水的体苦积尸⑸盼整体稳定窜性计算火根据浮体术的稳定条印件，需满鹊足以下条含件：棍将以上结篇果代如上乡式可得：铅h干2茶+11.灭16h-塞16.1偶2>0集解上述方避程得请，招h>1.所29m京即当围堰篮壁内注水凯高度大蔽于末1.29东m道后，方可述保证其稳蒸定培,麻考虑刃脚捧时，其高办度应乒为波1.69的m脚。子②开围堰结构祝计算：茅围堰悬浮拖于水中时狐，其受力内如图一所辅示，围堰蒜壁内水面症以下受水淘的均布压元力，内外托壁上的压昨强暂为蕉P刻＝把ρ歼g推h欠＝谢1.66鹅×10霸4熟Pa挣围堰结构市如下图：毅站落霞狸座津久图二童围堰结构像示意图匪⑴顽N脖4魂计算：昆杆诵件摧N汽4胞受两侧钢城板的水压依力，如右让图：辆压陵力坑F瞎＝凯P煤S狼＝检1.66胶×10独4萍×1×0动.8领8兆＝仆14.6震KN趋计算模型速如右图：殊ｑ忧＝术F/L=习14.6朵/舌1湿＝久14.6僵KN/m歇将以上结洞果输慈入宅SAP2乏00筐0蔬得，跨中害弯矩为：灾W狠＝墙1.82刮5KN/懂m抛跨中处应免力及（满足要邻求）率支座反常力简R秤A欢=7.3善KN疮⑵愿横肋计算冬双壁钢围普堰为圆形润结构，横岁肋各截面雹仅受压力跑，不受剪帝力，满足津受力要求撤。略⑶桃N锯5堵龙骨计算魂：飘钢围堰锯内释N粒5谊杆件受力利可为简化绢为一桁架范，晨B垄节点处受居力如下图殃：东F凡＝咐Ps=1旱.66×总10腿4坛×1.7踢6×跃1绢＝碗27.6宅KN榨A蔑B聋、遇B况C伴杆件吴为河∠蠢75×7恼5×宅8盗角钢吉，桨A肥C茂杆件衬为那∠捷63×6告3×均6务角钢。轻将以上受户力模型输翼入点SAP2韵00兔0肉计算可得厦桁架受力稻如图：近由以上计烛算结果可铸知踩，兆A钥C西杆件受拉去力拢，复A选B抵、畏B捐C届杆所受相加同压力，唉故需对此肚二根杆件泼进行检算让。AC杆：绝最大正应僵力炮此杆件只殃受拉力，体为二力杆闭件，无需件检算其他纸项目。AB杆：剂此杆为受献压杆件，闻需检算稳赌定性。脂组合截面涂的性质计耻算含稳定性检葬算辈自由长度刺：面内诸：漆l抖x朗＝浪0.8l腾0晓＝该0.8*形11显6喉＝勒92.8奥c灾m享，怪着外胳蛛面外屑：斤l踢y摆＝录l永0饥＝冠116c盾m普A狡、骆对滤x崖轴压弯稳侵定性检算晋自由长感度剩l知x框=92.粘8cm汇付任逝查表得：故得：叼B岁、厨对订y阵轴压弯稳桃定性检算壶自由长陶度过l粉y槐=116封cm颠伏查表得桑：故得：先3.3.胃3蓄砼浇筑阶拆段顶砼浇筑阶醉段仪砼侧压力庆，虫F钢＝割0.22和γ躁c药t矿0贡β狱1朱β佩2厉翅粒少房＝佛0.22飘×15×币15×1驻.2×1抄×遥假衬送宗＝牙65KN膜/m摩2斤γ违c何：新浇砼誓在水中的涨容重胳t锅0盐：浇筑温客度敏β槽1有：外加剂雁影响修正捧系数应β早2柏：坍落度气影响修正背系数汽V扁：砼浇筑甲速度棕（获m/h酸）章,扰取缝1.2查又舍：促F周＝上γ焰c近H卸＝虑15×幼4飘＝省60KN升/m纹2蹦按规范取要其中的较员小考值柄60KN飘/m尚2厨，镰由此可计愿算出每个绢框架单元筑上砼的侧成压力，并命计算焊缝踪长度。蠢3.3.篇4刷承台施工验阶段滋①违围堰及封唇底砼重力复与浮力比判较：筛F付浮叮＝押ρ馋gV社排墨＝其1.0×翁10班3鞋×1谎0首π葵10.1谎2荒×14.寿0买8芳＝贤4510尸0KN对围堰、填当壁砼及封孙底砼重量箭：句G=80俭6.1+限1900真5+13先57狂9捕＝磁3339附0KN畅F拿浮须-棕G每＝丰1170超9.9K政N组所以：封辛底砼与桩拨基之间的督力六为馒1170害9K驻N患，该处每夫个承台上扛有桩基胖础争1柏1常根，每根下桩基上的令抗拉力欠为妹1064劈K蜡N弟。饭②军围堰内抽催水后，围贸堰外壁受肃水压力，寄受力如下紫：据由以上受逼力图不难病看出，封喇底砼以上届围堰壁受钟压力最大头，但不受属剪紧力躁,叉该处均布相荷载由水砖压力和主挽动土压力活两部分组捕成：筐该处的压弄强为浑：万P扮＝协P鼓水轧＋灵P浆砂减＝拌ρ咏g林h馆＋乎γ云hKa敞峡＝谨1.0×采10聪3叨×10×予1珍2萝＋泰0.7×涌10膏3凉×10×微2×0.姑4搞伟＝话1.76郊×10击5与Pa