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水下承台套箱结构设计及验算

摘要:小金山大桥主桥墩基础承台为深水高桩大体积混凝土承台施工,位于新安江水库,采用钢套箱围堰施工,速度快、质量优、效益好。 关键词:水下承台套箱设计验算 一、工程概况

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水下承台套箱结构设计及验算

发布时间:2022-10-05 10:02 热度:

水下承台套箱结构设计及验算

  摘要:小金山大桥主桥墩基础承台为深水高桩大体积混凝土承台施工,位于新安江水库,采用钢套箱围堰施工,速度快、质量优、效益好。

  关键词:水下承台套箱设计验算

  一、工程概况

  随着科学技术的越来越发展,大跨径、大直径深水桩越来越普遍应用于桥梁施工上,小金山大桥就属于此类桥梁。小金山大桥位于新安江水库,上部结构为120+200+120m三跨预应力混凝土连续刚构,下部结构主墩采用高桩承台钻孔桩基础,基础为φ3.2m(嵌岩部分φ2.9m)的钻孔桩,每墩4根,共8根桩。主墩桩位水深约57m,且要求主墩桩基嵌岩深达20多米,进入微风化岩层约7m,覆盖层薄,施工难度大。

  作为连接4根大直径桩的承台,承台采用四边形倒圆角,尺寸为13.2*13.2m;顶标高为+98.0m,底标高为+93.0m,而千岛湖水位在承台施工时的水位为99.5米,为此,承台采用钢套箱围堰施工。

  二、钢套箱设计

  用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。

  1、设计条件

  1)、水位条件

  由于水系属于新安江水库库区,常水位在95~105m之间(黄海高程),历年最高水位107.76m,最低水位82m,水位变化幅度较小,流速缓慢。综合考虑千岛湖湖面基本无风浪、目前水位为+99.5m以及近五年10~1月水位变化情况,承台套箱顶面标高定为+100m。

  2)、结构设计条件

  钢套箱围堰平面尺寸为13.2m*13.2m(与承台平面尺寸相同,考虑吊箱围堰侧板兼做承台模板)。

  侧模高度为8.5m,顶面设计标高为+100m;

  内支撑标高为+98.5m(承台高度范围内无支撑)。

  3)、工况条件

  根据钢吊箱围堰施工作业时段,设计受力状态可按以下几个工况进行分析:

  序号 施工阶段 各施工阶段存在的力 验算内容

  工况一 套箱下沉,浇筑封底砼前 底模重、侧模重 底模

  工况二 封底砼浇筑,强度未形成 底模重、侧模重、封底砼重、水压、砼侧压力 底模、侧模

  工况三 封底强度形成,抽水,施工承台钢筋 底模重、侧模重、封底砼重、浮力、封底砼与护筒间黏结力、水压力 抗浮、侧模

  工况四 浇筑承台砼 一次性浇筑 底模重、侧模重、封底砼重、承台砼重、浮力、封底砼与护筒间黏结力、水压、砼侧压力 抗浮、侧模

  分层浇筑 底模重、侧模重、封底砼重、承台砼重、浮力、封底砼与护筒间黏结力、水压、砼侧压力 抗浮、侧模

  注:流水压力、风压、波浪力等表中未列出

  2、设计依据

  (1)、《浙江省淳安至开化公路淳安段S03合同段施工图设计-第二册小金山大桥》;

  (2)、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86);

  (3)、《钢结构设计手册》(GB17-88版);

  (4)、《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89);

  3、钢套箱设计介绍

  1)、底模

  底模承重梁采用重合梁结构(承重主梁上铺分配梁),底模面板采用钢板。主承重梁为双拼H50钢,沿桥纵向护筒边布置4条;二次分配梁采用18工字钢,间距0.5m,中间8根通长14.6m,护筒口位置分配梁断开,悬臂端与主承重梁面焊接固定,并加以三角加劲板与下部H50钢承重梁连系。具体情况详见



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