芙蓉河特大桥钢套箱围堰施工方案.doc

新建铁路铜陵至九江线(南昌局管内)
Z-1标芙蓉河特大桥
钢套箱围堰施工技术方案
(44#、45#、46#墩承台)


芙蓉河特大桥钢套箱围堰施工技术方案
一、概况
㈠工程概况
芙蓉河特大桥起讫桩号为DK196+~DK199+,,共114跨。其中44#、45#、46#墩位于芙蓉河主河道内。
,河床地势起伏不大,各土层分布及厚度稳定,透水性较弱,承压水位较高。大部分土层粘土、粉质粘土交替出现。
44#、45#、46#承台施工为水中作业,拟采用钢套箱围堰围水的施工方案,××,混凝土为C20级,,。
㈡编制依据
1、芙蓉河特大桥《施工图》
2、《工程地质勘测报告》
3、施工调查及施工平台布置
4、《水力学》
5、《静力学》
6、《材料力学》
7、《钢结构》
8、《土力学》
㈢施工调查
1、水文情况
⑴水位:(2005年7月10日测)
⑵1998年最高水位:芙蓉河破堤
⑶长江倒灌水位:
⑷水流:较平稳,流速不大,无暗流。经实测,流速按3m/s计。
2、地质情况
,承台围堰施工范围内土层为粘土,基本与设计相同。
二、施工方案的考虑(总体方案)
㈠施工水位
,如果施工期间水位上涨,则加高套箱的高度,制做时套箱的面板和肋带的力学条件应有一定的储备,套箱分节制做,并备够一定数量的套箱节段。
㈡套箱的选用
根据设计文件、施工调查、施工平台的钢管桩桩位布置,44#、45#、46#承台施工采用单壁无底钢套箱进行围水,浇筑封底混凝土止水,然后再进行承台施工的方法。××15m,详见“钢套箱立面图”、“钢套箱平面图”。其中44#、46#墩外形尺寸分别为:××××12m。
㈢钢材的选用
本方案中所选用钢材钢号均为A3(Q235A),力学性能如下:
弹性模量E=210GPa
屈服强度σs=235MPa
抗弯容许应力[σw]=140MPa
抗剪容许应力[τ]=80MPa
轴向容许应力[σ]=135MPa
三、套箱结构设计
㈠受力分析
当套箱受到动水冲击的时候,其受到的荷载等于静水水头产生的压强与动水水头产生的压强之和,故套箱受到的荷载按静水压强与动水压强之和计算。
1、静力学分析
将套箱整体作为研究对象,则套箱为刚体,无变形。
⑴水平方向
套箱所受的水平力基本保持平衡(除封底前受动水冲击,有较小位移)。
⑵竖直方向
①套箱起吊时状态:承受套箱壁板自重。
②套箱下沉时状态:水浮力很小,靠重力下沉,最终支撑于设计高程的土层
上。
③套箱封底后状态:基本同下沉时状态。
④套箱抽水后状态:承受较大水浮力,封底混凝土具有很高的强度,通过粘结力使底板的承载力得到提高。套箱承受的水浮力由套箱自重、套箱与河床及封底混凝土之间的摩擦力及封底混凝土与钢护筒之间的摩擦力平衡。
⑤套箱浇筑混凝土后状态:承受较大水浮力。
2、材料力学分析
套箱分