承台钢套箱施工方案.doc

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承台钢套箱施工方案扬州市和江区吉安路南延伸段项目一标仪扬河大桥承台钢套箱施工方案江苏省邢江交通建设工程冇限公司吉安路南延伸段一标工程项目经理部二0—年七月吉安路南延伸段仪扬河大桥主桥一、编制说明1、两阶段施工图设计2、吉安路南延伸段工程项冃招标文件、施工图设计文件、图纸。3、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)4、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ-2008) 5、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)6、《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)7、公路施工手册《桥涵》上、下册8、路桥施工计算手册9、实测仪扬河河床断面图；10、历年的水文资料；二、工程概况吉女路南延伸段位于扬州刑江经济开发区，线路基本呈南北走向，为城市次干道，设计车速40km/h,起点为现状吉安路，终点为规划纵一路本工程范围包括跨越仪扬河的主桥和引桥。主桥(40+60+40=140米)位于道路K0+403桩号处，跨越仪扬河，引桥(4*30=12米)位于主桥南北两端。桥梁中心桩号为K0+403，与航道的交角为90度。桥梁跨径为4X30+40+60+40+4X30,全长385.7米。桥梁中心两侧设2.49%的纵坡，竖曲线为R=1000m的凸曲线。桥梁横断面布置为(从路左至路右人人行道(3.0m含栏杆)+非机动车道(4.5m)+侧分带(2.0m)+机动车道(8.5m)+护栏(0.5m)+两幅间隔(3.0m)+护栏(0.5m)+机动车道(8.5m)+侧分带(2.0m)+非机动车道(4.5m)+人行道(3.0m含栏杆)，总宽度40.0mo车行道及非机动车道均采用1.5%的横破，坡向路边；两侧人行道采用1%横破，坡向路中。车行道、非机动车道桥面铺装为：10cm中粒式沥青混凝土(AC-16)+ 聚合物防水层三涂+7cmC50碗铺装层；人行道铺装为：3cm花岗岩贴面+2cmM10砂浆+8cmC30磴人行道板。主桥桥梁型式为混凝土连续箱梁，采用悬臂浇筑。引桥上部结构釆用（4X30）m双幅等截回预应力混凝土连续箱梁，箱梁采用支架现浇。本标段桥梁共有承台24个，其中主桥承台4个，引桥承台20个，均为大体积混凝土，混凝土标号为C35；主桥承台尺寸为16.5*7.7*3m,每个承台混凝土方量为381.15m3z引桥桥墩承台尺寸为16.5*6.5*2.5m,每个桥墩承台混凝土方量为268.13m3,桥台承台尺寸为6.5*20.24*2m,每个桥墩承台混凝土方量为263.12m3o三、施工工艺流程图：四、施工准备K承台混凝土为C35磴，。水泥选择采用扬州亚东水泥厂的P.042.5水泥，粗集料采用宜兴湖1釜采石厂的5-25mm碎石，细集料采用中粗江砂，外加剂选用合格厂家的高强高效减水剂，有关原材料严格按照技术规范的要求进行认真取样检测，各项质量指标都达到规范规定的标准，C35磴配合比设计、试配都得到监理组和项冃管理部复检、验证合格后，方进行原材料分批采购进场，在采购进场的过程中，指定专职材料、试验人员，按规定的频率进行抽检，发现有不合格的材料，拒绝验收并坚决清退出场。承台主体结构用料必须严把材料质量关，以确保工程质量。2、混凝土配合比设计与强度试配工作在设计C35碗时，将严格按交通部2000年颁布的技术规范（范本）及公路工程水泥混凝土试验规程的各项规定进行混凝土配合比设计。根据 混凝土配合比设计的计算成果，在试验室现场取样进行拌和并认真制作混凝土试件若干组，在标准养护室养护28天后进行抗压强度试验，从中优选出最佳混凝土配合比报监理组、项冃管理部市批。混凝土配合比设计除按照技术规范的有关规定外，还必须考虑施工现场的实际情况，进行必要的修改与补充，特别是掺加混凝土添加剂以后对混凝土强度的影响。并按照泵送混凝土进行配合比设计。2、人员准备我标段桥梁主跨5#、6#墩共有4个水中承台施工任务，根据工程工期和质量等要求，我部拟投入有类似工程施工经验的承台专业施工队，负责主跨5#、6#墩承台的施工任务，人员配备见下表：3、机械设备承台施工机械除按照普通钢筋混凝土的施工机械外，还必须特别提出以下儿点：%1混凝土拌和机械本标段采用亚东商品混凝上公司生产的商品混凝丄，混凝止搅拌机械的生产能力必须满足现浇大体积承台混凝土的需耍。②混凝土运输机械混凝十•运输采用混凝止运输搅拌车运输至混凝土输送泵车中，通过汽车输送泵直接打入箱梁模板内进行分层浇筑。③起重设备村合同段承台施工起重设备主要有浮吊船和汽车吊，负责钢套箱的起 吊、拼装。上述混凝土搅拌设备、运输设备和起吊设备均性能良好。五、主墩承台钢套箱的制作、安装主标段主墩承台为高桩承台，施工时间计划安排在2011年7・8月份进行，施工最高水位取+5.7m,主墩承台平面尺寸16.X7.7m,承台顶标高：+2.981m,承台底标高：-0.019m,承台高3.0m,采用钢套箱围堰施工。1、钢套箱围堰加工（1）吊箱平面尺寸:16.6X7.8m,套箱底标高：-2.3m,顶标高：+5.7m,钢套箱高8m,钢吊箱为单壁钢套箱，分上、下两层，上层钢套箱高5口下层钢套箱高3口每层共12块侧板，采用螺栓连接；封底姓厚1.2mo（2）钢套箱由边板、纵肋、横肋、吊环、连接螺栓，橡胶密封条组成。边板:用«=6mm钢板组成，横向设［10槽钢间距50cm,竖向肋釆用I14a工字钢，间距500mm,面板四周设L140X140X10角钢与相邻面板连接，连接螺栓开孔①22mm,孔tfh150mm单排，螺栓M20*65mmz并垫以4mm丿孚的橡胶皮，防止漏水。吊点设在横桥向的两侧的套箱钢板上，吊点为5=20mm钢板吊环。（3）钢套箱拟设三层围令，上层围令设置标高▽4.5m处为内围令；中层围令设置标高处为外围令，下层围令设置标高▽0.7m处为外围令。上、中、下层钢围令分别釆用132a、双拼140a和140ao上层设三道 直撑和四角斜撑；中层只在长边中点处设一道©500钢管支撑。各层钢围令位置：底层围令中心标高▽0.7m（在上下层围堰拼缝中心）、中层围令标咼▽2.5m、上层围令屮心标咼▽4.5mo（4）钢套箱制作加工1）选择、硬化加工场地，加工场地选择在岸边，加工好后的钢套箱板吊运至拼装现场。2）平整加工焊接平台。3）根据钢套箱的设计图进行钢套箱围堰的焊接、钻眼、拼装。4）检查、验收钢套箱，合格后方挪开堆存。2、吊箱拼装、下沉基桩施工完毕及钢套箱在焊上加工完成后，吊运钢套箱至主墩墩位上,准备安装钢吊箱，施工步骤：（1）拆除钢套箱施工作业面上的水上工作平台面层、贝雷。（2）吊运钢套箱至钢套箱拼装平台。（3）钢套箱拼装：由于套箱是分层分块制作再装配，所以安装前需要预先拼装好，采用两台25t汽车吊机至便桥上，先拼装底层，拼装时用吊线陀、直角尺控制套箱的垂直度、直角，套箱的垂直度、直角直接影响与上一层套箱的连接。两层套箱连接缝之间放置4mm厚的橡胶皮，防止漏水影响日后的抽水施工承台工序。（4）钢套箱下沉套箱拼装好后（一共2层），用①14mm的钢丝绳将套箱同一侧上下2 层的吊点连接起来，保证吊装时二层的吊点同时受力。两台吊车同时起吊，安排专人指挥，按预先定出的套箱位置沿导向桩下放，安装过程屮用两台全站仪观测控制。套箱入水后放慢下降速度，在套箱进入泥层前再次校正套箱轴线位置、垂直度。套箱利用自重下沉停止后，考虑河床存在坡度以及淤泥厚度不均,如果套箱不均匀下沉，套箱垂直度会偏向河床相对较低的一边，松开吊车钢丝绳。在套箱上顺桥向安放4根32#工字钢作为支架，在套箱顶面4个角分别安放10t卷扬机，卷扬机钢丝绳拴在工作平台脚手桩上，利用卷扬机拔桩产生的向下的压力（由于脚手桩顶有盖枕连接同一排的所有脚手桩，卷扬机拔桩时同一排的桩都受力所以不会把钢丝绳拴住的桥拔起）先将下沉量最小的一边下压至和其它边水平，然后用水准仪测出套箱四角的顶标高及当时水面高程，算出套箱应入水深度，在套箱四角用红漆标出（红漆以上一段为套箱露出水面的高度），然后同吋开动四个角的卷扬机，将套箱压至预先设定的顶标高位置（顶标高+35m）o吊移卷扬机。用①25钢筋把套箱的四个角焊在钢管桩上，防止套箱由于水流等外力的作用产生偏移。在套箱下沉过程中过程中可以辅以吸泥下沉：用水力冲射空气吸泥机在水下挖土，水力机械冲土的主要设备包括吸泥器（水力吸泥机或空气吸泥机）、吸泥管、扬泥管和高压水管、离心式高压清水泵、空气压缩机等。吸泥器高压水喷嘴处的有效水压，对于砂类土为1.08-1.18t/m3；对于粘性土为1.09-1.20t/m3o吸入泥浆所需的高压水流量，约与泥浆量相等，吸入的泥浆和高压水混合以后的稀释泥浆，在管路内的适当流速应不超过3-4m/s,喷嘴处的高压水流速一般约为30-50m/So吸泥机的有效作用约为高压水泵效率的0.1-0.2,如每小时压入水量100m3,可吸出泥浆含土量约为5-10m3, 吸出高度35-40m,喷射速度约3-4m/so（5）钢套箱下沉注意事项①钢围堰下沉要特别注意保持平面位置与垂直度的正确，以免继续下沉吋不易调整。%1挖土应分层进行，为防止锅底挖得太深，或套箱脚挖土太快以防突沉伤人。%1在钢围堰开始下深或将沉至设计标高时，周边开挖深度应小于30cm或更薄，避免发生倾斜。在离设计标高50cm左右应停止取土，依自重下沉至设计标高。%1井内操作人员应戴安全帽、穿胶鞋、防水裤，应有备用电源，潜水泵应配装触电保护器。井内应配备救生楼梯。六、主墩5#、6#主桥墩承台钢套箱设计计算书七、5#、6#主桥墩承台混凝土封底钢套箱围堰平面尺寸16.6X7.8m,套箱底标高：封底混凝土底为碎石垫层，厚30-50cmo封底混凝土底标高-1.2m,封底斤仝标号采用C15姓，妊坍落度控制在19-21cmo封底姓方量约为115m3o封底时间控制在6个小吋内完成，导管采用直径①250mm导管，2台7m3搅拌运输车送料，前场吊车及输送泵送料。1、封底前的准备工作(1)钢吊箱下沉到位后，定位、加固套箱；(2)潜水工水下用钢丝刷冲刷妊封底段主护筒周围，以保证封底姓 与主护筒之间有良好的粘结力；(1)布设导管以及碗泵送管，导管底口悬空控制在15-20cmo2、导管法水下磴封底：由于封底面积过大(16.6*7.8m)，所以采用多根导管灌注，导管作用半 径控制在lm〜2m之间。在套箱内垂直放入内径250mm的钢制导管，导管底口距底面20cm~30cm,导管顶部装有姓储料斗。斤仝浇筑时，在料斗中储满磴，打开料斗封球，此时导管内的水和空气在碗的重压下由导管底口排出，瞬间殓通过导管压向基底，在导管周围堆成一个平坦的磴锥体，将导管底口埋住使水不能从底口进入导管。再灌注的磴通过导管不断的灌入锥体内。随着导管的提升，碗在水下摊开和提升，直至达到设计标高.灌注前精确探明基底各部位的标高，先灌注低洼处的封底磴，以免高处导管内的碗往底处流淌造成导管底口脱空或埋入的厚度过薄，导致导管进水。由于导管之间冇桩阻隔，所以在承台四角和桩基外侧靠近承台套箱部位会形成死角，应在死角位置加密布置导管，先灌注死角处的导管。3、导管立面面布置在水中平台支架顶用32#工字钢和脚手板搭设网格式灌注支架平台，放置料斗和导管，此平台作为测量平台、拆导管平台、导管提升平台、灌注平台。4、灌注顺序使用多根导管灌注，由于姓生产量及运输限制，各导管不能一次同时灌注，使基底碇在同一水平面上普遍均匀升高的办法，所以采用分项逐根灌注的办法。灌注顺序为：从底到高逐个进行，从周边到中间依次灌注，防止基底浮泥及封顶浮浆集中在封底碇周围。 八、承台钢筋加工和碗的浇注1、钢筋班在进行承台钢筋的制作与安装时，必须严格按规范和设计图纸的要求进行施工，制作与安装的允许偏差严格控制在质检标准范围内。施工前做好破除桩头调整桩顶钢筋工作，作好喇叭口，墩身的预埋钢筋位置耍准确、牢固。2、磴的配制要满足技术规范及设计图纸的要求外，还要满足施工的要求。如泵送碗对坍落度的要求。为改善碇的性能，根据具体掺加合适的姓外加剂，如粉煤灰等。3、碗的拌和采用拌和楼集中拌和，磴泵车浇筑。4、碗浇筑时耍分层，分层厚度根据振捣器的功率确定，耍满足技术规范要求。振捣采冇插入式振捣器进行，由专人负责，防止漏振或过振。5、磴浇筑时在一天中温度较低时进行，碇分层浇筑，尽量降低分层浇筑厚度，控制浇筑速度，以便姓散热，防止確裂缝等发生。6、为降低混凝土的最高温度，最主要的措施是降低混凝土的水化热。原材料选用水泥：选用水化热较低的水泥，并尽可能减少水泥用量。本工程选用了普通硅酸盐水泥，即PO42.5海螺牌水泥。细骨料：可根据试验选用II区中砂。粗骨料：在可泵送情况下，可选用粒径5-32.5连续级配石子，以减少水泥用量和混凝土收缩变形。含泥量：在大体积混凝土中，粗细骨料的含泥量是要害问题，若骨料 中含泥量偏多，不仅增加了混凝土的收缩变形，乂严重降低了混凝土的抗拉强度，对抗裂的危害性很大。因此骨料必须现场取样实测，石子的含泥量控制在1%以内，砂的含泥量控制在2%以内。掺合料：可根据试验采用添加粉煤灰技术，掺粉煤灰的姓配比须经项目部和监理组部门验证合格后方可用于承台磴施工。在混凝土中掺用的粉煤灰不仅能够节约水泥，降低水化热，增加混凝土和易性，而且能够大幅度提高混凝土后期强度，大大降低了混凝止前3天的水化热。7、混凝土浇筑方法由于承台混凝土厚达到2・3m,内部水化热温升偏高，内表温差和降温速率不易控制，因此承台碗采用泵车分层浇筑,浇筑层厚度不得大于50cmo混凝土浇筑前经详细计算安排浇筑次序、流向、浇筑厚度、宽度、长度及前后浇筑的搭接时间，实施了以下浇筑方案：第一阶段：现场用1台混凝土输送泵车，6台罐车。第二阶段：混凝土泵车采用斜面分层浇筑，用“一个坡度（斜坡）、薄层浇筑”的方法。第三阶段：混凝土振捣棒准备5台。混凝止振捣时振动棒的操作要做到快插慢拔，在振捣过程屮，应将振动棒上下略作抽动，以便上下振动均匀,每点振动应为20-30so以碗表面呈水平，不显著下沉，不再出现气泡，表面泛浆为宜。分层振捣时，振动棒应插入下层5cm,以消除两层间的接缝。浇筑时，每隔半小时，即釆取在混凝土初凝时间内，对己浇筑的混凝土进行一次重复振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的 水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，增强密实度，提高抗裂性。大体积混凝土表面水泥浆较厚，浇筑后3—4h内初步用水平刮尺刮平，初凝前用铁滚筒碾压2遍，再用木抹子搓平压实，以控制表面龟裂，并按规定覆盖养护。8、为降低大体积混凝土施工过程中的水化热，防止烈缝产生，混凝土拟采用分层二次浇筑，在分层混凝土面上凿毛，并预埋螺纹钢筋，使分层混凝土很好的连续起來。9、混凝土养护和拆模混凝土浇捣后4—5h内（根据实践表明，在混凝土初凝前及时覆盖，效果更好。），表面抹面后，表面及吋铺覆盖1层麻袋并备好一层塑料膜和一层麻袋。在养护期间，随时检查混凝土表面的干湿情况及温差，及时浇水保持混凝土温润。碗密度达到拆模要求后再进行拆模。10、浇筑承台碇应注意的事项：（1）试验室做好碗配合比，严格控制碗的和易性和塌落度；（2）控制好碗的自由倾落高度（不宜超过2m）,以防磴离析；（3）碗运输过程屮应注意采取防止確离析的有效措施；（4）振捣磴是吋，应避免振动棒碰撞套箱、钢筋及其它预埋件；（5）振捣碗时，妊应振捣密实：妊停止下降，不再冒气泡，表面现平坦、泛浆。 （6）作业队应加强碗的养生工作。十、质量保证措施1、工程质量目标质量目标：合格率100%o2、质量控制机构和创优计划质量管理领导小组是整个工程质量的最高领导机构，由项目经理、项目副经理、项目总工、项目副总工、质检工程师、试验室、现场技术员、现场负责人组成，制定幣个工程质量创优计划。质检和试验室专职抓现场质量管理。各组根据自己的创优任务，拟定项目工程具体的分项实施计划。3、质量管理制度（1）建立施工组织设计审批制度。1）施工组织设计须冇项目经理、总工程师、监理工程师等的签字。2）施工组织设计必须经各级市批并最后由监理工程师市批后，且按审批意见进行修改完善，方可进行施工。（2）技术复核验收制度1）在施工组织设计中编制技术复核计划，明确复核内容、部位、复核人员及复核方法。2）技术复核结果耍填写《分项工程现场检测记录表》，作为施工技术资料归档。3）技术、质量交底制度技术质量交底工作是施工工程管理中不可缺少的重要工作内容，交底采用书面签证确认形式，由施工处长牵头，技术总工组织全体学习施工方 案，并进行技术、质量、安全书面交底，列出关键分部工程和施工耍点。施工处对各施工队进行书面技术质量、安全交底，必须做到交底不明确不上岗，不签证不上岗。4）二级验收及分部、分项质量评定制度分项工程施工过程屮，各队做好自检工作，确保当天发现问题当天整改完毕。分项工程施工完毕后，必须及时组织进行分项工程质量评定工作，最终评定由质检部专职质量员评定。施工处每月组织一次队部之间的质量互检，并进行质量讲评。质检员对每个项目进行不定期抽样检查，发现问题以书面形式发出限期整改指令单，施工队负责在指定期限内将整改情况以书面形式反馈到质检科。4、现场材料，质量管理1）各种地方材料、外购材料到现场后必须由试验室和材料科有关人员进行抽样检查，发现问题立即与供货商联系，直至退货。2）搞好原材料二次复试取样、送样工作。水泥必须取样进行物理试验，钢筋、钢绞线等原材料必须取样进行物理试验，有效期超过三个月的水泥必须重新取样进行物理试验，合格后方可使用。5、工程质量实行奖罚制度1）遵循“谁施工谁负责”的原则，对各施工队进行全面质量管理和追踪管理。2）凡各队在施工过程中违反操作规程，不按图施工，施工处有权对 其进行处罚，处罚形式为停工整改、罚款直至赶出木工地。3）凡各队在施工过程屮，按图施工，质量优良且达到优质，施工处对其进行奖励，奖励形式为表扬、表彰、奖金。4）施工处在实施奖罚时，以平常检查、抽查、业主大检查、监理工程师评价等作为依据。6、质量保证措施质检科具体负责施工处的工程质量的检查和验收、表格的发放、工程资料的收集、整理和归档工作。科内设专职分项工程质量监督，并有足够的职权接受贯彻监理人员的指示和指导。各施工处均设有专职质检员，具体负责本施工处质量检验工作。产品合格后上报质检科专职质量监督员，再由质检科的专职人员复检合格后会同现场监理进行共同检查，复检合格方能进入下道工序。如有问题则立即进行返工处理，直到问题解决为止。（1）树立“质量第一”的思想，全面开展质量管理活动，提高质量管理水平，增强全员质量意识。（2）建立以技术负责人为首，由专职质检员与施工管理员、各班组成的质量管理网络，落实质量责任制。施工管理员是质量管理第一责任人,应对所负责的工序质量负全责，对施工中出现的质量问题，应提出解决措施，并责令有关人员或班组改正。专职质检员应对工程的质量负责，对各个生产环节、施工工艺的质量实行严格检查评定，自检合格后方可报验并做好记录。技术负责人对工程质量总负责，对工程质量具有否决权。 （3）坚持工序质量控制报验制度。施工管理员在所负责的施工工序完成后，按规定填写各种资料，报请监理工程师检查，监理认可后方可进入下道工序的施工。（4）坚持控制原材料质量，各种原材料必须冇出厂合格证和质量保证书，并经取样送检合格后方可使用，杜绝不合格的原材料进入施工场地。（5）加强施工质量现场的管理，坚持持证上岗，严格执行冇关的质量标准和工艺流程，认真填写各种原始报表，如实准确地记录原始数据。对违反质量管理规定的行为，应及时给予制止，并视情节给予处罚，杜绝质量事故的发生。混凝土工程质量程序控制图材料准备，出具合格证准备工作学习图纸和技术资料学习操作规程和计量标准制定保证混凝止质量措施书面交底操作人员参加培训专业会签拌制立方碗不少于三组技术交底屮请浇灌命令浇灌混凝丄标准养护试块执行重量比岗位分工、操作挂牌木工，钢筋工跟班保质量申请混凝丄配合比准备试模和塌落筒模板，钢板，磴工序交底检查脚手 架及道路垂直，水平运输机械设备根据情况调整配合比养护按时覆盖暖热季节定时浇水，冬季注意保温防冻执行验评标准清理现场，文明施工质量评定材料合格证，试块报告单自检记录，质量评定表不合格的处理混凝土浇灌命令浇灌混凝丄混凝土施工记录测温记录钢筋工程质量程序控制图学习图纸和技术资料学习操作规程和计量标准施工准备检查脚手架，脚手板钢筋合格证、冇疑问复验书面交底操作人员培训技术交底制定与审核钢筋配料钢筋下料成型按不同型号挂牌钢筋、模板工序交接检査中间抽检自检 或整体吊装就位及尺寸控制钢筋混凝土交接检查办理隐蔽验收签证手续浇注混凝土留人看钢筋执行验收标准质量评定不合格的处理（返工）钢筋合格证、试验单自检、隐蔽验收记录质量评定标准资料整理施丁•记录事故处理记录清理现场、文明施工1、经调查分析，桥位处施工水位拟定是为5.0m。围堰的顶标高为施工水位+0.5安全高度+0.2m波浪高约▽5.7m.如下图所示：面板厚?=6mm横向肋为:[10@500竖向肋为:I14a@500面板四周设匚140X140X10角钢与相邻面板连接，连接螺栓开孔①22mm,孔距150mm单排，螺栓M20*65mm钢套箱拟设三层围令，上层围令设置标高▽4.5m处为内围令；中层围令设置标高处为外围令，下层围令设置标高▽0.7m处为外围令。两层外围令旨在方便承台的施工。尽量缩短承台工期，且两道外围令均在河床面上，日后由潜水工切割，将其回收。2、套箱围堰平面尺寸及标高的确定 1）套箱围堰的标高拟定顶标高：根据仪扬河历年水文资料及一般以十年一遇的水位作为施工水位，故将施工水位定为▽5.0m,因流速不大，只考虑0.7m安全高度，所以套箱围堰顶标高为5.7m；底标高：承台底标高为0.0m,封底混凝土厚度拟定为1.2m,围堰吸泥下沉后用蛇皮袋装粘土铺平的处理高度约为0.3m,再考虑套箱的底脚切入河床表面0.8m,则底脚标高应为・2.3m。套箱围堰总高度为h二5.7—(-2.3)二8.0m2)套箱围堰平面尺寸的拟定套箱围堰下沉至设计标高后封底抽水，变水中施工为陆上施工，同时套箱又兼作浇筑承台的外模。为了保证承台轴线的精确，故在承台外缘放出5cm,作为钢套箱在下沉时的偏差余量，所以在设计钢套箱围堰吋，平面净尺寸为：净(16.5+2X0.05)X(7.7+2X0.05)J6.60X7.8m。套箱围堰总高8.0m,拟分为上下两层。底层高3m,上层高5m。3、钢套箱设计计算(1)面板设计计算1)重量分块计算按现在的25T吊机和8m左右的吊距，宜将板块重量控制在5.0T以内。钢围堰平面尺寸如下图所示：钢套箱总高度8.0m,上层套箱高度5.0m.块件估重：按保守估计，每平方最多不超过180Kg,G=4.15X5.0X0.18T/m2=3.74T<5.0T。 1)面板的强度和刚度验算钢套箱面板在拼装过程中及吸泥下沉过程，只需控制好内外水头，使之相等，面板的受力很小，在上述工况下可以不作验算，只是在封底抽水后，内外形成压力差，在此工况下，对面板需进行强度和刚度的验算。%1套箱面板强度验算：套箱的纵横向加劲肋间距均为50cm,面板厚度5=8mm,最大水深h5.0m,面板上水侧压力只冇在封底抽水后形成，其最大水头差h=5.0—0.7=4.3mo视曲板为四周固结：P=rxh=1.0*4.3=43Kpa将面板压力简化为阶梯荷载时：P=rX（h—0.5⑵二40.5Kpa面板Ll=L2=50cmLl/L2=l<2应按双向板计算利用《建筑结构静力计算手册》表4・4当U二0时，（U为泊桑比）2Mx=My=0.0176Xq|=0.0176X4.05X0.52=0.0178t•m0=M0=0.0513Xql2yX=0.0513X4.05X0.52=0.0519t•m?M?x=My=Mx+?My=1.3MxX1780=2314kg•cmHW=XbXh2= X50X0.62=3cm266?max=Ml/W=23144-3=771kg/cm2?max=M2/W=5190^3=1730kg/cm2<1.3[?]=1885kg/cm2注：临时结构取13的容许应力增大系数%1下层套箱面板强度验算下层套箱3.0m高，在封底抽水后，除了顶部0.7m高，受到水侧压力外，下面的2.3m则埋入地下或是在封底混凝土的高度范围内不受力。如图所示：最大水头差：h=5.0-0.2=4.8m,将面板上压力简化为阶梯荷载时：P=rX(h-m2面板Ll=50cm；Ll=45cm；Ll/L2=0.90.45)=4.58t/2查表可得：2Mx=0.0221qL2=0.0205t•m2=0.0165qL2=0.0153t-mMy2=・0.0588qL=—0.0545t•m2M0XM?x=Mx+HMy=0.0205+1.3X0.0153=0.0404t•m?max=M/W=4040/3=1347kg/cm2<1.3[?]=1885kg/cm2?max=M0/W=5450/3=1816kg/cm2<1.3[?]=1885kg/cm2③面板的刚度验算 ql4查表44f=0.0127Be式中：Bc=Eh312?(l?M)2=2.1?106?0.6312?(l?0.32)=0.0415X106f=0.0127X4.05?10?l?5040.0415?106L50=0.77cm<[f]===0.83cm600600综上计算，面板采用5=6mm是安全的，经济的。（2）竖向龙骨的强度和刚度验算1）受力分析钢围堰在制造、安装、下沉的过程中，竖向龙骨除了受围堰木身自重荷载外，基本不受力，只是在封底后，抽水的工况下，外面的水头差形成的压力，通过面板和横向肋传给竖向龙骨。竖向龙骨作为简支梁一头由封底混凝土撑着，另一头由围堰内的钢围令支撑着。为简化计算作如下假定:%1面板的水压，只传给横向肋；%1、横向肋作为集中荷载作用在竖向龙骨上；③、面板不参与竖向龙骨的共同作用。2）内力计算（1）横向肋的支点反力：@0.5mPi=R横=l/2ql二0.25q式屮q与该横向肋处的水头压力X0.5 （2）竖向龙骨内力计算Pl=2X0.25X0.5X0.15=0.0625TP2=2X0.25X0.5X0.75=0.1875TP3=2X0.25X0.5X1.25=0.3125TP4=2X0.25X0.5X1.75=0.4375TP5=2X0.25X0.5X2.25=0.5625TP6=2X0.25X0.5X2.75=0.6875TP7=2X0.25X0.5X3.25=0.8125TP8=2X0.25X0.5X3.75=0.9375T8Z1=O.5X8=4TP9=2X0.25X0.5X4.25=1.0625TR'=(0.1875X0.3+0.3125X0.8+0.4375X1.3+0.5625X1.8+0.6875X2.3+0.8125X2.8+0.9375X3.3-0.0625X0.2)=2・322TR±=Epi-8-R=4.0-2.322=1.678TR=R'+P9=3.3845TM6=R'X1.5—0.9375X1.0—0.8125X0.5=2.139t•mM7=R'X1.0—0.8125X0.5=1.825t•m由此可得：Mmax=M6=2.139t•mQmax=R=3.385t1)竖向龙骨强度验算 拟采用》4a为竖向龙骨W=80.5cm3?=2.139X105/80.5=2657kg/cm2>1.3[?]=1885kg/cm2,不安全,需选更强大的截面作为龙骨拟选用114为竖向龙骨，W=101.7cm3；1=712cm4；A=21.5cm2,?=2.139X105/101.7=2103kg/cm2>1.3[?]=1885kg/cm2现假定部分面板参与龙骨共同受力，考虑到剪力滞的影响，只假定15cm宽的面板与竖向龙骨共同作用。140.6?15?0.3?21.5?(?0.6)截面重心求算：x==5.44cm9?21.5el=5.44-0.3=5.14cm；e2=7.6—5.44=2.16cm；组合截面惯性距I=9X5.142+712+21.5X2.162=1050cm4Y=14.6-5.44=9.16cm2.139?105MX9.16=1866kg/cm2<1.3[?]=1885kg/cm2?=*=10501Q?S3.385?106?58.4t===504.8kg/cm2<1.3[t]=1.3X850=712?0.55l?b1105kg/cm2通过上述验算，钢套箱lii板采用8=6mm；横肋：[10@50cm；竖向肋H4@50cm；四边联结L140X140X10（3）钢围令设计计算1）钢围令的布设%1平面布设（顶层） 如下右图所示%1立面布设如N0.7页屮图所示%1钢围令受力分析从钢围令立面布设图屮，可以看出底层钢围令在封底混凝土顶面标高0.0m以上70cmo抽水浇筑承台时，底层套箱面板上水的侧压力基本上由封底混凝土承受，底层钢围令受力很小，可忽略不计，它的作用是使底层套箱具有一定的刚度，在套箱下沉的过程中，保持底层套箱形状而已。抽水后，唯冇中层和顶层钢围令受力，现作如下分析计算。(1)围令所受荷载计算q卜=r•h=4.3t•mq中=r•h=2.5t•mqJt=r•h=0.5t•mR'中==(2q中？q下)6XL(2?2.5?4.3)X1.8=2.79t•m6q中？I2X2?2.5/32RU中=2.5?2.5(2?2.5/3)==1.823t•m?22R中=只'中+卍中=2.79+1.823=4.613t•m R±=(q中XL)/2X(L/3)4-2=1.3t•m(1)围令内力计算2140a①中层围令内力计算q=4.613t-ml=16.6+0.14x2+0.4+2x0.006=17.272^17.3mq?l2Mmax==4.613X17.32/8=172.6t-m8由于外围令的跨度大，算出的Mmax很大，致使2140a远不能承受此弯矩，故在套箱内加一撑杆，将该围令的长边一分为二(即跨度缩小一半),计算简图如下。因其结构对称，荷载对称，所以变形也对称。可以将两跨连续梁转化为单跨梁计算。查表得：R'B=5ql=5?4.613?8.6588=24.94TRB=2R'B=2x24.94=49.87T9q?l2Mmax==9X4.613X8.652=24.27t-m128128MB=-lql2=-lx4.613x8.652=-43.14t-m88以MB二・43.14t•m作为中层围令的强度检算。以RB=49.87T^50T作为荷载进行撑杆 设计。②上层围令的内力计算：132aW=692.5cm3该围令杆件较多，计算较复杂。现假定斜撑失效，只是拉杆，不能受压。则围令的长边即为一个四跨连续梁。截面相同，但跨度不同，可利用计算手册屮表3・5公式计算Kl=2(11+12)=2(3.64+4.5)=16.28K2=2(12+13)=2(4.5+4.5)=18K3=2(13+14)=2(4.5+3.64)=16.28K4=KIXK2-122=16.28X18-4.52=272.8K5=K2XK3・132=18X16.28-4.52=272.8K6=K3XK4-KIX132=16.28X272.8-16.28X4.52=4111.5al=K5/K6=272.8/4111.5=0.0664a2=K3l2/K6=16.28X4.5/4111.5=0.0178a3=l2l3/K6=4.5X4.5/4111.5=0.00493a4=K3Kl/K6=16.28X16.28/4111.5=0.0645a5=l3Kl/K6=4.5X16.28/4111.5=0.0178a6=K4/K6=272.8/4111.5=0.0664由表1-9的公式求得：qll3Bl?=1.3X3.643/24=2.612,24?3ql2A2?B2??????B3?4.936?4.936；A33qlA4?4??2.612将上述各值代入表3・5的公式，得：?Nl=6(Bl?+A2)=6(2.612+4.936)=45.288??N2=6(B2+A3)=6(4.963+4.936)=59.232??N3=6(B3+A4)=6(4.963+2.162)=545.288所以，Ml=alNl+a2N2・a3N3二-0.0664X45.288+0.0178X59.232000493 x45.288=-2.176t-mM2=a2Nl-a4N2+a5N3=0.0178x45.288-0.0654x59.232+0.0178x45.288二2208t・mM3=-a3Nl+a5N2-a6N3=-0.00493x45.288+0.0178x59.232-0.0664x45.288=-2.18t-m理论上M2应等于M3,现计算出M2二2208t•m和M3=-2.18t•m略有出入，可被视为是小数取位及多次方程的计算误差，现取大值Mmin=M2=-2.208t-mMmax=ql2-M2=xl.3x4.52-2.208=1.082t-m围令的短边为一简支梁Mmax=ql2=xl.3x7.482=9.09t-m综上计算，长短边上最不利截面应在短边上，Mmax二.09t・m(3)钢围令强度验算①围令强度验算选用2140a,W=2X1085cm3M43.14710522????1988kg/cm>1885kg/cmW2?108518181818虽然钢围令撑梁处的外缘应力已超过1.3[o]二1885kg/cm2但只超出5%左右。况且，在抽水时，钢围令对撑梁的压紧面产生微笑变形使撑梁处的负弯矩值减小；再则，撑梁处是一个面而不是理论上的点，对钢围令的 负弯矩也冇削峰作用。故认为2140a是安全的。撑梁拟选用§=8mm4)500的钢管桩I??(D4?d4)?(51.64?504)64?64?41195cm4撑梁为一压杆，现计算其压杆失稳时临界力：从右侧的计算简图，可在相关资料中差得压杆的临界力Pkp为：2Pkp??l2626=nx2.1xl0x41195/780=1.403xl0kg=1403T2实际压力RB=50TK=1403/50=28.1>>4撑梁的压杆稳定系数远大于4.是安全的。施工时应注意：a)撑梁应设置在中层钢围令的中点，且在同一水平面内；b)撑梁与围令处的套箱面板是密贴的面接触，且不能在面板上移动。可采用的办法很多，但要考虑围令套箱的方便拆除不受影响；c)撑梁是空心的4)500钢管桩。故浇筑承台时，当浇的各面块接近管顶时，将管局部割开填实姓。②上层围令强度验算选用132aW=692.5cm3 M9.09710522????1312.6kg/cm<1.3[o]=1885kg/cmW692.5直撑梁选用132aJy=459.0cm42Pkp??l2=n2x2.1xl06x459/7482=17003kg=17T实际压力估算为6TK=17/6=2.83<4压杆稳定系数小于4不安全，故改选2125a,Jy=280cm4组合截面2??11.6??Jy=2?280?48.51??cm4???3824?2?????所以，26Pkp=??2.1?10?2?0.1417?106kg?142TK=142/6=23.7>>4采用双拼125a是安全可靠的。施工注意事项1根据河床实测资料表明，实际河床比施工图中提高了许多，特别是南岸。单壁钢套箱欲下沉到设计标高需下沉6m多，是特别困难的，故应先用长臂挖掘机将套箱下沉的河床周围挖至标高▽0.00左右；2桥址处河床表土松软，故套箱切入封底If仝以下一定深度是施工安全的保障，切不可因工期紧或其它原因减少切入深度，掉以轻心；3深水基础施工难度大，技术含量高，工序多，安全风险也大。具体施工前，各主要工序和各工种都应制定安全防范技术措施亦认真进行技术和安全双交底； 4钢结构加工制造或改装，要求高，应严格按照有关“施工规范”和“技术标准”进行；5钢围堰在吸泥下沉过程屮，应在钢护筒上装有导向装置，并随时跟踪测量注意纠偏；6应认真做好封底前的基底整理和清壁工作，确保封底混凝土一次成功；7钢围令是钢套箱稳固的保障，应按照设计图的要求施工，注意检查焊缝质量，确保结构安全；8封底混凝土达到强度，井内抽水后，应集中力量破桩头、检测、扎承台钢筋、浇筑承台，以最短的时间，最快的速度渡过围堰最关键的时期。