引桥普通墩围堰封底混凝土结构验算
水中墩双壁钢围堰设计与计算
甬台温铁路灵江特大桥41#、42 #、43#水中墩双壁钢围堰设计与计算中铁十八局集团甬台温项目部二OO 六年十一月双壁钢围堰各部分设计与计算（一） 双壁围堰壁腔（隔仓厚1.4m ）在水下封底砼层未灌注前（不抽水）堰内泥土清理到封底砼的底层时的验算: ①侧土压力强度计算：=0.704 X 0.7 X 7X 10E 2 I H=1.42 (1.7 — 1)X 3.0 X 10 =29.8 K%主动力压力支撑点“ O'取力矩1 2M i-7 34.5 -7563.5KN m23M 被丄3.0 29.823 3 1268.2 KNm23M 总563.5 268.2 3.15每个隔仓的长度930.2 KN m②每个隔仓的抗弯能力计算:2t45o10o1tan 45220.8390.704被动土压力系数：21022 tan 4501.1921.4222主动土压力：（内摩擦角 =10）（偏于安全）将围堰内外土压力对围堰内支点处取力矩得出 围堰壁腔悬臂状态时总弯距值：厚度：t s100 b s的隔仓板加劲肋配置:按《钢结构设计规范》§ 4.1.1条得知f y —钢材的屈服强度f y 235MPa需要配置横向加劲肋。
依照§第437条加劲肋宜在腹板两侧成对配置。
1横向加劲肋的最小间距为：O.5h 0 -1.368m 0.68m2本组合梁横向加劲肋的间距取0.4m腹板两侧成对配置的钢板横向加劲肋，其截面尺寸应符合下列公式要求: 外伸宽度：h 0 1368b s一 40mm40 45.6 40 85.6mm3030本图隔仓板加劲肋为： □ 10X 100 100 mm >85.6 mml x32 1.2 43 1 — c2 1.2 43 —137.6 112 1.2 136.8③ 竖向隔仓钢板工字型组合梁是竖向壁板的主受力骨架，为保证组合型钢梁腹板（隔仓板） 的局部稳定性，验算腹板上 6C9114 12隔舱板补强板W X1368 12170本图取10mm 6.7m m故隔仓板经横向加劲肋局部稳定无问题。
钢围堰封底混凝土计算和施工研究_文静
力验算 Ｇ１＋ Ｇ２!Ｆ１ 为了保证吊箱不变形或损坏， 还应对
抽水位情况进行验算 Ｆ２－ Ｇ１－ Ｇ２!ｆ
２．２ 浇筑承台时， 施工水位时 Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３－ Ｆ!ｆ
２．３ 根据封底混凝土的厚度， 施工时要求 的最低水位 ｈｍｉｎ
水 位 ｈｍｉｎ 时 ， 水 的 浮 力 ： Ｆ３＝ γｗ （ａｂ－ ｎπｒ２）（ｈｍｉｎ＋ｈ）
封底混凝土的作用： 一是利用封底混 凝土与护筒之间的摩阻力作为平衡重的 主体； 二是防水渗漏； 三是抵抗水浮力在 吊箱底部形成的弯曲应力； 四是作为承台 的承重底模。
２ 封底混凝土的计算
封底混凝土灌注是吊箱围堰施工成 败的一大关键， 施工前首先需要计算混凝 土 的 灌 注 方 量 。即 需 要 确 定 封 底 混 凝 土 的 厚度 ｈ。
ｅ． 为了防止封底时吊箱内水位高于 箱 外 水 位 ， 可 预 先 在 吊 箱 上 节 侧 板（ 箱 外 水 位 处） 开 孔 ， 封 底 时 排 出 箱 内 封 底 混 凝 土置换出的水量。吊箱内抽水时， 用钢板 封焊堵孔。
ｆ． 待混凝土达到设计强 度 后 ， 进 行 箱 内抽水， 抽水时应限制抽水速度， 密切观 察套箱状况， 以确保安全。抽水后， 套箱侧 板拼缝处可能会有个别漏水处， 要用棉纱 或 棉 絮 进 行 封 堵 处 理 。之 后 便 可 解 除 支 吊 系统， 割除护筒， 凿除桩头， 进行承台施 工。
施工围堰时各工况的受力验算
钢板桩围堰材料强度检算书施工围堰时各工况的受力验算： 一、相关参数：水 ： r=1.0 t/m 3粗圆砾土层 ： r=1.8 t/m 3 φ＝32° 内支撑材质Q235： 轴向压力［σ］＝170Mpa弯曲应力［σw ］＝180Mpa 剪应力 ［ t ］＝80Mpa二、土压系数贝壳砂层 ： Ka=232(45)0.3072tg ︒︒-=贝壳砂层 ： Kp=232(45) 3.2552tg ︒︒+=三、检算工况1（挖土深度至第一道支撑下1090.057处）基坑挖至此处时，无支撑情况板桩外侧水平压力：E1.80.307＝39.787 t/mE w1水t/m钢板桩内侧水平压力：E 土2 1.8×××3.255＝280.374 t/mE w2水t/m则：E+ E w1水=39.787+72=111.787 t/m < E土2+ E w2水=280.374+47.854=328.228 t/m 土1对板桩底D点求弯矩：（39.787+72）12＝447.148<（280.374+47.854）9.783=1070.372 因此主动土压小于被动土压，计算通过，安装第一道支撑。
工况2（挖土深度至第二道支撑下1086.988处）基坑挖至此处时，仅第一道支设第一道支撑A处反力为R1 ，则板桩外侧水平压力：1.80.307＝39.787 t/mEE w2水t/m钢板桩内侧水平压力：E 土2 1.8×××3.255＝132.055 t/mE w2水t/m+ E w1水=39.787+72=111.787 t/m < E土2+ E w2水=132.055+22.539=154.594 t/m 则：E土1对板桩底D点弯矩平衡：（39.787+72）12＝（132.055+22.539） 6.714+R1×10.5得，R1=9.635 t/m对第一道支撑A点处求弯矩：（39.787+72）12）＝726.616 t（132.055+22.539）×（10.5 － 6.714）＝1277.256 t因此主动土压小于被动土压，计算通过，安装第二道支撑后，基坑挖土至垫层底。
墩身模板计算
附录2 墩身模板计算一.引桥墩身模板荷载计算对竖直模板来说,新浇筑的混凝土的侧压力是它的主荷载。
当混凝土浇筑速度在6m/h以下时，作用在侧面模板的最大压力按下式计算：Pm=Krh当v/T≤0.035时：h=0.22+24.9v/T当v/T>0.035时：h=1.53+3.8v/TK为外加剂影响修正系数，不加时，K=1；掺缓凝外加剂时K=1.2；r 为混凝土的容重，取25kN/ m3一般引桥由圆弧段到顶部的体积为最小,罐车一小时浇筑的混凝土为每小时30m3,则浇筑引桥时的速度为最大,其侧面压力最大.主桥和过度桥墩的面板均按最大侧面压力计算.1.一般一桥顶部侧压力为V=15.21-3.45×1.2×0.3-0.873×2=12.222 m3v=30/(V×1.2)=2.95 m/h由于浇筑承台时是气温T取15℃v/T=2.95/15=0.196≥0.035则P1=1.2×25×(1.53+3.8×2.95/15)=68.32Kpa2．一般引桥下部直线段的侧压力为浇筑混凝土的速度v=30/6.45×1.5=3.1 m/hv/T=3.1/15=0.206≥0.035则P2=1.2×25×(1.53+3.8×3.1/15)=70KpaP1,P2两者取最大值,方可满足条件振捣器对模板的压力为4Kpa则Pm=70+4=74Kpa3.一般引桥圆弧段的侧压力圆弧段的混凝土压力由竖向混凝土的压力和侧向的压力合成竖向混凝土的压力为P=rh=25×4.2=105kpa侧向混凝土的压力为Pm=70kpa合力P MAX=P×cos71.5+Pm×sin71.5=99.7kpa振捣器对模板的压力为4KpaP=99.7+4=103.7kpa取104kpa二、引桥墩身模板计算(直线段)1、选材（1）、面板采用5mm钢板。
引桥墩身细则(改)
钢筋工程参照墩身钢筋施工。
4.3.3
支座螺栓预埋孔采用Ø160mmPVC管预埋。要求位置、垂直度准确无误。
4.3.
支座垫石模板200cm×200cm及120cm×模板施工参照墩身模板施工要求。
图4.3-1PN3、PN4、PN5支座垫石模板图
①有效控制混凝土入模温度，专人振捣且满足规范要求，严格控制施工工艺，使混凝土振捣不漏振和过振，防漏浆，模板拼缝严密，以防砂线砂斑产生，确保无蜂窝麻面和露筋。
②预埋拉杆孔眼应派专人认真修补，并采取特殊措施养护，修补由试验室配制配合比，要求修补后颜色与原砼颜色一致，保证外观质量要求；
③施工接缝的处理满足技术规范要求，外边缘尽量保持成水平直线。
5）、每次模板安装前，应通知测量测放相应施工节段的模板底标高；模板按测量所放理论位置安装到位后，应及时通知测量复核；
6）、应确保模板下口与已浇节段砼的结合严密。同时应保证模板间接缝严密；浇筑过程中应派专人观察模板的变形及偏位情况，并及时处理。
2.3
1）、混凝土浇筑
混凝土的拌制、输送、浇筑及养护是混凝土施工中的重要工序，直接影响着混凝土的内在质量和外观质量，如外表颜色、外型轮廓尺寸、表面平整度、蜂窝麻面和开裂等缺陷程度。
4）、必须待操作人员离开所拆除模板时方可起吊，严禁人员随模板一起吊，模板提升时应带缆风绳以避免模板大幅晃荡，严禁模板剧烈碰撞。
5）、模板安装时，须将上下模板间连接螺栓临时连接，待施工脚手架搭设好后操作人员才能上去作业。
3.5
3.5.
墩身混凝土浇筑，采用混凝土罐车运输，由拖泵泵送入模，串筒入仓。混凝土采用分层浇筑、分层振捣，分层厚度不大于30cm，振捣采用插入式振捣棒。振捣要快插慢拔，并深入下层混凝土5cm，以使上下层混凝土融为一体；振捣要密实，不漏振、欠振或过振。振捣器应避免碰撞模板、预埋件等。
钢板桩围堰结构安全检算
钢板桩围堰结构安全检算1·基本情况根据设计资料，基本情况如下： 施工时最高水位高程：4.5米。
水流流速：根据提供的资料，涨潮时最大流速为3.02m/s 。
浪高：0.6米，波长根据以往资料假定为12米。
风压：按30年重现期设计，10米高度处基本风压为0.55KN/m 2。
土质：亚砂土土的粘着力：2吨/平方米 土的内摩擦角：110土的容重：平均约1.8吨/立方米 土的孔隙量：平均约n=50% 土的颗粒比重，2.722·荷载计算2·1静水压力计算 最大施工水位差：施工水位高程－开挖底面高程＝4.5－（－1.8）＝6.3米 静水压力如下：h q j γ=q: 单位面积上的静水压力（KN/m 2）；:γ水的容重（KN/m 3）；h: 水深（m ）。
故承受的最大的静水压力为： q=10⨯6.3=63kN/m 2 2·2流水压力计算作用在围堰的动水压力为水流动时对围堰产生的流水压力，根据桥梁规范其计算公式为：（KN ） 式中γ——水的容重（KN/m 3）；v ——设计流速(m/s)； A ——阻水面积(m 2)；g ——重力加速度9.81(m/s 2)；gv KAP 22γ=K ——形状系数。
流水压力全力的着力点，假定在设计水位线以下1/3水深处。
则在钢板桩上作用的单位宽度面积上的动水压力可按下式计算：gv KhP d 22γ=所以其值为：81.9202.3103.68.02⨯⨯⨯⨯=d P =23.4kN流水压力的值在计算时，应注意加载的位置和方向。
2·3风荷载风压按下式计算：W=K 1K 2K 3K 4W 0(Pa) 式中W 0——基本风压值（Pa ），根据资料取0.55KN/m 2； K 1——系数，采用0.85； K 2——风载体型系数，取1.0； K 3——风压高度变化系数，取1.0； K 4——地形、地理条件系数，海面处取1.4。
故w=0.85⨯1⨯1⨯1.4⨯0.55=0.655KN/m 2由于风荷载不与波浪冲击力组合，其值较小，其对钢板桩围堰的强度计算影响较小，故可不考虑它。
封底砼厚度计算
封底混凝土厚度计算施工水位 m 00.153，河床面标高 m 5.127，水深 m 5.251.钢护筒摩阻力：2/12m t f =，m D 8.2=2288058.220m m A =⨯⨯=π根t F 10560128801=⨯=2.钢围堰摩阻力：2/12m t f =，m h 5.35.15=-=29.3625.333m A =⨯=πt F 4355129.3622=⨯=3. 混凝土自重： 3/3.2m t =γ 33222440014055.29935.1214364335.3433m m V =+=⨯⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛++⨯=πππt G 10123.24400=⨯=合计： t 2503510120435510560=++4.水压力浮力： 水深m5.25围堰底面积： 221018436m A ==πt t F 25035259595.251018>=⨯=再加钢围堰压力 t 776t t t F 2581177625035=+= 可以钢围堰内径 m 33，外径 m 36，壁厚 m 5.1钢围堰浮力： 水深m 5.25 85.0=k底面积： 258.1625.15.34m A =⨯=πt F 352485.05.2558.162=⨯⨯=钢围堰自重t 1000，内填充混凝土m 5.4 3261035.15.345.345.121m V =⨯⨯+⨯⨯=ππt G 14033.2610=⨯=钢围堰内注水 m 5.1745.426=--t V 18975.175.34=⨯=π合计： t t t t 352443001000330018971403>=+=+锚锭计算1.钢围堰受水流冲击力：g V kA p 2/2γ=其中：s m V /5.1=8.0=k23/81.9/1s m g m t ==γt g p 306.32/5.1368.02=⨯⨯=2.钢围堰水面以上受风面积: 20185.036m =⨯=ω风荷载强度： 0321ωωK K K =其中：2.1,0.1,8.0321===K K Kt 728.1182.10.18.0=⨯⨯⨯=ω3.船只水面以上受风力：2412.32.88.12.8m A =⨯+⨯=t 92.38.02.141=⨯⨯=ω4.船只受水流冲击力： ()g F fS V p γφ+=2 其中：17.0=f()()9.2288.785.05.023085.02=⨯+⨯⨯=+=B T L S8.90.19.35.08.752===⨯==g m F γφ()t t p 41.138.9/43.1319.359.22817.05.12==⨯+⨯⨯=以上合计：t 21.6241.1392.4728.1152.42=+++导向船为2只即 ()()[]()t 66.36241.1392.4243=⨯+=⨯+∑=++=t p 54.8066.36728.1152.42采用 t t t 54.80120304>=⨯即主锚采用4个30t 混凝土锚，尾锚采用4个15t 混凝土锚5.锚绳长度： qph L 20= 其中： m kg q /74.2=t p 30=m h 26= m L 6.2380274.0263020=⨯⨯=。
钢围堰施工中承台封底混凝土厚度的验算-2019年文档资料
钢围堰施工中承台封底混凝土厚度的验算在高速公路工程中的许多结构，如桥梁基础、墩台等，一部分位于江河、湖泊中，水中作业不可避免。
在其施工时，常采用围堰施工方法，但无论何种围堰，其都是为了止水，以实现承台在无水环境中施工，因此在施工中必须进行水中混凝土封底，再进行后续施工。
由于封底混凝土是一道重要的施工工序，数量较大，验算并合理地选择水下封底混凝土厚度，是保证施工质量、安全的重要环节。
1、封底混凝土厚度验算模型本次验算基于midas软件进行有限元求解，建立分析模型，钢材等相关参数的取值依据公路桥、钢结构等相关规范。
通过对封底砼不利工况下的应力和位移、抗浮稳定性验算，钢套箱各构件的应力、位移组合进行计算分析，确保各部位所受的力和位移都小于容许值，以保证封底砼能够满足要求。
2、工程实例2.1工程概况广东省江门市某西江特大桥为独柱双塔中央索面预应力混凝土斜拉桥，桥梁跨径为57.5+172.5+400+172.5+57.5m，桥长860m，桥宽40.8m。
桥址位于顺德远安与江门外海之间的西江主干流的微弯处，江面宽约860m。
根据施工计划，承台施工在12～4月份，施工处于低水位期间，根据水文资料，钢套箱设计时取最高设计水位取+3.00m，最低设计水位+0.29m进行控制。
主桥承台为整体式，尺寸为34.5m（横桥向）×24.5m（纵桥向）×6m（高度），矩形圆端形承台周边设置圆端尖角。
承台顶标高为+4.53m，底标高为-1.47m，基础采用29根梅花形布置的直径为2.5m的钻孔灌注桩。
主墩承台施工采用单壁有底钢套箱施工，结构尺寸为34.5×24.5m，封底混砼厚度为1.5（1.2+0.3）m，如图1。
钢吊箱顶、底标高：其顶、底标高分别按+4.93m、-3.58m。
设计C20封底砼轴心抗拉强度设计值为1.06Mpa。
2.2验证结果2.2.1封底混凝土受力和位移：主墩封底混凝土厚度为1.5m （1.2m+0.3m）分层浇筑.工况一：高水位+3.0m情况下，钢套箱内抽水完毕。
最新JTG_F80_1-2004公路工程质量检验评定标准(附录)
附录A 单位、分部及分项工程的划分附表A-1 一般建设项目的工程划分注：①表内标注*号者为主要工程，评分时给以2的权值；不带*号者为一般工程，权值为1。
②按路段长度划分的分部工程，高速公路、一级公路宜取低值，二级及二级以下公路可取高值。
③斜拉桥和悬索桥可参照附表A-2进行划分。
④护岸参照挡土墙。
附表A—2 特大斜拉桥和悬索桥为主体建设项目的工程划分注：①表内标注*号者为主要工程，评分时给以2的权值；不带*号者为一般工程，权值为1。
附录B 路基、路面压实度评定B.0.1 路基和路面基层、底基层的压实度以重型击实标准为准。
沥青层压实度以(沥青路面施工技术规范)的规定为准。
对于特殊干旱、潮湿地区或过湿土，以路基设计施工规范规定的压实度标准进行评定。
B.0.2 标准密度应作平行试验，求其平均值作为现场检验的标准值。
对于均匀性差的路基土质和路面结构层材料，应根据实际情况增补标准密度试验，求得相应的标准值，以控制和检验施工质量。
B.0.3 路基、路面压实度以1~3km长的路段为检验评定单元，按本标准各有关章节要求的检测频率进行现场压实度抽样检查，求算每一测点的压实度K。
细粒土现场压实度检查可以采用灌砂法或环刀法；粗粒土及路面结构层压实度检查可以采用灌砂法、水袋法或钻孔取样蜡封法。
应用核子密度仪时，须经对比试验检验，确认其可靠性。
检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限)为：式中：K=k-ta/√￣n*S≥K0式中：K—检验评定段内务测点压实度的平均值；ta—分布表中随测点数和保证率(或置信度a)而变的系数；ta见附表B。
采用的保证率：高速公路、一级公路：基层、底基层为99％，路基、路面面层为95%；其他公路；基层、底基层为95%，路基、路面面层为90%；S—检测值的标准差；n—检测点数；K0—压实度标准值。
路基、基层和底基层：K≥K0，且单点压实度K i全部大于等于规定值减2个百分点时，评定路段的压实度合格率为100％；当K≥K0，且单点压实度全部大于等于规定极值时，按测定值不低于规定值减2个百分点的测点数计算合格率。
引桥普通墩围堰封底混凝土结构验算
引桥普通墩围堰封底混凝土结构验算一、工程概况引桥普通墩承台底标高为-1.0m ，承台顶标高为+1.5m ，采用吊箱围堰封底后，抽水进行承台无水施工，围堰侧面板为承台侧模板。
拟定围堰底标高为-2.0m ，封底混凝土顶而标高为-1.0m ，封底混凝土标号为B35，验算封底混凝土握裹力时按有效封底混凝土厚度为0.9m ，验算封底混凝土板承载力时按有效封底混凝土厚度为1.0m ，围堰底板计入封底混凝土配筋。
高潮水位+1.0m ，低潮水位-1.0m 。
二、封底混凝土握裹力检算1、 基本假定B35混凝土的与普通钢筋的握裹力MPa f bd 3.1=，因封底混凝土浇筑条件较差，应按0.7系数折减，则MPa f bd 91.0=。
B35混凝土的抗剪强度MPa Rd 33.0=τ。
验算握裹力时抗剪强度控制。
按四根护筒平均受力进行验算。
2、 荷载封底混凝土自重：KN V F 13000.15.682511=⨯⨯⨯==γ吊箱围堰自重：KN t G F 1501502===水浮力1：KN S h g F 15605.683100.133-=⨯⨯⨯⨯-=∆-=水γ水浮力2：KN S h g F 5205.681100.144-=⨯⨯⨯⨯-=∆-=水γ承台混凝土重力：KN V F 32505.25.682525=⨯⨯⨯==γ3、 受力分析及计算围堰抽水后，水位最高时最不利：封底混凝土受围堰重力2F ，水浮力3F ，封底混凝土自重1F 作用，合力1：KN F F i 110311-==∑合浇筑承台混凝土时，水位最低状态时最不利：封底混凝土受自重力1F ，水浮力4F ，围堰重力2F ，承台混凝土重力5F ，合力2：KN F F F F F 418054212=+++=合21合合F F <封底混凝土握裹力按2合F 控制单桩握裹力：KN MN S R RD 1586586.19.07.133.0==⨯⨯⨯==πτ单四根桩握裹力和：KN R R 6344158644=⨯==单KN R KN F 634441802=<=合则封底混凝土握裹力足以支撑承台浇筑的重力。
JTG_F80_1-2004公路工程施工质量检验评定标准(附录)
附录A 单位、分部及分项工程的划分注：①表内标注*号者为主要工程，评分时给以2的权值；不带*号者为一般工程，权值为1。
②按路段长度划分的分部工程，高速公路、一级公路宜取低值，二级及二级以下公路可取高值。
③斜拉桥和悬索桥可参照附表A-2进行划分。
④护岸参照挡土墙。
附表A—2 特大斜拉桥和悬索桥为主体建设项目的工程划分注：①表内标注*号者为主要工程，评分时给以2的权值；不带*号者为一般工程，权值为1。
附录B 路基、路面压实度评定B.0.1 路基和路面基层、底基层的压实度以重型击实标准为准。
沥青层压实度以(沥青路面施工技术规范)的规定为准。
对于特殊干旱、潮湿地区或过湿土，以路基设计施工规范规定的压实度标准进行评定。
B.0.2 标准密度应作平行试验，求其平均值作为现场检验的标准值。
对于均匀性差的路基土质和路面结构层材料，应根据实际情况增补标准密度试验，求得相应的标准值，以控制和检验施工质量。
B.0.3 路基、路面压实度以1~3km长的路段为检验评定单元，按本标准各有关章节要求的检测频率进行现场压实度抽样检查，求算每一测点的压实度K。
细粒土现场压实度检查可以采用灌砂法或环刀法；粗粒土及路面结构层压实度检查可以采用灌砂法、水袋法或钻孔取样蜡封法。
应用核子密度仪时，须经对比试验检验，确认其可靠性。
检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限)为：式中：K=k-ta/√￣n*S≥K0式中：K—检验评定段内务测点压实度的平均值；ta—分布表中随测点数和保证率(或置信度a)而变的系数；ta见附表B。
采用的保证率：高速公路、一级公路：基层、底基层为99％，路基、路面面层为95%；其他公路；基层、底基层为95%，路基、路面面层为90%；S—检测值的标准差；n—检测点数；K0—压实度标准值。
路基、基层和底基层：K≥K0，且单点压实度K i全部大于等于规定值减2个百分点时，评定路段的压实度合格率为100％；当K≥K0，且单点压实度全部大于等于规定极值时，按测定值不低于规定值减2个百分点的测点数计算合格率。
钢围堰封底混凝土抗浮、抗沉及强度验算
项目与技术
某 桥 主 塔 承 台 采 用 哑 铃 型 承 台 尺 寸 为 顺 桥 向 !"#横 桥 向 $!%""#厚度 &%'# 承台顶标高为()*'#底标高为+!,'# 承台采 用 -)' 混凝土承台封底采用 .,/# 厚 -/0 水下混凝土封底混凝 土方量约 !1!1#/ 承台结构形式见图 .
关键词桥梁工程钢围堰封底混凝土粘结力抗浮抗沉 及强度验算
引言 对于跨越江河建设的桥梁施工承台时需修建的挡土或挡水 的临时性围护钢结构 水中承台施工时采用钢围堰结构并对底部 采用封底混凝土进行封闭封底混凝土的主要作用是保证围堰封 底抽水后提供主体结构的安全不透水的环境并保证第一次承 台混凝土浇筑时封底混凝土不下沉 封底混凝土厚度的计算选 择则成为整个钢围堰设计的重要一环 而桩基钢护筒与封底混凝 土的粘结力钢围堰与封底混凝土的粘结力封底混凝土抗浮抗 沉及强度安全系数等取值成为钢围堰工程设计中需重点解决的 问 题!"# 本文对某桥水中承台施工时采用钢板桩围堰针对封底混凝 土的抗浮抗沉以及强度展开验算对水中承台钢板桩围堰封底 混凝土设计计算起到一定指导意义 钢围堰封底混凝土相关计算 封底混凝土抗浮抗沉及强度验算应分阶段考虑并应注意 各工况水位的不利情况 承台浇筑阶段与封底阶段相比除应考 虑围堰封底混凝土自重等作用外尚应考虑承台浇筑的自重对封 底混凝土的影响 相关参数取值 钢围堰与封底混凝土之间的粘结力标准值的取值 钢板桩钢管桩围堰结构与混凝土的粘结力标准值结合现有 工程经验宜取为 "$$%&' ()$$%&'!)# 钢围堰封底混凝土抗浮抗沉安全系数取值 钢围堰为重要结构一旦发生上浮与下沉后果严重 抗浮安 全系数结合各行业规范宜取为 "*"+ 抗沉安全系数宜取为 "*"$!,# 封底混凝土抗浮验算 根据设计中实际可能出现对围堰结构最不利的水位钢围堰 封底混凝土抗浮安全系数计算如下
钢围堰封底混凝土抗浮,抗沉及强度验算
钢围堰封底混凝土抗浮,抗沉及强度验算
钢围堰是一种已广泛应用的工程结构，它由一系列钢桩和连接部
件组成，它能够起到隔离、疏导水流等作用，保护沿岸建筑和基础设
施的安全。
而钢围堰封底混凝土抗浮、抗沉及强度验算是其施工过程
中必须要重视的问题。
首先，钢围堰封底混凝土的抗浮和抗沉性是极为关键的。
在施工
现场，封底混凝土需要承受水压力的同时还要承受钢围堰的水平荷载，难度较大。
为了确保封底混凝土的抗浮性能，一般采用压实泥土来增
加底部重量，同时还会添加一些钢筋增强结构的抗拉性能，以承受极
限荷载。
为了保证混凝土底部的密实性，特别在浅海区需要采用潜水
员钻孔注浆加固工法，这样在保证混凝土承受极限荷载能力的同时，
更加保证了混凝土底部的密实性和不易流失。
其次，钢围堰封底混凝土的强度验算也是必不可少的。
施工中需
要根据混凝土抗压、抗拉强度等参数来计算混凝土封底是否能够承受
所需的荷载。
施工中应该根据混凝土的使用条件、材料强度等因素相
应调整配合比，最终确定混凝土的强度级别。
在施工过程中，要严格
按照实际荷载情况进行强度验算，确保混凝土的承载能力符合设计要求。
总之，钢围堰封底混凝土抗浮、抗沉及强度验算是决定其安全、
稳定性的重要因素。
在施工中必须严格按照设计规范和技术标准进行
设计和施工，确保钢围堰能够完好地发挥工程结构的功能。
同时，对
于类似的建筑工程，在实际中也应该积极探索更多科学、合理的施工
方法，以保证工程的质量和安全。
基坑围堰支护结构计算说明
连盐高速公路灌河特大桥索塔承台基坑围堰支护结构计算书路桥集团第一公路工程局连盐高速公路灌河特大桥项目经理部2004年7月目录一、 计算说明二、 计算依据三、 南岸主塔23号墩承台基坑锁口钢管桩围堰计算(一)施工顺序(二)计算工况(三)计算取值(四)锁口钢管桩计算与验算(五)钢管桩强度验算(六)封底混凝土验算(七)围堰整体抗浮验算(八)围囹与内支撑受力验算(九)锚碇桩验算(十)基坑围堰整体抗滑移稳定性分析四、 北岸主塔22号墩承台基坑锁口钢管桩围堰计算（待报）五、 附图一、 计算说明根据连盐高速公路灌河特大桥主塔承台基坑围堰施工方案审查会会议纪要(连盐办[2004]25号文)的精神，本设计计算主要针对钢板(管)桩加内支撑围堰方案进行。
计算中参照了公路、铁路、港工、建筑等行业的标准、规范和规程，以及有关国家标准。
在水、土压力的计算上，采取水土分算的方法，并采用弹性支点法对钢板(管)桩进行分析计算。
对结构材料的验算采用容许应力法。
为确保临时结构的安全性和可靠性，在对各种工况进行分析验算时，已充分考虑了各项安全系数。
分析计算时主要采用了SAP2000和MIDAS两种结构程序分析软件。
二、计算依据1.江苏省交通规划设计院《连盐高速公路响水一标灌河特大桥主桥及引桥桩基施工图设计》 2004年4月2.江苏省交通规划设计院《工程地质勘察报告》 2003年12月3.交通部公路规划设计院《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 JTJ025-864.交通部公路规划设计院《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTJ024-855.交通部公路规划设计院《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》JTJ023-856.中华人民共和国行业标准《板桩码头设计与施工规范》 JTJ292-987.中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》 JGJ120-998.中华人民共和国国家标准《钢结构设计规范》 GB50017-20039.中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》 JTJ041-200010.交通部第一公路工程总公司《公路施工手册-桥涵》，人民交通出版社，2000年3月11.交通部第一航务工程勘察设计院《海港工程设计手册》，人民交通出版社，1994年1月12.江正荣编著《建筑施工计算手册》，中国建筑工业出版社，2001年7月13.铁道部第三勘察设计院《铁路工程设计技术手册-桥涵地基和基础》，中国铁道出版社，2002年5月14.龚晓南主编《深基坑工程设计施工手册》，中国建筑工业出版社，1998年三、南岸主塔23号墩承台基坑锁口钢管桩围堰计算(一)施工顺序按围堰内不排水开挖、水下浇封底混凝土的施工方法，将基坑围堰施工划分为以下7个施工阶段：1)插打锁口钢管桩。
桥07-围堰结构设计指南
围堰结构设计指南1前言桥梁墩台基础大多位于地表水位以下,有时水流较大,施工时都希望在无水或静止水条件下进行，桥梁水中基础最常用的施工方法是围堰法。
基础、墩台修筑出水面后即可将其拆除，以免堵截水流或航道，是一种施工用的临时性结构。
由于各桥梁墩台处的水文、地质、气象、航道等条件不同，不可能有一种适合于所有桥梁基础修建的围堰结构形式和施工方法。
目前，桥梁基础修建中采用的防水围堰大致有以下几种：土石围堰、钢板桩围堰、锁口钢管桩围堰、有无底钢套箱围堰、双壁钢围堰等，以下作简要介绍。
1.1 围堰工程的主要作用围堰的主要作用是在河流中构筑一个封闭的隔水区域保证施工在干地上进行，有时起着支撑施工平台和基坑坑壁的作用。
1.2围堰工程的类型及适用条件围堰类型的选择应根据河道的水文、地形、地质及地方材料、施工技术和装备等因素，常见围堰类型及适用条件见表1：2围堰工程的一般技术要求（1）围堰高度应高出施工期间可能出现的最高水位(包括浪高)0.5～0.7m，钻孔桩基础时，其围堰顶标高应结合护筒埋设情况，宜高出施工水位1.5m以上。
（2）围堰外形应考虑河流断面被压缩后，流速增大引起水流对围堰、河床的集中冲刷及影响通航、导流等因素，并应满足堰身强度和稳定的要求。
（3）堰内平面尺寸应满足基础施工的需要。
（4）围堰要求防水严密，减少渗漏。
2.1围堰顶标高的控制围堰顶高应高出施工期间可能出现的最高水位（包括浪高）0.5～0.7m，钻孔桩基础时，其围堰顶标高应结合护筒埋设情况，宜高出施工水位1.5m以上，用于防御地下水的围堰宜高出水位或地面0.2～0.4m2.1.1明挖基础围堰顶标高的控制一次开挖距基坑底面以上要预留20～30cm，待验槽前人工一次清除至标高，以保证基坑顶面坚实。
同时保证基底应符合设计要求的嵌岩。
明挖基础围堰顶标高控制在高出施工期间可能出现的最高水位0.5～1m。
2.1.2钻孔桩基础围堰顶标高的控制钻孔桩基础时，其围堰顶标高应结合护筒埋设情况，宜高出施工水位1.5m以上。
桥墩双壁钢壳围堰封底混凝土施工工艺
桥墩双壁钢壳围堰封底混凝土施工工艺一、工程概况：五号墩双壁钢壳围堰，内径φ17m，外径φ19.8m相当高低刃脚高程处水平投影面积为227至255m2，因钻孔需要，在灌注封底混凝土前，预先在基底以上设置直径φ3.0m的八只钢护筒，作为钻孔孔道。
相邻的护筒中心距为4.0m。
其顶面高程-11.0m，扣除护筒后的净灌注面积为170 m2，依据地质资料，岩面高程最低处-23.30m（在南稍偏上游侧）最高处-19.70m（在北稍偏上侧）封底混凝土的顶面高程可灌注到-12.0±0.5m，灌注封底混凝土数量待清基后以实测岩面高程另算。
目前可按2050m3备料，预计42小时灌完。
二、清基要求：1．基底残存物（风化岩碎块、卵石、浮泥等），应基本上清除干净。
潜水工详细检查并作好记录，某些个别地点存有极少量残存物时，不得已时可比照三号墩允限办理。
2．清基后的有效面积，不得小于设计要求：直径φ17m（面积227 m2）。
自四角位置钢护筒边算起至双壁钢壳间约1m左右的岩面清理作业，应特别注意，将残存物取去。
3．双壁钢壳刃脚周圈，测量16个测点处的刃脚踏面埋入深度，并摸清刃尖与岩面相贴或悬空或埋入泥砂的情况。
4．测量队在清基完毕后，测量基底岩石标高，不得少于200点（可测1m见方网点），以查明岩面实际倾斜与走向。
5．在双壁钢壳吸泥下沉过程中，所补入堰内的水为含有泥污的浑浊江水，引起基底上的沉淀物厚度应尽量减小，要求在安装平台前再吸一遍浮泥，并取样测试沉淀物厚度。
6．安装钻孔钢筒前，要做好各钢筒位置岩石高程的测量工作，使护筒下口形状尽可能与岩石高差相似，保证处于悬垂状态，要求钢护筒群中心与钻孔桩群中心的纵横向偏差，以小于10cm，扭角小于1°为宜，为防止水下混凝土推动钢护筒，就位后应予撑牢。
三、施工方案：采用垂直导管法灌注水下混凝土。
1．在围堰内布置6根φ250mm导管，长度45m至48m，具体位置见图02-05-07，混凝土的流量半径R约5.0m左右。
某大桥钢板桩围堰、支撑及地基检算
围堰、支撑及地基检算长江大桥北岸引桥31#墩位于老鱼塘中，围堰时水位标高为20.6m，承台底设计标高为16.95，围堰顶面标高为21.6m，承台尺寸为：14.4m×9.6m×2.5m。
桩基为9φ1.25m三排钻孔桩。
地质从围堰顶下依次为：0～2.5m为围堰填土，2.5m～9.5m为流塑状淤泥，9.5～24.5m为黏土，24.5～30m为圆砾土，30m以下为砂岩。
（详见北岸引桥31＃墩钢板桩支护立面图）围堰的平面结构形式采用矩形，高度为20m（检算埋深后计算得，计算单附后）。
围堰尺寸为：18.4m×13.6m。
围堰内部设置H型钢矩形支撑（加设角撑）。
围堰顶面1、本图尺寸除注明外均以厘米计；2、本墩号位处老鱼塘中，加之河床底淤泥深度达7m左右，为流塑状；围堰施工时当地不许抽水，水中填土高度在1.5-2m，基坑开挖深度在6m左右，钢板桩采用12m的拉森Ⅴ型，埋深6m。
为了保证钢板桩的整体稳定，基坑上口设钢围檩加强支撑。
由于基底以下4m左右仍为淤泥，为了保证基坑底稳定，基底以下1.0m采用C25混凝土封底。
1、基坑底稳定性检算根据地质情况判断：承台底地质土层为7m 厚流塑状淤泥，再下为9.5m 厚粘土,不考虑淤泥承载。
如下图所示：q钢板桩深入淤泥底面6.35m ，即：围堰底口标高为9.6m ，位于粘土层。
转动力矩：2/)(2/x x h q x W M ⋅+=⋅=γq 为上部荷载，该检算上部荷载q 取值为0即：22/x γh M ⋅=稳定力矩：2x M τπτ=τ为地基土不排水剪切的抗剪强度，τ＝σtg φ+c 均匀土层，τ＝c则：抗隆起安全系数K ＝τM / M 当K ≥1.2时 地基土稳定即：K=2x τπ/22/x γh ⋅ γ为土的重度，18KN/m 3h 为水位至基坑底高差，31＃墩根据计算h ＝20.6-15.95＝4.65m 。
根据设计钻探提供资料，基坑土为粘性土，粘聚力c 取值20KN/m 2。
JTG_F80_1-2004公路工程质量检验评定标准(附录)
附录A 单位、分部及分项工程的划分注：①表内标注*号者为主要工程,评分时给以2的权值;不带*号者为一般工程，权值为1.②按路段长度划分的分部工程，高速公路、一级公路宜取低值，二级及二级以下公路可取高值。
③斜拉桥和悬索桥可参照附表A—2进行划分。
④护岸参照挡土墙。
附表A—2 特大斜拉桥和悬索桥为主体建设项目的工程划分注：①表内标注*号者为主要工程，评分时给以2的权值；不带*号者为一般工程，权值为1.附录B 路基、路面压实度评定B.0。
1 路基和路面基层、底基层的压实度以重型击实标准为准。
沥青层压实度以(沥青路面施工技术规范）的规定为准。
对于特殊干旱、潮湿地区或过湿土，以路基设计施工规范规定的压实度标准进行评定.B.0.2 标准密度应作平行试验,求其平均值作为现场检验的标准值。
对于均匀性差的路基土质和路面结构层材料,应根据实际情况增补标准密度试验，求得相应的标准值，以控制和检验施工质量。
B。
0。
3 路基、路面压实度以1~3km长的路段为检验评定单元，按本标准各有关章节要求的检测频率进行现场压实度抽样检查，求算每一测点的压实度K。
细粒土现场压实度检查可以采用灌砂法或环刀法；粗粒土及路面结构层压实度检查可以采用灌砂法、水袋法或钻孔取样蜡封法。
应用核子密度仪时，须经对比试验检验，确认其可靠性。
检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限）为:式中:K=k—ta/√￣n*S≥K0式中：K—检验评定段内务测点压实度的平均值；ta—分布表中随测点数和保证率(或置信度a）而变的系数；ta见附表B。
采用的保证率：高速公路、一级公路：基层、底基层为99%，路基、路面面层为95%;其他公路;基层、底基层为95%，路基、路面面层为90％；S—检测值的标准差；n—检测点数；K0-压实度标准值.路基、基层和底基层：K≥K0，且单点压实度K i全部大于等于规定值减2个百分点时，评定路段的压实度合格率为100%;当K≥K0，且单点压实度全部大于等于规定极值时，按测定值不低于规定值减2个百分点的测点数计算合格率。
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引桥普通墩围堰封底混凝土结构验算
一、工程概况
引桥普通墩承台底标高为-1.0m ，承台顶标高为+1.5m ，采用吊箱围堰封底后，抽水进行承台无水施工，围堰侧面板为承台侧模板。
拟定围堰底标高为-2.0m ，封底混凝土顶而标高为-1.0m ，封底混凝土标号为B35，验算封底混凝土握裹力时按有效封底混凝土厚度为0.9m ，验算封底混凝土板承载力时按有效封底混凝土厚度为1.0m ，围堰底板计入封底混凝土配筋。
高潮水位+1.0m ，低潮水位-1.0m 。
二、封底混凝土握裹力检算
1、 基本假定
B35混凝土的与普通钢筋的握裹力MPa f bd 3.1=，因封底混凝土浇筑条件较差，应按0.7系数折减，则MPa f bd 91.0=。
B35混凝土的抗剪强度MPa Rd 33.0=τ。
验算握裹力时抗剪强度控制。
按四根护筒平均受力进行验算。
2、 荷载
封底混凝土自重：KN V F 13000.15.682511=⨯⨯⨯==γ
吊箱围堰自重：KN t G F 1501502===
水浮力1：KN S h g F 15605.683100.133-=⨯⨯⨯⨯-=∆-=水γ
水浮力2：KN S h g F 5205.681100.144-=⨯⨯⨯⨯-=∆-=水γ
承台混凝土重力：KN V F 32505.25.682525=⨯⨯⨯==γ
3、 受力分析及计算
围堰抽水后，水位最高时最不利：封底混凝土受围堰重力2F ，水浮力3F ，封底混凝土自重1F 作用，合力1：
KN F F i 1103
11-==∑合
浇筑承台混凝土时，水位最低状态时最不利：封底混凝土受自重力1F ，水浮力4F ，围堰重力2F ，承台混凝土重力5F ，合力2：
KN F F F F F 418054212=+++=合
21合合F F <
封底混凝土握裹力按2合F 控制
单桩握裹力：KN MN S R RD 1586586.19.07.133.0==⨯⨯⨯==πτ单
四根桩握裹力和：KN R R 6344158644=⨯==单
KN R KN F 634441802=<=合
则封底混凝土握裹力足以支撑承台浇筑的重力。
三、封底混凝土板检算
1、 基本假定
普通墩桩基间距为5.5m ×4m ，计算承台混凝土浇筑时5.5m ×4m 正交板受力
2、 荷载
①、承台混凝土
21/5.62255.2m KN =⨯=P
②、封底混凝土自重
22/5.22259.0m KN =⨯=P
③、围堰自重
2333/5.25
.68150150m KN S G KN
G =⨯==P = ④、水浮力（按最低水位-0.8m ）
24/1010)]0.1(0.2[m KN -=⨯---=P
⑤、组合荷载
24
1/5.77m KN i =P =P ∑
3、 受力分析及计算
由727.0/=y x l l 查表得
0122.00308
.0==系数系数y x M M
m KN Pl q y x /25.4265.55.77=⨯==
m KN Pl q x y /0.3100.45.77=⨯==
m KN q M x x ⋅=⨯⨯=056.21040308.02
m KN q M y y ⋅=⨯⨯=512.6040122.02
4、 混凝土板抗弯计算
①、单位宽度弯矩
m KN l
M M ⋅=÷==192.385.5056.210 ②、按素混凝土计算
32
21667.06
0.116m bh W =⨯== ]8.2[229.0/11.2291667
.0192.382MPa f MPa m KN W M ctm =<====
压拉σ 因此在承台混凝土浇筑荷载下，封底混凝土结构安全。
四、结论
按以上握裹力计算和封底混凝土板计算，可见在封底混凝土在抽水及浇筑承台混凝土过程中均能满足施工要求。