桥墩钢吊箱围堰计算书

广西沿海铁路黎塘至钦州段扩能工程飞龙郁江大桥钢吊箱围堰设计计算书

中铁九局广西沿海铁路黎钦线扩能改造工程指挥部

二O一O年十月

目录

一、基本资料 0

二、荷载分析 0

三、底板计算 (3)

1、工况分析: (3)

2、小肋间距 (4)

3、龙骨间距 (5)

四、侧板计算 (5)

1、工况分析 (6)

2、小肋间距 (6)

3、大肋间距 (7)

4、大肋验算 (8)

五、支撑计算 (12)

1、内支撑验算 (12)

2、封底混凝土验算 (13)

3、反力座 (14)

六、体系转换工况检算 (14)

1、吊挂下放 (14)

2、堵漏封底 (18)

3、浇筑承台 (22)

一、基本资料

钢吊箱围堰设计考虑到侧板的倒用，统一设计，以10#控制设计，以下计算均取10#墩参数作为设计基准。

1、承台尺寸

承台面积：137.38m2

承台底标高：+59.377m

承台顶标高：+63.777m

施工高水位：+64.05m

施工低水位：+60.00m

吊箱顶标高：+64.55m

吊箱底标高：+58.877m

吊箱底板净面积：137.38-6×4.9＝107.94m2

2、设计规范

公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）

公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）

钢结构设计规范(50017-2003)

钢结构设计手册（第三版）

二、荷载分析

1、底板浮力

高水位浮力：10×(64.05-58.877)＝51.73kN/㎡

低水位浮力：10×(60-58.877)＝11.23kN/㎡

2、侧板的水侧压力 10hkN/㎡

3、承台混凝土的自重 26×4.4=114.4kN/㎡

4、封底混凝土的自重 24×0.5=12kN/㎡

5、混凝土浇筑产生对侧板压力

砼浇筑时产生的荷载

砼供应量V=50m 3/h ，则砼浇筑速度50/137.38＝0.36m/h

查《公路桥涵施工技术规范》

侧压力2

1210122.0v k k t P ⋅⋅⋅⋅⋅=γ；

γ—砼的容重，γ=26KN/m 3；

t 0—新浇混凝土的初凝时间，这里取：h t 100=

1k —外加剂影响修正系数，掺外加剂时为1.2；

2k —坍落度影响修正系数，当其为110～150mm

时，取1.15。

则P 1=0.22×26×10×1.2×1.15×0.3621=47.36KPa

自《公路桥涵施工技术规范》P 310附表D ，可以查到混凝土

对底板所产生的水平荷载值很小，且底板尺寸很大，对底板的受力没有什么影响，故由此产生的冲击荷载可以忽略。

混凝土有效压头高度

h ＝47.36/26＝1.8m

根据《路桥施工计算手册》P214页，查得大模板计算混凝土浇注产生侧压力计算参数，混凝土浇筑有效压头高度为2.1m 。

6、水流力

郁江水流流速按照2.82m/s 计算。根据《公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)》，水流力按下式计算：

g V KA F w 22

γ=

F w ——流水压力标准值（KN ），

K ——桥墩形状系数，矩形桥墩取1.3

V ——设计流速（m/s ），取2.2m/s

γ——水的重力密度（10KN/m 3）

A ——与水流方向垂直平面上的投影面积（m 2）

KN g V KA P 7.24810282.210173.53.93.122

2

=⨯⨯⨯⨯⨯==γ

流水压力合力的着力点，假定在设计水位线以下0.3倍水深处。即在水位线以下5.173×0.3＝1.55m 处。

三、 底板计算

1、工况分析:

工况一：堵漏封底后，吊箱抽水，取高水位计算时，底板受力： F 1=51.73-12＝39.73 KN/m 2。

工况二：堵漏封底后，吊箱抽水，取低水位计算时，底板受力：

F 2=11.23-12＝-0.77 KN/m 2。

工况三：低水位时浇筑承台：

F 3=11.23-（12+114.4）＝-115.17KN/m 2。

工况四：高水位时浇筑承台：

F 3=51.73-（12+114.4）＝-74.67KN/m 2。

其中，取受力方向向上为正方向，混凝土灌筑产生水平荷载值以及冲击荷载值很小，可忽略不计。

底板控制工况为工况二。

2、小肋间距

小肋作为支点，面板按三跨连续梁考虑，梁宽b 取1mm ，梁高为板厚h ＝6mm 。

按面板的强度要求：

2216

11.0bh f ql w = mm b b q bh f l w 29710

17.11561061706103221=⨯⋅⨯⋅⋅⋅=⋅=- 按面板刚度要求，最大变形值取为模板结构的1/250，则：

250

100'677.0141l EI l q =

mm q EI l 26812

11077.10461101.259.0'59.0333531=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==- 对比取小值，考虑封底混凝土影响，可取mm l 3001=。

3、龙骨间距

龙骨作为小肋的支点，小肋按简支梁计算，跨度2l 。

小肋取∠75×8，按15d 与面板组成组合截面，如下图：

截面A ＝2230mm 2，W ＝48794mm 3，I ＝2.4×106mm 4

按小肋强度要求：

W ql ][8

122σ= mm q W l 1385300

1017.115487941708][832=⨯⨯⨯⨯=⋅=-σ 按小肋刚度要求：

250

384'5242l EI l q = mm q EI l 1648300

1017.1151250104.2101.2384'1250384336532=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==- 对比取小值，考虑桩位情况以及底板对龙骨加强作用，可取mm l 16002=。

四、 侧板计算