桥梁深水基础钢围堰结构设计计算

虑围堰下沉可能产生的偏位和倾斜，围堰内腔平面尺寸比承台尺寸放大 的约束作用不考虑。 ２ ０ ｃ ｍ， 钢围堰封底砼采用 Ｃ ３ ０ 水下砼， 封底厚度 ３ ． ０ ｍ， 刃脚砼高度 ２ ． ０ ｍ， 工况二： 施加在封底底面的实际均布荷载为Ｐ 。 一 Ｐ ， ＝ １ ２ ８ Ｋ ｐ ａ 。 夹壁砼高度 ７ ． ０ ｍ 。 主墩钢围堰包括壁体、 刃脚、 内撑 ３ 个部分。 壁体包括隔 工况ｊ： 施加在封底砼底面的实际均布荷载为 Ｐ ． 一 Ｐ ｚ － Ｐ ｓ ＝ ５ Ｏ Ｋ ｐ ａ ￣ 舱板 、 水平环板、 水平斜杆 、 箱形梁和内外壁板。 高度 ２ ． ０ ｍ的刃脚作为嗣堰 故按荷载最大的工况二进行计算。 底节的组成部分一道加工。内撑用型钢构成平面框架， 与钢围堰箱形梁一 最 才 力 盯 ＆： ｌ ＿ １ ３ ７ ＭＰ ａ ＜０ ． ８ ＊ ［ ｏ ＂ 拉 １ ． １ ４ ４ ＭＰ ａ ｏ 起形成稳定结构体系 ， 另外设置竖向支撑 ， 减小受压杆件的 自由长度。在 最大压 应力 （ 『 ＝ ０ ． ９ ４ Ｍ Ｐ ａ ＜０ ． ８ ＊ ［ ￣ ｒ ｝ ＝ １ １ ． ４ ４ ＭＰ ａ ￣ 内撑位置设置竖向箱形梁作为一级支撑结构，水平设置环形板作为二级 封底砼最大变形 ｆ ＝ ０ ． １ ｍ ｍ， 远小于规范要求。 支撑结构 ， 垂向设置角钢次梁为三级支撑结构， 内外壁之间通过水平斜杆 在水压力以及承台混凝土荷载共同作用下 ， 封底砼的强度和刚度均 和水平环顿连接而形成整体。 钢围堰内、 外壁板采用 ８ ｍ ｍ钢板（ 考虑有夹 满足设计要求。 ３ ２ ． ２钢围堰的抗浮验算。在工况二中， 围堰下沉到设计标高后， 水下 壁砼 ， 底节壁板厚度 ６ ａ ｒ ｍ） ， 箱形梁腹饭采用 １ ２ ｍ ｍ钢板 ， 箱形梁翼板采用 １ ６ ｍ ｍ 钢 板 ，水 平 环板 采用 Ｌ ２ ０ ０ ｘ １ ２ ５ ｘ １ ４角 钢 ，水 平 斜 撑 采 用 封底砼浇筑 ３ ｍ。 当封底砼强度达到设计强度的 ８ ０ ％后， 完成围堰内抽水。 Ｌ １ ０ ０ ｘ ｌ Ｏ ０ ｘ ｌ ２ 角钢 ， 竖肋采用 Ｌ ７ ５ ｘ ７ ５ ｘ ８ 角钢， 内撑采用 ４ － Ｉ ３ ６ ｂ 工字钢。 此时， 围堰承受的上浮力很大 ， 上浮力主要靠钢围堰 自 重、 封底砼 的重量 以及封底砼与桩基的摩阻力共同抵抗。 ３钢围堰计算分析 ３ ． １ 荷载 计算 抽完水后 ， 钢围堰的总上浮力 ： ７ １ ～ ７ ３ 号主墩承台尺寸—致， ７ ２ 号墩承台标高最低，围堰内抽水后 ， Ｆ ： Ｖ Ｉ ｗ ＝ ［ Ｏ ｏ ２ Ｑ ４ 一 ｌ １ １ ５ ３ １ ５ ３ ３ ． １ ２ １ ０ ＝ １ ０ ６ ２ ０ ０ ｋ Ｎ 。 钢 围堰 总重量 ： Ｇ ， ＝ ４ ７ ６ ８ ０ Ｋ Ｎ 。 钢围堰承受的侧压力最大， 故以受力最不利的 ７ ２ 号墩钢围堰进行计算。 封 底 砼 自 重 ： Ｇ ２ ＝ Ｖ ７ １ ７ ． ４ — １ １ １ ５ ３ ＂ １ ５ ３ ＂ ３ ． １ ３ １ ３ ． １ ． １钢围堰侧壁压力计算。７ ２ 号墩钢围堰总高 ２ １ ｍ， 围堰顶标高为 ２４ ＝２８ ００ Ｏ ｋＮ。 ＋ ４ ９ ｍ， 围堰刃脚底标高为 一 １ ７ ． ０ ｍ， 封底｝ 昆 凝土厚度为 ３ ｍ， 墩位河床顶标 木 扣除钢围堰和封底砼 自 重后的上浮力 Ｆ Ｅ ＝ Ｆ ｛ 孚 一 Ｇ 一 Ｇ ： ＝ ３ ０ ５ ０ ０ ｋ Ｎ 。 高为 一 ７ ． ０ ｍ， 施工水位 ＋ Ｚ ６ ３ ｑ ， 计算水位 ＋ ３ Ｄ ｍ， 计算水深取为 １ ０ ｍ， 主动 土压力计算 高度为 ７ ｍ 。 依靠封扁睑与桩基的摩阻力抵消上浮力， 封底砼与桩基间的摩阻力 ： 水 容重 ｗ ＝ ９ ． ８ Ｋ Ｎ ／ ｍ ，水 深 ｈ ｉ ＝ １ ０ ｍ 。水压力 Ｐ ｌ ： ｈ １ ＝ １ ０ Ｐ ＝ Ｆ Ｌ ／ Ａ ＝ ３ ０ ５ ０ ０ ￣ １ １ ３ ． １ ４ ３ ． ０ ５ ３ ￣ ９ ６ ５ ｋ Ｐ ａ ＜［ Ｐ ］ ＝ １ ５ ０ ｋ Ｐ ａ 。 ８ ＝ ９ ８ ＫＮ／ ｍ 。 抽水后 ， 钢围堰抗浮满足要求。
工 程 科 技
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桥 梁深水基础钢 围堰 结构设 计计算
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（ １ 、 中铁十三局第三工程有 限公 司， 辽宁 沈 阳 １ ０ ０ １ ８ ０ ２ 、 中铁 十二局 集团有 限公 司， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ２ ４ ） 摘 要： 厦深铁路客 运专线榕 江特 大桥主墩基础承 台施工采用双壁钢 围堰作 为围护结构。详细叙述 了铜 围堰的结构设计、 各 工况的 荷 载确 定等 ， 利 用有限元计算软件 对封底 混凝 土和 围堰整体结构进行建模 ， 按照各工 况进行 了仿真计算 ， 能够指导类似 临时结构的设计。 关键词 ： 深水基础 ； 承 台； 钢围堰； 结构分析
１工程背 景 １ ０ ３ ８ ９ ｍ ｍ， 挠跨比为 １ ／ １ １ ４ ０ ， 满足刚度要求。 厦深铁路客运专线榕江特大桥全长 ７ ６ ８ ６ ｍ， 跨江主桥为 ４ 跨连续钢 ３ ２１封底砼的验算。在工况二中， 封底砼底面既承受水压力， 方向向 桁梁柔Ｉ 生拱， 孔跨布置为 １ １ ０ ｍ ＋ ２ ２ ０ ｍ＋ ２ ２ ０ ｍ＋ １ １ ０ ｍ， 其中７ １ ～ ７ ３ 号三个 上； 又承受封底砼 自 重荷载， 方向向下。在工况三中， 封底砼底面承受方向 主墩位于榕江深水区， 设计为１ 氐 桩承台群桩基础。承台位于河床面以下 ， 向上的水压力 ， 承受方向向下的 ３ ｍ厚承台砼荷载 ， 同时 自身又承受封底 承台平面为矩形， 尺寸为 ２ ６ ． ８ ｘ １ ７ ２ ｍ， 承台厚度为 ６ ． ０ ｍ， 采用 Ｃ ４ ０ 防腐砼。 砼自 重荷载。 作水压力用在封底砼底面， Ｐ ＝ ２ ０ ０ Ｋ Ｐ ａ ， 作用在封底砼顶面的 设计承台底面标高分别为 １ ２ ３ ０ ７ ｍ、 一 １ ３ ９ ０ ７ ｍ、 一 １ １ ． ８ ０ ７ ｍ 。桥位区域受下 第 一 次 承 台 浇 筑 砼 荷 载 Ｐ ￣ ＝ ２ ６ ＊ ３ ＝ ７ ８ Ｋ Ｐ ａ ， 封 底 砼 自 重 荷 载 游人海口海水的潮汐影响， 每日 两｛ 朝， 墩位处淤泥质土层厚 １ １ ～ １ ５ ｍ 。 Ｐ￣ ＝２ ４ ３＝７ ２Ｋｐａ ￣ ２钢 围堰结 构设计 利用通用有限元钦件 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 建立 １ ／ ２ 封底砼实体模型， 在与各桩基 榕江特大桥 ７ １ — ７ ３ 号主墩承台采用双壁钢同堰，舱壁厚度 １ ． ５ ｍ ， 考 连接位置处， 对封底砼设为固结。偏于安全 ， 计算时钢围堰对封底砼侧面