钢浮箱封底混凝土计算 - 探讨

钢浮箱封底混凝土计算探讨

我最近正在计算一个大桥桥墩施工设施——钢浮箱的计算，可是中间遇到了一些问题，请大家给我一些指教，问题如下：

1、钢浮箱已经浮运就位，结构如下图。在计算过程中有这样一种工况：浮箱下沉到位，与钢护筒连接完成，需要浇注2米高的封底混凝土，请问此时，我怎样考虑砼对浮箱侧壁的压力，具体怎样计算，是否可以这样计算砼对侧壁的压强：p＝ρgh，其中ρ是砼的比重；

2、在上面工况的基础上，继续浇注承台混凝土，此时封底混凝土已经达到一定的硬度，请问，我此时应在计算模型中如何模拟封底混凝土的作用，因为如果不考虑封底混凝土的作用，则计算结果好像误差很大。如果考虑封底砼的作用，我的计算模型应如何改动，谢谢！

观点:1、在浇注封底混凝土之前，舱内外水位是一样的，浇注过程中，完全可以根据混凝土输送量设置抽水设备，基本可以使套箱侧壁下端内外压强偏差在一定范围内，因此lzxlzx大师所提的第1种工况应不控制设计；结硬后的封底混凝土，对于浇注承台混凝土时产生的底板弯矩能够发生作用，在中心区域呈现出混凝土受压而底钢板受拉的现象，而封底混凝土与套箱侧壁是没有可靠横向连接的，因此，在浇注承台混凝土时似乎不能考虑封底混凝土对侧壁的约束作用，此外，从一般承台与水位的关系来说，如果套箱能够抵抗封底后抽干水时由外至内的水压力的话，抵抗流动混凝土压力应不存在过大的问题。

2、混凝土自身与钢外壁是无法抗拉的,但由于混凝土与钢外壁上的众多加劲肋及各种联接缀材形成整体,故可以考虑受力.

3、钢浮箱施工过程中，封底混凝土浇筑过程中仓内外水压一致，这种工况不应作为设计的控制条件。封底完成后，一般会抽干浮箱中水，将护桶延长部分切除，切除位置一般会在距离封底混凝土表面以上10~20cm 处，为了施工安全会在钢护筒上焊接反力牛腿（部分嵌入封底混凝土或与封底混凝土中预埋钢筋连接），反力牛腿可以起到反压和提拉双向作用，防止发生因仓外水位变化引起的施工结构危险。

4、你的浮箱是单壁浮箱，单论设计计算我认为应该有以下内容：

计算内容

①吊箱拼装（上、中、下三层逐层入水）下沉计算；

②吊箱结构设计计算；

③封底混凝土施工阶段计算；

④抽水后吊箱计算。

计算

综合工况条件分析和计算内容，对钢吊箱各部分取最不利受力工况进行计算。

①底板主要承受封底混凝土重量、承台混凝土重量、浮力和吊箱自重。荷载组合为A：混凝土自重+吊箱自重+浮力；B：混凝土自重+吊箱自重+承台混凝土重量+浮力；验算内容包括底版受力、与护筒连接部分抗剪计算，工况B可以将封底混凝土折合成钢截面与钢底版联合受力。此外，还要对吊箱入水时底板受力情况进行复算。

②侧板以承受水平荷载为主，最不利受力工况为抽水阶段，侧板计算包括竖肋、水平加劲肋、面板、竖肋拼接处及焊接的内力、变形及应力计算。另外，还要对吊箱逐层入水及承台施工等阶段侧板受力情况进行复算。

内支撑系统与侧板计算，在侧板验算的同时完成验算。

③吊箱拼装下沉阶段主要与吊箱自重有关。这一阶段主要计算静力条件，要不要注水注多少

④抗浮计算分两个阶段：一个阶段是吊箱内抽完水后灌筑承台混凝土前，另一个阶段是浇筑完承台且混凝土初凝前。

吊箱自重+水封混凝土自重+粘结力>浮力

吊箱自重+承台混凝土重+水封混凝土自重<粘结力+浮力

⑤封底混凝土强度验算：要验算封底混凝土周边悬臂时的拉应力和剪应力，以及中间封底混凝土的拉应力和剪应力。

----摘自中华钢结构论坛