雙壁鋼套箱的拼裝下沉

xx大橋主橋17#～20#墩主墩，每個(gè)橋墩分別設(shè)2個(gè)獨(dú)立的承臺(tái)，承臺(tái)尺寸為4m×14.4m×16m，為矩形分離式實(shí)體結(jié)構(gòu)。施工方案根據(jù)xx大橋主橋主墩承臺(tái)平面尺寸、水文、地質(zhì)情況，擬避開洪水期施工，主墩承臺(tái)采用雙壁鋼套箱法進(jìn)行施工。鋼套箱為四邊形,雙薄壁之間為空間桁架結(jié)構(gòu)，鋼套箱內(nèi)壁距承臺(tái)邊緣為10cm，雙薄壁鋼套箱厚度為1.2m，主橋鋼套箱的底標(biāo)高確定為-8m，頂標(biāo)高為+7m，鋼套箱最高15m。見圖4-22。施工過程中注意沖刷防護(hù)，確保鋼套箱的埋置深度。雙壁鋼套箱設(shè)計(jì)上主要考慮圍堰封底抽水后圍堰在最高水位時(shí)水壓力作用下的強(qiáng)度、變形上浮和整體穩(wěn)定性。鋼套箱設(shè)計(jì)及制作1、雙壁鋼套箱結(jié)構(gòu)布置（1）井壁：圍堰井壁由內(nèi)外兩層鋼板壁所組成。壁板厚度為8mm，沿壁板周圍分布有水平矩形桁架，豎向?yàn)樾弯摷觿?，將?nèi)、外井壁組合成整體。（2）井壁隔艙：主墩鋼套箱在壁板間內(nèi)支撐位置設(shè)有向橫隔板，板厚為10㎜。（3）刃腳：刃腳加工成直角三角形形狀，斜邊在圍堰內(nèi)側(cè)，外側(cè)平直。（4）其它設(shè)施①吊點(diǎn)：每塊雙薄壁鋼套箱殼體要設(shè)吊點(diǎn)，用于圍堰的吊裝、拼裝及下沉使用。②內(nèi)外連通管：為保持圍堰在下沉、封底作業(yè)時(shí)內(nèi)外水位的平衡，在河床附近和承臺(tái)頂面以上的圍堰殼體處，穿透內(nèi)外井壁設(shè)置四個(gè)φ250mm的鋼管，鋼管與井壁密焊。鋼管伸入圍堰端焊有法蘭盤，并配有鋼板堵頭，可根據(jù)工序需要由潛水員開閉堵頭板。2、鋼套箱及封底砼結(jié)構(gòu)驗(yàn)算（1）鋼套箱結(jié)構(gòu)構(gòu)，采用有限元結(jié)構(gòu)分析軟件MIDAS－civil進(jìn)行建模計(jì)算，由于本方案中鋼套箱設(shè)計(jì)成完全軸面對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因此僅取結(jié)構(gòu)的四分之一進(jìn)行分析，這里取堰內(nèi)水壓為零遭遇洪水高水位作為鋼套箱最不利荷載工況進(jìn)行驗(yàn)算。封底砼以下按固結(jié)考慮，及邊界條件中封底砼頂面（高程-3m）處節(jié)點(diǎn)設(shè)為三向軸力自由度被約束，即鉸接。最大水壓按20年一遇高洪水位5.89米作為承壓水頭。建立模型見下圖4-23～4-27。鋼套箱骨架計(jì)算模型圖。帶面板四分之一三維電算模型圖致經(jīng)計(jì)算：洪水孝位水頭朽為語5.8朽9港米堰內(nèi)抽空，背時(shí)骨架（梁單偽元）應(yīng)力狀況段如下列計(jì)算圖畝例所示：時(shí)框架梁單元應(yīng)受力結(jié)果炸結(jié)果顯示：最份大拉應(yīng)力悉為析173.4P濃M神a罰，作為臨時(shí)結(jié)訓(xùn)構(gòu)，鋼材容許捎應(yīng)填力抓[跟σ豎]=180M巨P錫a騰，因此結(jié)構(gòu)安桐全。鴿面板應(yīng)力計(jì)算移結(jié)果薪面板最大應(yīng)力畢為對(duì)101.8M豎P勇a祥，安全儲(chǔ)備較鎮(zhèn)大。取變形及位移狀姓況計(jì)算結(jié)果敢最大位移發(fā)生絨在鋼套箱長邊瓦距封底砼頂面戰(zhàn)約悼1.秧5畢米處，最大位尖移量洲為罰3.0油3頂㎜，完全可以漢滿足施工要求耗。久從計(jì)算結(jié)果看爺出雙壁鋼套箱劇設(shè)計(jì)合理。炎（段2敲）鋼套箱抗浮倒穩(wěn)定驗(yàn)算焦取整個(gè)封底砼劍作為分析對(duì)決象籮,瘦當(dāng)套箱排水后長，河道處聞?dòng)谒?尿0舅年一遇的高水誓位閘5.89菜m噸，即封底砼受朝最大浮力時(shí)最既不利情況，此桃時(shí)封底砼受力訪情況如下：封于底混凝土自允重舊G逼；水壓殃力沈F微W某（浮力）；封儉底砼與樁基的騰握裹替力建F支，見換圖孟4睬－很2曉8采。以封底混凝土受洋力圖校1慰)幕、求封底砼自編重：取砼容重您為臺(tái)24KN/m稼3紀(jì)i鴉、計(jì)入樁基嵌懇固段自重吉至G讀＝扎2.5決×體14.6御×渴16.2御×忌2.4裹=1419怠.12腐t貪；獎(jiǎng)i欄i乖、不計(jì)入樁基悔嵌固段自重熟G負(fù)’榜＝掩2.5指×猛(它14.6狀×嗽16.2-9輔×感π占×仁2.3)于×穿2.4慰=1025.箱935訓(xùn)t僻；2)、浮力它i腦、按排開水體記積計(jì)算古F狹浮怎=14.6×講16.2×(曬5.89m贊-訴-5.5m貝)×1=2味693.96絨3接t頃；寶i園i咐、按水壓力作躍用面計(jì)算：簡F叔浮炕’罰=(14.6紀(jì)×16.2要-投π補(bǔ)×2.3×9滅)×(激5.89m濾-百-5.5m影)×1=1卻953.26騰1勇t魚；泉3玻)叫、封底砼對(duì)單天個(gè)樁頭的固水力提f練錨（根據(jù)疏通狹大橋抗拔試驗(yàn)余結(jié)市果渠,熟取忙Γ沸b=10t飯/m續(xù)2勤安全可靠）瑞米延f四錨晚＝變?chǔ)歇?jiǎng)dh占剪Γ冷b挨＝廈π址×2.2×2豈.5×1法0孝＝泡180.64棍t瞇元頁∴角毛F扯錨＝點(diǎn)f艦錨著i擴(kuò)＝吊9×套f觀錨大＝劈1625.7眠74t祥故抗浮穩(wěn)定系聲數(shù)纏K溫浮鉤=誤F啄錨品/(壓F瓣浮虛-G)鴉i鈔、封底砼計(jì)入危樁基嵌固段自填重鉛,碼浮力按拍開水黑體積計(jì)算暖時(shí)核,擔(dān)K唇浮厘=1625.辛77/(26丙93.963堡-1419.惡12)=1.順27懸i犬i他、封底砼計(jì)不與入樁基嵌固段黃自香重凳,戰(zhàn)浮力按水壓力呈作用面計(jì)算時(shí)凱：恰K咽浮物=1625.評(píng)77/(19朵53.26-嘩1025.9文35)=1.當(dāng)76,辦無論采用何種劉方式計(jì)扛算麥,盈K煩浮均大包于江1.2賄,揚(yáng)因此鋼套箱抗艇浮穩(wěn)定性滿足傅要求。呆承臺(tái)部分封底防砼強(qiáng)度驗(yàn)算：評(píng)因?yàn)榉獾醉潘允艿乃型饬浘鶠槠鋷缀沃须[心及對(duì)稱軸對(duì)訪稱分布的均布插荷載，故可取兼圖中矩淋形破ABC甚D汽單元的最不利攔位置的內(nèi)力驗(yàn)瞧算封底砼的強(qiáng)經(jīng)度，若矩形單歷元吃ABC獲D嗚的最大應(yīng)力小遺于封底砼的容并許應(yīng)力值則結(jié)瓜構(gòu)安全悉：屠ABC被D覽矩形單元內(nèi)力爺按四邊欽嵌板蹤進(jìn)行計(jì)算：哈封底混凝土計(jì)熔算寬度示意圖剖采用結(jié)構(gòu)有限租元分析軟松件慕Midas-虛civi乓l艱取圖股中秤ABC銅D邀方塊進(jìn)行建模江分析，模型按監(jiān)四角點(diǎn)與樁周柄接觸節(jié)點(diǎn)簡支臨，劃分貓為渴380鍵0捎個(gè)實(shí)體單元建址立，四邊限制丙相應(yīng)軸向位移升設(shè)置邊界條件五進(jìn)行模擬。堰照內(nèi)無水壓，堰開外水頭留為掙5.89彈m積（二十年一遇脂的高水位），堂經(jīng)電算結(jié)果見紋圖句4-3溪0逃～懂4-3暮3簡：娛σ杰1樸主應(yīng)力云圖悔主應(yīng)力云圖顯徐示：,游滿足封底需要慌。情σ尸2詞主應(yīng)力云圖已σ毫3坦主應(yīng)力云圖欠封底砼的變形俗情況：最大位米移烏量暈W=0.01圖3甲㎜，即幾乎沒診有發(fā)生移移。位移等值線圖杯3撇、鋼套箱的制際作估鋼套箱豎向根煤據(jù)水位跟分騾4廢節(jié)，每節(jié)各分憐塊鋼套箱由加恒工廠施焊成型必，經(jīng)試拼檢查豪合格后，用運(yùn)沒輸車通過棧橋招將鋼套箱塊段把運(yùn)輸至現(xiàn)場分也層拼焊成整體驟下沉。廉雙壁鋼套箱的色拼裝下沉奴采用在墩位現(xiàn)肉場搭設(shè)拼裝平槐臺(tái)及吊裝平臺(tái)包進(jìn)行鋼套箱的敞拼裝及下沉，軟主橋鋼套箱下們沉示意圖見斃圖糖4-3悄4項(xiàng)～檔4-3伏6漿。裝主橋鋼套箱下套沉示意圖路樁基施工完成礦后采用型鋼在點(diǎn)圖示位置連接級(jí)鋼護(hù)筒在樁頂旺安裝反力架及俱千斤頂，將第揀一接鋼套箱及棋平臺(tái)裝形成圍離堰拼裝平臺(tái)，史拼裝第一節(jié)圍億堰整體提胖升積10c站m戀，拆除支撐平喪臺(tái)，逐步下放姓。礙主橋鋼套箱下牢沉示意圖雕第一節(jié)圍堰下存沉到一定深度隸（頂面低于鉆凡孔平拼裝第二驗(yàn)節(jié)鋼套箱并淘嘗沙下層臺(tái)）結(jié)停穩(wěn)定后，拆除腿反力架。焰主橋鋼套箱下倆沉示意圖某鋼套箱下沉到糾設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鎖清空堰內(nèi)河床改堆灌注堰內(nèi)水肢下封底砼至承呀臺(tái)底標(biāo)高。饒1洪、鋼套箱現(xiàn)場蟻拼裝：搭設(shè)鋼均套箱拼裝平臺(tái)躬及吊裝平臺(tái)，窄設(shè)置懸吊下沉蝴系統(tǒng)。在拼裝它平臺(tái)上測量放輛樣，以便控制男鋼套箱的平面獻(xiàn)位置。在主護(hù)螺筒上設(shè)置鋼套隆箱下沉導(dǎo)向，拘導(dǎo)向采用型鋼吐制作，導(dǎo)向與族鋼套箱之間的衡間隙采容用跟3蛛～儉5cm帆，導(dǎo)向長度耳為辛6染～般8m壘。火利用平板車將叛鋼套箱運(yùn)輸至伸墩位后進(jìn)行底石節(jié)鋼套箱的拼旨裝。每條接縫溫均采用雙面焊劑縫，焊縫寬度掙及厚度應(yīng)滿足到規(guī)定要求。為喘了確保接縫的屑焊接質(zhì)量，在坊每條豎向接縫清上再粘貼凡15c刺m悠寬的鋼板條并截焊拉牢固、密彈實(shí)。按照拼裝醫(yī)底節(jié)的相同程篩序拼裝第二節(jié)衛(wèi)鋼套箱。水平廟接縫的焊接要變求與豎向接縫帳相同。伙2瓶、鋼套箱下沉嘩采用加重和堰泄內(nèi)除土的方法噸。鋼套箱刃腳座混凝土采用壓斃漿混凝土施工賭，加重的方式現(xiàn)可采向鋼套箱土隔艙灌水和加慈片石。井內(nèi)除牲土的方式可采夕用高壓射水、寧吸泥。票在鋼套箱接高叮節(jié)段完成后，揉就向鋼套箱的條隔艙加片石，獻(xiàn)片石要對(duì)稱施沙加，避免造成簽偏壓導(dǎo)致鋼套稻箱傾斜，一般胖下瑞沉拳1.0長m治觀察一次平面服位置及垂直度信。進(jìn)利用位于鋼套五箱中心桁架平笛臺(tái)上安裝尸的役5卻t累雙臂軌道式旋德轉(zhuǎn)吊機(jī)，雙臂睛對(duì)稱起吊吸泥而機(jī)，進(jìn)行吸泥次，可不變幅沿臥堰周吸泥。芒圍堰下沉中隨蟲時(shí)掌握土層變祖化情況，作好能下沉量、傾斜透和偏位的測量止，控制堰周附騎近除土量，注指意糾偏，使圍煤堰均勻平穩(wěn)地冶下沉。在吸泥眼過程中，要連拐續(xù)向圍堰內(nèi)加返水，盡量使堰鏡內(nèi)水位不低于穴堰外，防止翻當(dāng)沙。姿當(dāng)鋼套箱下沉曲到離標(biāo)高以莫上帳2燈m適左右時(shí)，控制振刃腳隨近除土室量，注意調(diào)平馬圍堰，避免圍撇堰發(fā)生突然大擺量下沉或大的敗偏斜，難以下競沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高候。對(duì)于高底刃垃腳的鋼套箱下廢沉，刃腳進(jìn)入執(zhí)覆蓋層后，因飯入土部分側(cè)面標(biāo)積不同，摩阻排力不同，以致乘長刃腳一側(cè)不免易下沉，圍堰撲易向短刃腳一識(shí)側(cè)偏斜，故下漠沉?xí)r先在鄰近假高刃腳一突側(cè)井孔內(nèi)取土貓，以減小偏斜內(nèi)。然后在井內(nèi)紀(jì)對(duì)稱取土。處3統(tǒng)、鋼套箱現(xiàn)場衫拼焊的質(zhì)量控異制任（段1州）、測量放線抓及檢查：在鋼究套箱拼裝平臺(tái)充上測量放出鋼瓦套箱刃腳位置顫線，底節(jié)鋼殼患拼裝時(shí)通過刃嶺腳底口中心與頂刃腳平面的垂臭線作為中心線痛，控制鋼殼上無口半徑。以后患分層接高皆以顫此中心線投點(diǎn)靜在吊裝下沉平剩臺(tái)上進(jìn)行放樣噸和校核，其半鐘徑誤差不得大哪于蹈3c辯m以。話（幻2冰）、拼裝時(shí)要醬求：隔艙板對(duì)皂齊；各相鄰水寶平環(huán)形板對(duì)齊寇；上下不能對(duì)嗽接焊時(shí)，可采敏用搭接焊或貼拳板焊接，但必渾須滿焊，并保風(fēng)證水密。木（虧3反）、刃腳部分絲經(jīng)檢查合格清遷洗干凈后方可奪灌注壓艙混凝枕土。麗（仰4送）、所有壁板玻和隔艙的工作攻焊縫，必須做豪煤油滲透試驗(yàn)耕，并對(duì)不合格襪的焊縫，要求祝修補(bǔ)直至合格港為止。但4墊、清底及基底旗處理：鋼套箱頸下沉到位后潛評(píng)水工及時(shí)進(jìn)行助清理基底和護(hù)穗筒四周的泥垢斥，并清除鋼套暈箱壁的泥垢。橡回填駝2.5m饞厚的片石、碎哪石并整平，作跳為圍堰內(nèi)墊層錘，以便進(jìn)行樁龜基承臺(tái)施工。玉5嗓、澆注封底砼蓬：基底處理合佳格后即進(jìn)行封趣底砼的澆注。延6攻、圍堰防洪措困施陪主橋鋼套箱安偉排在枯水期進(jìn)鵲行施工。當(dāng)不勺能避開洪不汛左期進(jìn)行鋼套箱嶼施工時(shí)，從兩奉方面著手考慮毫圍堰防洪。一幣方面是從圍堰衛(wèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上考追慮：首先雙薄逐壁鋼套箱井壁傻內(nèi)水平向設(shè)計(jì)雕有支撐體系，倉并將鋼套箱頂撫標(biāo)高提高御至笛+6.5襪m元，底面標(biāo)高降負(fù)低至洪水期局燦部沖刷線以下祥，對(duì)抗洪水有巧利；其次在圍免堰井壁內(nèi)灌注弱砼，增加圍堰幼井壁的重量及館抗彎截面模量廈，提高圍堰抗?jié)夂樗芰?；另椅外，?dāng)圍堰落之床穩(wěn)定后，圍醋堰內(nèi)壁與護(hù)筒度之間用型鋼剪級(jí)刀支撐，在預(yù)匙防圍堰偏斜的饒同時(shí)，增加抗精涌潮及洪水能湯力。另一方面社從防沖刷考慮臭，及時(shí)檢查圍太堰外圍的河床崗標(biāo)高，并拋砂芽袋等圍護(hù)；當(dāng)峽圍堰外河床沖皇刷嚴(yán)重時(shí)，在移圍堰外圍一定嘴距離打一排鋼肺管樁，減少筆圍堰外圍的河諸床沖刷。承臺(tái)砼施工1、施工準(zhǔn)備搞（潤1闊）支撐