雙壁鋼套箱的拼裝下沉

xx大橋主橋17#～20#墩主墩，每個橋墩分別設2個獨立的承臺，承臺尺寸為4m×14.4m×16m，為矩形分離式實體結構。施工方案根據(jù)xx大橋主橋主墩承臺平面尺寸、水文、地質情況，擬避開洪水期施工，主墩承臺采用雙壁鋼套箱法進行施工。鋼套箱為四邊形,雙薄壁之間為空間桁架結構，鋼套箱內(nèi)壁距承臺邊緣為10cm，雙薄壁鋼套箱厚度為1.2m，主橋鋼套箱的底標高確定為-8m，頂標高為+7m，鋼套箱最高15m。見圖4-22。施工過程中注意沖刷防護，確保鋼套箱的埋置深度。雙壁鋼套箱設計上主要考慮圍堰封底抽水后圍堰在最高水位時水壓力作用下的強度、變形上浮和整體穩(wěn)定性。鋼套箱設計及制作1、雙壁鋼套箱結構布置（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，豎向為型鋼加勁，將內(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，外側平直。（4）其它設施①吊點：每塊雙薄壁鋼套箱殼體要設吊點，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)時內(nèi)外水位的平衡，在河床附近和承臺頂面以上的圍堰殼體處，穿透內(nèi)外井壁設置四個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、鋼套箱及封底砼結構驗算（1）鋼套箱結構構，采用有限元結構分析軟件MIDAS－civil進行建模計算，由于本方案中鋼套箱設計成完全軸面對稱結構，因此僅取結構的四分之一進行分析，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行驗算。封底砼以下按固結考慮，及邊界條件中封底砼頂面（高程-3m）處節(jié)點設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。鋼套箱骨架計算模型圖。帶面板四分之一三維電算模型圖經(jīng)計算：洪水位水頭為5.89米堰內(nèi)抽空，時骨架（梁單元）應力狀況如下列計算圖例所示：方框架梁單尺元應力結稿果抽結果顯示話：最大拉忘應力究為鉤173.衡4PM因a藏，作為臨察時結構，離鋼材容許弄應輛力角[液σ?guī)靅=18句0MP聰a佳，因此結楊構安全。咱面板應力覺計算結果饒面板最大柔應力伯為單101.購8MP角a歉，安全儲香備較大。草變形及位棒移狀況計贏算結果醉最大位移鑰發(fā)生在鋼缸套箱長邊曲距封底砼缺頂面畫約拋1.處5柄米處，最翠大位移量今為妹3.0藥3毯㎜，完全督可以滿足薄施工要求銅。亭從計算結涼果看出雙運壁鋼套箱擠設計合理是。餡（能2貫）鋼套箱?？垢》€(wěn)定捎驗算舍取整個封紐底砼作為睬分析對動象嘩,士當套箱排撇水后，河剪道處相于企2檢0敬年一遇的憑高水權位鬧5.89盡m鵝，即封底捎砼受最大穿浮力時最化不利情況峰，此時封援底砼受力境情況如下拋：封底混案凝土自斃重條G受；水壓央力的F版W搬（浮力）溉；封底砼繼與樁基的禮握裹壯力刪F拜，見藍圖抓4忙－犁2罰8跪。漿封底混凝卵土受力圖么1愉)鴉、求封底忙砼自重：終取砼容重皂為溉24KN唇/m3記i鏟、計入樁僻基嵌固段獄自重免眨G雨＝酸2.5紅×伐14.6引×陳16.2衡×期2.4舊=14捧19.1沃2娛t團；狐i眠i妻、不計入客樁基嵌固皮段自重炊G津’暑＝項2.5那×招(琴14.6逢×渠16.2紀-9關×塔π濟×賓2.3)拒×維2.4襖=102康5.93飄5河t蘋；組2恐)額、浮力笨i仙、按排開奮水體積計皺算現(xiàn)F絕浮責=14.頁6×16除.2×(銜5.89蓋m--葛5.5m頂)×1=敗269向3.96戰(zhàn)3鴿t異；爭i魔i贈、按水壓宋力作用面超計算：叉F譯浮程’牽=(14順.6×1劇6.2好-立π親×2.3善×9)×呢(5.8穗9m-雙-5.5孩m)×1頭=19磁53.2縮61略t唱；凱3鋪)吧、封底砼口對單個樁所頭的固爺力槳f標錨（根據(jù)汪疏通大橋戲抗拔試驗四結器果思,附取剖Γ唉b=1扎0t/m鼓2隸安全可靠竄）狀畫掀f攜錨寄＝休π踢dh翻踩Γ騙b擊＝旁π辣×2.2帶×2.5媽×1墻0宜＝莖180.忌64積t泄∴腐上F址錨＝矩f宏錨巨i輕＝擊9×竊f伐錨溪＝嘆1625右.774遺t窮故抗浮穩(wěn)園定系麗數(shù)碧K游浮委=軍F炊錨皮/(型F丘浮恒-G)終i貢、封底砼舉計入樁基泰嵌固段自首重嘉,擁浮力按拍姜開水體積房計算胃時儉,隊K槽浮高=162哲5.77虎/(26慎93.9繳63-1奪419.知12)=私1.27慕i朗i冰、封底砼麗計不入樁姓基嵌固段叨自熄重載,誠浮力按水請壓力作用俱面計算時屋：頂K礙浮乖=162虹5.77陸/(19會53.2搭6-10秧25.9糠35)=珠1.76嗚,宿無論采用蒜何種方式蕉計杏算良,晌K枝浮均大哪于輕1.2麥,希因此鋼套淡箱抗浮穩(wěn)決定性滿足潤要求。嘴承臺部分寄封底砼強訓度驗算：村因為封底水砼所受的抬所有外力學均為其幾悟何中心及蓬對稱軸對在稱分布的笑均布荷載女，故可取倍圖中矩幻形遍ABC寄D稼單元的最蜂不利位置談的內(nèi)力驗臘算封底砼兩的強度，乞若矩形單診元推ABC萌D哄的最大應范力小于封沾底砼的容校許應力值快則結構安攀全趕：臺ABC雨D堤矩形單元氣內(nèi)力按四陸邊欽嵌板灰進行計算政：舅封底混凝間土計算寬絞度示意圖發(fā)采用結構捉有限元分到析軟昨件蜓Mida晴s-ci摔vi鼓l棉取圖扇中醒ABC諷D郊方塊進行扣建模分析義，模型按吉四角點與柏樁周接觸珍節(jié)點簡支寸，劃分鞭為鼻380艱0獻個實體單題元建立，處四邊限制停相應軸向野位移設置陣邊界條件費進行模擬名。堰內(nèi)無絕水壓，堰陳外水頭膊為鑒5.89混m繞（二十年返一遇的高憲水位），御經(jīng)電算結含果見魄圖煌4-3冰0找～梯4-3臟3愉：顯σ藝1賤主應力云逼圖丸主應力云引圖顯示：,決滿足封底嘆需要。些σ剪2灑主應力云母圖徹σ熄3劈主應力云淡圖梳封底砼的昏變形情況塑：最大位茂移章量顯W=0.徒01祖3嚇㎜，即幾央乎沒有發(fā)乳生移移。截位移等值閑線圖峰3躬、鋼套箱需的制作狐鋼套箱豎宜向根據(jù)水煉位籃分辭4毛節(jié)，每節(jié)玩各分塊鋼杠套箱由加宵工廠施焊冷成型，經(jīng)寨試拼檢查管合格后，議用運輸車育通過棧橋篇將鋼套箱雕塊段運輸劍至現(xiàn)場分此層拼焊成責整體下沉沉。怎雙壁鋼套廳箱的拼裝纖下沉授采用在墩建位現(xiàn)場搭汽設拼裝平線臺及吊裝羨平臺進行練鋼套箱的幻拼裝及下達沉，主橋纏鋼套箱下陽沉示意圖鄰見賭圖現(xiàn)4-3誰4熱～營4-3惜6紐。推主橋鋼套倒箱下沉示見意圖寇樁基施工田完成后采懇用型鋼在圾圖示位置敞連接鋼護湊筒在樁頂肢安裝反力灶架及千斤屠頂，將第痛一接鋼套腔箱及平臺你裝形成圍鬧堰拼裝平杜臺，拼裝盾第一節(jié)圍采堰整體提妨升筐10c些m檔，拆除支鳥撐平臺，軋逐步下放訪。鉗主橋鋼套嗚箱下沉示令意圖翻第一節(jié)圍顧堰下沉到陶一定深度刑（頂面低銹于鉆孔平油拼裝第二會節(jié)鋼套箱晚并淘沙下瓣層臺）結呈穩(wěn)定后，祝拆除反力為架。順主橋鋼套盾箱下沉示表意圖工鋼套箱下陶沉到設計虧標高后，錢清空堰內(nèi)蛛河床堆灌盜注堰內(nèi)水桑下封底砼菠至承臺底簡標高。境1蜘、鋼套箱謀現(xiàn)場拼裝稻：搭設鋼連套箱拼裝鄙平臺及吊六裝平臺，于設置懸吊巷下沉系統(tǒng)典。在拼裝滅平臺上測周量放樣，棚以便控制航鋼套箱的懷平面位置寶。在主護飽筒上設置黃鋼套箱下由沉導向，蛇導向采用衛(wèi)型鋼制作擺，導向與杏鋼套箱之美間的間隙胞采此用嬸3蛋～漸5c范m與，導向長抵度民為么6復～縣8醋m中。坊利用平板譜車將鋼套紗箱運輸至插墩位后進說行底節(jié)鋼溜套箱的拼毀裝。每條瞇接縫均采渠用雙面焊錘縫，焊縫粉寬度及厚吵度應滿足偏規(guī)定要求芹。為了確零保接縫的瞞焊接質量渾，在每條站豎向接縫紋上再辱貼窮15c翅m撒寬的鋼板追條并焊拉肉牢固、密燈實。按照混拼裝底節(jié)旋的相同程漁序拼裝第捏二節(jié)鋼套宵箱。水平配接縫的焊叔接要求與乞豎向接縫最相同。斤2額、鋼套箱折下沉采用擔加重和堰鼻內(nèi)除土的閑方法。鋼績套箱刃腳泥混凝土采很用壓漿混搬凝土施工蜻，加重的纖方式可采什向鋼套箱傻隔艙灌水客和加片石謝。井內(nèi)除減土的方式主可采用高毫壓射水、雪吸泥。泥在鋼套箱菠接高節(jié)段碧完成后，壇就向鋼套攤箱的隔艙破加片石，牧片石要對下稱施加，訪避免造成命偏壓導致脊鋼套箱傾裙斜，一般魂下什沉痛1.0葡m熊觀察一次閃平面位置汽及垂直度匪。怕利用位于涂鋼套箱中滿心桁架平喪臺上安裝院的嚴5醒t喚雙臂軌道縮式旋轉吊茄機，雙臂的對稱起吊暫吸泥機，攔進行吸泥亮，可不變池幅沿堰周糕吸泥。網(wǎng)圍堰下沉散中隨時掌博握土層變舍化情況，書作好下沉絨量、傾斜差和偏位的泡測量，控符制堰周附孤近除土量合，注意糾幣偏，使圍皇堰均勻平賓穩(wěn)地下沉宣。在吸泥頑過程中，陣要連續(xù)向水圍堰內(nèi)加俊水，盡量已使堰內(nèi)水震位不低于乓堰外，防膠止翻沙。廟當鋼套箱銹下沉到離銅標高以優(yōu)上招2確m淚左右時，音控制刃腳陡隨近除土與量，注意塌調平圍堰閱，避免圍角堰發(fā)生突滋然大量下朝沉或大的尤偏斜，難懲以下沉至秀設計標高亦。對于高聯(lián)底刃腳的宋鋼套箱下照沉，刃腳機進入覆蓋棍層后，因蔬入土部分糠側面積不慧同，摩阻嫌力不同，絹以致長刃踢腳一側不方易下沉，芽圍堰易向亦短刃腳一梨?zhèn)绕?，寧故下沉時鼓先在鄰近闊高刃腳一泊側井孔內(nèi)雹取土，以困減小偏斜樂。然后在科井內(nèi)對稱卷取土。茫3案、鋼套箱防現(xiàn)場拼焊燥的質量控撥制烈（磨1惠）、測量篇放線及檢螞查：在鋼拍套箱拼裝丙平臺上測輩量放出鋼案套箱刃腳傳位置線，儉底節(jié)鋼殼喬拼裝時通沫過刃腳底倉口中心與使刃腳平面測的垂線作撓為中心線含，控制鋼龍殼上口半遺徑。以后哥分層接高積皆以此中古心線投點抽在吊裝下歡沉平臺上類進行放樣專和校核，覆其半徑誤儲差不得大兔于糾3c酒m疏。亞（癢2摘）、拼裝鹽時要求：甜隔艙板對悠齊；各相生鄰水平環(huán)揀形板對齊藝；上下不燃能對接焊禁時，可采然用搭接焊錦或貼板焊償接，但必朽須滿焊，問并保證水垂密。脖（黎3網(wǎng)）、刃腳蘿部分經(jīng)檢公查合格清透洗干凈后饞方可灌注棟壓艙混凝鼠土。距（綁4屋）、所有撒壁板和隔借艙的工作墳焊縫，必馬須做煤油仙滲透試驗活，并對不步合格的焊分縫，要求雀修補直至需合格為止太。帥4衡、清底及療基底處理察：鋼套箱踐下沉到位竹后潛水工蛋及時進行贈清理基底牲和護筒四押周的泥垢雕，并清除年鋼套箱壁抬的泥垢。東回虜填哥2.5伏m墳厚的片石蕉、碎石并型整平，作澤為圍堰內(nèi)憤墊層，以徑便進行樁撲基承臺施獅工?？?廈、澆注封社底砼：基叔底處理合營格后即進頌行封底砼娃的澆注?，F(xiàn)6惜、圍堰防撥洪措施釀主橋鋼套五箱安排在賀枯水期進庸行施工。鋼當不能避吵開洪不汛造期進行鋼饑套箱施工艙時，從兩誠方面著手酸考慮圍堰環(huán)防洪。一漠方面是從漆圍堰結構音設計上考鏟慮：首先錘雙薄壁鋼用套箱井壁徹內(nèi)水平向緒設計有支淡撐體系，慨并將鋼套鍬箱頂標高棕提高堡至傘+6.5革m消，底面標萌高降低至輪洪水期局摔部沖刷線間以下，對血抗洪水有次利；其次臂在圍堰井質壁內(nèi)灌注束砼，增加更圍堰井壁癥的重量及涉抗彎截面艱模量，提溉高圍堰抗莫洪水能力婆；另外，斯當圍堰落蛛床穩(wěn)定后想，圍堰內(nèi)雹壁與護筒利之間用型鵝鋼剪刀支鵲撐，在預隱防圍堰偏卷斜的同時廈，增加抗捕涌潮及洪碧水能力?？涣硪环矫姹瘡姆罌_刷慰考慮，及揚時檢查圍滔堰外圍的仆河床標高漆，并拋砂約袋等圍護血；當圍堰夢外河床沖邊刷嚴重時騎，在圍堰鍋外圍一定葬距離打一聞排鋼管樁粗，減少塌圍堰外圍祥的河床沖誦刷。射承臺砼施周工勉1屢、施工準絲備腫（諒1仙）支撐設粗置：在圍