DB45T 2119-2020 鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工技術規(guī)范

DB45鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工技術規(guī)范廣西壯族自治區(qū)市場監(jiān)督管理局發(fā)布I II 1 1 1 2 4 5 5 III1鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計與施工技術規(guī)范23.13.23.33.43.5內支撐strut3.63.73.8拉壓桿strut-and-tie4.1材料性能34.2作用效應及承載力F'fw,k——鋼套箱圍堰水浮力標準值；4.3幾何參數(shù)4.4計算系數(shù)及其他45.1一般規(guī)定5.1.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰原材料、半成品或成品的質量及使用性能，應符合國家現(xiàn)行相關標準的規(guī)5.2鋼材5.2.3熱軋工字鋼、槽鋼、角鋼、H型鋼和鋼管等型材產(chǎn)品的規(guī)格、外形、重量和允許偏差應符合相5.3混凝土5.3.1鋼套箱及鋼吊箱封底混凝土強度等級應按立方體抗壓強度標準值確定。5.3.3混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強度標準值fck、ftk應按表1采用。2）fckftk5.3.4混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強度設計值fc、ft應按表2采用。2）級fcft55.4連接材料5.5材料選用5.5.1結構鋼材的選用應遵循安全、經(jīng)濟的原則，綜合考慮結構的重要性、荷載特征、結構型式、應力狀態(tài)、連接方法、工作環(huán)境、鋼材厚度和價格等因素，5.5.2承重結構所用的鋼材應具有較高的強度與良好的延性、韌性和焊接性能。5.5.3焊條或焊絲的型號和性能應與相應母材的性能相適應，其熔敷金屬的力學性能不應低于相應母6.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程實施前應進行現(xiàn)場勘查、收集相關資料。6.2工程勘察前應收集地形、地質、水文、氣象、航運、港口、碼頭、動植物、土壤狀6.3工程勘察應包括鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程所在地的地形測量、地質勘察、水文勘察、工程環(huán)境與6.5工程勘察還應調查設計工程地質資料、施工周期、施工季節(jié)、河床演變及河床受沖刷程度等相關6.6應根據(jù)勘察資料、現(xiàn)場實際情況以及工程經(jīng)驗進行鋼套箱及鋼吊箱圍堰方案對比論證，初步建議7.1.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰頂標高為施工期設計水位(包括浪高)＋0.5m～0.7m。7.1.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰屬于臨時結構，其設計應遵循安全、適用、經(jīng)濟、環(huán)保的原則。7.1.3鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計應滿足主體結構施工的要求，并應符合相關行業(yè)的規(guī)定。7.1.4鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計應與其制造、運輸、施工和拆除等工序緊密結合，應同步確定運輸方7.1.5根據(jù)水文、氣象、地質等資料，擬定鋼套箱及鋼吊箱圍堰的制造、運輸和吊裝方案，選取邊界7.1.6鋼套箱及鋼吊箱圍堰宜結合相關行業(yè)規(guī)范要求采用極限狀態(tài)法設計。7.1.7鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計文件應包括有限元分析模型、計算書、設計說明、相關施工圖紙，圖6v≥52≤v＜5v≥52≤v＜5波浪重現(xiàn)期(a)水位、流速重現(xiàn)期(a)7.2設計原則7.2.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程應根據(jù)主體工程實際情況進行專項設計。7.2.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰結構設計采用承載能力極限狀態(tài)驗算強度和穩(wěn)定性。7.2.3進行承載能力極限狀態(tài)設計時，可按下列承載能力極限狀態(tài)設計表達，見公式（1.......................................等級為二、三級的鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程不應小于0.9；0——承載能力極限狀況下作用組合的效應設計值：對持久或短暫設計狀況應按作用的基本組合7.2.4應根據(jù)水文、氣象、地質、通航、圍堰內構筑物尺寸等設計資料，確定鋼套箱及鋼吊箱圍堰型7.2.5對于特殊情況，可以根據(jù)實際工程要求，采用組合的結構型式，如單雙壁豎向組合鋼套箱及鋼77.3設計選型7.3.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰型式選擇應遵循下列原則：7.3.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計選型應主要考慮如下因素：7.3.3鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計選型應結合擬施工結構物與河床的相對位置考慮。7.4荷載7.4.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰設計采用的作用分為：永久作用和可變作用兩類，規(guī)定于表6中。123456789注2：可變作用應根據(jù)不同的極限狀態(tài)分別采用標準值或頻遇值作為其代表值。承載能力極限狀態(tài)設計及按彈性階段計算結構強度時應采用標準值作為可變作用的代表值。正常使用的極限狀態(tài)按短期效應（頻遇）組合設計7.4.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰結構設計應考慮圍堰上可能出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用8表7參與鋼套箱及鋼吊箱圍堰結構計算的各項注1：只有在結構上可能同時出現(xiàn)的作用，才進行其效應組合。當結構構件需做不同受力方向的驗算時，則應以不注2：當可變作用的出現(xiàn)對結構或結構構件產(chǎn)生有利影響時，該作用不應參與效應組合。實際不可能出現(xiàn)的作用或7.4.3作用在鋼套箱及鋼吊箱圍堰上的動水壓力，可以按以下公式進行計算：P=P=KHγ....................................）；7.4.4驗算鋼套箱及鋼吊箱圍堰構件的剛度時，不應考慮波浪作用力，其變形值不應超過L/400。7.4.5作用在鋼套箱及鋼吊箱圍堰上的重力及摩擦力、靜水壓力、動水壓力、波浪力及施工荷載等，120.90347.5設計計算7.5.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰應結合工況進行整體抗浮、抗傾覆及構件的強度、剛度、穩(wěn)定性計算。7.5.2對鋼套箱及鋼吊箱圍堰結構構件的內力和位移應采用一階彈性分析法進行分析和設計，并按97.5.3對于型式和受力復雜的鋼套箱及鋼吊箱圍堰結構，當采用一階彈性分析方法進行結構分析設計時，應按照結構彈性穩(wěn)定理論確定構件的計算長度系數(shù)，并按GB50017的有關規(guī)定進行構件設計。7.5.4鋼套箱及鋼吊箱圍堰應采用三維有限元模型進行強度直接計算，其它鋼套箱及鋼吊箱圍堰構件7.5.6鋼套箱及鋼吊箱圍堰在建模計算分析中，板單元可按橫肋、縱肋間距劃分單元格，每個單元格中板單元劃分最低要求為6×6。7.5.7設有隔板的雙壁鋼套箱及鋼吊箱圍堰，其隔板沿圍堰厚度方向單元劃分數(shù)量不少于4;板單元7.5.8設有封底混凝土的鋼套箱及鋼吊箱圍堰，建模時圍堰底部宜按鉸接約束進行模擬。7.5.9對于鋼套箱及鋼吊箱圍堰的結構構——若豎肋或橫肋采用鋼板的型式，可簡化成“T”型受力單元，其高寬比不得大于25,否則應進板厚之比應小于80,否則應進行局部穩(wěn)定分析。7.5.10鋼套箱及鋼吊箱圍堰構件的設計計算除滿足上述要求外，還應按GB50017的規(guī)定進行下列驗——若圍堰下放前不預先安裝好內支撐，應對圍堰逐層(抽水)支撐的安裝步驟進行受力分析；7.5.12鋼套箱圍堰的整體抗傾覆(見圖1)應按公式(3)、(4)、(5)計算：D.R河床或地面F"圖1鋼套箱圍堰整體抗傾覆驗算圖................................2——鋼套箱圍堰上部其它結構自重（kN），如封底混凝土、鋼套箱圍堰結構中間的灌注混凝）；Mr=FidD.....................................Fid——動水壓力、波浪力、冰壓力等可變荷載合力(kN)；7.5.13在進行鋼套箱及鋼吊箱圍堰結構設計時應充分考慮鋼套箱及鋼吊箱圍堰的抗浮穩(wěn)定及局部抗浮的要求，施工過程中應計算鋼套箱及鋼吊箱圍堰的抗浮穩(wěn)定性及各施工階7.5.14鋼套箱及鋼吊箱圍堰封底混凝土厚7.5.15鋼套箱及鋼吊箱圍堰圍檁設計應符合下列規(guī)定：NMσ=d+max...................................max?lAlwNd——圍檁或支撐軸心壓力（kN）；7.5.16鋼套箱及鋼吊箱圍堰支撐設計應符合下列規(guī)定：7.6鋼套箱圍堰設計及構造要求7.6.1鋼套箱圍堰按結構可分為雙壁鋼套箱圍堰和單壁鋼套箱圍堰。7.6.2用于深水基礎施工的鋼套箱圍堰宜優(yōu)先選用圓形或圓端形雙壁鋼套箱圍堰。7.6.4鋼套箱圍堰可由側板、內支撐和封底混凝土組成。7.6.5鋼套箱圍堰側板可由壁板、豎向加勁肋、橫向加勁肋或橫向隔板組成。7.6.7鋼套箱圍堰側板的拼縫應連接可靠、嚴密不漏水。7.6.8雙壁鋼套箱圍堰底部宜設置刃腳，刃腳宜采用混凝土填充密實。單壁鋼套箱圍堰側板底部結構7.6.9鋼套箱圍堰內支撐可選用鋼管、型鋼或桁架結構。7.6.10對內支撐的設計，要求受力清晰、設計合理，并充分考慮對橋梁后續(xù)施工的影響。6.0～8.0。7.6.15鋼套箱圍堰的整體下沉應按公式（7）進行計算：Ks0=......................................）；）；fkbst,sF′+RfkbK——下沉穩(wěn)定系數(shù)，取0.8～1——鋼套箱圍堰自重(kN)；Ff,k——鋼套箱圍堰水浮力標準值(kN)；Ff——鋼套箱圍堰總摩阻力標準值(kN)；7.6.18雙壁鋼套箱圍堰兼作施工平臺時，應根據(jù)施工荷載對圍堰結構進行驗算。7.7鋼吊箱圍堰設計及構造要求7.7.1鋼吊箱圍堰按結構可分為雙壁鋼吊箱圍堰與單壁鋼吊箱圍堰。7.7.2鋼吊箱圍堰施工時，應分析圍堰對樁基穩(wěn)定性和水平位移產(chǎn)生的影響。7.7.4鋼吊箱圍堰結構主要由底板龍骨、底板、側板、內支撐、吊掛系統(tǒng)及封底混凝土等組成。7.7.5鋼吊箱圍堰側板可由壁板、豎向加勁肋、橫向加勁肋組成。7.7.6雙壁鋼吊箱圍堰側板內外壁板間應設置水平桁架或實腹式橫隔板，必要時設置豎向隔艙板。7.7.7吊箱圍堰底板根據(jù)施工條件可選用鋼結構底板或鋼筋混7.7.8鋼吊箱圍堰側板之間、側板與底板之間的拼縫應連接可靠、嚴密不漏水。7.7.9鋼吊箱圍堰內支撐可選用鋼管、型鋼或桁架結構。7.7.10鋼吊箱圍堰吊桿可采用精軋螺紋鋼、鋼吊帶、型鋼等多種型式，其力學指標應滿足設計要求。7.7.12鋼吊箱圍堰底板頂面設計高程應根據(jù)承臺底面高程及封底混凝土厚度確定。7.7.13鋼吊箱圍堰設計的內外水壓差應綜合考慮施工計劃、結構安全及經(jīng)濟性等因素經(jīng)計算確定。7.7.19雙壁鋼吊箱圍堰兼作施工平臺時，應根據(jù)施工荷載對圍堰結構進行驗算。7.7.20小型或不采用整體吊裝的鋼吊箱圍堰設計8.1一般規(guī)定8.1.1施工前，應根據(jù)合同文件、設計文件、現(xiàn)場條件、鋼套箱及鋼吊箱圍堰工程重點、難點和工藝8.1.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工應編制專項施工方案并報相關部門批準后方可實施。8.1.3施工前，在原勘察基礎上應進行現(xiàn)場查勘，收集下列資料：8.1.4針對有樁基礎的情況下，本規(guī)定所指的鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工，均為樁基礎施工完成的條件遺失或變位時，應及時補樁校正，并經(jīng)相應技術質量管8.1.6施工前應對進場材料、構件進行檢驗和驗收。8.1.7鋼套箱及鋼吊箱圍堰構件焊接時環(huán)境條件應滿足下列規(guī)定，當超過規(guī)定時，應采取防護措施：8.1.8鋼套箱及鋼吊箱圍堰，施工前應調查河床底部地形、地質狀況，必要時對河床進一步處治，以8.1.9鋼套箱及鋼吊箱圍堰在落至河床前，應采取措施確保河床基底承載力滿足要求，必要時采取相8.1.10鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工時應建立健全安全質量管理體系，制訂各項施工管8.2鋼套箱圍堰施工8.2.1鋼套箱圍堰按施工工藝可分為現(xiàn)場組拼就位、異位組拼后整體運輸就位。8.2.2鋼套圍堰施工前準備工作應符合下列規(guī)定：8.2.3鋼套箱圍堰宜在工廠內分塊制造，依次組拼成整體。其加工制造、質量及檢驗評定應符合8.2.4鋼套箱圍堰塊段運輸應符合下列規(guī)定：8.2.5鋼套箱圍堰現(xiàn)場分塊拼裝應符合下列規(guī)定：8.2.6鋼套箱圍堰內支撐安裝應符合下列規(guī)定：8.2.7鋼套箱圍堰導向結構安裝應符合下列規(guī)定：8.2.8鋼套箱圍堰下放設施包括主吊點、吊桿及錨梁、液壓千斤頂、升降梁等吊掛系統(tǒng)，其安裝應符8.2.9鋼套箱圍堰異位拼裝應符合下列規(guī)定：8.2.10鋼套箱圍堰采用船臺滑道下水浮運時應符合下列規(guī)定：8.2.11鋼套箱圍堰采用氣囊法坡道滑移入水時應符合下列規(guī)定：——鋼支墩間距應根據(jù)氣囊布置方式進行擺放，并滿足圍堰結構局部受力和場地地基承載力的要8.2.12鋼套箱圍堰采用浮吊裝船運輸時應符合下列規(guī)定：舶不能滿足要求時，可以采用兩艘相同規(guī)格底部進行清理，清理時應確保河床平整度、標高等滿足后8.2.16鋼套箱圍堰封底應符合下列規(guī)定：8.2.18鋼套箱圍堰拆除應符合下列規(guī)定：8.3鋼吊箱圍堰施工8.3.1按施工工藝可分為現(xiàn)場組拼就位、異位組拼后整體運輸（浮運）就位。8.3.2施工前準備工作應符合8.2.2的規(guī)定。8.3.3宜根據(jù)結構特點在工廠內分段分塊制造，并符合國家現(xiàn)行相關規(guī)范規(guī)定。8.3.4塊段運輸應符合8.2.4的規(guī)定。8.3.5現(xiàn)場分塊拼裝應符合8.2.5的規(guī)定。8.3.6內支撐安裝應符合8.2.6的規(guī)定。8.3.7導向結構安裝應符合8.2.7的規(guī)定。8.3.8下放設施安裝應符合8.2.8的規(guī)定。8.3.9異位拼裝應符合8.2.9的規(guī)定。8.3.10整體浮運應符合8.2.13的規(guī)定。8.3.11整體船運應符合8.2.14的規(guī)定。2)清理干凈圍堰底板底面標高以上8.3.14底板樁基預留孔的封堵施工應符合下列規(guī)定：8.3.16抽水時，應加強對圍堰側板和吊掛系統(tǒng)的觀8.3.17封底混凝土達到設計強度后方可進行鋼吊箱體系轉換。9.1一般規(guī)定9.1.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰施工前，應按相關要求編制專項的施工方案；需要進行論證的專項施工方9.1.2鋼套箱及鋼吊箱圍堰實施前，應按相關要求辦理各種施工許可手續(xù)，并按要求以書面的型式進9.1.4鋼套箱及鋼吊箱圍堰應結合工況進行整體抗浮、抗傾覆及構件的強度、剛度、穩(wěn)定性驗算。9.2河流沖刷9.2.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰在施工及使用過程中，應考慮底部河床沖刷對圍堰的影響，必要時采取措9.2.2工程場地的地質、水深、水位及水流速度，近海水域尚需考慮潮汐、波浪的影響。9.2.5封底混凝土施工后，在抽水前應復核沖刷情況及抗浮穩(wěn)定計算是否與原設計計算相符。9.3腐蝕環(huán)境9.3.1鋼套箱及鋼吊箱圍堰應根據(jù)施工和使用期限及環(huán)境腐蝕類型、腐蝕等級做防腐設計。9.3.4鋼套箱及鋼吊箱圍堰的防腐設計應貫徹適用、經(jīng)濟的原則，并結合圍堰使用情況，可采用表面9.4