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經(jīng)計(jì)算：洪水位水頭為5.89米堰內(nèi)抽空，時(shí)骨架（梁單元）應(yīng)力狀況如下列計(jì)算圖例所示：方框架梁單尺元應(yīng)力結(jié)稿果抽結(jié)果顯示話：最大拉忘應(yīng)力究為鉤173.衡4PM因a藏，作為臨察時(shí)結(jié)構(gòu)，離鋼材容許弄應(yīng)輛力角[液σ?guī)靅=18句0MP聰a佳，因此結(jié)楊構(gòu)安全。咱面板應(yīng)力覺計(jì)算結(jié)果饒面板最大柔應(yīng)力伯為單101.購8MP角a歉，安全儲(chǔ)香備較大。草變形及位棒移狀況計(jì)贏算結(jié)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(jì)算結(jié)涼果看出雙運(yùn)壁鋼套箱擠設(shè)計(jì)合理是。餡（能2貫）鋼套箱?？垢》€(wěn)定捎驗(yàn)算舍取整個(gè)封紐底砼作為睬分析對(duì)動(dòng)象嘩,士當(dāng)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(quán)位鬧5.89盡m鵝，即封底捎砼受最大穿浮力時(shí)最化不利情況峰，此時(shí)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(lán)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(jì)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(tuán)；狐i眠i妻、不計(jì)入客樁基嵌固皮段自重炊G津’暑＝項(xiàng)2.5那×招(琴14.6逢×渠16.2紀(jì)-9關(guān)×塔π濟(jì)×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(jì)皺算現(xiàn)F絕浮責(zé)=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(zèng)、按水壓宋力作用面超計(jì)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(duì)單個(gè)樁所頭的固爺力槳f標(biāo)錨（根據(jù)汪疏通大橋戲抗拔試驗(yàn)四結(jié)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(jì)入樁基泰嵌固段自首重嘉,擁浮力按拍姜開水體積房計(jì)算胃時(shí)儉,隊(duì)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(jì)不入樁姓基嵌固段叨自熄重載,誠浮力按水請(qǐng)壓力作用俱面計(jì)算時(shí)屋：頂K礙浮乖=162虹5.77陸/(19會(huì)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(jì)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(tái)部分寄封底砼強(qiáng)訓(xùn)度驗(yàn)算：村因?yàn)榉獾姿潘艿奶型饬W(xué)均為其幾悟何中心及蓬對(duì)稱軸對(duì)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(yàn)臘算封底砼兩的強(qiáng)度，乞若矩形單診元推ABC萌D哄的最大應(yīng)范力小于封沾底砼的容校許應(yīng)力值快則結(jié)構(gòu)安攀全趕：臺(tái)ABC雨D堤矩形單元?dú)鈨?nèi)力按四陸邊欽嵌板灰進(jìn)行計(jì)算政：舅封底混凝間土計(jì)算寬絞度示意圖發(fā)采用結(jié)構(gòu)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(jìn)行扣建模分析義，模型按吉四角點(diǎn)與柏樁周接觸珍節(jié)點(diǎn)簡支寸，劃分鞭為鼻380艱0獻(xiàn)個(gè)實(shí)體單題元建立，處四邊限制停相應(yīng)軸向野位移設(shè)置陣邊界條件費(fèi)進(jìn)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(jié)含果見魄圖煌4-3冰0找～梯4-3臟3愉：顯σ藝1賤主應(yīng)力云逼圖丸主應(yīng)力云引圖顯示：,決滿足封底嘆需要。些σ剪2灑主應(yīng)力云母圖徹σ熄3劈主應(yīng)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(yùn)輸車育通過棧橋篇將鋼套箱雕塊段運(yùn)輸劍至現(xiàn)場(chǎng)分此層拼焊成責(zé)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(chǎng)搭汽設(shè)拼裝平線臺(tái)及吊裝羨平臺(tái)進(jìn)行練鋼套箱的幻拼裝及下達(dá)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(hù)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(tái)你裝形成圍鬧堰拼裝平杜臺(tái)，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(tái)，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(huì)節(jié)鋼套箱晚并淘沙下瓣層臺(tái)）結(jié)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(shè)計(jì)虧標(biāo)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(tái)底簡標(biāo)高。境1蜘、鋼套箱謀現(xiàn)場(chǎng)拼裝稻：搭設(shè)鋼連套箱拼裝鄙平臺(tái)及吊六裝平臺(tái)，于設(shè)置懸吊巷下沉系統(tǒng)典。在拼裝滅平臺(tái)上測(cè)周量放樣，棚以便控制航鋼套箱的懷平面位置寶。在主護(hù)飽筒上設(shè)置黃鋼套箱下由沉導(dǎo)向，蛇導(dǎo)向采用衛(wèi)型鋼制作擺，導(dǎo)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(dǎo)向長抵度民為么6復(fù)～縣8醋m中。坊利用平板譜車將鋼套紗箱運(yùn)輸至插墩位后進(jìn)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(yīng)滿足偏規(guī)定要求芹。為了確零保接縫的瞞焊接質(zhì)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(shí)。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(dān)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(duì)下稱施加，訪避免造成命偏壓導(dǎo)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(tái)上安裝院的嚴(yán)5醒t喚雙臂軌道縮式旋轉(zhuǎn)吊茄機(jī)，雙臂的對(duì)稱起吊暫吸泥機(jī)，攔進(jìn)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(shí)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(cè)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(dāng)鋼套箱銹下沉到離銅標(biāo)高以優(yōu)上招2確m淚左右時(shí)，音控制刃腳陡隨近除土與量，注意塌調(diào)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(shè)計(jì)標(biāo)高亦。對(duì)于高聯(lián)底刃腳的宋鋼套箱下照沉，刃腳機(jī)進(jìn)入覆蓋棍層后，因蔬入土部分糠側(cè)面積不慧同，摩阻嫌力不同，絹以致長刃踢腳一側(cè)不方易下沉，芽圍堰易向亦短刃腳一梨?zhèn)绕?，寧故下沉?xí)r鼓先在鄰近闊高刃腳一泊側(cè)井孔內(nèi)雹取土，以困減小偏斜樂。然后在科井內(nèi)對(duì)稱卷取土。茫3案、鋼套箱防現(xiàn)場(chǎng)拼焊燥的質(zhì)量控?fù)苤屏遥?惠）、測(cè)量篇放線及檢螞查：在鋼拍套箱拼裝丙平臺(tái)上測(cè)輩量放出鋼案套箱刃腳傳位置線，儉底節(jié)鋼殼喬拼裝時(shí)通沫過刃腳底倉口中心與使刃腳平面測(cè)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(diǎn)抽在吊裝下歡沉平臺(tái)上類進(jìn)行放樣專和校核，覆其半徑誤儲(chǔ)差不得大兔于糾3c酒m疏。亞（癢2摘）、拼裝鹽時(shí)要求：甜隔艙板對(duì)悠齊；各相生鄰水平環(huán)揀形板對(duì)齊藝；上下不燃能對(duì)接焊禁時(shí)，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(yàn)活，并對(duì)不步合格的焊分縫，要求雀修補(bǔ)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(shí)進(jìn)行贈(zèng)清理基底牲和護(hù)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(jìn)行樁撲基承臺(tái)施獅工?？?廈、澆注封社底砼：基叔底處理合營格后即進(jìn)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(jìn)庸行施工。鋼當(dāng)不能避吵開洪不汛造期進(jìn)行鋼饑套箱施工艙時(shí)，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(jié)構(gòu)音設(shè)計(jì)上考鏟慮：首先錘雙薄壁鋼用套箱井壁徹內(nèi)水平向緒設(shè)計(jì)有支淡撐體系，慨并將鋼套鍬箱頂標(biāo)高棕提高堡至傘+6.5革m消，底面標(biāo)萌高降低至輪洪水期局摔部沖刷線間以下，對(duì)血抗洪水有次利；其次臂在圍堰井質(zhì)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(dāng)圍堰落蛛床穩(wěn)定后想，圍堰內(nèi)雹壁與護(hù)筒利之間用型鵝鋼剪刀支鵲撐，在預(yù)隱防圍堰偏卷斜的同時(shí)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(yáng)時(shí)檢查圍滔堰外圍的仆河床標(biāo)高漆，并拋砂約袋等圍護(hù)血；當(dāng)圍堰夢(mèng)外河床沖邊刷嚴(yán)重時(shí)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(tái)砼施周工勉1屢、施工準(zhǔn)絲備腫（諒1仙）支撐設(shè)粗置：在圍