钢套箱设计计算书范例.docx

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1、水中承台施工方案一一经调查分析，桥位处施工水位确定是为5.0m。围堰的顶标高为施工水位+0.5安全高度+0.2m波浪高约5.7m.如下图所示：5.7m1/2三z5.0m 4.5m2 07n承台 O.Otn限酒封灰层 -L2m -2.3m 1.5m面板厚b=6mm横向肋为：10500竖向肋为：I14a500面板四面设L140X14010角钢与相邻面板连接，连接螺栓开孔中22mm,孔距150mm单排，螺栓M2065mm钢套箱拟设三层围令，上层围令设置标高V4.5m处为内围令；中层围令设置标高V2.5m处为外围令，下层围令设置标高V0.7m处为外围令。两层外围令意在以便承台时施工。尽量缩短承台工期，

2、且两道外围令均在河床面上，后来由潜水工切割，将其回收。一、设计根据1、仪扬河大桥施工图设计;2、实测河床断面图;3、历年的水文资料；4、多种桥涵设计、施工规范和设计计算手册；二、方案可行性研究及其对策1、筑岛围堰：根据施工图设计，主墩承台顶面在河床面以上，墩位处水深5.0m左右。如采用土围堰（包括草袋土围堰或木桩土围堰），则围堰较高，必须将围堰做得很大。这样压缩航道不仅对航运产生不利影响，且工程量很大，费工费时，土壤又缺乏，无论是从工期还是造价上均不够合理，同步在施工过程中还存在巨大风险，故此方案不能采纳。2、钢套箱围堰：运用钢管桩脚手平台拼装，下沉钢套箱比较以便，并且钢套箱仅需下沉2.5m左

3、右是完全也许的。在本桥的地质条件下,下沉2.5m最佳采用单壁钢套箱，由于自身自重虽较小，但下沉较浅,这完全是也许的。且单壁钢围堰待承台浇筑后又能回收运用，经济上及工期上均是合理日勺。综上，最终研究决定，采用单壁钢围堰施工承台。三、套箱围堰平面尺寸及标高确实定1、套箱围堰的标高确定顶标高：根据历年水文资料及一般以十年一遇日勺水位作为施工水位，故将施工水位定为V5.0m,因流速不大，只考虑0.7m安全高度，因此套箱围堰顶标高为5.7m；底标高：承台底标高为0.0m,封底混凝土厚度确定为1.2m,围堰吸泥下沉后用蛇皮袋装粘土铺平的处理高度约为0.3m,再考虑套箱的底脚切入河床表面0.8m,则底脚标高

4、应为2.3m。套箱围堰总高度为h=5.7(-2.3)=8.0m2、套箱围堰平面尺寸的确定套箱围堰下沉至设计标高后封底抽水，变水中施工为陆上施工，同步套箱又兼作浇筑承台的外模。为了保证承台轴线的精确，故在承台外缘放出5cm,作为钢套箱在下沉时的偏差余量，因此在设计钢套箱围堰时,平面净尺寸为：净(16.5+20.05)(7.7+2X0.05)=16.607.8mo套箱围堰总高8.0m,拟分为上下两层。底层高3m,上层高5m。四、承台施工流程图:整修五、钢套箱设计计算1、面板设计计算1）重量分块计算按目前的25T吊机和8m左右的吊距，宜将板块重量控制在5.0T以内。钢围堰平面尺寸如下图所示：609寸

5、O寸9 寸 CD 寸ILL-lmJLJLJPQA41501厂A41501A4150-IA415016600钢套箱总高度8.0m,上层套箱高度5.0m.块件估重：按保守估计，每平方最多不超过180Kg,G=4.155.00.18Tm2=3.74T5.OT。2）面板的强度和刚度验算钢套箱面板在拼装过程中及吸泥下沉过程，只需控制好内外水头，使之相等，面板日勺受力很小，在上述工况下可以不作验算，只是在封底抽水后，内外形成压力差，在此工况下，对面板需进行强度和刚度的验算。（1）套箱面板强度验算：套箱的纵横向加劲肋间距均为50cm,面板厚度=8mm,最大水深h=5.0m,面板上水侧压力只有在封底抽水后形成

6、，其最大水头差h=5.00.7=4.3m。视面板为四面固结:上层密箱 O.7h下层套箱P=rh=1.0*4.3=43Kpa将面板压力简化为阶梯荷载时：P=r(h-0.52)=40.5Kpa/IIIIIIIImOxM-=I1 5 OC 1三三三三三X50面板Ll=L2=50Cm1.L2=12应按双向板计算运用建筑构造静力计算手册表4-4当口=0时，（为泊桑比）G=My=00176XqP=0.01764.050.52=0.0178tmM=M=0.0513ql2=0.05134.050.52=0.0519tm=M=Mx+My=1.3MxX1780=2314kgcmW=-bh2=-500.62=3cm

7、266bma=MlW=23143=771kgcm211m=M2W=51903=1730kgcm2v-v7_15nV23r最大水头差：h=5.00.2=4.8m,将面板上压力简化为阶梯荷载O45时：P=r(h)=4.58tm22面板Ll=50cm;Ll=45cm;LlL2=0.9查表可得:Mx=0.022lqL22=0.02051mfv=0.0165qL22=0.0153tmMi=-0.0588qL22=-0.0545tmM=Mx+uMj=0.0205+1.30.0153=0.0404tmmaxM/W=4040/3=1347kgcm21.3=1885kgcm2CrmaX=MW=5450/3=18

8、16kgcm21.3=1885kgcm2(3)面板时刚度验算查表4-4：f=0.0127BC式中：Bc =班312(1-/2)2.1X d X Od12(l-0.32)=0.0415 XlO650600=0.83cmr4.05101504,mLf=0.0127X-=0.77cm1.3=1885kgcm2,不安全，需选更强大的截面作为龙骨拟选用114为竖向龙骨，W=101.7cm3；1=712cm4；A=21.5cm2,=2.139105/101.7=2103kgcm21.3=1885kgcm2现假定部分面板参与龙骨共同受力，考虑到剪力滞的影响，只假定15Cm宽的面板与竖向龙骨共同作用。140.

9、6150.3+21.5(-0.6)截面重心求算：X=2=5.44cm9+21.5el=5.440.3=5.14cm；e2=7.6-5.44=2.16cm；组合截面惯性距I=9X5.142+712+21.52.162=l050cm4Y=14.6-5.44=9.16cm“2.1391059.16=1866kgcm21.3=1885kgcm2=504.8 kgcm21.3 = 1.3X850=Q-S_3.385x1()6x58.4b7120.551105kgcm2通过上述验算，钢套箱面板采用=6mm;横肋：1050cm；竖向肋I1450cm；四边联结L140X140X102、钢围令设计计算1）钢围令

10、的布设（1）平面布设（顶层）如下右图所示（2）立面布设如N0.7页中图所示（3）钢围令受力分析从钢围令立面布设图中,可以看出底层钢围令在封底混凝土顶面标高0.0m以上70cm。抽水浇筑承台时，底层套箱面板上水的侧压力基本上由封底混凝土承受，底层钢围令受力很小，可忽视不计，它的作用是使底层套箱具有一定的刚度，在套箱下沉的过程中，保持底层套箱形状而已。抽水后，唯有中层和顶层钢围令受力，现作如下分析计算。（1）围令所受荷载计算q下=rh=4.3tmq中=rh=2.5tmq上=rh=0.5tm_ （29中+夕下） 中=6XLq=4.613 t m=(22.5+4.3)X8=2.79tm6p11_4中X/X2-2.5/322=1.823t m2.5X2.5、，(2-2.5/3)X22R.=R,+R,.=2.79+1.823=4.613tmR=(qL)2(L3