钢筋混凝土套箱围堰计算
国道203线雅达虹至炼油厂段一级公路建设项目
龙华特大桥合同段
（YL）
龙华特大桥主桥承台施工准备方案
吉林省交通建设集团有限公司
龙华特大桥项目经理部
2005年3月3日
龙华特大桥承台施工准备方案
一、概述
龙华特大桥主桥主墩36#墩、37#墩为于水中，36#墩采用筑岛围堰法施工，37#墩采用打入桩平台法施工，38#墩和39#边墩均在岸边，现我项目部根据施工现场实际清况，结合项目部现有的材料，计划36#墩、38#墩和39#边墩承台采用钢筋混凝土套箱围堰法施工，37#墩采用钢沉井围堰法施工。钢沉井采用肇源大桥用过的钢沉井，原肇源大桥埋深6米，本桥37#墩埋深3.5米，钢沉井不再做设计计算，只对钢筋混凝土套箱围堰设计和三个主墩承台封底混凝土进行验算。
二、钢筋混凝土套箱围堰设计
本设计仅对36#墩、38#墩钢筋混凝土套箱围堰进行计算，39#边墩因尺寸小，只要36#墩、38#墩钢筋混凝土套箱验算合格，39#边墩钢筋混凝土套箱必然合格，没有做单独计算。
1、钢筋混凝土套箱围堰设计图详见附图。
2、计算模式：竖向按简支梁计算，其中下支点为封底混凝土，上支点为工字钢框架。验算箱体强度仅考虑主动饱和砂压力。
3、主动土压力q =γhtg2(45σ-υ/2)= P a h
饱和的不均匀砂:P a=13.5KN/m2/m qα=0，q b=3.1*13.5=41.85 KN/m（计算h=3.1m）
Aαb
R B=(qα+2q b)l/6=(0+2*41.85)*3.1/6=43.25KN
M max= q b l2/6*｛2β3-а*(1+а)｝/(1-а) 2
2+а+1）/3=0.57735
其中а= q
α/q b=0，β= （а
M max=41.85*3.12/6*(2*0.577353-0)/(1-0)2=25.8KN.m
4、取1m 宽板条计算 ：
M max =25.8KN.m=2.58×107N.mm
采用II 级钢筋，［σg ］=185N/mm 2
混凝土标号为20号，容许应力［σw ］=9N/mm 2
n=10 m=［σg ］/［σw ］=20.556
а=n/（n+m ）=0.327 λ=1-а/3=0.891
μ=α/(2*m)=0.008 β=2/（α*λ）=6.864
h 0= βM/(b*［σw ］)=140.27mm=14.03cm Ag=μbh 0=11.2cm 2
选用6根Φ
16mm 钢筋，钢筋间距16.67cm ，钢筋截面积12.64cm 2，h=h 0+a g ，取混凝土净保护层为2cm ，则h=h 0+d/2+2=14.03+1.75/2+2=16.91cm ，现取h=20cm ，所以h0=20-2-0.9=17.1cm
按套箱厚20cm ，采用低筋设计确定钢筋用量：
设a g =2.9cm ，则h0=h- a g =17.1cm
γ=［σg ］bh 2/M=185*1000*1712/(2.58*107)=209.674
查表内插计算得β=7.66，μ=0.00526
A g =μbh 0=0.00526*100*17.1=9cm 2，选用Φ16mm 钢筋5根，间距20cm ，
a g1=10.1cm 2>a g =9cm 2（合格）。
5、验算混凝土应力σh
μ=10.1/（100*17.1）=0.00591（布置钢筋时，a g 仍采用2.9cm ）
由μ=0.00591查表，β=7.66，
σh=βM/（bh02）=7.66*2.58*107/（1000*1712）=6.8N/mm2<［σw］=9 N/mm2(应力验算满足设计要求)
6、因套箱主要受外侧的砂和地下水压力，内侧受拉，外侧受压，因此在内侧配置间距为20cm的Φ16螺纹钢筋，外侧配置20cm的Φ12螺纹钢筋（没有参加计算），水平分布筋采用Φ12螺纹钢筋，间距25cm，由于套箱较长，为保证其抽水后的稳定，在套箱混凝土浇筑前，在其内每隔4米均匀埋设Φ25钢筋拉杆一根，外留5~10cm，抽水前，用钢丝绳拉在外侧的锚杆上。
三、钢筋混凝土套箱围堰封底混凝土厚度计算
右幅
1、封底混凝土厚度
封底混凝土采用C20，封底板按简支矩形双向板计算：
宽度B=9.0m，长度取L=14.8 m L/B=14.8/9=1.644 μ=0.15 β0=0.081
施工水位按132 m考虑，承台底标高129.4m，求封底后抽干套箱内水，底板下的静水压力设封底板厚为t(m)：q0=（132-129.4-t）*10-24t= =26-34 t（为安全计，未考虑护筒与封底砼的摩阻力）
封底厚度t={6β0q0B2/[σwl]}1/2 =[ 6*0.081(26-34 t)*92/700]1/2=0.585 m，取0.60m。
2、钢筋混凝土套箱上浮验算
1）、套箱重：Q1=906KN
封底混凝土重：套箱底面积15.2*11.0=167.2 m2 Q2=167.2*0.6*24=2408KN
合计:ΣQ=Q1+Q2 =906+2408=3314KN
2）、浮力
施工水位132 m，封底混凝土底标高128.8m
浮力P=167.2*(132-128.8)*10=5350KN>3314KN，所以套箱将上浮，但是套箱内有6根υ200钻孔桩,封底混凝土与钻孔桩护筒的握裹力将阻止套箱上浮(38#墩封底混凝土直接与钻孔桩接触，握裹力远远大于封底混凝土与钻孔桩护筒的握裹力，不另行计算)。
现计算1根桩产生的握裹力，假定钻孔桩的钢护筒视为光圆钢筋,光圆钢筋的握裹应力Rτ=1.5~3.5Mpa,钢筋与混凝土之间的平均握裹力Rτ按下式计算
Rτ=P/πu=P/πdl P=πdlRτ
式中P—作用在钢筋上的拉力u—钢筋的周长
l—钢筋的锚固长度d—钢筋的直径（钢护筒直径）
1根d=2.3 m钢护筒P1=π*6*0.6*1.5*1000=6503KN
6根d=2.3 m钢护筒总计握裹力ΣP= 6*6503=39018KN>5350KN，所以套箱不能上浮。
左幅
1、宽度B=10.08+1/2*5.3=10.1m 长度L=14.8cm
L/B=14.8*10.1=1.465 β0=0.072
施工水位132承台底标高129.4 m,求封底后抽干套箱内水,底板下的静水压力
q0=(132-129.4-t)*10-24 t=26-34 t
封底混凝土厚度t=[ 6*0.072(26-34 t)*10.12/700]1/2=0.598m，取0.60m。
2、其它计算同右幅
四、钢筋混凝土套箱围堰施工及下沉
1、套箱制作
1）整平施工场地，按套箱尺寸，测定出平面位置。
2）绑扎钢筋，立模。
3）浇筑20#箱身混凝土，养生。
4）拆模。
2、箱身加固
由于套箱身壁薄，跨度大，在下沉过程中，在箱外侧受土及水压力作用下将使箱内侧发生弯曲，因此在箱内侧预埋钢板，钢板距刃脚底1.2米，水平方向设I32工字钢加固，详见附图。
3、套箱下沉计算
1）左幅套箱：
自重（不计浮力）=[（15.2*11.0-14.8*10.6）*3.6-(0.1*0.4*14.8+0.1*0.4*10.6)]*25=906KN 浮力=960/25*10=362KN，扣去浮力后套箱重P1=906-362=544KN，套箱表面积=2*（15.2+11）*3.6=188.6m2，作用在套箱外壁的摩阻力T=15*188.6=2830KN，套箱靠自重沉不到设计位置，尚需附加向下外力P2=2830-544=2286KN。
2）右幅套箱：
自重（不计浮力）=（15+2*10.07+2*9.25）*0.2*3.6*25=966KN，浮力=966/25*10=386KN，扣除浮力后套箱重P1=966-386=580KN，套箱表面积=15.2+2*10.08+2*9.25=53.86m，A=53.86*3.6=194 m2，作用在套箱外壁的摩阻力T=15*194=2916KN，套箱靠自重，沉不到
设计位置，尚需附加外力P2=2910-580=2330KN
4、套箱下沉
1）、主要机械设备
水力吸砂机8台，9m3/h空气压缩机2台，电动多级水泵2台。3"立式水泵4台，6"水泵4台，32吨千斤顶16台，横梁10根。
2）、主要人员
(1)现工长一人，起重工8人；
(2)空压机司机2名；
(3)水力吸泥机操作人员2名；
(4)向套箱内抽水人员2名。
(5)其它人员55人。
3）为使套箱下沉到设计标高，采取下述措施：
（1）箱内外同时挖土、抽水，在保证套箱内不产生翻砂现象下适当降低水位。
（2）尽量挖除刃脚下的细砂。
（3）利用放置在桩基上的反扣工字梁，采用32吨千斤顶16台同时下压套箱，下压力不少于300吨，下压时，施力均匀。
4）、套箱下沉方法
在未抽砂前，套箱内没有水时，采用人工挖方，进入水位时，边抽水边人工挖方，如若基坑内翻砂，采用吸砂机抽砂，先用水泵将套箱内注满水，开始吸砂。为防止堵塞吸砂管，在吸砂前，将套箱内的石块等大物体清理干净。
由于套箱底标高到地下水面高差不足3m，采用水力吸砂机吸砂。吸砂时，采用支架悬吊吸砂机，使其呈悬吊状态，管身垂直，经常摇动管身和移动位置，吸砂管口离开砂面15～25cm，随时升降吸砂机，以能经常吸出砂为准。吸砂时要使套箱底面均匀下降，防止套箱偏斜，靠近刃脚的砂如果不能向中间锅底自行坍落时，用高压射水冲向中间后再行吸出，致使套箱下沉到设计标高（128.8m）。
5、套箱基底清理
当套箱刃脚下沉至设计标高后，对套箱的底面认真量测，对凸出部分，进行抽砂找平，保证封底混凝土的厚度不少于60cm。钻孔桩护筒或钻孔桩四周用高压射水清理干净，以增加混凝土与钻孔桩护筒或钻孔桩的握裹力。各工序准备好后，开始浇筑封底混凝土。
五、钢沉井组装及下沉
钢沉井采用肇源大桥用过的沉井，施工前，将损坏的钢沉井修补好。按承台尺寸四周留60cm作业面。钢沉井下沉采用不排水法施工。首先，钢沉井在现场冰面上拼装，吊挂在工作平台上，再凿冰下沉。钢沉井下沉前，根据测定的中心线将钢沉井调整至正确位置（允许偏差10cm）。测量人员随时测量其倾斜度和位移，发现钢沉井倾斜或位移超限时及时进行调整。
1、基本要求：
1)、江底为砂土，先抽沉井内起点桩号高处砂土，后抽刃脚四周砂土，每层抽30cm。
2)、钢沉井腔内注满水，加大刃脚对砂土的压力。
3)、保持钢沉井内水位高于井外水位1m，以防流砂涌入钢沉井内引起钢沉井歪斜和增加吸砂工作量。
2、机械设备：
水力吸泥机4台，9m3/h空气压缩机1台，电动多级水泵2台。3"立式水泵4台，6"水泵4台，5吨卷扬机四台，8吨吊车1台，运输车1台，电焊机5台。
3、主要人员：
1）工长一人；
2）电焊工8人，起重工12人；
3）空压机司机2名；
4）水力吸泥机操作人员2名；
5）向钢沉井内抽水人员2名。
6）其它人员15人。
4、抽砂操作要点：
在未抽砂前由专人对钢沉井内因钻孔桩施工时投入护筒外的装砂编织袋等杂物清除干净，防止堵塞吸砂管。由于钢沉井沉入水面下3.2m，小于5m，采用水力吸砂机吸砂。吸砂时，利用钻孔桩平台上的支架悬吊吸泥机，使其呈悬吊状态，管身垂直，经常摇动管身和移动位置，吸砂管口离开砂面15～25cm，随时升降吸砂机，以能经常吸出最多的砂为准。吸砂时要使钢沉井底砂面均匀下降，防止钢沉井偏斜，靠近刃脚的砂如不能向中间锅底自行坍落时，用高压射水赶向中间后再行吸出。
5、钢沉井基底清理
钢沉井内河床面标高由专人量测，严格控制高程和平整度，对凸出部分，进行抽砂找平，保证封底混凝土厚度不少于0.80米。钻孔桩的护筒、钢管桩表面的粘泥用高压水冲干净掉，以增加混凝土与护筒、钢管桩的握裹力。
6、钢沉井下沉时注意事项
1）、钢沉井腔内注满水，尽量加大刃脚对土的压力。
2）、钢沉井靠起点方向河床标高130.35m，靠终点方向河床标高127.38m，河床横向坡度很大，用卷扬机钢丝绳将钢沉井吊起徐徐下放至设计标高后，终点侧刃脚呈悬空状态，将悬空的空间用编织袋或麻袋装砂填筑到刃脚底标高处和刃脚外缘1m。
3）、钢沉井内从河床高处向低处均匀逐步分层除砂，清除的砂堆放在钢沉井终点岸的低处，防止钢沉井发生偏斜。
4)、随时掌握砂层变化情况，控制除砂位置和除砂量，确保钢沉井均匀下沉，在砂层中下沉时，必须特别注意使钢沉井内水位高于钢沉井外水位，防止翻砂。
5）、下沉过程中，测量人员做好钢沉井底标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作，随时注意纠偏。
6）、力求向钢沉井四周均匀弃砂，严防堆在钢沉井一侧，产生偏压造成钢沉井偏斜。
7)、钢沉井在下沉过程中遇到破残的圬工、砂袋等障碍物，立即停止下沉，进行详细探查，确定障碍物的位置及形状尺寸，刃脚下沉遇到破残圬工时，小的可将周围掏空取出，大块的先清除其覆盖土，找薄弱部位进行开挖将其取出，遇到砂袋时，先将砂袋钩破再将砂袋取出。
六、钢沉井围堰封底混凝土厚度计算及上浮验算
1、封底混凝土厚度
封底混凝土标号采用C20混凝土，封底板按简支矩形双向板计算：
宽度B=16m，长度取L=30 m，L/B=30/16=1.875 μ=0.15 β0=0.092
施工水位按132 m考虑，承台底标高129.4m，求封底后抽干套箱内水，底板下的静水压力设封底板厚为t(m)
根据q0=（132-129.4-t）*10-24t=26-10-24 t =26-34 t
封底厚度t={6β0q0B2/[σwl]}1/2 =[ 6*0.092*(26-34 t)*162/700]1/2=0.687m，取0.80m。
2、钢沉井上浮验算
1）、钢沉井自重：Q1=1200KN
2）、沉井内水重：底面积A=16.4*23.67+1/2*16.4*6.89=444.6 m2
Q2=[444.6-(22*14.4+1/2*14.4*6.2)]*3*10=2496KN
3）、封底混凝土重：Q3=444.6*0.8*24=8536KN
合计:ΣQ=Q1+Q2 + Q3=1200+2496+8536=12232KN
4）、施工水位132 m,封底混凝土底标高128.8m，浮力P=444.6*(132-128.8)*10=14227KN，P >ΣQ =12232KN，所以沉井将上浮。但是沉井内有12根υ230钻孔桩护筒和1根υ180钻孔桩护筒，封底混凝土与钻孔桩护筒的握裹力将阻止套箱上浮。
现计算1根桩产生的握裹力：
假定钻孔桩的钢护筒视为光圆钢筋,光圆钢筋的握裹应力R
τ=1.5~3.5Mpa,钢筋与混凝土之
间的平均握裹力R
τ,可按下式计算
Rτ=P/πu=P/πdl P=πdlRτ
式中P—作用在钢筋上的拉力u—钢筋的周长l—钢筋的锚固长度d—钢护筒的直径1根d=2.3 m钢护筒P1=π*2.3*0.8*1.5*1000=8670.8KN
1根d=1.8 m钢护筒P1=π*1.8*0.8*1.5*1000=6785.8KN
12根d=2.3 m 钢护筒和1根d=1.8 m钢护筒总计握裹力：
ΣP= 12*8670.8+6785.8=110835.4KN>14227KN ，所以沉井不能上浮
七、封底混凝土浇筑
钢沉井封底混凝土采用导管法水下灌注，导管用混凝土输送泵管，垂直导管法灌注水下混凝土，施工工艺同钻孔灌注桩灌注水下混凝土施工工艺，但钢沉井面积大，需用多根导管依次灌注水下混凝土，灌注封底混凝土采用2台混凝土输送泵。
1、封底混凝土技术指标
封底混凝土设计标号为20号，封底混凝土既是水下混凝土又是泵送混凝土，必须严格控制质量。
2、封底混凝土原材料
（1）水泥厂家：吉林省双阳亚泰水泥厂规格：普硅32.5水泥
（2）外加剂厂家：开山屯造纸厂名称：木钙
（3）水：地下水
（4）碎石厂家：吉林放牛沟采石厂规格：16-31.5mm，10-20mm，5-10mm （5）砂厂家：江南砂厂规格：中砂
2、封底混凝土施工布置及主要设备：
1)导管平面布置：
导管的数量及平面布置，使各导管的有效灌注半径互相搭接，并盖满基底全范围。水下混凝土有效灌注半径一般为3～5m，一个导管的作用半径一般采用2.5～4m，因受沉井内有13
根钻孔桩钢护筒和钻孔桩工作平台的钢管桩影响混凝土局部流动坡度很难达到1:5，因此采用一个导管的作用半径为2.5m，导管位置见导管平面位置布置图。
2)导管立面布置：
利用钻孔桩工作平台上的龙门吊车悬挂斗及导管或采用40墩吊车吊挂斗及导管浇筑水下混凝土。
3)主要设备：
强制式搅拌机2台，混凝土输送泵2台，导管60延米，混凝土运输罐车3台， 40吨吊车一台。
4)灌注水下混凝土顺序：
由于封底混凝土面积大，在松源一侧用2排导管同时灌注水下混凝土，当达到设计标高后，将第一排导管移至第三排位置继续灌注水下混凝土，第2排导管水下混凝土达到设计标高后移到第4排灌注水下混凝土，以后依此类推将封底混凝土灌完。
5)封底混凝土灌注需要的时间：
一台强制式混凝土搅拌机生产能力200m3/h。受施工时多环节影响，按灌注水下混凝土能力100m3/h计，灌注封底混凝土360m3需3.6小时。
3、操作要点
1）在开灌前20分钟内将运输车、输送泵内混凝土拌和物储满，以便开灌后能连续不断地浇筑混凝土。
2）混凝土拌和时间不少于1.5—2分钟
3）自拌和机出料到通过导管灌注时间不超过30分钟。
4）使用2台混凝土输送泵泵送混凝土。
5）在输送泵储料仓导管进口处放置清洗导管用的圆球，储料仓装满混凝土拌和物后，开始泵送混凝土。储料仓内始终装满混凝土拌和物，不断地泵送混凝土至导管底，并埋住导管底口0.5m以上。向导管泵送混凝土时，设专人探测流动的混凝土顶面，混凝土不能进入未灌注的混凝土导管底口。
4、封底混凝土浇筑时的质量控制
1）、严格控制混凝土配合比及其它各项指标，特别是坍落度，坍落度设计为18-22cm，严格控制掺木钙数量，设混凝土试验员随时检查混凝土质量。
2）、导管的布设是根据钢沉井整个平面考虑的，设专人掌握封底过程各测点处封底混凝土面标高，导管埋深，混凝土扩散半径，如发现混凝土面凹凸大于20cm时调整导管间距。
3）、封底混凝土顶面标高控制在比设计高出10cm左右，以保证封底混凝土的厚度，等施工承台时，将多余部分的灰浆和混凝土凿除。
八、安全注意事项
1、工作平台要坚固可靠，上、下平台周围设拉杆防护。
2、对机械设备在运转中增加检查，保证正常运转。
3、严格交接班制度，防止因交接混乱而发生错误，造成安全及质量事故。
4、水上作业人员必须穿救生衣，戴安全帽。
5、防止漏电，造成危险。
6、吊装、抽砂、混凝土浇筑均设专人指挥，严禁乱指挥。
九、附图：
1、龙华特大桥钢筋混凝土套箱围堰右幅设计图
2、龙华特大桥钢筋混凝土右幅套箱加固平面图
3、龙华特大桥钢筋混凝土套箱围堰左幅设计图
4、龙华特大桥钢筋混凝土左幅套箱加固平面图
5、37#钢沉井平面布置图
6、封底混凝土导管位置图
参考文献
1、《公路桥涵设计规范》、《公路桥涵施工规范》、《公路施工手册——桥涵》上册。
2、《结构设计原理》人民交通出版社，邵容光主编。
3、《基础工程》人民交通出版社，凌治平主编。
4、《土力学地基和基础》高等教育出版社，唐山铁道学院土力学地基和基础教研组编。
5、《公路桥涵设计手册——基本资料》人民交通出版社，毛瑞祥、程翔云主编。
吉林省交通建设集团有限公司龙华特大桥项目经理部
2005年3月3日
钢套箱围堰施工工艺
钢套箱围堰施工工艺 一工艺概述 适用于流速小、埋置不深、覆盖层较薄、平坦岩石河床的水中基础，也可以修建桩基承台。无底套箱用木板、钢板或钢丝水泥制成，内部设钢木支撑。根据工地起吊、移运能力和现场实际情况，钢套箱可制成整体式或装配式，并采取相应措施，防止套箱接缝渗漏。 钢套箱具有可靠的整体性和良好的防水性，亦有利于分块拼装重复使用。与土石围堰相比不仅节约填筑工程量，而且减少对河流的污染，减少挖基数量，桥梁钻孔桩使用钢套箱顶搭设钻机的工作平台和修筑承台底板的操作平台，既是围水设备又可作为基础或承台施工模板使用，如果相同结构型式墩台基础数量较多，钢套箱能周转使用时，则更不失为一种工程费用低，工期短的施工方法。二适用条件 适用于水深较深，地质条件较差无法采用钢板桩围堰的桥梁工程承台施工。三作业内容 钢套箱围堰基础施工主要作业内容分为准备、制表、就位、下沉、清基和灌注水下混凝土、套箱的拆除等程序。施工准备时用2―4艘20吨船只组成工作平台；制作系在岸上加工拼装组件，运往工作平台组成工作无底套箱；就位系将工作平台浮运或吊运至基础位置，按测量控制就位；下沉时将套箱吊起，拆去工作平台上的脚手架，慢慢下沉。钢套箱围堰承台施工工艺主要作业内容为：钢套箱的加工试拼、工作平台搭设测定桩位、钢套箱的吊装、钢套箱在桩顶就位、封底混凝土灌注、排水、凿除桩头、吊装钢筋骨架灌注承台混凝土、养护、拆促钢套箱。 四质量标准及检验方法
五施工准备 1 钢套箱围堰基础施工准备 1）应根据桥梁工程要求、河道水位要求、流速大小以及移动设备要求，做好钢套箱的施工工艺设计。 2）做好墩台基础的测量放样标志工作。 3）做好钢材、机械设备的到场、天气预报等工作。 2 钢套箱围堰施工准备 1）深水桩基础或沉井基础已经施工完毕。 2）根据河道的水流、水位情况，做好通航等工作。 3）在桩顶上搭设脚手平台，测定桩的位置及安装吊箱时作为导向之用，在墩位上选出10根桩，每根桩上套上一个特制桩帽。 3 组织技术交底和技术培训。 六施工机械及工艺装备 为拼装、拆卸、吊装的方便，钢套箱每节高约 2.5m，一般采用薄钢板制成长约2.5—4.0m、宽1.0—1.5m的钢模板，模板四周采用角钢焊接作为骨架，中间用角钢焊接作为骨架，中间用用角钢或槽钢焊成肋条，其间距可根据强度需要酌定。为便于拼装，钢模版可制成中间模板和角模板两种，模板间设5――8mm 防水橡胶垫圈，用螺栓联接成型。 高桩承台有底钢套箱围堰系有底的钢制围堰，型如开口箱体，兼做浇筑承台混凝土模板。它由底板、侧板、扁担梁或固定托架、吊杆、连接系等组成。 七工艺及质量控制流程 工艺及质量控制流程见框图 八工艺步序说明 1 钢套箱施工工艺 1）工作平台拼装和就位
钢围堰计算
钢套箱围堰设计计算资料 一、已知条件： 1. 水深： m 5.7 2. 承台尺寸： m 5.57? 3. 封底砼的设计厚度： []h =m 1 4. 钻孔桩数量及尺寸：m m 162.16?-φ 二、初拟围堰的尺寸： 长?宽?高=m 868?? 三、校核封底砼的厚度： ct f b M k h ???= max 5.3+D <[]h 其中：k —安全系数 65.2=k b —板宽，一般取 1=b CT f —砼抗拉强度（20C ） ct f 21200m t = D —水下砼与井底泥土掺混需增厚度 3.0=d ～m 5.0 21 ??=p k M m qx 其中：=1 矩形板计算跨度 =1 m 6（取其较小者） -k 弯矩系数根据21 选用 75.08 6 21== ，故0673.0=k （简明施工手册—275页） 静水压力形成的荷载-p ： 25.7m t p = （m t p 5.7=—单位宽度） m t p k M -=??=??=171.1865.70673.0221max
故：b f M k h ct ???= max 5.31200 1171 .1865.25.3???= +D 5.0+ m m 1875.05.0375.0<=+= 符合强度要求。 围堰简图附后 四、确定壁板21 （见图示） 1． 设5.021= 2． 壁板厚度为mm 6=δ 3． 壁板与纵肋、横肋为四周焊 则 11(0829.0Y M a =-最大， “建筑结构静力计算手册”291页） 4． 静水压力为：m t q 5.7=(单位宽度) 5． 壁板材料[]m t 18000=σ(单位宽度) 6． 计算 1和2 211max ??=q a M []2max 6 1 δσ??=M []22 1 16 1 δσ=?? q a []q a ???=12 16δσ = 6 5.70829.000 6.0180002 ???m 417.0= 取：mm 4001= 则：mm 8002= 五、计算横向加劲肋的强度 1． 横肋采用87575??<的角钢，其235.11,93.27cm A cm W == 2． 横肋采用材料的允许应力[]21800cm kg =σ 3． 横肋按五跨连续梁计算（以大纵肋为支点） 2max ??=q k M 其中：046.0=K cm 120= cm kg m t q 755.7==
各种围堰施工要点
（1）钢板桩围堰 钢板桩围堰施工工艺流程见图6-2-7-*。 钢板桩围堰施工程序见图6-2-7-*。
①围囵安装 当水深较大时，常用围囵（以钢或钢木构成的框架）作为钢板桩的定位和支撑。即先在岸上拼装围囵，运至墩位定位后，在围囵内插打定位桩，把围囵固定在定位桩上，然后在围囵四周的导框内插打钢板桩。 安装围囵时，应进行测量定位。用一层导框做成的围囵，一般是先打定位桩，再在定位桩上挂装导框，导框可以在岸边组成，浮运到位以缆索锚碇，在开始插打板桩后，逐步将导框转挂在已打好的板桩上。用有脚手桩的转盘式或旋转式桩架时，导框可挂靠在外侧的脚手桩上，用浮式转盘式或旋转式桩架时，一般用转动的桩架先打好定位桩再安装导框。 ②插打与合龙钢板桩 开始的一部分逐块插打，后一部分则先插合龙后再打。 插打前，在锁口内应涂抹防水混合料，组拼桩时应用油灰和棉絮捻塞拼接缝。 插打钢板桩的次序，从上游一角开始，至下游合龙。这样不仅可以使围堰内避免淤积泥砂，而且还可以利用水流冲走一部分泥砂，以减少开挖工作量。更重要的是保证围堰施工的安全。 插打钢板桩时应严格控制好桩的垂直度，尤其是第一根桩要从两个垂直方向同时控制，确保垂直不偏。在垂直导向设备导向下，一般先将全部钢板桩逐根或逐组插打到稳定深度，然后依次打入直至设计深度，插打的顺序按施工组织设计进行，一般自上游分两头插打向下
游合龙。插打前在锁口内涂抹以黄油、锯末等拌和物，组拼桩时，用油灰和棉花捻缝，以防漏水。钢板桩顶达到设计高程的平面位置偏差，在水上打桩时不得大于20cm，在陆地上打桩时不得大于10cm。在插打过程中，应随时检查其平面位置是否正确，桩身是否垂直，发现倾斜立即纠正或拔起重插。 钢板桩采用振动锤插大，打钢板桩时，如起重设备高度不够，允许改变吊点位置，但吊点位置不得低于桩顶一下1/3桩的长度。围囵将合龙时，宜经常观测四周的冲淤状况，必要时应采用措施，预防上游冲空、涌水或者下游淤积，影响工程进度。 钢板桩围堰在合龙时往往形成上窄下宽的状态。这使得最后一组板桩很难插下。常用的办法是将邻近一段钢板桩的上端向外推开，以使上下宽度接近；必要时，可根据实测宽度，做一块上窄下宽的异形钢板桩，合龙时，先将异形钢板桩插下，再插最后一块标准钢板桩。 钢板桩围堰平面见图6-2-7-*。
钢套箱围堰安全施工方案
一、工程概况青岛海湾大桥位于胶州湾北部，起于青岛侧胶州湾高速公路李村河大桥北200m处，设李村河互通与胶州湾高速相接，终于黄岛侧胶州湾高速东1km处，顺接在建的南济青线，中间设立红岛互通与拟建的红岛连接线相接，主线全长26.767km，其中跨海大桥25.880km，黄岛侧接线长0.827km，红岛连接线长1.3km。其中第4合同段起点为红岛互通西终点，顺接红岛互通内主线非通航孔桥。 青岛海湾大桥土建工程第4合同段，起止桩号为：左幅K16+010～K19+130，长度为3120m；右幅K15+830～K19+130，长度为3300m。主要施工内容为：此段标准跨度的主线非通航孔桥下部桩基、承台、墩身及支座垫石施工，墩号范围：左幅130～180号墩，右幅127～180号墩，不含本合同两端共用墩。本合同段共用墩24个（左幅：12，右幅：12），连续墩81个（左幅39，右幅：42）。 本合同段桥墩采用群桩基础，一个承台下设4根直径为1.6m钻孔灌注桩，均为摩擦桩，桩长51.0～59.0m，桩底持力层为弱风化安山岩和弱风化角砾岩；承台采用四边形圆倒角承台，顶标高全部为0.30，承台厚3.0m，平面尺寸为6.8m×6.8m；桥墩身均采用花瓶墩，连续墩的高度为6.798m，共用墩的高度为7.028m；横桥向墩顶6.1m 范围内呈曲线变化，纵桥向墩身厚度在墩顶约6.1m范围内由2.4m直线渐变至3.6m，墩身采用圆端形断面实心墙式墩。 二、现场组织机构设置及职责 （一）组织机构设置 工程采取项目法施工，贯彻项目经理负责制，项目经理受企业法
人代表委托，代表单位全权处理施工管理中的一切事，项目经理为安全生产第一责任人，项目书记为安全生产直接责任人。工程施工过程中将结合本工程施工特点建立健全安全管理制度，并严格实施，确保对整体施工安全进行有效地控制。 项目领导及各部门领导、各工区长和班组长都是兼职安全员，在施工中充分发挥各自的职能。 （二）主要职责 1、项目经理 全权负责本标工程的生产、安全、质量、保安和经营合同管理，具有人、财、物的独立调配、使用、奖励权及对职工的处罚辞退权。 项目经理是本合同工程安全保证的第一责任人，负责指导和督促参阅健全安全生产保证体系与措施，建立和实施安全生产责任制，确保各项安全活动的正常开展。 2、项目副经理 协助项目经理负责安全及保安等工作管理，对本合同工程生产安全承担一定义务。 主要负责现场安全生产管理，施工中，抓好施工生产计划落实，处理施工中出现的具体问题；严把安全、质量生产关，抓好安全、质量工作，把安全质量生产责任制落实下去。 项目经理不在工地期间，代表项目经理行使权力。 3、专职安全员 制定本合同工程的安全管理工作规划；负责安全综合管理，编制
无底钢套箱围堰施工工艺.pdf
无底钢套箱围堰施工工艺 1 前言 1.1 工艺工法概况 桥梁深水基础的施工，施工技术各有差异，且各具特色。无底钢套箱在深水低承台桩基础的施工中，得到了广泛的应用。 1.2 工艺原理 无底钢套箱相对有底钢套箱而言，去掉了底板系统，钢套箱侧面壁板直接插入河床，并通过吸泥下沉至设计标高，浇筑封底混凝土后，使嵌入河床的钢套箱 与河床、共同组成封闭的临时隔水结构。 2工艺工法特点 2.1无底钢套箱一般用于低桩承台施工，此时水中钻孔桩施工已经完成，可利用钻孔工作平台及钢护筒为无底钢套箱施工提供作业平台。 2.2其结构构造简单，下沉施工干扰小，封底混凝土直接与河床接触，套箱竖向受力小，壁板重复利用率高。 2.3无底钢套箱下沉定位难度大，封底混凝土易漏失，数量不确定，套箱围堰需着床，对河床表面的地质情况及大面平整要求较高。 3 适用范围 无底钢套箱适用于水深10m以内，河床易清淤吸泥，河床覆盖软弱层较薄的低桩承台的施工。 4 主要技术标准 《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10002.5） 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10415） 《铁路桥涵施工规范》（TB 10203） 《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1） 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50） 《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-1） 1
《钢结构设计规范》（GB 50017）5 施工方法 无底钢套箱与有底钢套箱的施工方法基本相同，包括墩位组拼和场外组拼两种。不同的是套箱定位后，由大型起吊设备配合下沉套箱至床上，并通过高压水破土，吸泥机吸泥，使套箱下沉至河床中的设计标高，施工封底混凝土，套箱内抽水机及内支撑安装，施工承台混凝土。6 工艺流程及操作要点6.1 施工工艺流程 具体施工工艺流程见图 1。 图1 无底钢套箱围堰施工工艺流程图 6.2 操作要点 6.2.1 无底钢套箱的设计 无底钢套箱围堰与有底钢套箱区别是无底钢套箱底部直接落在河床上。无底 套箱加工 质量检查、试拼 套箱吊装就位 准备起吊设备 套箱下沉就位 清基、吸泥下沉围堰堵漏 围堰内基地找平 灌注封底混凝土 抽水、查堵漏洞、内支撑安装 清理基坑、承台施工
水中钢板桩围堰计算及施工应用
水中钢板桩围堰计算及施工应用 摘要：介绍临海大桥主塔横系梁钢板桩围堰设计计算和应用，供同类型桥梁施工借鉴。 关键词：潮汐地区；水中钢板桩围堰；设计计算；应用 1、概况 1.1工程概况 临海大桥位于浙江省临海市区中心，横跨灵江，是临海市江南分区与老城区的交通要道。桥梁总长度746m，其中主桥306m，北引桥216m，南引桥224m。主桥采用（36＋110＋160）m预应力砼独塔单索面斜拉桥，桥面宽31.2m。 主塔基础位于灵江江心，采用分离式承台钻孔桩基础，两承台之间设横系梁连接。横系梁按预应力构件设计，施加预应力用以平衡倾斜塔柱的水平推力，系梁为矩形截面，宽度为6.0m，高度为3. 0m，长31.532m。 1.2水文地质情况 桥址段灵江为典型半日潮，既受洪水控制，又受潮水控制。5年一遇最高水位为+5.0m。横系梁顶面标高+1.8m，河床顶面标高-2.5m，地质报告中河床顶面以下约11m为淤泥质粘土。 2、钢板桩围堰结构 钢板桩围堰沿横系梁两侧设置，两端与承台钢套箱连接，围堰长31.532m，宽10.6m，钢板桩长15m。钢板桩围堰顶面标高设置为+5.5m，高出最高施工水位0.5m。钢板桩施工完成并抛填
片石挤淤至-2.5m左右后，然后浇筑50cm封底混凝土。围堰内设置一层水平支撑梁和支撑柱，支撑梁采用2I40，支撑柱采用直径2 2.5cm、壁厚5mm的钢管。考虑到横系梁施工和施工后支撑拆除方便，支撑尽量设置在横系梁顶面以上。 3、设计计算 3.1设计说明 3.1.1计算水位取+2.5m；钢板桩采用IV 型拉森桩，重量75kg/m，每1米宽截面模量W=2037cm3,允许应力为[σ]=180 Mpa 。 3.1.2土质按地质报告提供参数。 3.2钢板桩入土深度验算 钢板桩围堰结构如图所示，围堰内抽水后水头差为7.5m，由此引起的水渗流，其最短流程为紧靠板桩的2h，故在此流程中，水对土粒渗透的力，其方向应是垂直向上。对于较薄且面积较大的封底混凝土，按不考虑封底混凝土作用时的涌流问题近似进行计算比较偏于安全。现近似地以此流程的渗流来检算坑底的涌流问题，要求垂直向上的渗透力不超过土在水中的密度，故安全条件如公式所示：式中：-安全系数；-水力梯度； -分别为水的密度及土在水中的密度，； ，其中G 为土粒的比重;n 为土的孔隙率以小数计。 土层按淤泥质粘土，查地质报告中G=1.7、n=0.590，h= 7m，安全系数取1.4。
混凝土围堰施工工艺
# # 金上大桥9 ～12 主墩混凝土围堰施工 作 业 指 导 书 中铁大桥局二处金上大桥项目经理部 二00一年二月二日
混凝土围堰施工工艺 一、概述： 金上特大桥主桥9#-12#墩基础施工方案采用先下围堰，再钻孔，最后封底施工承台。9#-12#墩均为上下游独立承台，每个承台长×宽×高为13.5×9.1×3.5m,承台中心距为16.75m，净距为3.25m，承台底标高为-2.5m，顶面标高为+1.0m。根据承台结构、施工水位，拟上下游承台做一个整体围堰，中间设一隔墙，围堰内壁距承台边净距为1.0 米，围堰底标高为-4.0米，顶标高为+7.0米，分二节制造下沉， 底节6.0米，顶节5.0米。围堰为薄壁防水结构，围堰封底砼厚1.5米（具体结构详见设计图）。围堰施工拟在吹砂筑岛上制造下沉，土质 均为中粗砂。 二、工艺流程： 吹砂筑岛→场地平整→测量放线→刃脚填砂内模→安装底节井孔内模→绑扎底节钢筋→安装底节外模→灌注底节砼→砼养护拆模→开挖下沉→绑扎顶节钢筋、安装内外模→开挖下沉到位→拼装门吊→拼装护筒导向架→插打护筒→围堰内填砂，并拆除导向架，筑岛加高到+7.0 米→钻孔施工。 三、施工方法及注意事项： 1、根据设计尺寸将各墩位吹砂筑岛至+4.0米标高，并平整场地， 同时拉通施工便道。 2、精确测量放线，定出墩中心线和砼围堰轮廓线。 3、用填砂内模制造围堰刃脚。 （1）按照刃脚及隔墙的形状和尺寸堆码砂包，中间填砂（详见填砂内模图）； （2）砂浆抹面：为防水及保证土模表面平整，控制轮廓尺寸，在砂包表面抹一层厚2-3厘米的水泥砂浆面层；
（3）铺设隔离层：为使砼围堰不致与土模砂浆面层粘连，铺一层 水泥袋纸。 4、立井孔底节内模，安放钢刃尖，安扎底节钢筋，立外模： （1）内外模采用 12 竹胶板、木带木、对拉拉杆，带木间距 250 ，带木截面 50×80 ，拉杆间距 1000×1000 ； （2）安装模板时应保证井孔内模的垂直度、内模稍向内倾斜，减 小下沉摩阻力； （3）刃脚钢筋应与钢刃尖（100 ×2）焊接牢靠； （4）底节钢筋应伸入中节 1000mm 。 5、砼灌注： 围堰砼应沿着井壁四周对称进行灌注，避免砼面高低相差悬殊， 压力不均而产生基底不均匀沉陷，致使围堰砼开裂，每节围堰的砼应 分层、均匀灌注，一次连续灌完，每层灌注厚为 50cm 。 6、养护： （1）一般情况下，灌注完 10-12 小时后，即应遮盖浇水养护。炎 热天气，灌注完 1-2 小时后，即应遮盖浇水养护，并防烈日直接暴晒。 （2）当砼强度达 25Kg/cm 左右，即可在顶面凿毛，以便顶部再 接砼，增加其接缝强度。 （3）浇水养护时，应尽量做到细水匀浇，防止筑岛土流失坍陷， 致使围堰砼开裂。 7、当砼强度达 25Kg/cm 后，方可拆除直立的侧面模板。 8、围堰接高： （1）围堰底节顶面高出岛面 0.5 米时，应停止下沉及除土作业。 （2）接高围堰前，底节要尽可能正位直立而不偏，故应预先及时 作好纠偏防偏工作，应保证在下沉偏差允许范围内进行接高。 （3）当围堰底节在偏斜状态时，为保证质量和避免下沉困难，严 禁竖直向上接高，接高时各节的竖向中轴线应与第一节的重合，外壁 mm mm mm mm 2 2 2
钢套箱围堰方案
唐龙大桥及接线（赣丰路-唐章路） 水中钢套箱围堰专项施工 方案 编制人：职务：职称： 审核人：职务：职称： 审批人：职务：职称： 江西中煤建设集团有限公司 唐龙大桥及接线（赣丰路-唐章路）项目经理部 二○一七年十二月
目录 一、工程概况 (3) 1.地质情况 (3) 2.气象条件 (3) 3.水文条件 (3) 4.水中围堰 (3) 二、编制目的原则和依据 (3) 1.目的 (3) 2.原则 (4) 3.依据 (4) 三、施工人员、设备和主要材料安排 (4) 1.施工队伍 (4) 2.机械设备 (4) 3.主要材料 (5) 四、钢套箱围堰施工方法 (6) 1.钢套箱围堰施工工艺流程 (6) 2.钢套箱施工前的准备工作 (6) 3.水中抽槽 (7) 4.钢套箱围堰设计情况 (8) 5.钢套箱侧板受力分析及计算 (9) 6.钢套箱施工 (10) 五、抽水止水 (11) 六、承台基坑开挖和承台施工 (11) 七、保证措施 (11) 1.质量保证措施 (12) 2.工期保证措施 (13) 3.安全文明保证措施 (13)
1.水深3米时计算 (15) 2.水深4米时计算 (18) 3.做设静动压按均匀承载计算 (21) 九、钢套箱围堰示意图 (22)
唐龙大桥水中钢套箱围堰施工专项方案 一、工程概况： 唐龙大桥及接线（赣丰路-唐章路）起点为赣丰路交叉口，终点与唐章路相接，道路等级为城市主干线。采用双向六车道布置，设计速度为50km/h，道路红线宽度56米，主桥桥梁宽度为35.5米，路线全长1.09km，总工期为579天。 1、地质情况：本桥位于赣州市南康区唐江镇横江村，横跨上犹江，华南褶皱系、赣西南凹陷（赣州-吉安）拗陷、信丰-于都拗褶断束红色岩系断陷盆地内。地层产状平缓-倾斜，厚度数百余米，分布稳定；地质构造表现为单斜构造或者不规则向斜盖层构造，场区附近无活动性深大断层。区域地质构造稳定。 2、气象条件：桥所处区域属中亚热带季风湿润气候，年平均气温19.3℃，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛。12月均温8.8℃，7月均温28.6℃，无霜期286天左右，年平均降雨量1443.2毫米，年均日照时数1856.6小时。 3、水文条件：桥位轴线走向近南北，河流走向近东西，勘察区地貌属低山丘陵地段，桥位区地面黄海高程 104.43～125.60m，总体表现为南高北低。现状河流蜿蜒曲折，呈“S”型，宽约200m，水深2.95～3.5m。 4、水中围堰：水中钢套箱围堰只有主墩6#、7#。现在属于沽水季节，水深2.6～3.0m，每墩8根桩，共计16根，桩径2.2米，总桩长320米，承台尺寸为10.1m×9.1m，高度为3.5m。 二、编制目的、原则和依据： 1、目的： 为了加强唐龙大桥建设的施工管理，并对工程的安全、质量、工期、实
拉森钢板桩围堰支护计算说明
拉森钢板桩支护计算单 一、 检算依据： 1、《建筑施工手册》 2、广雅大桥12#、16#墩地质图及广雅大桥钢板桩围堰施工方案 二、已知条件： 承台尺寸为(横桥向)×(纵桥向)× m ，开挖尺寸×，筑岛顶标高：495m ；常水位标高：+；承台顶标高：+；承台底标高：489m ；拟定开挖到基坑底后浇注一层的垫层，基坑底标高：。填土层厚米，下为卵石层。根据地质情况：取填土重度γ=m 3，内摩擦角φ=15o ，卵石重度γ= KN/m 3，内摩擦角φ=36o ，结合地质情况，采用拉森Ⅲ型钢板桩进行围堰施工。 三、计算： 按单层支撑和二层支撑两种情况进行检算 1、单层支护 1）、钢板桩围堰旁边的机械荷载取20KN/m 2， 且距离围堰距离为米。 钢板桩最小嵌入深度t ，由建筑施工手册 在米范围内取γ、φ的加权平均值： γ平均=（*+*）/= KN/m 3 φ平均=（15*+36*）/= 主动土压力系数：K a =-45Tan 2 （φ/2）=; 被动土压力系数：K p =+45Tan 2 （ φ/2）=。 基坑底面以下，支护结构设定弯矩零点位置距基坑底面的距离h ：γ（H+h ）K a =γKhK p h= K ——为被动土压力的修正系数，取。 2）、计算支点力米处：P 。=
基坑底钢板桩受力米处： 如图： 剪力图 弯矩图 最小嵌入深度t ： t=。 t 。= h K -KK P 6a P 0 +?（γ= t=。= 已知外界荷载：q =Ka*30=m 2 求得最大弯矩M max =*m ，拉森Ⅲ型钢板桩截面模量W=1340cm 3，应力σ
=1000*1340=<175 Mpa满足要求。 2、多层支护 多层支护最小嵌入深度h：h=*h o =*n o *H=**= 第一层支撑设在+79m处，第二层支撑设在+处, 已知外界荷载： q=Ka*30=m2。 1）、工况一：当基坑开挖到第一层支撑+79m处时，相当于悬臂式支护结构，钢 板桩最大弯矩M max =*m，满足拉森钢板桩的承载要求，设立第一层支撑结构。2）、工况二：当基坑开挖到第二层支撑+77m处时，相当于单支点支护结构。支 点力T1=，钢板桩最大弯矩M max =*m 剪力图
双壁钢围堰计算书
双壁钢围堰施工及计算1、概述 围堰所处的地理环境水文地质资料 2、钢围堰结构尺寸拟定
3、钢围堰重量计算 3.1 钢板 围堰钢板： 178.512(1210.38)40.006506.0G s kN γδ==??+??= 隔舱钢板： 278.512 1.280.00654.3G s kN γδ==????= 3.2角钢 竖肋角钢： 310.0918012194.4G l k kN =?=??= 横肋角钢： 420.0944.761248.3G l k kN =?=??= 弦杆角钢： 530.09 1.231290119.6G l k kN =?=???=
3.3 灌水和混凝土 围堰壁间混凝土重量： 62544.76(5 1.2 1.6 1.2/2)5639.8G V kN γ==???-?= 加水（4m ）重量： 710444.76 1.22148.5w G V kN γ==???= 钢围堰总重： 12345678710.9G G G G G G G G kN =++++++= 4、封底混凝土厚度计算 假设封底混凝土厚度为h ， 围堰外壁所围面积： 2253.132 3.14 6.2910.416 4.85360 S m ?= ??+?=外 围堰内壁所围面积： 2253.132 3.14598118.34360 S m ?= ??+?=内 围堰内抽水后围堰浮力： =110164.8510.517309.3F gsh kN ρ=???=浮 有G G F +≥浮封 17309.38710.9 2.9125118.34 F G h m S γ--= ==?浮内 封底混凝土厚度取3m 。 5、水流方向围堰受力分析
钢围堰施工技术总结
钢围堰施工技术总结 篇一：大型钢板桩围堰施工技术总结 龙源期刊网.cn 大型钢板桩围堰施工技术总结 作者：陈建利赵彪 来源：《建筑工程技术与设计》20XX年第32期 【摘要】乌达国道110线黄河特大桥主墩大型钢板桩围堰施工难点及解决方法。 【关键字】钢板桩下沉、内支撑安装、水下封底、体系转化 乌达国道110线黄河特大桥主墩钢板桩围堰的平面尺寸为：37.2×20.4m，，钢板桩长21m，开挖深度为12m。围堰桩顶标高为1076m，桩底标高1055m，现地面标高为1073m，钢板桩要打入地面以下18m。 所以该围堰无论是从平面尺寸还是钢板桩长度来说都都属于大型钢板桩围堰了。大型钢板桩围堰的施工是非常的有难度的或者说是非常的复杂的。比如钢板桩的打入、内支撑的安装、围堰内的开挖、封底等等各个施工环节都有其施工难点。下面我逐一的介绍一下该围堰施工过程中遇到的困难以及解决的办法。 在钢板桩的打设过程中我们遇到的困难是：钢板桩不能打到位，有的差几十公分有的差几米。乌达黄河特大桥主墩处地层为全新统冲、洪
积成因的砂类土、卵砾石土。对于钢板桩的打设穿透卵砾石土层是非常困难的，为了解决这个问题，我们采取方法有： 1、用旋挖钻引孔换填。如果钢板桩的打入深度完全引孔换填的话，钢板桩的打设将会变得容易，但是这样引孔的时间和所花费的费用将增加，为了节约成本该项目最初决定引孔深度为穿透卵砾石土层（大约引孔深度为13.0m）。但是这个决定被后来证实是个错误的决定。因为虽然已经引孔了13米并且穿透了卵砾石层，但是卵砾石层下是板砂层，当钢板桩施工到板砂层时钢板桩在振动锤的振动下强烈的反弹就是不能下沉，持续振动10分钟钢板桩的贯入度不到1cm，给钢板桩的施打带来非常大的困难； 2、采用击振力大的振动锤。开始我们用dz120型振动锤施打钢板桩，但是由于有5米的板砂层没有引孔，钢板桩又过长，导致dz120型振动锤的振动力不能把钢板桩打到位，为此我们更换成dz150型振动锤，dz150型振动锤施打的结果仅仅比dz120型振动锤多打近1米左右，钢板桩还不能完全打不到位； 3、高压射水辅助沉桩法：由于更换成大的振动锤还是不能打到位，于是又想到采用高压射水辅助沉桩的方法，即在每片要施打的钢板桩上焊一根水管，水管与高压泵相连，在振动锤震动过程中高压泵同时泵水，把水送到施打的钢板桩前端，对 钢板桩前端的土层进行液化减小摩阻力，从而把钢板桩打到位。高压射水辅助沉桩的方法被证实在这种板砂层或是密实的卵石图层还是很有效果的。多种方法并用，经过一个多月的努力我们把钢板桩围堰
有底钢套箱围堰施工工艺设计工法
有底钢套箱围堰施工工艺工法 （QB/ZTYJGYGF-QL-0204-2011） 桥梁工程有限公司洪伟洋 1 前言 1.1 工艺工法概况 有底钢套箱又名钢吊箱，是为深水高桩承台施工而设计的临时隔水结构，在大跨深水桥梁的基础施工中得到广泛的应用。 1.2 工艺原理 有底钢套箱是通过套箱侧板和底板上的封底混凝土围水，为高桩承台施工提供无水的施工环境。 2 工艺特点 有底钢套箱与无底钢套箱相比，受水深的影响相对较小，水流阻力小利于通航、材料用量少，施工工期短，施工难度小。且利用护筒及其它措施定位较为容易、定位精度高；封底混凝土受底板约束，质量易于保证，数量准确；套箱悬挂于支撑系统上，不接触河床，避免了河床高低不平的影响。 3 适用围 适合于高桩承台，或承台下为较厚的软弱土层、且水深流急时，多采用有底钢套箱作为支撑、防水结构来进行深水基础施工。 4 主要技术标准 《公路桥涵施工技术规》（JTG/T F50） 《铁路桥涵施工规》（TB 10203） 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10415） 《城市桥梁工程施工与质量验收标准》（CJJ 2） 《钢结构设计规》（GB 50017） 5 施工法 有底钢套箱一般均采用先桩后围堰施工法，围堰的安装主要有墩位组拼和场
外组拼两种。 墩位组拼：采用在岸上加工场分块加工，驳船运输至墩位处，浮吊或其他吊装设备分块吊安，组拼成整体后分节段下沉就位，底板封堵、清理、灌注封底混凝土，抽水、体系受力转换，承台混凝土施工。 场外组拼：采用在岸上加工场分块加工并组拼成节段，然后整体或分节段拖运至墩位处下沉就位，底板封堵、清理、灌注封底混凝土，抽水、体系受力转换，承台混凝土施工。 6 工艺流程及操作要点 6.1 施工工艺流程 有底钢套箱主要有墩位组拼和场外组拼两种，其施工工艺如下： 图1 施工工艺流程图 6.2 操作要点
深水基础围堰施工方法
深水基础围堰施工方法 【摘要】就深水基础套箱围堰的几种结构形式及特点进行了论述，并介绍了相应的应用情况，为类似工程的施工提供了有益的经验。 【关键词】深水基础围堰施工 近年来，随着我国经济建设的不断发展，跨越大江大河的桥梁也越来越多。我们中国铁道建筑总公司近几年来也修建了许多深水桥梁，深水基础的施工水平逐渐提高。在许多方面已赶上和达到了国内先进水平。本文针对深水桥梁施工中的难点——低桩承台的施工围堰加以总结，以便我系统在类似工程的施工中参考。 一、围堰的类型 目前，围堰主要有以下几种：钢板桩围堰、混凝土围堰、钢套箱围堰以及钢-混凝土组合结构围堰。其中，钢板桩围堰主要为单壁结构；混凝土围堰又分为重力式钢筋混凝土围堰和双层薄壁钢筋混凝土围堰；钢套箱围堰又分为单壁、双壁以及单双壁组合式钢围堰；钢-混凝土组合结构围堰也可分为上钢下混凝土、下钢上混凝土形式。每种围堰都有自己的特点和适用条件，因此需根据各自的水文、地质、材料价格以及设备情况等比选而定。下面分别就每种围堰的结构形式及适用条件结合实例加以综述。 二、钢板桩围堰 钢板桩围堰是一种比较传统的深水基础施工方法。钢板桩是从国外引进的一种制式产品，我系统主要为德国拉森式钢板桩。钢板桩可以打入上中或连到物件上，组成承载及防水结构，工作结束后，拔出或拆下重复使用。 1．结构型式及特点 钢板桩围堰一般采用单壁的矩形、圆形等结构形式，内部根据水位情况设置支撑，该围堰因为是重复使用，因此，一般没有封底混凝土；它是一种施工简单、快捷、成本较低的围堰形式。但是，该围堰也有其很大的局限性，其一，由于是组拼式结构，整体刚度较小，因此其抗水流及冲刷能力差，不宜于在流速较大的
钢套箱(沉箱)围堰工艺
海上桥墩如何施工，钢套箱（沉箱）围堰工艺 钢套箱顾名思义是套在永久结构外面的临时结构，起到围堰作用。钢套箱为桥梁基础及下部构造水上施工作业中常用的一类围护结构形式，尤其适合于大河流中的深水基础，能承受较大的水压，保证基础全年施工安全度汛。特别是在一些施工条件困难或受水文、地形、地质条件限制而无法采用钢板桩、筑岛围堰等围护结构的条件下，钢套箱更显示出了其优越性。常用的钢套箱分单壁和双壁两种，由于单壁钢套箱刚度差，一般深水基础较少采用，实际工程中大部分情况下采用双壁钢套箱。 钢套箱围堰是一种无底结构，下沉后底部着床或嵌入河床，然后用水下混凝土封底，排水后形成围堰。 （二）、钢套箱构造 钢套箱平面形状可根据承台形状加工成圆形、矩形、也有其他形状。立面分层，平面分块。堰壁钢壳由有加劲肋的内外壁板和多层水平桁架所组成。堰壁底端设刃脚，以利切土下沉。在堰壁内腔，用隔舱板将其对称地分为若干个密封的隔舱，以利于下沉和排水。 双壁钢套箱多采用工厂加工，现场拼装的方法，为便于运输和拼装一般立面分层高度不大于3m，平面分块长度不大于5m，壁厚0.8～1.5m。节段采用高强螺栓连接，并设置橡胶止水带用于止水密封。同时分设多个横向互不通水的隔水仓，以便在下沉过程中根据施工需要分仓对称灌水。
（三）、钢套箱安装及下沉 1、先桩后堰法施工 此法是先搭设钻孔平台进行钻孔桩施工，钻孔桩施工结束后，钢套箱借助钻孔平台拼装下水。接高桩基钢护筒作为钢套箱悬吊系统的承重立柱，在承重立柱上安装悬吊系统主梁（贝雷梁或型钢），主梁上安装横梁（多为型钢），横梁上安装导链或千斤顶。利用钻孔平台拼装首节钢套箱，并于套箱与钢护筒之间焊接导向架，以便克服水流冲击影响，保证下沉位置准确。然后用导链或千斤顶将首节套箱提起，拆除套箱下部的钻孔平台，下沉钢套箱入水至自浮状态，继续拼装第二节钢套箱，然后注水下沉，直至钢套箱着床。
无底钢套箱围堰施工工艺工法全解
无底钢套箱围堰施工工艺 （QB/ZTYJGYGF-QL-0205-2011） 桥梁工程有限公司廖文华刘涛 1 前言 1.1工艺工法概况 桥梁深水基础的施工，施工技术各有差异，且各具特色。无底钢套箱在深水低承台桩基础的施工中，得到了广泛的应用。 1.2工艺原理 无底钢套箱相对有底钢套箱而言，去掉了底板系统，钢套箱侧面壁板直接插 入河床，并通过吸泥下沉至设计标高，浇筑封底混凝土后，使嵌入河床的钢套箱与河床、共同组成封闭的临时隔水结构。 2工艺工法特点 2.1无底钢套箱一般用于低桩承台施工，此时水中钻孔桩施工已经完成，可利 用钻孔工作平台及钢护筒为无底钢套箱施工提供作业平台。 2.2其结构构造简单，下沉施工干扰小，封底混凝土直接与河床接触，套箱竖向受力小，壁板重复利用率高。 2.3无底钢套箱下沉定位难度大，封底混凝土易漏失，数量不确定，套箱围堰需着床，对河床表面的地质情况及大面平整要求较高。 3 适用范围 无底钢套箱适用于水深10m以内，河床易清淤吸泥，河床覆盖软弱层较薄的低桩承台的施工。 4 主要技术标准 《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5） 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10415） 《铁路桥涵施工规范》（TB 10203） 《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1） 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50） 《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-1） 《钢结构设计规范》（GB 50017）
5 施工方法 无底钢套箱与有底钢套箱的施工方法基本相同，包括墩位组拼和场外组拼两种。不同的是套箱定位后，由大型起吊设备配合下沉套箱至床上，并通过高压水破土，吸泥机吸泥，使套箱下沉至河床中的设计标高，施工封底混凝土，套箱内抽水机及内支撑安装，施工承台混凝土。 6 工艺流程及操作要点 6.1施工工艺流程 具体施工工艺流程见图1。 图1无底钢套箱围堰施工工艺流程图 6.2操作要点 6.2.1 无底钢套箱的设计 无底钢套箱围堰与有底钢套箱区别是无底钢套箱底部直接落在河床上。无底钢套箱主要结构由壁板、外圈梁、内支撑、导向架组成。根据结构尺寸、水深及
钢套箱围堰施工方案
钢套箱围堰施工方案 钢套箱围堰在15#墩右侧的岸边加工场内分节块加工，共分3节段，12个节块。在墩位根据测量放样利用钢护筒及定位轮定位钢套箱，在护筒周边利用H400*400*13*21焊接牛腿搭设简易平台，将底节套箱置于简易平台上安装焊接，并临时与钢护筒加固处理，组拼时分节接高、然后采用倒链吊挂分步注水配重均匀下沉，确保钢围堰准确下沉就位。由于底节套箱设计高度不等，需要采用垫块进行找平。 根据工期要求在此采用先桩后堰的施工顺序，钢围堰的拼装待钻孔桩施工完成后在钻孔桩施工平台上进行。钢围堰下沉就位后，进行钢围堰水下混凝土封底，封底混凝土采用分区灌注，混凝土由低处向高处分区域施工，封底混凝土达到设计强度的90%以上时，进行套箱内排水，凿出桩头进行承台施作。 1施工工艺 在15#墩钻孔桩完成后在墩位施作双壁钢套箱围堰，具体施工步骤如下： 15#墩双壁钢套箱堰施工工艺详见下图。
15#墩双壁钢套箱围堰施工流程图 在承台位置水面以上的钢护筒上焊接牛腿→搭建组拼平台→拼装首节钢围堰→安装限位装置→在护筒顶拼装纵横梁→安装提升系
统→吊起钢套箱围堰→拆除底平台→使钢套箱围堰下沉至设计位置→接高钢套箱围堰到设计高度→钢套箱围堰拼装完成后对焊接进行全面检查→经检查符合要求后注水下沉→下沉过程中及时按设计调整钢套箱围堰位置→下沉到位后清理钢套箱围堰内封底厚度部分的碴土→然后灌注水下封底混凝土→强度达到90%后，边排水边安装钢套箱围堰内支撑→围堰内排水，清理基底，割除设计承台底高程以上的钻孔桩钢护筒→凿除桩头混凝土，检测桩基质量→合格后绑扎承台钢筋和塔吊底节段钢筋→安设降温管→灌筑承台混凝土→混凝土养生后→拆除钢围堰。 2施工方法 2.1加工制作 根据工地运输设备、起吊设备及施工场地的能力，钢套箱围堰在15#墩左侧岸边加工场地内分节分块加工制作安装。在岸上进行下料制作，由履带吊吊放在拼装台上按节组拼，进行检查、校正、围焊。 为防止钢围堰隔仓内漏水，应对其进行水密性检验。 下沉前，应检查焊缝质量，将焊碴除去后，检验焊接处是否有孔洞，并在焊缝处涂煤油，验其背面是否有渗出。 2.2工作平台的搭设 搭设组拼平台。钻孔灌注桩施工结束后，拆除钻孔平台，用长臂挖掘机将承台位置河床底面大致钩平，长臂挖掘机型号为30t
钢板桩围堰计算书
津石高速公路（海滨大道-荣乌高速）工程第八标段围堰结构 检算报告 中铁四局集团有限公司设计研究院 2019年4月
津石高速公路（海滨大道-荣乌高速）工程第八标段围堰结构 检算报告 计算： 复核： 审核： 中铁四局集团有限公司设计研究院 建筑行业甲级铁道行业甲（Ⅱ）级市政行业甲级 二〇一九年四月
目录 一、项目概况 (1) 二、水文地质条件 (1) 三、计算依据 (3) 四、材料参数 (4) 五、围堰工况介绍 (4) 六、围堰计算 (5) 1、外侧围堰计算 (5) 2、内侧围堰计算 (12) 七、结论及建议 (18) 1、结论 (18) 2、注意事项 (19)
一、项目概况 津石高速公路是连接南部港区通往石家庄方向的重要通道，路线主线起自滨海新区南港工业区桩号K0+000，接已建的海滨大道及南港工业区港北路，经大港电厂南、东台子，止于西青区小张庄附近，接已建的津石高速和长深高速共线段桩号K36+500，全长约31.3公里。全线在南港工业区、大港油田、东台子、小张庄4处设置互通式立交。 本标段起点桩号为K29+730，路线沿独流减河北堤后侧台布设，跨越长深高速并设置小张庄互通立交，终点桩号为K31+150，路线长1420m。 本互通立交主线设计速度采用100Km/h，A、B、E、F匝道设计速度采用60Km/h，C、D匝道设计速度采用40 Km/h；主线为双向四车道，标准路基宽度27.5m；B、E匝道为单向单车道，标准路基宽度9m；A、C、D、F匝道为单向双车道，标准路基宽度10.5m。 其中A、F匝道位于独流减河河道中，河道水位标高为2.8m，本工程中钢板桩围堰是为了阻隔河水，以进行项目施工。 本工程钢板桩围堰位于独流减河中河水深度1m~5.2m，围堰采用12m双排钢板桩从河岸打设到河中央滩涂位置，上游、下游各打设一道，上、下游距离272m，每道长度360m，每道采用间距为4m的双排钢板桩形式，两排钢板桩中间抽2.5m水，保持内、外侧钢板桩水位差，确保钢板桩稳定。双排钢板桩围堰示意图见图1-1。 河面 内侧外侧 图1-1 双排钢板桩围堰示意图 二、水文地质条件
钢套箱设计计算方案
钢套箱设计计算方案 一、 工程概况 XX 大桥XX 线X 号、X 墩为水中基础，桩基为X 根Φ2.2m 钻孔灌注桩，横桥向2排，每排3根。承台顶面设计标高为XXXXm ，底面设计标高为XXXm ，承台平面尺寸为14.40×10.9×4m 。 按项目部施工组织设计X#、X#墩承台围堰采用单壁钢套箱施工，钢套箱尺寸为承台尺寸放大100mm ，作为承台的模板。钢护筒外径2.4m 。 根据项目实测的地质情况后研究决定，X 号墩钢套箱施工设计水位为XXXm ，封底砼标高为XXXm ，钢套箱顶面标高为：XXXm ，钢套箱共分两节加工，（2m+5.5m ）,最下层按不拆除考虑,钢套箱设计示意图如下： 二、荷载取值 荷载的取值依据为《公路桥涵设计通用规范》荷载组合V 考虑钢吊箱围堰设计组合。 水平荷载：静水压力+流水压力+风力+其它 三、Q235钢材许用应力 轴向应力： []Mpa z 140=σ 容许应力提高系数1.3 []Mpa z 1823.1140=?=σ 弯曲应力： []Mpa 145=σ 容许应力提高系数1.3 []Mpa 5.1883.1145=?=σ 剪应力： []Mpa 85=τ 容许应力提高系数1.3 []Mpa 5.1103.185=?=τ 四、具体结构设计 （一）、封底砼设计 封底砼按1.5m 厚设计，用C30砼。 1、抗浮校核 浮力：131.1371917.91t ??= 封底砼自重：131.13 2.3 1.5452.4t ??= 钢护筒握裹力：1.5 3.14 2.4610678.24t ????=
钢套箱自重:52t 抗浮安全系数: 452.4678.2452 1.29 1.1917.91 K ++= => 满足要求 2、封底砼强度校核 取封底混凝土板计算。封底混凝土板由钢护筒与混凝土的握裹力和封底混凝土板自重抵抗作用于封底砼板的静水压力。为便于计算偏于安全地将封底混凝土板简化为空间梁格，钢套筒中心连线作为支点。简化模型梁宽按钢套筒间净距 4.1m 和1.6m 计算，梁高与混凝土板厚相同，取1.5m 计算。计算模型如下图所示。 水压力：271023 1.53 5.5/p KN m =?-?= 2136 4.1147.6/g KN m =?= 2236 2.693.6/g KN m =?= 内力计算结果： 最大计算弯矩：max 344.71M KN m =? 最大计算剪力：max 396.45Q KN = 最大支座反力：792.9KN 砼梁强度校核： 30#封底混凝土容许拉应力为：[]0.75Mpa σ= [] 1.65Mpa τ= 6max max 2 6344.71100.220.7541001500M Mpa Mpa W σ??===
套箱围堰施工
围堰施工 近年来，随着我国经济建设的不断发展，跨越大江大河的桥梁也越来越多。我们中国铁道建筑总公司近几年来也修建了许多深水桥梁，深水基础的施工水平逐渐提高。在许多方面已赶上和达到了国内先进水平。本文针对深水桥梁施工中的难点——低桩承台的施工围堰加以总结，以便我系统在类似工程的施工中参考。 一、围堰的类型 目前，围堰主要有以下几种：钢板桩围堰、混凝土围堰、钢套箱围堰以及钢-混凝土组合结构围堰。其中，钢板桩围堰主要为单壁结构；混凝土围堰又分为重力式钢筋混凝土围堰和双层薄壁钢筋混凝土围堰；钢套箱围堰又分为单壁、双壁以及单双壁组合式钢围堰；钢-混凝土组合结构围堰也可分为上钢下混凝土、下钢上混凝土形式。每种围堰都有自己的特点和适用条件，因此需根据各自的水文、地质、材料价格以及设备情况等比选而定。下面分别就每种围堰的结构形式及适用条件结合实例加以综述。 二、钢板桩围堰 钢板桩围堰是一种比较传统的深水基础施工方法。钢板桩是从国外引进的一种制式产品，我系统主要为德国拉森式钢板桩。钢板桩可以打入上中或连到物件上，组成承载及
防水结构，工作结束后，拔出或拆下重复使用。 1．结构型式及特点 钢板桩围堰一般采用单壁的矩形、圆形等结构形式，内部根据水位情况设置支撑，该围堰因为是重复使用，因此，一般没有封底混凝土；它是一种施工简单、快捷、成本较低的围堰形式。但是，该围堰也有其很大的局限性，其一，由于是组拼式结构，整体刚度较小，因此其抗水流及冲刷能力差，不宜于在流速较大的情况下使用；其二，由于其本身强度、刚度局限，在承台较深时，需设置强而密的支撑，对后续的承台及墩身施工干扰很大，因此，不宜于在水位较高的情况下使用；其三，因为要重复使用，不宜灌注封底混凝土，因此，在既要满足底部支撑力，又要满足较小渗流的情况下，对河床提出了较高的要求，因此，不宜在透水性强，承载力小的地层条件下使用。 2．施工工艺及施工要点 （1）施工工艺流程（图1） （2）施工要点 a.插打钢板桩 应用固定的临时导向架插打钢板桩，在稳定的条件下安置桩锤。一般宜插桩到全部合龙，然后再分段、分次打到标高。插桩顺序，在无潮汐河流一般是从上游中间开始分两侧对称插打至下游合龙，在潮汐河流，有两个流向的关系，为减少水流阻力，可采取从