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1、福建省元洪区纵四路至东阁农场道路工程A2合同段海口特大桥主桥单壁吊箱围堰计算书XXXXXXXXXXXXXXXXX有限公司二一四年十一月福建省元洪区纵四路至东阁农场道路工程A2合同段海口特大桥主桥单壁吊箱围堰计算书计 算：复 核：审 核： XXXXXXXXXXXXXXXXX有限公司二一四年十一月目 录一、设计依据2二、工程概述2三、计算参数说明4四、计算工况说明4五、计算过程45.1、封底混凝土计算45.1.1、围堰上浮计算45.1.2、围堰下沉计算55.1.3、封底混凝土抗弯计算55.2、围堰侧板计算65.2.1、模型建立65.2.2、水平主肋65.2.3、竖肋计算75.2.4、加劲肋与面板计
2、算85.2.5、侧板变形85.3、内支撑计算95.3.1、内支撑受力95.3.2、内支撑焊缝计算9六、结论10海口特大桥主桥单壁吊箱围堰计算书一、工程概述海口特大桥主桥14#、15#墩承台为低桩承台结构。海口特大桥主桥14#、15#墩承台尺寸为14.4m10.2m，单个承台基础由6根直径2.5m的钻孔桩组成，承台厚度为4m，承台底标高为-4.0m，施工区域常水位+3.9m，百年一遇水位为+5.36m。海口特大桥主桥14#/15#墩采用单壁吊箱围堰，分块拼装，整体下放，下放时采用吸泥下沉，下放到位后对河床标高进行确认后，浇筑封底混凝土，待混凝土达到设计强度后抽水，进行承台施工。单壁吊箱围堰布置如
3、下图所示：单壁吊箱围堰立面布置图 (mm)单壁吊箱围堰平面布置图 (mm)二、设计依据1、海口特大桥主桥14#/15#墩承台设计设计文件、资料；2、钢结构设计规范(GB50017-2012)；3、公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）4、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）；5、简明施工计算手册（第三版）（汪正荣主编）；6、其它有关国家规范及参考书籍。三、计算参数说明、封底砼参数封底混凝土采用C20水下混凝土，混凝土参数为：，=23KN/m，取：160kpa、钢结构参数Q235B钢，其容许应力，容许剪应力，角焊缝容许应力，材料弹性模量2.06*10
4、5。、水文参数：承台厚度为4m，承台底标高为-4.0m，施工区域常水位+3.9m，取 +5.0m作为围堰计算设计水位。四、计算工况说明、计算封底混凝土；、计算围堰侧板；、计算内支撑；、围堰下放工况。五、计算过程5.1、封底混凝土计算扣除钢护筒后的围堰内面积：5.1.1、围堰上浮计算、自重计算封底混凝土自重为：=23*2.5*114.9=6606.75KN围堰自重：、封底砼与钢护筒的粘结力计算封底混凝土与护筒粘结应力为： 160kpa封底砼与护筒粘结力为：F1=*h*l=160*(2.5-0.2)*3.14*2.8*6=19412.736KN、总抗浮荷载：6606.75+1303+19412.7
5、36=27322.49KN围堰所受浮力为： 上浮稳定系数：27322.49/11720=2.33满足要求。5.1.2、围堰下沉计算计算工况：浇筑承台时计算围堰下沉稳定。、自重计算封底混凝土自重为：6606.75KN围堰自重：承台混凝土自重为：1.05*25*4*114.9=12064.5KN、封底砼与围堰的粘结力计算封底混凝土与护筒、侧板粘结应力为：160kpa 封底砼与护筒粘结力为：160*(2.5-0.2)*3.14*2.8*6=19412.736KN、浮力：围堰所受浮力为：101.5114.9=1723.5KN、抗沉稳定系数低水位时围堰所受抗沉荷载：19412.736+1723.5=21
6、136.236KN总下沉荷载：6606.75+1303+12064.5=19974.25KN低水位时围堰下沉稳定系数：21136.236/19974.25=1.058,满足要求。5.1.3、封底混凝土抗弯计算考虑水下砼表层质量较差，取C20水下砼容许拉弯应力为： 封底砼按四边固结双向板计算， ，取1.0m板宽进行计算，以进行验算，承台浇筑：满足要求。5.2、围堰侧板计算5.2.1、模型建立围堰侧板最不利工况：封底混凝土浇筑完成后抽水，水位涨到高水位+5.0m，建立模型如下图所示：单壁吊箱围堰侧板模型图5.2.2、水平主肋水平主肋为HM488300，内支撑位置应对应水平主肋，水平主肋组合应力如下
7、图所示：水平主肋组合应力图（MPa）水平主肋最大组合应力为122MPa，最大剪应力为94MPa，最大变形6m14400/400=36mm，满足要求。5.2.3、竖肋计算竖肋为HN350175，竖肋组合应力如下图：侧板次肋组合应力图（MPa）最大组合应力为156MPa170MPa，剪应力为57MPa100MPa，最大变形6.6m5000/400=12.5mm，满足要求。5.2.4、加劲肋与面板计算加劲肋为L75505mm，间距为400mm，面板为6mm，模型中为组合结构，组合应力如下图：面板组合应力图（sig-eff向）最大组合应力为130MPa170MPa，剪应力为68.7MPa80MPa，满
8、足要求。5.2.5、侧板变形侧板变形如下图所示：侧板变形图（mm）侧板最大变形为6.6mm。5.3、内支撑计算5.3.1、内支撑受力内支撑分为两种，直内支撑采用采用4008mm，斜支撑采用2 HN350175。内支撑轴力图（t）直内支撑采用4008mm，参数如左图所示：，查表：斜支撑采用2 HN350175，参数如左图所示：，查表：5.3.2、内支撑焊缝计算内支撑焊缝最大受力为斜向支撑，这里仅计算下层内支撑的斜向支撑。，连接焊缝采用周圈焊，焊缝长度：连接焊缝应力很大，应加设2道加劲板进行加固，并且严格保证焊缝质量。5.3.3、螺栓受力计算围堰侧板主要检算水平主肋，水平主肋腹板内12颗螺栓，螺栓
9、直径为27mm，螺栓等级为5.6级，翼缘板处有6颗螺栓，腹板螺栓抗剪，翼缘板螺栓抗弯。，。腹板螺栓计算：翼缘板螺栓计算：翼缘板间距为，。围堰外侧板设置6颗螺栓，满足要求。5.4、围堰下放计算5.4.1、围堰下放工况围堰下放时，分配梁采取2根工45b，共设4个点，各设一台5T卷扬机和一个50t滑轮组，同时为了防止围堰下沉过程中偏移，在四角护筒及套箱内壁处设置限位工字钢（各设置4个导向）。围堰下放时应同步缓慢下放。1/4 围堰下放布置图围堰总重124t，考虑1.4的不均匀系数，最大单点荷载为：，采用50t滑轮组满足要求。护筒处设置局部加强劲板，即下放分配梁支承点位于护筒的外边缘，与围堰侧板最大距离为0.935m，分配梁承受的最大弯矩为：。分配梁组合应力：分配梁剪应力：，满足要求。起吊下放时，吊点必须设置在竖肋或者侧板局部加强点处，此时，围堰起吊时围堰侧板受力如下：围堰起吊时侧板应力图（MPa）最大组合应力为35MPa170MPa，剪应力为4MPa80MPa，满足要求。六、结论1、海口特大桥主桥14#/15#墩围堰结构受力、变形满足要求。2、内支撑对应水平主肋位置处应局部加强。3、斜向支撑与侧板连接焊缝应力很大，应加设2道加劲板进行加固，并且严格保证焊缝质量。4、围堰下放吊装满足受力要求。XXXXXXXXXXXXXXXXX有限公司 12
