渝怀铁路嘉陵江特大桥13#墩承台单壁钢吊
6页1、渝怀铁路嘉陵江特大桥13#墩承台单壁钢吊箱围堰设计与施工 作者:张爱花渝怀铁路嘉陵江特大桥13#墩承台单壁钢吊箱围堰设计与施工张爱花贾卫中(中铁大桥局集团一公司)摘要井口嘉陵江特大桥13#主桥墩为深水高桩大体积混凝土承台基础,位于嘉陵江主河槽,采用单壁钢吊箱围堰施工承台,速度快,质量优,效益好.关键词井口嘉陵江大桥主桥墩基础承台钢吊箱设计施工1工程概况井口嘉陵江大桥为级铁路双线桥,其主桥为84+144+84m预应力混凝土连续刚构。13#主桥墩基础采用16根2.5m的钻孔灌注桩,横桥向共6排,中间四排每排3根,横向间距除距桥轴线一排为5.6m外,其余为5.2m,纵向间距为6.8m,两边各一排,每排2根,与中间桩呈梅花布置,横向间距为3.94m,与纵向间距为6.8m,桩长42.0m。承台为台阶式,下台阶厚4.0m,上台阶厚3.0m,承台横截面为园端形,下台阶顺桥向宽17.7m,横桥向总长29.0m,上台阶顺桥向宽13.2m,横桥向总长22.23m,下台阶承台顶面标高+165.27m,底面标高+161.27m,上台阶承台顶面标高+168.27m。13#墩位于嘉陵江主河槽,墩位处河床标高142
2、.63148.38m,按施工水位+173.5m计,墩位处水深达30多米,设计流速V1/300=3.62m/s.为此,采用钢吊箱围堰的施工方法进行承台施工。2 钢吊箱设计条件钢吊箱围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构,其作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水,为承台施工提供无水的干处施工环境。2.1工况条件根据钢吊箱围堰施工工作时段及设计受力状态,可按以下几个工况进行分析:拼装下沉阶段;封底混凝土施工阶段;抽水后承台施工阶段。2.2水位条件根据嘉陵江井口大桥水文资料分析成果报告及吊箱施工时间安排,确定钢吊箱设计抽水水位为168.0m。 2.3结构设计条件综合各工况条件、水位条件确定钢吊箱结构设计条件:围堰平面内净尺寸:29.0m17.7m,圆端形,半径为14.5m(与承台平面尺寸相同,考虑吊箱围堰侧板兼做承台模板);侧板顶面设计标高:168.5m;底板顶面设计标高:159.57m;内支承标高:165.72m;设计抽水水位:168.0m;钻孔平台下弦系统线标高:172.0m。2.4工期要求:该桥为渝怀线十大重点控制工程之一,工期十分紧张,主墩必须在一个枯水期内施工出水面。只有在二0
3、0二年三月底将承台灌筑完毕,才能保证墩身在四月底施工到+186m这一洪水期水位之上。3 设计依据:3.1井口嘉陵江特大桥设计图3.2铁路桥涵设计手册(TBJ96)3.3钢结构设计手册(GBJ1788版)4 钢吊箱的构造简介:4.1构造形式选择根据钢吊箱使用功能,将其分为侧板、底板、内支撑、吊挂系统四大部分。其中,侧板、底板是吊箱围堰的主要阻水结构,根据钢吊箱设计条件,我们对吊箱侧板结构的单壁、双壁两种方案进行了比较,比较结果见表。吊箱侧板单、双壁方案比较表内容方案 优点 缺点 选择方案单壁结构 、 节省材料,加工方便,加工质量易控制;、 装、拆方便,可兼做承台施工模板;、 承台施工完毕,拆除侧板又可作为梁部#块的施工模板;、 下沉工艺简单、节省时间;、 在钻孔平台下拼装侧板,焊接工作量小,拼装容易。、 侧板材料用量135吨,底板材料用量66.6吨,内支撑材料用量40吨,合计241.6吨 侧板刚度小,内支撑材料用量多 双壁结构 、 吊箱拼装及下沉充分利用水的浮力;、 侧板刚度大,内支撑材料用量少;、 下沉不用大型起吊设备;、 侧板材料用量200吨,底板材料用量80吨,内支撑材料用量20吨
4、,合计:300吨 材料用量多,加工难度大,在钻孔平台下拼装侧板难度大;焊接工作量大;下沉工艺复杂,工期长 由表可以看出,侧板单壁节省材料,加工方便,拼装简单,质量容易控制,投入少,工期短,故侧板选用单壁结构。4.2结构构造简介(见图)底板吊箱底板由底模托梁和底模组成,底板平面尺寸为18.4m29.7m,底板高0.361m,重量为66.6吨。底模托梁为井字梁结构,桩间设置纵、横梁。纵梁(顺桥向)为主梁,共设10道,每道由通长228a组成,横梁(顺水方向)为次梁,间距为0.77m1.15m,由I22b组成,横梁与纵梁用螺栓连接,水封吊杆设在纵梁上。底模为肋板式焊接结构,底板为6mm,肋为6mm板条,分12种型号共75块置于底模托梁上并与其焊接。侧板侧板采用单壁结构,为肋板式焊接结构,由型钢和8mm钢板焊接而成。侧板高度方向分为上、中、下三层,分别为3.35m、3.0m、2.58m。每层分为26块,其中圆端形方向分6块,直线段方向分7块,共计78块。单块最重为1.8吨,侧板总重135吨。分块的原则主要是为了缩短基础施工周期,在钻孔桩施工的同时侧板拼装要在钻孔平台以下与水面以上净空为4m范围内
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