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单壁钢吊箱围堰设计说明


单壁钢吊箱围堰设计说明
一、 设计依据 1、 申家滩大桥 7~9 号桥墩结构图; 2、 钢结构设计规范 GB50017-2003; 3、 铁路桥涵设计和施工规范; 4、 施工水位:根据施工单位提供的水位为 270.70m,不考虑洪水期施工,吊箱顶面标高为 271.20m; 5、 封底混凝土厚度为 1.0m, 混凝土标号为 C20,粘结力[c]=0.67MPa; 6、 钢吊箱钢材采用 Q235, 轴向容许应力 [σ ]=170MPa,弯曲容许应力[σ ω ]=180MPa,容 许剪应力[τ ]=100MPa。 二、 钢吊箱结构

1、 钢吊箱围堰的结构形式受多种因素的影 响,平面形状的确定主要受水深、流速及平面尺 寸的影响。圆形围堰,由于在水压力作用下,只 产生环向轴力,可不设内支撑。因此,采用圆形 围堰能提供足够的施工空间,加快施工进度。但 是与矩形围堰相比,可能要增加用钢量和封底混 凝土的数量。有关资料曾作过比较,当承台平面 尺寸长宽比小于 1.5 时, 采用圆形围堰更加合理。 故本桥钢吊箱围堰按单壁圆形设计; 2、 钢吊箱围堰外径为 17m, 高 6m (由 7#~9# 承台底标高确定) ,上下可分为二节,也可不分 节,平面分成 16 块,以便加工制作和拼装。考 虑密封和围堰整体性需要,节或块之间均采用焊 接连接。

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3、 钢吊箱围堰主要由圆形壁板、圆形底板 及提吊系统三个部分组成。 圆形壁板主要是挡水结构,面板采用δ =6mm 的钢板。面板内侧竖向加劲肋采用 T 型断 面,用δ =12mm 钢板焊接而成,高 160mm,顶 板宽 100mm, 长度根据围堰高度而定, 水平间距 为 400mm。面板内侧水平加劲肋采用角钢 160× 100×12mm, 竖向间距为 400mm 和 600mm 两种。 竖向加劲肋中间不断开,水平加劲肋断开布置。 圆形底板主要为承重结构,面板采用δ =6mm 的钢板。 面板上面设有 T 形和角钢加劲肋, 规格同圆形壁板加劲肋,纵横向间距均为 400mm。 面板下面设有承重梁 6 根, 每根由 2[30a 组成。

提吊系统由槽钢组成,也称抗拉(压)杆, 下端焊接在承重梁上(此处底板面板应开洞) , 上部和下部分问别焊接在钢护筒上。 三、 钢吊箱制造 1、 钢吊箱的钢材为 Q235 钢,要保证机械 性能和化学成份; 2、 钢吊箱圆形壁板采用分块制造,分块大 小,是否分节由加工和运输确定; 3、 钢板下料应采用剪板机或自动切割,拼 板焊缝要保证焊接质量。 4、 焊接前应进行工艺评定,按工艺评定报 告确定焊接工艺, 应符合 《建筑钢结构焊接规范》 的规定。 5、 确保焊缝高度和长度,采取措施防止焊
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后变形过大。 6、 确保单元块件和整体结构尺寸。 7、 工厂加工后应在厂内进行试拼装,检查 钢吊箱外形尺寸和单元块件之间的缝隙。 四、 钢吊箱安装及下沉 1、 钢吊箱在钻孔平台上安装,在钻孔平台 上画出钢吊箱的安装位置,作好安装前的准备工 作。 2、 安装程序: 先安装底板, 将开好 12 个洞 的底板套入钢护筒,并调平,在底板上按设计位 置焊接抗拉(压)杆,然后将分块制作的壁板竖 立在底板上,并临时焊接固定,把所有壁板块安 装在底板后,进行块与块及块与底板之间的焊 接。

3、 在钻孔平台上设 6-8 个临时吊点,利用 导链提吊钢吊箱。钢吊箱提离平台后,拆除平台 支撑,徐徐下放到水中,至设计标高后,将抗拉 (压)杆顶端用连接板焊接在钢护筒上。 4、 在每个钢护筒外侧,套入两个半圆形的 堵漏圈,沿护筒下放到底板上,将底板与钢护筒 之间的缝隙盖住,然后进行水下 封底混凝土作 业。 5、 待封底混凝土强度达到 100%后,把钢 吊箱内的水抽出,浮力由抗压构件传至钢护筒 上。 6、 施工人员进入钢吊箱内, 凿除抗拉 (压) 杆与钢护筒之间的封底混凝土,将抗拉(压)杆 下端用连接板与钢护筒焊接,割除封底混凝土以

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上的钢护筒及抗拉(压)杆。 7、 开始承台和墩身施工,承台和墩身施工 后,水下切割封底混凝土以上的钢吊箱。 五、 注意事项 1、 钢吊箱单元块件及与底板之间的焊缝一 定要牢固,确保密封不漏水,焊接后应进行密封 检查; 2、 钢吊箱抗拉(压)杆与底板龙骨及钢护 筒的焊接,一定要牢固,这是吊箱施工的关键, 必要时应作擦伤检查; 3、 钢吊箱底板开洞,应根据钢护筒实际位 置和垂直度而定,否则不能顺利下放,但也不可 开的过大,给底板密封造成困难。 4、 提升钢吊箱围堰重量及封底混凝土重

量,由 16 根抗拉杆承受,并传至钢护筒上,抽 水后产生的上浮力,同样由这 16 根抗压杆承受。 在施工承台之前,将另 8 根短拉杆也焊接在钢护 筒,最后由 24 根抗拉杆承受所有向下作用的重 量。 5、 钢吊箱抽水后及承台施工过程中,应设 专人观察吊箱有无变形情况。如有异常,立即撤 离施工人员,然后进行加固处理。

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