钢筋混凝土套箱围堰计算.docVIP

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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—φ/2)=Pah

饱和的不均匀砂:Pa=13。5KN/m2/mqα=0,qb=3。1*13。5=41。85KN/m(计算h=3。1m)

工字钢360

工字钢

360

封底砼

封底砼

60

60

RA=(2qα+qb)l/6=(0+41.85)*3.1/6=21.62KN

RB=(qα+2qb)l/6=(0+2*41。85)*3。1/6=43。25KN

Mmax=qbl2/6*{2β3-а*(1+а)}/(1-а)2

其中а=qα/qb=0,β=(а2+а+1)/3=0.57735

Mmax=41.85*3。12/6*(2*0。577353—0)/(1-0)2=25.8KN。m

qbR

qb

RB

RA

l=3.1m

4、取1m宽板条计算:

Mmax=25.8KN.m=2。58×107N。mm

采用II级钢筋,[σg]=185N/mm2

混凝土标号为20号,容许应力[σw]=9N/mm2

n=10m=[σg]/[σw]=20.556

а=n/(n+m)=0。327λ=1-а/3=0.891

μ=α/(2*m)=0。008β=2/(α*λ)=6.864b=100

h0=βM/(b*[σw])=140.27mm=14。03cmAg=μbh0=11。2cm2

选用6根Φ16mm钢筋,钢筋间距16.67cm,钢筋截面积12。64cm2,h=h0+ag,取混凝土净保护层为2cm,则h=h0+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ag=2。9cm,则h0=h—ag=17.1cm

γ=[σg]bh2/M=185*1000*1712/(2。58*107)=209。674

查表内插计算得β=7。66,μ=0。00526

Ag=μbh0=0.00526*100*17。1=9cm2,选用Φ16mm钢筋5根,间距20cm,

ag1=10.1cm2〉ag=9cm2(合格)。

5、验算混凝土应力σh

μ=10。1/(100*17.1)=0.00591(布置钢筋时,ag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]=9N/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。8mL/B=14。8/9=1。644μ=0。15β0=0.081

施工水位按132m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=

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