大桥沉井设计检算实例

xx大桥施工㈠工程概述xx大桥主要跨越xx，线路法线与河道交角为13，桥跨结构为2-24m+4-32m+2-24m后张法预应力梁桥，中心里程为DK40+694.80，桥全长241.91m。全桥7墩2台，其中3#、4#墩为水中墩，基础均为钻孔桩基础。通航水位6.61m，通航净高3.5m，施工水位5.26m，测时水位4.17m，汇水面积315.50km2，设计流量1070.0m3/s，设计水位10.18m。为通航净宽18.0m。3#、4#墩承台平面尺寸为6.6m×6.6m，承台厚2.50m，承台设计底标高为－0.27m。㈡水中墩施工为保证通航安全和水中承台的施工，钻孔桩基础采用草袋围堰筑岛法施工，承台开挖采用薄壁沉井围护施工。孔桩施工xx大桥基础为1.0m钻孔灌注桩。水中墩（3、4#墩）采用围堰筑岛施工。围堰时先从岸边围堰筑路（路宽5.0米）到墩位，根据设计尺寸进行围堰。围堰尺寸及位置详见“图NQ-3-《xx纵断面》”。围堰完成后进行抽水筑岛，筑岛填土时应四周向中间填土，边填土边清淤。水中墩筑岛完成后采用挖掘机在桩位处插入1.2m钢护筒，护筒底沉入河底土层深度不得小于2.0米；钢护筒顶位置偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%，护筒顶高出岛面0.3米。xx大桥采用2台GPS-15型循环钻机钻进，泥浆护壁成孔，换浆法清孔，导管法灌注水下混凝土，其具体施工方法详见“6.2.1钻孔桩施工”。沉井施工钻孔桩施工完成待混凝土达到一定强度后进行薄壁沉井施工。薄壁沉井结构为：沉井平面尺寸按承台每侧放宽0.35m考虑，沉井平面内径尺寸为7.3×7.3m，沉井井壁厚0.5m；沉井总高5.5m，其中第一节沉井高度1.5m，刃脚0.5m，接高节沉井2节，分别为1.5m、2.5m。沉井刃脚采用∠140×90mm角钢作刃脚踏面。沉井设计图详见“图NQ-3-《》。”①施工准备xx大桥3#、4#墩围堰筑岛及钻孔桩施工完毕后，在岛面现场预制沉井，接长下沉施工。施工前，要先将场地整平夯实，以免在浇筑沉井过程中和拆除支垫时，发生不均匀沉陷。②沉井制造a沉井尺寸及分节根据设计资料和承台尺寸，为确保沉井下沉至设计标高后下道工序施工，按承台尺寸每侧放宽0.35m考虑，沉井内净尺寸为7.3×7.3m，井壁厚0.5m。沉井总高为5.5m，其中底节高度为1.5m，接高节分别为1.5m、2.5m，沉井刃脚嵌入承台底面标高以下0.50m。沉井井壁采用C20钢筋混凝土，封底采用C15混凝土，厚度0.5m。刃脚及井壁钢筋布置见“图NQ-3-《》”。xx沉井检算资料见附页：xx大桥3#、4#墩沉井的设计计算。b铺设垫木搜(絮a)柔雾在第一节沉井咸预制前，考虑势到岛面填土的区承压力，刃脚疗下应按设计要骄求铺设一定数范量的垫木。垫络木采用普通枕摄木塞（行160mm×诊220mm×温2500m侵m爆）并等距布置谅。垫木与刃脚察垂直铺设，顶漂面应水平一致弹。垫木数量排露列按对称铺设连，现场采莫用质4砖8灭根。为了抽垫绩方便和增加地查基的承载力，垂垫木下应铺黑设踢30c伟m殖厚的砂层，并蝴用轻型机械夯帜实。残垫木编号及布猫置详惜见搅“纷图泳NQ-3姜-窑《念娘车》冰”愚。宴(剃b)惹挨铺设垫木的基计本要求见下捆表土者疲琴末瞧年铺掉崇垫歌轨要凶骂求煌冈表时头帐射饭序翅项译祸源目妥要纯软咬短求霜1胳垫木材料拿质量良好的普升通枕木及短方罩木世2育垫木铺设方向坐刃脚的直线段云垂直铺设惰3脑铺垫次序槐应先从各定位孟垫木开始向两罢边铺设贯4串支撑排架下的孟垫木拥应对正排架中扮心线铺设违5逼铺垫顶平面最打大高差毅应不大估于需3辅cm劲6题相邻两垫木最拳大高差并应不大于贺0.5cm房7分调整垫木高度脂不应在其下垫傍塞木块、木片灾、石块等，以尖免受力不均凉8万垫木间空隙仿应填砂捣实疗9勉垫木埋入岛面茄深度户应为垫木高度托的一半随c.搁叶沉井模板及支母撑仔(稠a妥)柄精确定出桥墩言中心，放出十令字线，在垫木恩上准确定出刃筛脚位置，画出归刃脚踏面及沉烈井井壁边线。微(巷b)悦秀安装钢刃脚，衬钢刃脚采鹅用演∠品140×9壶0巧角钢，在转角双处采用焊接连京接。具体布置龟详蚁“犹图钟NQ-3效-雁《右候吗》江”太。贴(启c短)狸掉模板采用建筑魂钢模和木模相菌结合，钢管加垫固，横向每惰隔糊0.70流m俱设一钢管箍加止劲，并每睛隔础0.60级m赔用驻φ参1木6宵钢筋设置拉杆碍。彼(较d)竞犬外侧模板面应逝光滑平顺，保匪证沉井壁外侧丝尽量平滑，以秋利下沉。外侧旁模板按直立方乘向装设，模板泼立好后，复核括其尺寸、位置鸣、刃脚标高，闹井壁垂直程度躲，下节位置若扔有倾斜时，应教禁止向上竖直寿拼装模板与接忠浇筑混凝土。乏立上节模板时稻采判用君φ耻1驼6爱圆钢拉杆、钢魂管及环箍加劲烤，模板不能直述接支撑于地面笔上，以免沉井五因加重自动下梁沉，造成接高子节混凝土发生防裂纹。贴施工注意事项姥：冤①占安装好的外模汗上口尺寸，绝泪对不得大于下乡口尺寸缩；碎②宇外模支撑拉杆泪、紧箍均应牢掉固顶紧，避免川发生鼓肚胀模研。撞(畏e)选畜模板安装顺序宗刃脚斜面柜井孔模板都安扎钢筋慨立外模叼调整各部尺寸沾全面紧固拉杆粒、环箍、支撑舍d.撕羽钢筋扎焊：沉便井钢筋应在内蜓模立好后，外绢模尚末安装时毛，进行保安装、扎焊，群事先将锚固钢眯筋、刃脚踏面熔角钢及爬梯预法埋钢板焊好；勾为了便于施工闷人员上下，在炸沉井内侧对角强各设一处爬梯融。仗e熊.枝沉井混凝土浇兵筑、养护及拆题模东（昨a山）混凝土浇筑简沉井混凝土浇悬筑应沿井壁四砖周对称进行浇恢筑，避免混凝草土面高低相差预悬殊，而产生筝基底不均匀沉圆陷。每节沉井辫混凝土应分层烛、均匀，一次膝连续浇筑完成至，混凝土每层葵厚果30族cm学。为加快沉井井施工进度，混赤凝土应加早强蹦剂，其掺量为轰水泥用量春的徒1启%兴～滩1.5叮%鸟。显（于b表）混凝土养护乘混凝土浇筑哀完日2抱小时后，立即瞒覆盖并浇水养形护，做到细水火匀浇，同时应愧避免筑岛土流锯失坍塌。（c）拆摸垄当混凝土强度刑达率到翅2.5M脚pa凯时，拆除井壁脑两侧模板。并屈将混凝土顶面佣凿毛，以便接龄高，当混凝土马强度达到设计挠强磨度那70虹%眠后，方可拆除畜刃脚斜面的支剃撑及模板，拆决模后如井壁混疗凝土外表面有短蜂窝麻面等缺若陷，以水泥砂唤浆仔细修补平跨整。卷拆模顺序：井炮壁外侧模板及咏井壁内侧模板关刃脚斜面下支枝撑及刃脚斜面疮模板。劝拆模注意事项腐：拆除刃脚下易支撑时，对称杂依次进行，由零中部向两边拆峡除。拆模后，士下沉抽垫前，加将刃脚下回填毛密实，以防止某不均匀沉陷，写保证正位下沉柄。③沉井接高企沉井下沉至其嚼顶面高出岛撒面忧0.80藏m炭时，停止挖土达下沉工作，并井预先做好纠偏雅措施，保证在恳下沉偏差允许械范围内进行接剃高，确保接高撞时各节的竖向关中轴线与底节傍重合及外壁竖赴直平顺。接高竿时，将底节混锈凝土的接合面割凿毛并清洗干沙净。④沉井下沉a.拆除垫木葛当沉井混凝土零达到设计强叠度炒90剃%生后，方可进行井抽垫阳。边恨(序a)荒抽垫前应将井总孔内的障碍物暑清除干净，准小备工作全部就柿绪后，方可开架始抽垫。庭(衡b也)悦抽垫时分区，珍依次、对称、绸同步进行，垫鄙木对称按次序档编号。同一编冰号垫木，待抽知出并回填后，廉方可抽下一编元号垫木。爷(表c)摧抽垫时，先掏升空垫木下的填摩土，再用大锤您，撬棍等锤打傍撬动，并在垫付木上临时钉一撤扒钉，挂上绳琴钩，井内外互咏相配合，连敲芹带拖，抽出垫恭木。垫木宜向俘外抽出。料(杜d)膨开始抽出几组状可不回填，当叔抽出几组现出馒空挡后，即应肺回填，以后每睡抽出一组应进酒行回填。回填何材料可用砂、拦砂夹碎石，回浊填时应分层夯镰实，每层脑厚凤20c返m挣～买30掏cm秋，回填料不得耀从沉井内筑岛诸材料中挖取，更以防沉井歪斜赠。毅(澡e)浮抽垫过程中，丛注意观测沉降扔，在沉井顶面绒上下及左右各斑设测点一个，宝在抽垫时，每援抽出一组前后猛各观测一次。色抽垫过程中出纽现下列情况时斗应及时上报值青班技术人员并穷及时进行处理养：沉井向一侧案倾斜，倾斜度搁大总于满1性%禁，且继续向该柄侧倾斜时；一摆次抽垫后，下丑沉量超过上一循次一倍时；回厚填土被挤出，帜产生隆起或裂恶缝；垫木被压车断等情况。冈(疾f)想当抽至垫远木罩2/馆3姓数量后，下沉式量逐步加大，西回填工作也逐多渐困难，甚至阶来不及回填，形致使垫木压坏航。故抽垫时，粒开始缓慢进行者，保证充分回摔填，后期应尽颜快将剩余垫木飞全部抽出，使才沉井刃脚平稳嚷均匀地落入土廉层。户b扇.护排水开挖下沉阔(析a)诉分层挖除回填资土过程中，沉架井即逐渐下沉磨，当刃脚下沉宁至与沉井中部参土面大约齐平逝时，即可在中薄部向下挖敌约救40~50祸cm叛，并逐渐向四溜周均匀扩挖，姿到距刃脚数约畏1妇米处，再分层膝挖除刃脚内侧寄的土台。开挖群时需充分考虑鸭筑岛填料和河后床土质的不均但匀性，控制下榨沉量。啄(立b)撤挖土采用人工茄开挖，岛面上展设置摇头扒杆豪吊出土料，土矿料应赏即时外运，严简禁弃于沉井一守侧。掌(咸c)祥下挖过程中，呜做好顶面标高贸、下沉量、倾地斜和位移的测巡量工作，随时逆注意纠正沉井眠的偏斜。具体两可在沉井四周盛挂四根水管，魔根据水管内水县面高差，及时歇判断沉井的偏溉斜，值班技术得人员应随时进婆行观测。捞(骗d)膝当沉井下沉至在设计标高以上油约且2耕m北时，应控制井皂内除土量，注督意调平沉井，倡防止因除土过咏大及除土不均归，使沉井突然绕大量下沉。⑤混凝土封底犹当刃脚下沉到盏承台底设计标础高以自下纵0.50绩m柏时，及时采蛾用生C1兽5雹混凝土进行封握底，保证承台嗓施工质量。削凿除钻孔桩桩预头，进行桩基宪无损检测，检版测合格并经监示理工程师认可射后及时进行承智台混凝土施工票。炉承台施工以沉摊井井壁为模板糕，整体浇筑承楚台混凝土。承贺台施工完毕，盖覆盖养护，待吩强度达到设计酬强度，凿除承翼台顶面标高以浩上沉井井壁的耽混凝土。眨附件：脆xx稿大桥沉井设计惧检算衔诚xx肿地质资料见下闻图：须处戚二、检算参考医书目：碑晚俗《实用建筑结南构工程师手册枯》杂；抄最颠秋《简明施工计栋算手册》；繁慎誓《铁路桥涵设唯计规范》；票呀辩《铁路桥涵施敞工规范》。压三、怀xx昏工程简介士xx野大桥暖3#医、揪4#轧墩基础为钻孔站桩基础，为保悼证通航和水中但承台施工，钻乔孔桩基础采用肆草袋围堰筑岛原法施工；承台蹲开挖采用薄壁缎沉井围护施工聪。四、检算说明彩㈠根据地质情柳况和施工水位税，拟定沉井尺妙寸如下：贯沉井平面为正娘方形，沉井内雅净尺寸为冶7.3mx7匹.3m通，壁厚寨0.5m偶，井壁采用茂C20渔钢筋混凝土。收沉井总高度为崖5.5m搞，其中刃脚高缠度为咸0.5m铁。沉井分块3由节施工，自上坝而下高度依次患为于2.5m覆、淋1.5m般、刻1.5m候。沉井封底采络用磁C15行混凝土，厚度葡0.5m落。详细尺寸见尼附图一。读㈡沉井下沉稳来定性检算井下沉安全系数允：灭K=递（口G浆－弹B杜）车/轧（掉T爷＋贤R齐）强K享——哗下沉安全系数暂；中G蔽——尸沉井重量（唤kN塞）；纠B辱——催不排水下沉时辩的浮力（挥kN挥）；馅T见——介土体对沉井外维壁产生的摩阻勇力（去kN渡）；徐R蛾——肤刃脚反力（箩kN火）。求由于沉井下沉船时采取排水下担沉，并将刃脚役下及斜面处土递体挖空，所以座B浇取尊0府，喂R坚取涂0置。砂类土对井阅壁的摩擦系数捷取率18kN/m耕2题。越G=7.8诊×叔4劝×辩[5.0五×树0.5临＋姐0.5孔×霜（己0.15奉＋斥0.5演）蛛/2]离×竞26=215当9.82k句N煮T=庙33.2扬×木（歼5项－抹2.5到）极×饥18=149铸4kN壁K=G/T=廊2159.8沉2/1494菜=1.45苗＞治1.25符合要求。斑㈢沉井结构计武算楼1.苹第一节沉井下配垫木数量的计蜓算充第一节沉井重冤量：俯G1=7.8忙×扒4盛×咏[0.5抵×穷1摧＋壤0.5组×踪（井0.15榴＋逗0.5悟）剑/2]季×鼻26=537侄.4kN班采用枕木（励0.16m哄×庆0.22m顺×索2.5m梁）加垫，填土嚷承载力穷[肌σ敬]乐取烤30kPa扯。作n=侨（狐Q塘＋锐Q战施姿）雹/LB[怨σ缩]合炕Q蹦黄——脾第一沉井重量灾；吗Q状施派南——助施工荷载（施劣工荷载取帝0.3Q包）；彼∴扫n=537欧.4婚×墨（落1+0.3美）抬/2.5遍×宵0.22找×奸30曾=4缎2.34庭即得n私取典48策根，每边垫木您12说根。驱2.竖垫木拆除后井嗓墙强度检算尼当第一节沉井瓣下沉前，需要苦抽除垫木，井烫墙每边保留两郊个垫木。并垫木位置如下敢图：剥井墙单位长度凯的重力：被q=17.2衰kN/m句∴练M弦支器=肝－怒ql积2班/2=虹－染17.2张×致1.7碰2首/2=24.糊9kN智·劲m截M坚中伤=ql峡2甜/8矩－束ql琴2脂/2=17.执2亚×吓4.9另2虏/8渠－拍24.9=2脑6.7kN架·状m耳狐ξ港b隔=0.614芝受压区高度：脂x劣压淋=0.614翻×码1.5=0.攻92m痕受拉区高度：尼x易拉义=1.5珠－嫌0.92=0堆.58m轧∵ξ吴b援=0.614陪显盖斧∴锤栋艳s软=0.693凳∴特As=26.惯7磨×怪10艰6催/0.693彻×桃1450急×廊210=12议6.53m本m滔2习实际配筋绑8县根谁Φ惊18埋：窃As海实涉=8荐×摩3.14药×桑（等16/2寇）哭2有=2034.坑7mm防2船＞挠126.53露mm亭2符合要求。饲3.蕉刃脚内力计算押⑴词.熊刃脚在下沉过井程中水平向外捐力对悬臂梁和橡水平框架上的互分配系数如下盖：碍（演α絮为分配到悬臂筛梁上的水平力侍系数押，掩β削为分配到水平悼框架上的水平燃力系数）镇α袭=0.1S熊1于4河/睡（葛h束4傅+0.05倡S引1心4诊）盼S抢1取——适沉井外壁间最激大计算跨度；概挠h织——蜻刃脚斜面部分宰高度。岸∴α杯=0.1触×衔8.4来4播/彩（猪0.5蠢4套+0.05倍×摔8.4桃4不）＞铅1隐∴叠歼取殿α筑=1摩；挪则福β豆=0辣。依由于全部水平这力都由悬臂作昼用承担，所以味不再按水平封臭闭框架计算水室平钢筋。巷⑵寻.摊刃脚在水平面傻内内力计算您在水平平面内密，沉井按封闭折框架周边受均犹布荷载泪q应，所以，计算传沉井刃脚部分拥的配筋应按封杜闭框架受力方套式进行计算