DB45T 2119-2020 钢套箱及钢吊箱围堰设计与施工技术规范

DB45钢套箱及钢吊箱围堰设计与施工技术规范广西壮族自治区市场监督管理局发布I II 1 1 1 2 4 5 5 III1钢套箱及钢吊箱围堰设计与施工技术规范23.13.23.33.43.5内支撑strut3.63.73.8拉压杆strut-and-tie4.1材料性能34.2作用效应及承载力F'fw,k——钢套箱围堰水浮力标准值；4.3几何参数4.4计算系数及其他45.1一般规定5.1.1钢套箱及钢吊箱围堰原材料、半成品或成品的质量及使用性能，应符合国家现行相关标准的规5.2钢材5.2.3热轧工字钢、槽钢、角钢、H型钢和钢管等型材产品的规格、外形、重量和允许偏差应符合相5.3混凝土5.3.1钢套箱及钢吊箱封底混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。5.3.3混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值fck、ftk应按表1采用。2）fckftk5.3.4混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值fc、ft应按表2采用。2）级fcft55.4连接材料5.5材料选用5.5.1结构钢材的选用应遵循安全、经济的原则，综合考虑结构的重要性、荷载特征、结构型式、应力状态、连接方法、工作环境、钢材厚度和价格等因素，5.5.2承重结构所用的钢材应具有较高的强度与良好的延性、韧性和焊接性能。5.5.3焊条或焊丝的型号和性能应与相应母材的性能相适应，其熔敷金属的力学性能不应低于相应母6.1钢套箱及钢吊箱围堰工程实施前应进行现场勘查、收集相关资料。6.2工程勘察前应收集地形、地质、水文、气象、航运、港口、码头、动植物、土壤状6.3工程勘察应包括钢套箱及钢吊箱围堰工程所在地的地形测量、地质勘察、水文勘察、工程环境与6.5工程勘察还应调查设计工程地质资料、施工周期、施工季节、河床演变及河床受冲刷程度等相关6.6应根据勘察资料、现场实际情况以及工程经验进行钢套箱及钢吊箱围堰方案对比论证，初步建议7.1.1钢套箱及钢吊箱围堰顶标高为施工期设计水位(包括浪高)＋0.5m～0.7m。7.1.2钢套箱及钢吊箱围堰属于临时结构，其设计应遵循安全、适用、经济、环保的原则。7.1.3钢套箱及钢吊箱围堰设计应满足主体结构施工的要求，并应符合相关行业的规定。7.1.4钢套箱及钢吊箱围堰设计应与其制造、运输、施工和拆除等工序紧密结合，应同步确定运输方7.1.5根据水文、气象、地质等资料，拟定钢套箱及钢吊箱围堰的制造、运输和吊装方案，选取边界7.1.6钢套箱及钢吊箱围堰宜结合相关行业规范要求采用极限状态法设计。7.1.7钢套箱及钢吊箱围堰设计文件应包括有限元分析模型、计算书、设计说明、相关施工图纸，图6v≥52≤v＜5v≥52≤v＜5波浪重现期(a)水位、流速重现期(a)7.2设计原则7.2.1钢套箱及钢吊箱围堰工程应根据主体工程实际情况进行专项设计。7.2.2钢套箱及钢吊箱围堰结构设计采用承载能力极限状态验算强度和稳定性。7.2.3进行承载能力极限状态设计时，可按下列承载能力极限状态设计表达，见公式（1.......................................等级为二、三级的钢套箱及钢吊箱围堰工程不应小于0.9；0——承载能力极限状况下作用组合的效应设计值：对持久或短暂设计状况应按作用的基本组合7.2.4应根据水文、气象、地质、通航、围堰内构筑物尺寸等设计资料，确定钢套箱及钢吊箱围堰型7.2.5对于特殊情况，可以根据实际工程要求，采用组合的结构型式，如单双壁竖向组合钢套箱及钢77.3设计选型7.3.1钢套箱及钢吊箱围堰型式选择应遵循下列原则：7.3.2钢套箱及钢吊箱围堰设计选型应主要考虑如下因素：7.3.3钢套箱及钢吊箱围堰设计选型应结合拟施工结构物与河床的相对位置考虑。7.4荷载7.4.1钢套箱及钢吊箱围堰设计采用的作用分为：永久作用和可变作用两类，规定于表6中。123456789注2：可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值或频遇值作为其代表值。承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值作为可变作用的代表值。正常使用的极限状态按短期效应（频遇）组合设计7.4.2钢套箱及钢吊箱围堰结构设计应考虑围堰上可能出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用8表7参与钢套箱及钢吊箱围堰结构计算的各项注1：只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应组合。当结构构件需做不同受力方向的验算时，则应以不注2：当可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应参与效应组合。实际不可能出现的作用或7.4.3作用在钢套箱及钢吊箱围堰上的动水压力，可以按以下公式进行计算：P=P=KHγ....................................）；7.4.4验算钢套箱及钢吊箱围堰构件的刚度时，不应考虑波浪作用力，其变形值不应超过L/400。7.4.5作用在钢套箱及钢吊箱围堰上的重力及摩擦力、静水压力、动水压力、波浪力及施工荷载等，120.90347.5设计计算7.5.1钢套箱及钢吊箱围堰应结合工况进行整体抗浮、抗倾覆及构件的强度、刚度、稳定性计算。7.5.2对钢套箱及钢吊箱围堰结构构件的内力和位移应采用一阶弹性分析法进行分析和设计，并按97.5.3对于型式和受力复杂的钢套箱及钢吊箱围堰结构，当采用一阶弹性分析方法进行结构分析设计时，应按照结构弹性稳定理论确定构件的计算长度系数，并按GB50017的有关规定进行构件设计。7.5.4钢套箱及钢吊箱围堰应采用三维有限元模型进行强度直接计算，其它钢套箱及钢吊箱围堰构件7.5.6钢套箱及钢吊箱围堰在建模计算分析中，板单元可按横肋、纵肋间距划分单元格，每个单元格中板单元划分最低要求为6×6。7.5.7设有隔板的双壁钢套箱及钢吊箱围堰，其隔板沿围堰厚度方向单元划分数量不少于4;板单元7.5.8设有封底混凝土的钢套箱及钢吊箱围堰，建模时围堰底部宜按铰接约束进行模拟。7.5.9对于钢套箱及钢吊箱围堰的结构构——若竖肋或横肋采用钢板的型式，可简化成“T”型受力单元，其高宽比不得大于25,否则应进板厚之比应小于80,否则应进行局部稳定分析。7.5.10钢套箱及钢吊箱围堰构件的设计计算除满足上述要求外，还应按GB50017的规定进行下列验——若围堰下放前不预先安装好内支撑，应对围堰逐层(抽水)支撑的安装步骤进行受力分析；7.5.12钢套箱围堰的整体抗倾覆(见图1)应按公式(3)、(4)、(5)计算：D.R河床或地面F"图1钢套箱围堰整体抗倾覆验算图................................2——钢套箱围堰上部其它结构自重（kN），如封底混凝土、钢套箱围堰结构中间的灌注混凝）；Mr=FidD.....................................Fid——动水压力、波浪力、冰压力等可变荷载合力(kN)；7.5.13在进行钢套箱及钢吊箱围堰结构设计时应充分考虑钢套箱及钢吊箱围堰的抗浮稳定及局部抗浮的要求，施工过程中应计算钢套箱及钢吊箱围堰的抗浮稳定性及各施工阶7.5.14钢套箱及钢吊箱围堰封底混凝土厚7.5.15钢套箱及钢吊箱围堰围檩设计应符合下列规定：NMσ=d+max...................................maxϕlAlwNd——围檩或支撑轴心压力（kN）；7.5.16钢套箱及钢吊箱围堰支撑设计应符合下列规定：7.6钢套箱围堰设计及构造要求7.6.1钢套箱围堰按结构可分为双壁钢套箱围堰和单壁钢套箱围堰。7.6.2用于深水基础施工的钢套箱围堰宜优先选用圆形或圆端形双壁钢套箱围堰。7.6.4钢套箱围堰可由侧板、内支撑和封底混凝土组成。7.6.5钢套箱围堰侧板可由壁板、竖向加劲肋、横向加劲肋或横向隔板组成。7.6.7钢套箱围堰侧板的拼缝应连接可靠、严密不漏水。7.6.8双壁钢套箱围堰底部宜设置刃脚，刃脚宜采用混凝土填充密实。单壁钢套箱围堰侧板底部结构7.6.9钢套箱围堰内支撑可选用钢管、型钢或桁架结构。7.6.10对内支撑的设计，要求受力清晰、设计合理，并充分考虑对桥梁后续施工的影响。6.0～8.0。7.6.15钢套箱围堰的整体下沉应按公式（7）进行计算：Ks0=......................................）；）；fkbst,sF′+RfkbK——下沉稳定系数，取0.8～1——钢套箱围堰自重(kN)；Ff,k——钢套箱围堰水浮力标准值(kN)；Ff——钢套箱围堰总摩阻力标准值(kN)；7.6.18双壁钢套箱围堰兼作施工平台时，应根据施工荷载对围堰结构进行验算。7.7钢吊箱围堰设计及构造要求7.7.1钢吊箱围堰按结构可分为双壁钢吊箱围堰与单壁钢吊箱围堰。7.7.2钢吊箱围堰施工时，应分析围堰对桩基稳定性和水平位移产生的影响。7.7.4钢吊箱围堰结构主要由底板龙骨、底板、侧板、内支撑、吊挂系统及封底混凝土等组成。7.7.5钢吊箱围堰侧板可由壁板、竖向加劲肋、横向加劲肋组成。7.7.6双壁钢吊箱围堰侧板内外壁板间应设置水平桁架或实腹式横隔板，必要时设置竖向隔舱板。7.7.7吊箱围堰底板根据施工条件可选用钢结构底板或钢筋混7.7.8钢吊箱围堰侧板之间、侧板与底板之间的拼缝应连接可靠、严密不漏水。7.7.9钢吊箱围堰内支撑可选用钢管、型钢或桁架结构。7.7.10钢吊箱围堰吊杆可采用精轧螺纹钢、钢吊带、型钢等多种型式，其力学指标应满足设计要求。7.7.12钢吊箱围堰底板顶面设计高程应根据承台底面高程及封底混凝土厚度确定。7.7.13钢吊箱围堰设计的内外水压差应综合考虑施工计划、结构安全及经济性等因素经计算确定。7.7.19双壁钢吊箱围堰兼作施工平台时，应根据施工荷载对围堰结构进行验算。7.7.20小型或不采用整体吊装的钢吊箱围堰设计8.1一般规定8.1.1施工前，应根据合同文件、设计文件、现场条件、钢套箱及钢吊箱围堰工程重点、难点和工艺8.1.2钢套箱及钢吊箱围堰施工应编制专项施工方案并报相关部门批准后方可实施。8.1.3施工前，在原勘察基础上应进行现场查勘，收集下列资料：8.1.4针对有桩基础的情况下，本规定所指的钢套箱及钢吊箱围堰施工，均为桩基础施工完成的条件遗失或变位时，应及时补桩校正，并经相应技术质量管8.1.6施工前应对进场材料、构件进行检验和验收。8.1.7钢套箱及钢吊箱围堰构件焊接时环境条件应满足下列规定，当超过规定时，应采取防护措施：8.1.8钢套箱及钢吊箱围堰，施工前应调查河床底部地形、地质状况，必要时对河床进一步处治，以8.1.9钢套箱及钢吊箱围堰在落至河床前，应采取措施确保河床基底承载力满足要求，必要时采取相8.1.10钢套箱及钢吊箱围堰施工时应建立健全安全质量管理体系，制订各项施工管8.2钢套箱围堰施工8.2.1钢套箱围堰按施工工艺可分为现场组拼就位、异位组拼后整体运输就位。8.2.2钢套围堰施工前准备工作应符合下列规定：8.2.3钢套箱围堰宜在工厂内分块制造，依次组拼成整体。其加工制造、质量及检验评定应符合8.2.4钢套箱围堰块段运输应符合下列规定：8.2.5钢套箱围堰现场分块拼装应符合下列规定：8.2.6钢套箱围堰内支撑安装应符合下列规定：8.2.7钢套箱围堰导向结构安装应符合下列规定：8.2.8钢套箱围堰下放设施包括主吊点、吊杆及锚梁、液压千斤顶、升降梁等吊挂系统，其安装应符8.2.9钢套箱围堰异位拼装应符合下列规定：8.2.10钢套箱围堰采用船台滑道下水浮运时应符合下列规定：8.2.11钢套箱围堰采用气囊法坡道滑移入水时应符合下列规定：——钢支墩间距应根据气囊布置方式进行摆放，并满足围堰结构局部受力和场地地基承载力的要8.2.12钢套箱围堰采用浮吊装船运输时应符合下列规定：舶不能满足要求时，可以采用两艘相同规格底部进行清理，清理时应确保河床平整度、标高等满足后8.2.16钢套箱围堰封底应符合下列规定：8.2.18钢套箱围堰拆除应符合下列规定：8.3钢吊箱围堰施工8.3.1按施工工艺可分为现场组拼就位、异位组拼后整体运输（浮运）就位。8.3.2施工前准备工作应符合8.2.2的规定。8.3.3宜根据结构特点在工厂内分段分块制造，并符合国家现行相关规范规定。8.3.4块段运输应符合8.2.4的规定。8.3.5现场分块拼装应符合8.2.5的规定。8.3.6内支撑安装应符合8.2.6的规定。8.3.7导向结构安装应符合8.2.7的规定。8.3.8下放设施安装应符合8.2.8的规定。8.3.9异位拼装应符合8.2.9的规定。8.3.10整体浮运应符合8.2.13的规定。8.3.11整体船运应符合8.2.14的规定。2)清理干净围堰底板底面标高以上8.3.14底板桩基预留孔的封堵施工应符合下列规定：8.3.16抽水时，应加强对围堰侧板和吊挂系统的观8.3.17封底混凝土达到设计强度后方可进行钢吊箱体系转换。9.1一般规定9.1.1钢套箱及钢吊箱围堰施工前，应按相关要求编制专项的施工方案；需要进行论证的专项施工方9.1.2钢套箱及钢吊箱围堰实施前，应按相关要求办理各种施工许可手续，并按要求以书面的型式进9.1.4钢套箱及钢吊箱围堰应结合工况进行整体抗浮、抗倾覆及构件的强度、刚度、稳定性验算。9.2河流冲刷9.2.1钢套箱及钢吊箱围堰在施工及使用过程中，应考虑底部河床冲刷对围堰的影响，必要时采取措9.2.2工程场地的地质、水深、水位及水流速度，近海水域尚需考虑潮汐、波浪的影响。9.2.5封底混凝土施工后，在抽水前应复核冲刷情况及抗浮稳定计算是否与原设计计算相符。9.3腐蚀环境9.3.1钢套箱及钢吊箱围堰应根据施工和使用期限及环境腐蚀类型、腐蚀等级做防腐设计。9.3.4钢套箱及钢吊箱围堰的防腐设计应贯彻适用、经济的原则，并结合围堰使用情况，可采用表面9.4