略說橋梁新型圍合的辦法

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1工程簡介

撫河大橋全長2653．6m，橋位處河面寬度約500m。主橋為(55808045)m(左幅橋)、(45808055)m(右幅橋)變截面懸澆連續箱梁，場地水文地質條件較簡單，地表水系發育，沿線有撫河水系，溝塘及水渠分布，主要受贛江、撫河水下滲和側向補給，穩定水位埋深1．5～11．3m，水位高程8．22～17．65m。撫河大橋所在河段年最高水位主要受鄱陽湖洪水的頂托影響，每年4～8月為主汛期，撫河最低通航水位13．8m，最高通航水位19．96m，最大流速0．28m/s。經綜合比較分析，主橋墩57#、58#、59#承臺垮臺采用組合單壁錘子膠圍施工。

2組合錘子膠圍的結構構造

根據錘子膠圍的使用功能，將其分為側板、接口止水槽(灌縫)、外垮崩三大部分，錘子膠圍的設計所示。其中側板是錘子膠圍的主要阻水結構并兼作承臺模板。封底混凝土作為承臺施工的底模板，接口止水槽灌縫處理采用嚴密止水措施，錘子膠圍剖面所示。接口止水槽利用工字鋼和槽鋼制作成陰頭、陽頭。板接縫止水結構之間止水混凝土施工時用五彩布做成周長不小于66cm，長度為750cm的布袋子，內用鐵絲綁成20cm×15cm骨架，一起放入之間，然后用料斗和導管(89mm×6mm無縫鋼管)像鉆孔灌注樁基礎施工一樣灌筑C20細石混凝土，錘子膠圍接頭止水結構。

3組合錘子膠圍設計計算

3．1設計條件結構設計條件

確定錘子膠圍結構設計條件(57#、58、59#墩):垮臺平面內凈尺寸為12m×7．5m(與承臺平面尺寸相同，垮臺側板兼做承臺模板);設承臺底標高為0．00m。最高水位為5．5m，此時預計施工水位在3m左右。垮臺側板設計高度7．5m。垮臺內清底后河床標高－1m，封底混凝土厚度為1m;內支承水平位置，根據現場水位情況，在水平面上0．5m處設置一道，固定在樁基施工的護筒上，兼做套箱下放的導向架。

3．2錘子膠圍的結構形式

錘子膠圍既是承臺施工的擋水結構，又是澆筑封底和承臺砼時的外模板。主墩施工采用單壁錘子膠圍，內框平面尺寸為12m×7．5m，高度取7．5m，即錘子膠圍尺寸與承臺輪廓尺寸相吻合，不考慮富余寬度。錘子膠圍結構特點:垮臺共設2道內撐，內撐結構布置為圈梁加棱形內撐，均采用HN35cm×175mm型鋼，壁板采用6mm厚鋼板，壁板豎向加勁肋采用I32b工字鋼間距1m，橫向加勁肋為∠75mm×50mm×6mm角鋼，周向分12塊制作。接頭處制作成牛腳形式。采用陰陽鎖扣搭接，所用材料為I10工字鋼、∠75mm×50mm×6mm角鋼、槽鋼及鋼板。按此結構計算12m×7．5m×7．5m尺寸鋼套箱總重約50t。

3．3單壁錘子膠圍受力驗驗算原則

采用陰陽鎖扣搭接，所用材料為I10工字鋼、∠75mm×50mm×6mm角鋼、槽鋼及鋼板，建模時簡化成豎向加勁肋。荷載組合考慮錘子膠圍抽水最不利工況設計荷載組合，水平荷載:∑Hj﹦靜水壓力流水壓力風力其他;其中，單位面積上的靜水壓力按10kN/m2計，水壓隨高度按線形分布，流水壓力按橋址處實測流速，風速很小，在此可忽略。豎向及橫向加勁肋最大組合應力和位移利用MIDASCIVL軟件建立模型。從總體位移圖可看出結構最大位移為2．4cm，從總體應力圖看出結構體系最大組合應力在垮臺底部水平加勁肋處為163MPa＜1．3×［145MPa］=188MPa。側板各個部件的內力和位移具體為:從內撐位移圖可看出內撐最大位移為1．27cm＜1200/250=4．8cm，從內撐位移圖可看出內撐最大組合應力為84MPa＜1．3×［145MPa］=188MPa;從豎肋應力圖可看出豎肋最大組合應力為136MPa＜1．3×［145MPa］=188MPa;從豎肋位移圖可看出豎肋最大位移為2．4cm＜750/250=3cm。綜上所述，單壁錘子膠圍結構受力和位移滿足要求。封底混凝土厚度確定取最不利情況下水深6m，封底厚度1．0m，封底砼最大跨度為12m，最大彎矩M=1/8ql2=1/8×60×122=1080kN·m，＆max=6M/bh2=6×1080/5．2/1．02/1000=1．24MPa＜30MPa×10%=3MPa(取抗折強度為抗壓強度的10%)，即C30封底砼抗折沒有問題。錘子膠圍內封底厚取1．0m，砼標號C30，封底砼澆筑方量約90m3。

作者：裴玉良 單位：中鐵十三局集團第三工程有限公司