某大桥涌潮河段钢围堰设计-桥梁工程设计方案

资料简介(某大桥涌潮河段钢围堰设计)

一、工程概况
1、工程简介
某大桥桥跨布置为20×25m+13×50m+（127+3×232+127）/2 米。主桥上部结构为预应力混凝土刚构连续梁组合体系。主引桥、引桥分别为50、25米预应力混凝土先简支后连续的T梁。下部结构主桥为双薄壁墩身，主引桥为墙式墩，引桥为柱式墩身。
某大桥主桥单线承台的截面尺寸为25.60×13.40×5.50米，主墩承台设计的封底厚度为4.50米。主墩承台顶面标高为-4.0米，底面标高为-9.50米。设计封底混凝土底面标高为-14.0米。
某大桥主墩承台的基桩呈梅花型布置，单线有13根基桩，其中一根为备用桩。在19号主墩基桩的直径为2.0米，其桩顶标高为-9.50米，原设计桩底标高为-88.0米。20号主墩基桩采用变截面的形式，在标高-9.50~-42.0的范围内，桩径为2.30米；在标高-42.0~-96.0米的范围内，桩径为2.0米。
2、气象情况
桥位地区属亚热带气候区，温暖湿润，四季分明，秋旱少雨。多年平均温度16.4℃。极端最低气温-9.6℃，极端最高气温39.9℃。本区域全年主导风以东风为主，北、西风次之，历年最大风速20m/s，平均风速为1.9m/s。桥址位于东南沿海边，易受台风及热带风暴的影响。
3、水文
桥址水域，汛期受洪水控制，非汛期受潮汐控制，由于钱塘江在桥位上游大幅度的收缩，以致潮能集中，潮位增高，潮流动力极强，从而形成了世界闻名的涌潮，本桥位于强潮河段，又处于河湾顶面，水文条件复杂。桥位所在河段涌潮的水文条件为：
平均高潮位：+4.18米平均涨潮历时：1小时42分
平均潮差：+1.55米平均落潮历时：10小时43分
在钱塘江美女坝一带，由于河道急剧弯曲，使钱塘江南岸涌潮强度比北岸大，涌潮水位比北岸高1.09米。涌潮的最大传播速度为6.7m/s，平均传播速度为6.4m/s。涌潮压力为56——80Kpa。
4、地质条件
本工程场地属钱塘江沙口冲积平原，地形较为平坦，地貌类型单一，工程地质条件差异不大。上部为稍密，局部为中密状的砂土，厚约4.8—14.1米及中密状粉砂，厚约2.0~7.90米，其中相变过度为稍密状粉砂与软流塑状亚粘土层，厚约2.0~7.9米，中部为流软塑状高压缩性淤泥质软土，厚一般为22.3~32.5米，其下为硬塑状粘土、亚粘土，下部为硬塑局部软塑状的亚粘土，局部地段下部分分布有中砂或圆砾，底部为全~强~微晶屑凝灰岩或全~强~中风化泥质粉砂岩、砂砾岩及砾泥质粉砂岩。
二、钢围堰设计
钢围堰主要作用是保证主墩承台及部分墩身施工顺利进行完成，抵挡外部涌潮及钱塘江江水的入侵。参考其他有关的工程资料，确定钢围堰在总体布设如下：
1、钢围堰方案比较：钱塘江六桥主墩钢围堰设计主要有两种方案，一是上下线作一个整体围堰，中间设隔仓，将上下游承台分离，其特点是抗潮能力大，围堰用材较省，安装及下沉难度加大，封底砼数量也相应增加；二是上下线围堰分离设置，其特点是施工速度较快，安装下沉较方便，封底砼较省，围堰用材略增多。经比较为确保施工工程质量和施工速度，采用上下线分离式围堰方案。
2、钢围堰总体布局设计：根据浙江河口所多年来的观测资料和实测涌潮强度分析资料提供的参考值，确定钢围堰设计标高如以下：
钢围堰挡水板的顶面标高为：+10.0米
钢围堰挡水板的底面标高为：+8.0米
钢围堰设计顶面标高为：+8.0米
钢围堰设计底面标高为：-14.0米
钢围堰设计的基本截面尺寸：堰壁1.50米宽。总高度为22.0米（不包括挡水板的高度）。平面尺寸为29.26×16.60米。钢围堰主要受力构件为竖向桁片，共有50片。在标高为-4.0~-14.0的范围内，钢围堰堰壁全部填充C20级混凝土。在标高+5.0米、+3.0米、-1.0米及-3.0米处分别设置一道环向受力框，在这相对应的标高位置为钢围堰内支撑的布置位置。
钢围堰平面分成14块，共有4种块类型；立面分为4节。钢围堰的刃脚底标高为-14.0米，顶面标高为+8.0米。钢围堰第一节长6.0米，第二节长4.0米，第三、四节为6.0米。钢围堰块类型的轴线长分别为：1号块4.114米、2号块4.500米、3号块5.656米、4号块6.000米。经计算确定，承台封底混凝土的有效厚度为3.8米，在标高+8.0米至+10.0米的范围内，加上一块挡水板，挡水板的材料为δ=6mm的钢板。
钢围堰一共有14个隔舱，分别布置钢围堰各块段的分块线位置。


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