澧水一桥钢护筒设计与计算(槽钢加强圈)

桑植双门岛大桥澧水一桥1-3#墩钢护筒设计与验算建设单位：张家界市交通投资集团公司监理单位：湖南金路工程咨询监理公司施工单位：湖南环达公路桥梁建设总公司桑植双门岛大桥项目部二0一六年一月湖南环达公路桥梁建设总公司II桑植双门岛大桥澧水一桥1-3#墩钢护筒设计与验算（钢护筒布置与受力计算）编制：复核：审核：日期：2016年1月18日湖南环达公路桥梁建设总公司桑植双门岛大桥项目部湖南环达公路桥梁建设总公司III目录一编制说明.............................................................................................................4二编制依据.............................................................................................................5三工程概况.............................................................................................................63.1工程简介...................................................................................................................63.2工程设计概述...........................................................................................................63.3地形地貌...................................................................................................................73.4地质岩性...................................................................................................................73.5区域地质构造...........................................................................................................83.6不良地质现象...........................................................................................................83.7水文地质条件...........................................................................................................83.8防洪标准...................................................................................................................83.9气象情况...................................................................................................................93.10施工特点...................................................................................................................9四澧水一桥钢护筒设计...............................................................错误!未定义书签。4.1设计说明...................................................................................错误!未定义书签。4.2钢护筒受力最不利因素假设...................................................错误!未定义书签。五各主要参数.......................................................................................................11六钢护筒最不利荷载计算.....................................................................................12七钢护筒设计.......................................................................................................137.1钢护筒基本布置.....................................................................................................147.2外侧压力钢护筒厚度选择.....................................................................................157.3钢护筒内压壁厚选择.............................................................................................157.4钢护筒壁厚的确定.................................................................................................157.5钢护筒加强圈计算.................................................................................................15八钢护筒稳定性屈曲验算.....................................................................................17九总结..................................................................................................................19湖南环达公路桥梁建设总公司4一编制说明桑植双门岛大桥由澧水一桥、澧水二桥和道路部分组成，合同价约4100万元，工期24个月。该项目具有复杂的地质条件、比较深的水位和造价低的特点，针对澧水一桥1#、2#、3#墩桩基水位深、基底覆盖层薄、基岩为斜面且坡率较大，钢护筒稳定难度大的特点，且在1号墩施工过程中发现桩底有大型溶洞，出现泥浆突然下降，钢护筒在外水压力的作用下出现严重变形、破裂等现象，致使卡钻的现象发生，故经业主、监理、项目部共同决定在原施工组织设计的基础上特编制此钢护筒出现类似1号墩溶洞现象的钢护筒设计与受力验算方案，以确保工程安全、有序进行施工。湖南环达公路桥梁建设总公司5二编制依据1）桑植双门岛大桥施工合同2）双门岛大桥招投标文件3）《桑植双门岛大桥施工图设计》。4）第六册《工程地质勘察报告》。5）《公路桥涵施工技术规范》（JΔNG/ΔNF50-2011）。6）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）7）贺龙水库历年降雨、洪水、流速等情况调查。8）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）9）《钢结构设计手册》（第二版）——中国建筑工业出版社10）《结构力学》——人民交通出版社11）《实用土木工程手册》——人民交通出版社12）《公路桥涵设计通用规范》——（JΔNGD60-2004）13）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JΔNJ025-86）14）GB150-2011《压力容器》15）结构设计软件midascivil8.32湖南环达公路桥梁建设总公司6三工程概况3.1工程简介本项目的主要目的是通过在鸡公咀渡口、小埠头渡口处架设桥梁并布设接线，从而避开S907(原S305)山体垮塌地段，故其起、终点均应连接S305老路。经过图上布线及现场勘察，充分考虑路线的总体走向、桥位合理、与老路连接顺畅等因素，本项目起点(K0+000)定于桑植县桥自湾乡鸡公咀渡口附近，在此处设置澧水一桥；终点(K0+980)定于桑植县打鼓泉乡小埠头渡口附近，该处设置澧水二桥。澧水一桥桩基础分类如下：墩编号桩基顶标高桩基底标高最大洪水位直径桩长桩根数桩基础部位水深1#285.97238.17288.52.447.82水中352#286.04238.04288.52.4482水中33.883#286.04247.84288.52.438.22水中24.65图1桑植县双门岛大桥桥位地形图3.2工程设计概述澧水一桥中心桩号为K0+216.34，位于桑植县桥自湾乡鸡公咀渡口附近，贺龙水电站澧水上游约2Km为该桥桥位处，桥位处河面宽度约220m，最大水深达35.0m。桥梁轴向与流水方向右夹角约80°，桥梁按此角度斜向布置，其上部结构采用5×50米预制ΔN梁，先简支后结构连续，桥梁全长257.2m.桥梁上部结构初步设计采用3×50+3×50m(预应力ΔN梁，先简支后结构连续)+3×18m(现浇连续箱梁)，桥梁全长360.34m。对于现浇箱梁由于在弯道上，采用普通钢筋混泥土进行设计。湖南环达公路桥梁建设总公司7图3.2-1澧水一桥桥型整体布置图本桥桥墩基础为钻孔灌注桩桩基，按嵌岩桩设计。3.3地形地貌本项目位于桑植县贺龙水库区，距县城约7.4km，贺龙水电站澧水上游约2km处，以跨越澧水的两座桥梁为主体，澧水一桥0#桥台处为一民房，5#桥台处为小洲，水面宽约220m，水流自南向北，一般水流较缓，水位变化较小，但遇泄洪或发电，水位变化可达10米之多，勘察期间，最大水深达35.0m。桥位东岸为S305，西岸无公路，交通条件较差。一桥桥位区地形起伏大，地面高程253.5～297.5m，最大相对高差44.0m。桥位区微地貌单元为微丘、冲沟。东岸桥台附近为一陡坡，地势险峻，基岩出露，西岸小洲上地形平坦，地势较低，为橘园、菜地。3.4地质岩性1-3#墩：粉质粘土：qik=10KPafa0=80KPa灰褐色，深灰色，软～流塑状，饱和，含粉砂较多，局部含砾，分布于河床，层厚1.2～6.0m。中风化灰岩：fa0=1500KPafrk=30MPa灰色、深灰色，隐晶质结构，薄～中厚层状构造，含方解石脉，层间裂隙、风化裂隙较发育。岩芯多呈短柱状、块状，少量碎石状、片状，岩体完整性一般较好。该层分布于整个场地，最大揭露厚度31.7m。湖南环达公路桥梁建设总公司83.5区域地质构造根据《湖南省区域地质志》及《1:100万湖南省构造体系图》综合野外地质调查，场地位于湖南西北部，处于桑植-石门早-晚期新华夏系褶断带，该褶断带发育于震旦系至三叠系中，呈左型雁列的褶皱群。归属于新华夏系的湘西北的