钢围堰分析
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钢围堰的受力分析一钢围堰设计概述及主要施工方法主墩承台变更设计后的平面尺寸17.4×17.4m。
基本位于河道中心,据地质资料水深3~4m,、承台厚度为5米,分为上下两层各2.5m。
设计承台位于河床下,考虑到承台平面尺寸较大,开挖较深,本工程优先选用目前比较成熟的双壁钢围堰解决承台混凝土水中施工止水,基坑开挖与支护的问题。
主要施工方案:制作围堰由专业船厂生产,分节块运输,在现场钻机平台上分节块拼装,固定吊点下沉。
二受力分析项目根据以上概况和主要施工方法,钢围堰主要进行如下受力分析:围堰面板钢壳围堰竖三受力分析3.1围堰钢壳受力分析采用允许应力法进行验算围堰剖面示意图承台对角线长24.6l==米,因此围堰的内径d=25.6米外径1d=27.6米围堰高H=1.5+4+5+3=13.5米封底混凝土厚2.5米,围堰壁厚1米。
平2行桁架间距1米,竖肋间距0.5米钢壳内混凝土填充高度到承台顶。
围堰平面示意图围堰面板钢壳3A ,[]n σ=170Mpa 。
抗弯应力[]w σ=180Mpa 工地手工焊接允许拉应力120Mpa 允许剪应力面板计算简图围堰竖向肋间距a=0.5米,b=1.0米120.5b a ==钢壳按单向板计算取四跨连续作为计算图示,取1米宽水压常数0q 承受的水头差h=4m.140/q hr hr kN m===22m ax 0.0770.077400.50.77M qa kN m==⨯⨯=⋅333111000.6121260.622b I w cm y δδ⨯⨯====[]33max 30.771010128610M M pa wσσ⨯⨯===<⨯面板δ=6mm ,3A 钢板作为围堰钢壳是安全的。
3.2竖向肋角钢受力分析水平桁架间距1.0米竖肋角钢按三跨连续梁验算其断面如下角钢与围堰壁的组合截面查手册《桥梁施工常用手册》知竖肋63636⨯⨯角钢的截面参数L m mA 角=7.2882cm b=63 mm d=6mmxI =27.124cm 0Z =1.78cm x W =63cm求组合截面形心轴位置()()6.30.3 1.780A y A y ⨯-+--=矩角()()21.6 6.30.37.288 1.780y y ⨯-+--=y=5.843cmZ=6.3+0.6-5.843=1.516cm 求组合截面的惯性矩()()220.3 1.78II I A z A y =++-+-矩矩组角角()()322360.627.1221.6 1.5160.37.288 5.843 1.7812⨯=++⨯-+-=154.374cm作用在竖向角钢上的水压力均以最大水头差H=4米q=hr 来考虑宽a=0.5米 设计最大弯矩2200.080.084100.51 1.6M h rab kN m ==⨯⨯⨯⨯=⋅最大设计剪力Q=0.06h 0r ab=0.06×4×10×0.5×1=12kN31154101.581.516I W cm Z ====3215428.605.384I W cm y====[]33131 1.6101015.75101.5810M M pa W σσ⨯⨯===<⨯[]332321.6101055.9428.6010M M pa W σσ⨯⨯===<⨯*Q S I τδ=()()2*121.6 6.30.6 5.3840.30.6 6.3 5.3842S =⨯+--+⨯-⨯上=20.033cm()()2*10.6 6.3 5.3840.30.6 1.780.62S =⨯⨯-+⨯-⨯下=20.753cm[]334121020.751026.94M pa<154106ττ⨯⨯⨯==⨯⨯因此竖肋满足承载力要求。
双壁钢围堰优缺点
优点:
1、能承受较大水压,基本上能全年施工;
2、双壁钢围堰结构刚性大,能承受较大的压力;
3、双壁钢围堰结构简单,工序单一,施工简便,围堰在水中以灌水/抽砂下沉,主要工作是拼装;
4、双壁钢围堰顶部的施工平台,能承受较大的施工荷载,可为后期施工提供较大便捷;
5、钢围堰上部能重复利用;
6、可适用于大型河流水深流急的深水基础,能承受较大水压,保证基础全年施工安全。
特别是覆盖层较薄的平坦岩石河床,可当围水挡土的临时构筑物。
具有良好的刚度和水密性能。
7、成本低、施工进度快、安全性高。
8、双壁钢围堰种类多,可适用于各种形状。
缺点:
1、钢围堰施工时需现场加工;
2、对钢围堰加工制作的精度要求高;
3、对焊接技术要求高;
4、封底、吸泥及水下河床清除相应工作量稍大,对水流流态影响较大。
桥梁钢围堰施工技术及变形监测分析摘要:建设工程水下结构施工通常需要辅助措施才能施作,围堰是一种广泛应用的有效方式。
对于深水区作业,双壁钢围堰强度高、刚度大,能适应各种构造形式、复杂环境及地质条件,又可兼做承重施工机具、工作平台的结构等,是最常用的施工方式。
钢围堰属于施工临时辅助结构,是重要的控制水下安全施工质量的组成部分,国内外钢围堰安全质量事故频发,一旦发生事故将造成不可估量的损失,因此施工监控工作是钢围堰安全使用的必要条件。
关键词:桥梁工程;钢围堰;施工;变形监测引言在桥梁工程施工中,水中承台钢围堰施工是重中之重,但水中地形复杂,水流会对水中承台钢围堰施工的效率和安全造成较大影响。
水体深度不同,采用的水中承台钢围堰施工方法也有所区别,在满足跨河桥梁工程施工需求的基础上,降低水中承台钢围堰施工的成本,可获得更大的经济效益。
1钢围堰施工的难点钢围堰结构安全是水下施工管控的重点,在其使用过程中的监控监测是重要工作内容。
对于钢围堰垂直度、平面位置、封底与舱壁混凝土标高、内外部水位差、水流速度等常规测量,可以借助普通光学测量仪器和简易测试仪器等手段完成监测,但钢围堰结构的变形和应力监测作为监测工作的重难点,钢围堰受力参数是决定钢围堰结构安全性的重要因素。
通过对国内外相关技术成果的查阅,应力监测目前主要采用预埋应力传感器进行数据采集与分析的手段进行,其方法是切实有效的;变形监测技术的研发相对落后,相关课题研究不多,相关的技术措施与标准还有待进一步完善。
2桥梁钢围堰施工技术2.1钢围堰施工准备工作(1)钢围堰加工场地的选择。
考虑到加工及运输便利,加工场地选择在河岸边陆地上,场地平面尺寸为100m×30m,场地与施工便道相通。
考虑到加工质量需求,加工场地用20cm砼硬化,在加工场地上设焊接加工工作平台,加工工作平台用90mm角钢做骨架,角钢距离为50cm,角钢顶面标高保持一致,上面铺设厚度6mm钢板。
166公路与汽运Highways&AutomotiveApplications第3期2009年5月能的依据。
工况四为标准弧段吊装。
考虑施工现场吊装、焊接以及工厂加工工艺,取底节单块标准弧段、4点吊装进行分块分析计算。
工况五为围堰径向偏差影响。
考虑钢围堰在制作、吊装过程中发生径向变形,使得围堰圆度存在偏差,计算时取偏差艿=10cm,此时外径、内径按正弦方式变化,其变化规律为:R一(Ro一0.1×sin0)0EI-o。
,180。
](1)工况六为围堰抽水至封底后施工的稳定性能。
双壁钢围堰在完成桩基施工,并浇筑封底后,进行抽水、施工承台时,围堰将承担最大的外界荷载。
此时,围堰受外侧静水压力、被动土压力、动水压力、波浪力、结构自重共同作用,需分析其弹性稳定性。
4设计荷载4.1静水压力钢围堰结构的主要荷载是静水压力:qW一),g^(2)围堰最高水位+7.om,围堰底标高一9.5m。
则围堰底最大水压力qw。
,一161.865kN/m2。
围堰顶水压力为零,从顶节围堰顶到刃脚底的静水压力呈倒三角形分布。
4.2底部外侧土压力围堰外侧土压力按被动土压力计算。
围堰外侧土层厚度考虑为5m,最大土压力在河床标高位置。
被动土压力采用朗金土压力计算公式计算:P—yghtan2(45。
+4/2)(3)经计算,最大土压力P。
一39.24kN/m2。
4.3结构自重结构自重按其体积和容重相乘即可,软件处理中是输入材料的密度,用ACEL命令流输入重力加速度即可。
4.4流水压力出于安全考虑,施工区域流水设计流速取150cm/s。
根据《公路桥涵设计通用规范》,流水压力可按下式计算:F。
=志y矿/(29)(4)取流水压力系数k=O.8,经计算,流水压力F。
一0.918kN/m2,计算中取凡一1.0kN/m2。
4.5波浪力该围堰波浪力按照P。
一15kN/m2、浪高3m进行考虑。
围堰计算过程中,静水压力、被动土压力、动水压力、波浪力均按照面荷载(即压力荷载)的形式施加给围堰外面板,外面板将外荷载传递至外侧竖向加劲以及外壁环向加劲板,最终通过水平桁架将荷载传递至内侧竖向加劲、内壁环向加劲板以及内面板,形成整体空间结构,共同参与受力。
钢围堰施工技术实践总结。
1.钢围堰在施工过程中存在的问题(1)钢围堰的设置位置。
有时候因为房屋拓建或者底层成因,我们无法按照设计图纸设置钢围堰,而且土质状况也会对钢围堰的设置位置有较大的影响。
(2)钢围堰的尺寸选定。
施工过程中我们会发现,钢围堰的尺寸和实际需要不符合,导致施工的效率低下。
(3)钢围堰的质量控制。
由于钢围堰在施工过程中,大部分时间都处在坚硬土层内,使得我们难以有效监控钢围堰的质量。
2.如何解决钢围堰在施工过程中存在的问题(1)钢围堰的设置位置。
我们要在实际施工过程中因地制宜,通过对地形地物、建筑物等实地勘测,提前研究并制定可行的施工方案,将钢围堰的位置设置在最有利于施工的位置。
(2)钢围堰的尺寸选定。
我们必须对施工环境的情况进行全面的分析,对钢围堰的高度和直径进行科学合理的计算,以避免不必要的浪费,为开展施工提供更加便捷有利的条件。
(3)钢围堰的质量控制。
在施工过程中,我们要严格按照相关的质量控制标准和要求,对钢围堰的质量进行监控,及时发现并处理质量问题,以确保施工的顺利进行和安全。
3.钢围堰施工技术实践总结(1)对施工过程中出现问题的快速响应能力。
我们需要在实际的施工过程中,学习和运用新的施工技术,不断提高自己的应变能力,能够在不同的工地地形地貌、土层情况下迅速对钢围堰施工进行相应和调整,从而提高钢围堰的施工质量和效率。
(2)强化质量控制。
在进行钢围堰施工的过程中,我们要强化质量监测和检验,确保施工过程的质符合国家标准和施工方案的要求,从而保障工程的实施安全和稳定性。
(3)增强团队合作意识。
在钢围堰施工项目中,我们要注重团队的力量和作用。
通过加强沟通和协作,发挥各自的优势和特长,达成协作共赢的目标,提高施工效率和品质。
本次钢围堰施工技术实践总结活动是一次有益的经验交流和知识分享的机会,对于提升公司工质量和效率具有极好的推动作用。
我们相信,在今后的施工实践中,会有更多的先进技术得到应用,更多的施工难点被攻克,让我们共同为实现工程建设水平的持续提升而不懈努力。
钢板桩围堰安全风险的因素分析及控制钢板桩围堰是在工程中常用的一种支护结构,它能够有效地控制土体的变形和稳定土体。
在钢板桩围堰的施工过程中,也存在着一定的安全风险。
本文将从多个方面对钢板桩围堰的安全风险因素进行分析,并提出相应的控制措施,以确保施工过程中的安全。
一、基础不牢固在钢板桩围堰的施工过程中,如果基础不牢固,就容易导致围堰的倾斜、位移等安全问题。
这种情况通常是由于基础施工不规范、土壤承载能力不足等原因导致的。
控制措施:1.在施工前对基础进行全面的勘察和测试,确保基础的承载能力符合要求。
2.采用适当的基础处理措施,如灌浆、加固等,以增强基础的承载能力。
3.加强对基础施工过程的监控和管理,确保基础施工符合设计要求。
二、围堰开裂在围堰使用过程中,如果出现围堰开裂现象,就会影响围堰的使用功能,甚至导致围堰的倒塌,造成人身伤害和财产损失。
1.选择优质的材料进行围堰的施工,确保围堰的质量和稳定性。
2.严格控制围堰的施工质量,确保围堰的施工符合设计要求。
3.定期对围堰进行检测和维护,及时发现并修复围堰开裂的现象。
三、水土流失在围堰施工过程中,如果未能有效控制水土流失,就会导致土体沉降、土层开裂等现象,影响围堰的使用效果。
水土流失也会增加围堰的下沉和变形风险。
1.采取有效的防水措施,如设置排水管道、加固水土保持等,以减少水土流失的可能性。
2.加强对土体的固结和加固,以提高土体的稳定性和抗渗能力。
3.加强对围堰周围环境的保护和管理,减少外部因素对围堰的影响。
四、施工作业安全在围堰施工作业过程中,如果未能有效控制作业人员的安全风险,就会导致人身伤害和事故发生。
1.加强对作业人员的安全教育和培训,提高他们的安全意识和技能水平。
2.严格执行安全操作规程,确保作业人员按照相关规定进行施工作业。
3.加强对施工现场的管理和监控,及时发现并解决存在的安全隐患。
钢围堰分析北京迈达斯技术有限公司目 录1、工程概况 (1)2、定义材料和截面 (1)定义钢材的材料特性 (1)定义截面和厚度 (2)3、建模 (3)建立钢围堰壁体 (3)建立钢围堰横肋 (5)建立钢围堰竖肋 (8)4、添加边界条件 (10)5、添加荷载工况 (11)6、查看结果 (13)查看钢围堰应力 (13)查看钢围堰变形 (14)钢围堰分析1、工程概况一个半径为2m的小型单壁钢围堰,壁体为带肋钢板,壁板为8mm钢板,横肋为150X14mm钢板,竖肋为L75*50*6角钢,所有材质均为A3钢。
竖肋沿壁体圆周分20等分间距布置,横肋的间距500mm,横肋、竖肋均布置在外侧,荷载为1.5m水压力,具体布置如下。
建模要点:壁板与横肋用板单元、竖肋用梁单元(竖肋与壁板梁\板单元共用节点)。
2、定义材料和截面新建模型文件 / 新项目文件 / 保存以“钢围堰分析”为文件名称保存。
↵定义钢材的材料特性模型 / 材料和截面特性 / 材料/ 添加设计类型>钢材;规范:JTJ(S)数据库>A3↵定义截面和厚度注:midas/Civil的截面库中含有丰富的型钢截面,同时还拥有强大的截面自定义功能。
模型 / 材料和截面特性 / 截面/添加数据库/用户>截面号1;截面类型(角钢)选择数据库(GB-YB),截面(L75*50*6);名称:竖肋,偏心:选择中-下部点击确认↵模型 / 材料和截面特性 / 厚度/ 添加厚度号:1 面内和面外:0.008m 点击适用↵厚度号:2 面内和面外:0.014m 点击确认↵3、建模注:midas/Civil 有多种结构的建模助手,对于多种桥梁施工临时结构可以通过建模助手快速便捷地建立模型。
建立钢围堰壁体模型>结构建模助手>壳输入/编辑类型:筒体(如图所示),R1(2m);R2(2m);H(1.75m)分割数量:m(40);l(7)材料:(1:A3);厚度:(1:0.008)插入插入点(0,0,0);旋转:各方向取默认值0原点:选3(0,0,0)点击确认↵建立钢围堰横肋注:建立桥梁施工临时结构,使用扩展、移动和复制、旋转等功能可以有效地提高建模效率。
钢板桩围堰安全风险的因素分析及控制钢板桩围堰是工程施工中常见的一种支护结构,在土方开挖和混凝土浇筑过程中起着很重要的作用。
钢板桩围堰的施工过程中存在着一定的安全风险,若不加以有效控制,可能会导致严重的事故发生。
本文将对钢板桩围堰的安全风险因素进行分析,并提出相应的控制措施,以期能够提高钢板桩围堰施工的安全性。
1. 地质条件地质条件是钢板桩围堰施工中需要重点关注的安全风险因素之一。
如果施工现场的地质条件较差,比如土层松软、易坍塌等,将对钢板桩的打桩质量和围堰的稳定性构成威胁。
2. 施工人员操作不当由于钢板桩围堰的安装和拆除需要一定的技术,如果施工人员操作不当,可能会导致钢板桩的变形、破损,从而影响围堰的安全性。
施工人员在操作时还需要注意自身的安全,比如戴好安全帽、穿戴好安全带等,以防止发生坠落事故。
3. 设备故障在钢板桩围堰的安装和拆除过程中,使用的施工设备如打桩机、起重机等可能会出现故障,如果不能及时发现和处理,将会给施工现场的安全带来隐患。
4. 气候变化气候变化也是钢板桩围堰施工中的一个安全风险因素。
比如在雨雪天气条件下施工,易造成施工现场的湿滑和泥泞,从而增加了施工人员和设备的摔倒和滑倒风险。
5. 施工现场管理不善如果施工现场管理混乱,比如物料堆放不规范、交通不畅、安全警示标识不清晰等,都可能会增加钢板桩围堰施工的安全风险。
二、钢板桩围堰安全风险的控制措施1. 按照实际地质条件选择合适的围堰结构针对不同的地质条件,应选择合适的钢板桩类型和桩长,以确保围堰的稳定性和施工的顺利进行。
应进行地质勘察,并根据勘察结果制定相应的施工方案。
2. 提高施工人员的技术水平施工人员应接受专业的培训,提高操作技术水平,严格按照操作规程进行施工,确保钢板桩的安装和拆除过程中不出现差错。
3. 加强设备的维护和检查施工单位应定期对施工设备进行维护和检查,发现问题要及时处理,确保施工设备的正常运行,避免设备故障对施工安全的影响。
新型钢板桩围堰应用与分析随着城市化进程的加快和基础设施建设需求的增加,围堰建设在城市建设中扮演着越来越重要的角色。
而在围堰建设中,新型钢板桩围堰因其施工方便、成本低、效果好等特点而备受青睐。
本文将围绕新型钢板桩围堰的应用和分析展开讨论。
1. 河道治理在河道治理中,新型钢板桩围堰可以用于堤防加固、护坡支护、人工河道边坡保护等工程,有效防止河道水土流失,提高河道航运能力,为城市交通和物流发展提供有力支撑。
2. 水库坝基围护在水库坝基围护中,新型钢板桩围堰可以用于坝体保护、坝基排水、坝下渗抗渗等工程,可有效增强水库坝基的抗渗能力,提高水库的安全稳定性,保障水库的正常运行。
3. 地铁、桥梁施工在地铁、桥梁等市政工程的施工中,新型钢板桩围堰可用于对边坡开挖进行支护,对基坑进行围护,起到保护周边建筑和交通设施的作用,简化施工过程,提高施工效率。
4. 围墙建设在围墙建设中,新型钢板桩围堰可以取代传统的砖石围墙和混凝土墙,成本更低,施工更快,维护更方便,且外观更美观大方,广泛应用于工厂、学校、公园等场所。
5. 其他领域除了上述应用领域外,新型钢板桩围堰还可用于临时围场、码头建设、水产养殖等领域,发挥着重要作用。
二、新型钢板桩围堰的优势1. 施工方便快捷新型钢板桩围堰采用直接振打法安装,不需要混凝土浇筑,施工更加便捷,大大缩短了施工周期。
2. 成本低廉与传统的混凝土围堰相比,新型钢板桩围堰的材料成本和施工成本都较低,可以在一定程度上节约项目经费。
3. 效果显著新型钢板桩围堰在防护效果方面表现突出,能有效抵御水流侵蚀,土石冲刷,坡面塌方等危害,提高了工程的耐久性和安全性。
4. 灵活性强新型钢板桩围堰的尺寸和形状可以根据具体工程需要进行调整,可以适应不同地质条件和工程要求。
5. 环保节能新型钢板桩围堰的安装过程中不会产生废弃物和二次污染,与其他围堰相比更加环保节能。
双壁钢套箱围堰施工分析随着桥梁科学技术的不断发展,在水深、流急、复盖层厚的水文、地质条件下修建桥梁基础时,近年来设计了一种双壁钢围堰的防水结构。
介绍双壁钢围堰的基本特点及技术创新。
标签:双壁钢围堰;桥梁基础;桥梁施工1 特点(1)利用双壁钢围堰重量轻、浮力大的特点,使钢围堰浮运就位起吊下水后能象船体一样稳定垂直地自浮于墩位处水面上。
(2)钢围堰制造、拼装、接高的所有焊缝,质量要求很高。
所有焊缝除满足设计要求外,还必须经水密试验确保不漏水。
(3)双壁钢围堰平面为一回形钢环结构,刚度好,施工方便,是刚劲可靠。
2 适用范围双壁钢围堰适用于水深、水流急、覆盖层厚等水文、地质条件下的深水基础施工,长江水域中的桥梁多用这种施工方案。
2.1 施工工艺围堰制造及拼装:围堰按照事先划分好的节段在工厂制造,运到施工现场进行组拼,合理的节段划分要使节段重量在工厂及组拼场起重机的起重能力范围内,并尽量减少拼接的焊接工作量。
围堰的制造要满足《钢结构制造规范》的要求,着重控制结构的尺寸和焊缝质量,并保证围堰侧板有良好的水密性。
各节块围堰组拼时应按车间内编号顺序进行。
各节围堰先点焊组拼成整体然后对围堰直径、倾斜度及围堰结构等进行测量检查合格后方能全面施焊。
围堰焊接完毕,应对焊缝认真检查,对壁板和隔舱板焊缝进行煤油渗透检查,不合格的应予以补焊。
各块组成部分:材料:内、外侧壁板,隔舱板及加劲板,内、外壁水平环板为Q235B钢板;竖向加劲肋和斜撑为角钢。
要求:①施工前,必须按有关标准规定对原材料的性能和各项技术指标进行抽样复检,合格后方可进行生产。
②型钢必须预先进行校正。
③壁板采用自动切割机下料,型钢用气割下料。
④下料时考虑焊接收缩余量。
⑤需对边缘加工的零件,单边预留2mm的加工余量。
2.2 各节块组拼轮廓及平面尺寸的控制:拼装过程中必须严格控制侧板接缝位置平顺,块与块拼装时必须保证水平环板对接平顺,顶端拼接板平面平整。
围堰焊接要求:焊接要求:①水平环板与隔舱板开坡口等强焊接。