编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES5页第PAGE\*MERGEFORMAT5页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT5页深水承台单壁钢吊箱结构设计与施工摘要：结合富春江特大桥主桥深水承台的施工，介绍单壁钢吊箱围堰结构，叙述单壁钢吊箱的设计思路和施工要点。关键词：深水承台单壁钢吊箱围堰设计施工一、工程概况杭州至千岛湖高速公路杭州至桐庐段富阳富春江特大桥位于富阳市东洲街道的张家村以南至灵桥镇北侧，全桥长1679.5m，全宽33.5m，分上下行两幅。主桥为68+2×120+68m三向预应力混凝土刚构-连续组合梁桥，主桥下部为下部采用薄壁空心墩。主桥61#、62#、63#墩每个墩单幅桩基为9根Φ2.0m钻孔灌注桩，横桥向3排，每排3根，主桥墩位于富春江深水区，最深高程达-12.500m。承台顶面设计标高为+4.000m，底面设计标高为0.000m，承台平面尺寸为14.20×14.20m。二、单壁钢吊箱的设计1构造形式的选择围堰是用于水下施工的临时性挡水设施。深水围堰施工常采用钢吊箱围堰，经过对吊箱侧板的单壁、双壁两种方案进行比较（如表1所示），决定采用单壁结构。表1钢吊箱双壁结构与单壁结构对比形式材料用量优点缺点双壁结构侧板材料用量125.21吨，底板材料用量35.14吨，内支撑材料用量25.00吨，合计185.35吨。（1）吊箱拼装及下沉充分利用水的浮力，下沉不用大型起吊设备；（2）侧板刚度大，内支撑材料用量少。（1）材料用量多，加工难度大；（2）在钻孔平台下拼装侧板，难度大，焊接工作量大；（3）下沉工艺复杂，工期长。单壁结构侧板材料用量83.71吨，底板材料用量30.35吨，内支撑材料用量28.76吨，合计142.82吨。（1）节省材料，加工方便，加工质量易控制；（2）装、拆方便，可兼做承台施工模板；（3）承台施工完毕，拆除侧板又可作为施工模板；（4）下沉工艺简单、节省时间；（5）在钻孔平台上拼装侧板，焊接工作量小，拼装容易。（1）侧板刚度小，内支撑材料用量多；（2）下沉时需用大型起吊设备。2设计条件（1）水文条件根据富阳市水利局提供的水文资料并结合吊箱施工时间，确定钢吊箱设计抽水水位为＋7.500m，水流速取为1.00m/s。（2）工况条件设计受力状态主要按以下几个工况进行分析：①拼装下沉阶段；②封底混凝土施工阶段；③抽水后、承台施工阶段。（3）结构设计条件综合各工况条件、水文条件确定钢吊箱结构设计条件：围堰平面内净尺寸：14.20m×14.20m(考虑到吊箱围堰侧板兼做承台模板，所以与承台平面尺寸相同)；侧板顶面设计标高：7.500m；底板顶面设计标高：-2.500m；内支承标高：4.500m和7.000m；设计抽水水位：7.500m。3结构简介（如图1、图2）图1钢吊箱整体结构立面图图2钢吊箱整体结构平面图根据钢吊箱使用功能，将其分为底板、侧板、内支撑、吊挂系统四大部分。（1）底板吊箱底板由底模托梁和底模组成，纵横边梁各设2道，每道由通长2[40a型钢组成，纵横中梁各设4道，每道由通长单根I40a型钢组成。纵、横梁之间的斜撑为2[22a型钢（吊杆梁处为2[40a型钢），纵梁之间和横梁之间分别设置∠100×80×8角钢加劲肋。顶板为δ=8mm钢板。吊箱分块的作用：是为了在承台施工完毕后，方便吊箱的拆除，以减少材料的损耗，降低成本。（2）侧板侧板由型钢、角铁及钢板焊接而成。侧板分为上、下两层。分块的原则主要是为了便于加工和运输，避免产生超标变形，所以分块较小。轧制工字钢、槽钢的焊接拼装，采用拼接连接板，并按被拼接的工字钢、槽钢截面面积的等强度条件来确定。根据螺栓的受力计算，结合螺栓的规距要求，底板与侧板及侧板与侧板的连接都采用Φ20mm的普通螺栓[1]。（3）吊箱内支撑内支撑由内圈梁、水平斜撑杆二部分组成。设上下两层。（4）吊箱吊挂系统：吊挂系统由纵、横梁、吊杆及钢护筒组成。横梁共计3排，设在钢护筒顶，每排由两片贝雷梁组成。纵梁设置在贝雷梁上，共6排，由2I56型钢组成。吊杆是由Ф32mm精扎螺纹粗钢筋及与之配套的连接器、螺帽组成。4设计计算（1）荷载取值由《铁路桥涵设计规范》[2]荷载组合V考虑钢吊箱围堰设计荷载组合。水平荷载∑Hj与竖直荷载∑Gj分别见式1、式2。∑Hj＝静水压力+流水压力+风力+其他………………………………………………（1）∑Gj＝吊箱自重+封底混凝土重+浮力+其他…………………………………………（2）其中：单位面积上的静水压力按10kN/㎡计，水压随高度按线性分布；流水压力P=0.8Aγv2/(2g)[3]