單壁有底鋼套箱數值分析與施工技術

曹岳嵩

(湖南省交通水利建設集團有限公司， 湖南 長沙 410008)

橋梁下部構造水下基礎施工常采用的方法有沉井、鋼圍堰和鋼套箱等[1-3]。沉井和鋼圍堰的施工復雜，周期較長且材料用量大；而鋼套箱方案施工便捷，材料用量合理并能回收再利用，因此在高樁承臺施工中應用廣泛。桑植雙門島大橋施工水深達35 m，水中系梁采用單壁有底鋼套箱方案施工。本文建立了鋼套箱的空間模型，模擬其受力情況，以便于對圍護方案更進一步優化研究，并確保其結構安全。

1 工程概述

大橋位于賀龍水庫庫區，橋位處河面寬度約220 m，地形起伏大，主墩施工水深為24.15～34.50 m，其上部結構采用5×50 m預制T梁。

結合橋型、地質與水文條件等，大橋采取單壁有底鋼套箱施工水中系梁和立柱。鋼套箱圍堰由底板、側板、內支撐3部分組成，通過側板和封底混凝土形成的圍水結構為系梁施工提供無水的干體施工環境，其布置見圖1。

圖1 鋼套箱布置圖(單位： cm)

鋼套箱含底板總高度8 m，平面尺寸為10.58 m×4.58 m，頂標高288.50 m。封底砼底標高281.20 m，按最大水位288.50 m考慮，水頭差7.3 m。鋼套箱側板豎肋采用I28b，水平肋采用12 mm厚鋼板，豎向連接采用12 mm封邊鋼板。底板主龍骨采用2I45b，上鋪[22b型鋼橫肋，頂面滿鋪10 mm鋼板做為底模。鋼套箱共設2道水平圈梁和內支撐，圈梁采用2[40b,上下蓋12 mm鋼板，內支撐采用2[25b,上下蓋12 mm鋼板。圈梁和內支撐焊成整體，圈梁和套箱間縫隙采用鋼板抄墊密實。套箱鋼結構材質除吊桿外，其余材質均為Q235B。

2 鋼套箱受力分析

2.1 有限元模型的建立

為了驗證鋼套箱的結構安全，采用結構分析軟件，對其進行了詳細的分析[4-6]。……