鋼圍堰施工中承臺封底混凝土厚度的驗算在高速公路工程中的許多結(jié)構(gòu)，如橋梁基礎(chǔ)、墩臺等，一部分位于江河、湖泊中，水中作業(yè)不可避免。在其施工時，常采用圍堰施工方法，但無論何種圍堰，其都是為了止水，以實現(xiàn)承臺在無水環(huán)境中施工，因此在施工中必須進行水中混凝土封底，再進行后續(xù)施工。由于封底混凝土是一道重要的施工工序，數(shù)量較大，驗算并合理地選擇水下封底混凝土厚度，是保證施工質(zhì)量、安全的重要環(huán)節(jié)。1、 封底混凝土厚度驗算模型本次驗算基于midas軟件進行有限元求解，建立分析模型，鋼材等相關(guān)參數(shù)的取值依據(jù)公路橋、鋼結(jié)構(gòu)等相關(guān)規(guī)范。通過對封底砼不利工況下的應力和位移、抗浮穩(wěn)定性驗算，鋼套箱各構(gòu)件的應力、位移組合進行計算分析，確保各部位所受的力和位移都小于容許值,以保證封底砼能夠滿足要求。2、 工程實例2.1工程概況廣東省江門市某西江特大橋為獨柱雙塔中央索面預應力混凝土斜拉橋，橋梁跨徑為57.5+172.5+400+172.5+57.5m，橋長860m橋?qū)?0.8m。橋址位于順德遠安與江門外海之間的西江主干流的微彎處，江面寬約860m根據(jù)施工計劃，承臺施工在124月份，施工處于低水位期間，根據(jù)水文資料，鋼套箱設(shè)計時取最高設(shè)計水位取+3.00m,最低設(shè)計水位+0.29m進行控制主橋承臺為整體式，尺寸為34.5m（橫橋向）X24.5m（縱橋向）x6m（高度），矩形圓端形承臺周邊設(shè)置圓端尖角。承臺頂標高為+4.53m,底標高為-1.47m，基礎(chǔ)采用29根梅花形布置的直徑為2.5m的鉆孔灌注樁。主墩承臺施工采用單壁有底鋼套箱施工，結(jié)構(gòu)尺寸為34.5X24.5m,封底混砼厚度為1.5（1.2+0.3）m,如圖1。鋼吊箱頂、底標高：其頂、底標高分別按+4.93m、-3.58m。設(shè)計C20封底砼軸心抗拉強度設(shè)計值為1.06Mpa。2.2驗證結(jié)果2.2.1封底混凝土受力和位移：主墩封底混凝土厚度為1.5m（1.2m+0.3m）分層澆筑.工況一：高水位+3.0m情況下，鋼套箱內(nèi)抽水完畢。荷載為1.2m封底砼自重，5.97m水浮力，靜水壓力、流水壓力。通過midas軟件進行有限元求解，如圖2。由模型可知，1.2m厚C20封底砼最大拉應力為0.8MPa、最大壓應力2.8MPa,軸心抗拉設(shè)計值為1.06MPa，軸心抗壓設(shè)計值9.2MPa,封底砼強度滿足要求。工況二：低水位+0.29m情況下澆筑第一層承臺砼荷載為：1.5m封底砼自重、2.5m承臺砼自重、3.26m水浮力，在上述荷載組合情況下，由有限元模型可知， 1.5m厚C20圭寸底砼最大拉應力為0.6Mpa，最大壓應力為0.7MPa；軸心抗拉設(shè)計值為1.06MPa,封底砼強度滿足要求。2.2.2抗浮穩(wěn)定性驗算工況一：高水位+3.0m情況下鋼吊箱內(nèi)抽水完畢施工荷載有：結(jié)構(gòu)自重G=372.0t、封底砼自重Q=1625.3t、鋼吊箱浮力F浮=4042t、護筒與封底砼的粘結(jié)力C=4209t?？垢》€(wěn)定系數(shù)：K=(G+Q+C/F浮=(372.0+1625.3t+4209)/4042t=1.53>1，封底砼厚度滿足抗浮穩(wěn)定性要求。工況二：低水位+0.29m情況下澆筑第一層承臺砼施工荷載有：結(jié)構(gòu)自重、封底砼自重Q=2031.9t、第一層承臺砼自重Q仁3527.6、鋼吊箱浮力F=1840.0t浮、護筒與封底砼的粘結(jié)力C=5354.3t、鋼護筒增設(shè)錨筋的錨固力N=1993.5t?？够休d力系數(shù)：K=(F浮+C+N)/(G+Q+Q1)=(1840.0+5354.3+1993.5)/(372.0+2031.9+3527.6)=1.55>1.2。封底砼滿足施工低水位澆注承臺混凝土承載力要求。2.2.3鋼套箱各構(gòu)件的應力組合計算分析工況一：鋼吊箱內(nèi)外側(cè)水頭一致，澆筑首層封底砼(1.2m厚)工況二：+0.29m低水位時，第一層承臺砼澆筑階段施工荷載：鋼吊箱自重G=372.0t、封底砼浮自重、封底砼浮側(cè)壓力、流水壓力；第一層承臺砼自重、第一層承臺砼側(cè)壓力、鋼吊箱外靜水壓力、水浮力、流水壓力。在兩種工況作用下，鋼吊箱各構(gòu)件的計算結(jié)果匯總?cè)缦卤順?gòu)件名稱允許應力（MPa）允許位移（mm）工況一工況二備注MPa）最大組合應力（MPa）構(gòu)件位移（mm）最大組合應力構(gòu)件位移（mm）主龍骨188.519.740.610.735.10.9滿足要求次龍骨188.519.777.810.823.81.0主橫肋188.51299.710.816.80.6次橫肋188.51223.110.731.81.0側(cè)面板188.52031.310.89.71.0外圍囹188.53521.210.812.90.9內(nèi)圍囹188.53519.510.613.60.6內(nèi)支撐1823027.511.911.70.6主梁188.512.5125.87.0//底板縱梁188.518.756.713.1//底板分配梁188.518.794.316.1//底板面板188.52079.616.1//主梁支點反力//404.5KN///吊桿631KN/312KN///從以上計算可知，封底厚度采用1.2m+0.3m后，在各種工況下，變形與應力都滿足要求，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、施工安全。主要結(jié)論本文以工程實踐為依托，對橋梁承臺封底混凝土厚度進行驗算。基于midascivil的有限元方法，通過對封底砼不利工況下的