【正文】 混凝土重為：(4) 抗浮系數(shù)。模型建立的好壞會(huì)直接影響以后的分析計(jì)算，因此，在模型中必須完全反映結(jié)構(gòu)形狀、材料特性、荷載狀況、邊界條件等因素，單元的劃分要均勻、精細(xì)一些，避免病態(tài)問題的出現(xiàn)。本設(shè)計(jì)中計(jì)算了兩種工況下的圍堰受力狀況，即：工況一，雙壁鋼圍堰在水下清基完成后封底混凝土灌注前；工況二，雙壁鋼圍堰壁腔在水下封底混凝土灌注完畢并抽出水后。工況一下鋼圍堰體1/4模型(模型1)三維視圖見圖31，工況二下鋼圍堰1/4模型（模型2）三維視圖見圖32。圖35 工況一（左）和工況二（右）荷載作用圖外壁面板應(yīng)力分析結(jié)果見圖36，內(nèi)壁面板應(yīng)力分析結(jié)果見圖37。外壁環(huán)板位移應(yīng)力結(jié)果見圖310，內(nèi)壁位移分析結(jié)果見圖311。內(nèi)支撐應(yīng)力分析結(jié)果見圖313。鋼圍堰變形結(jié)果見圖315。外壁豎肋應(yīng)力分析結(jié)果見圖318，內(nèi)壁豎肋應(yīng)力分析結(jié)果見圖319。水平桁架應(yīng)力分析結(jié)果見圖322。混凝土應(yīng)力分析結(jié)果見圖324。鋼圍堰變形結(jié)果見圖325。如分析中某些桿件超出了材料的容許應(yīng)力，我們要找到原因后在進(jìn)行材料選擇的分析。圖325 鋼圍堰變形三維視圖第4章 雙壁鋼圍堰施工工序雙壁鋼圍堰施工的主要工序?yàn)椋轰搰呒庸ぶ谱鳌搰咂囱b→鋼圍堰下沉接高→拼裝水上施工平臺(tái)及下沉鉆孔樁鋼護(hù)筒→鋼圍堰封底→鋼圍堰內(nèi)抽水→樁、承臺(tái)和墩身的施工→鋼圍堰拆除及回收。其目的是使鋼圍堰外形尺寸達(dá)到要求的精度，以保證每座胎架組焊出來的產(chǎn)品尺寸的一致性。(3) 分塊組裝。焊接后要保證焊接變形符合規(guī)范要求。在浮船龍門吊的拼裝平臺(tái)上畫出鋼圍堰的刀角線，每個(gè)分塊設(shè)置三個(gè)墊墩及測(cè)量標(biāo)桿，所有墊墩用水平儀測(cè)定基準(zhǔn)平面。(3) 定位塊吊裝。吊裝定位塊相鄰的分塊、預(yù)留約10cm間距，測(cè)量找正后以隔艙線為準(zhǔn)。(6) 水密性試驗(yàn)。底節(jié)鋼圍堰拼裝完成后，拆除拼裝平臺(tái)使底節(jié)下水 ，通過測(cè)量及調(diào)整錨錠系統(tǒng)采用平臺(tái)鋼管樁作為定位導(dǎo)向，使圍堰中心移至墩中心設(shè)計(jì)位置，然后均勻下放使刃腳入水，入水后鋼圍堰處于懸浮狀態(tài)，將其臨時(shí)固定在墩位處，然后澆筑兩米深的混凝土。鋼圍堰刃角著床后為使其下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，采用水中吸泥配合壓重下沉方法進(jìn)行。鋼圍堰外河床沖刷嚴(yán)重時(shí)，在外圍拋填沙袋防止圍堰周圍河床進(jìn)一步?jīng)_刷，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。封底時(shí)先澆注圍堰上游，再澆注圍堰下游。導(dǎo)管用手拉葫蘆吊掛于平臺(tái)梁上，共有16根，其布置如圖31所示。首批封底混凝土澆注完成后，～。澆注過程中注意控制每一澆筑點(diǎn)標(biāo)高及周圍5m范圍內(nèi)的測(cè)點(diǎn)都要測(cè)一次，并記錄灌注、測(cè)量時(shí)間。如果有漏水或者變形的地方，應(yīng)注意暫停抽水，待處理完畢并觀察不再變形及漏水以后再繼續(xù)抽水。當(dāng)然，對(duì)于一些大型基礎(chǔ)采用鋼套箱圍堰，有時(shí)將圍堰作為橋梁下部結(jié)構(gòu)的一部分，可不進(jìn)行圍堰的回收。(4) 鋼圍堰加工及拼裝連接時(shí)，應(yīng)盡量使用平焊，減少仰焊作業(yè)，確保焊縫質(zhì)量。各構(gòu)件間的接縫、各分塊間的拼接縫均應(yīng)無凹凸面。(4) 混凝土的頂面高程要求控制在0～+10cm，要求測(cè)量人員加大測(cè)量的頻率及測(cè)點(diǎn)的數(shù)量，真實(shí)的反映混凝土頂面高程的情況。(4) 在鋼圍堰壁體拼接時(shí)，只有在完全確定安裝的壁體固定穩(wěn)固后，龍門吊方能脫鉤，否則嚴(yán)禁脫鉤。總之，雙壁鋼圍堰是一種大型的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)橋梁墩臺(tái)的施工起著關(guān)鍵性作用，在施工時(shí)要嚴(yán)格遵守各道工序，確保施工質(zhì)量和施工安全。(2) 在考慮了自重、流水壓力、風(fēng)荷載及漂浮物對(duì)圍堰的撞擊力等外力的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對(duì)圍堰的抗滑移、抗傾覆和抗浮穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。(4) 圍堰的加工一定要保證桿件位置的正確，圍堰的拼接一定要保證焊縫的質(zhì)量，在圍堰下沉?xí)r應(yīng)保證下沉的準(zhǔn)確，隨時(shí)進(jìn)行糾偏。(6) 本設(shè)計(jì)除采用簡(jiǎn)化的手算方法外，還運(yùn)用了MIDAS有限元分析軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體建模，并對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果與手算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。當(dāng)然本設(shè)計(jì)的完成與指導(dǎo)老師的辛勤工作以及同學(xué)們的熱心幫助是分不開的。自畢業(yè)設(shè)計(jì)一開始，艾老師就嚴(yán)格的要求我們，為我們布置下每一周的任務(wù)，因此我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能順利完成。盡管這些新材料在輕型交通的“道路”上使用成功了,但是鐵路橋梁的顯著特點(diǎn)是需要更強(qiáng)的橋梁來承受更大的荷載。后來的事態(tài)發(fā)展導(dǎo)致了其他解決方案，但在那時(shí)上述兩種方法提供了一門對(duì)土木工程專業(yè)藝術(shù)的經(jīng)典研究。十八世紀(jì)三十年代的歐洲工程師們認(rèn)為用這種吊橋適應(yīng)鐵路交通是不可能的。第一個(gè)對(duì)尼亞加拉河大橋的重要的建議來自英國工程師弗朗西斯霍爾和一名外籍學(xué)徒德福托馬斯。他的建議是道路橋梁將受到比沒有馬的馬車還要大的載荷。兩大鐵路的業(yè)主看到了尼亞加拉大瀑布是一個(gè)有待開發(fā)之地并且著手于使之快速成為上層階級(jí)的游玩之地，就像進(jìn)入了十九世紀(jì)的迪士尼樂園。“我不知道”，他說，“在整個(gè)專業(yè)方案中，會(huì)有這一個(gè)項(xiàng)目使我如此高興的去完成”。他答應(yīng)了在1849年5月1日完成成了橋梁。主要是由于駕車要通過低洼地和繞過已建成的小鎮(zhèn)；這兩種因素的結(jié)合導(dǎo)致了適應(yīng)不利地形的橋梁的產(chǎn)生，而不是僅僅穿過河流和山谷的橋梁。1810年托馬斯德福已采取了建設(shè)一座穿過梅奈海峽公路大橋作為倫敦和霍利黑德路必要聯(lián)系的公路橋梁的挑戰(zhàn)。這座著名的橋梁，有當(dāng)時(shí)世界上最大的凈跨度（580英尺），由于受到風(fēng)振動(dòng)、大變形和交通荷載沖擊所產(chǎn)生的震動(dòng)影響使得這座橋沒能完全成功。盡管德福的倫敦和霍利黑德路是一個(gè)巨大的成功，但是一條鐵路線將更有助于倫敦和都柏林之間旅客交流和經(jīng)濟(jì)貿(mào)易。盡管這樣會(huì)造成一些問題，但喬治斯蒂芬森仍贊成霍利赫德這個(gè)終端并且建議用單線鐵路通過德福橋來解決這些問題。這是一種很好的材料，但不是很容易加工成復(fù)雜的形狀。大約在1850年，許多管桁橋梁在英國、加拿大和埃及被建成。后來，小寬度的箱梁（不用來讓一列火車通過）被費(fèi)爾貝恩用來作為縱梁以支撐鐵路的橋面。拱橋的力學(xué)行為很好被理解。另一座值得讓人注意的拱橋是托馬斯德福于1814年在蘇格蘭的克雷蓋拉希建造成的斯佩河拱橋。在1850年，木制桁式拱橋開始在美國使用并帶動(dòng)了道路和鐵路交通的發(fā)展。這兩種方案都滿足了他們所在時(shí)代的需要，但是面對(duì)軌道交通和機(jī)車荷載的增加，沒有一種方案能作為最終的解決方案并且其他的方案還要提早研究。在這些設(shè)計(jì)獲得成功之前都經(jīng)歷了許多次失敗的嘗試。兩種設(shè)計(jì)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，斯蒂芬森的管桁橋變成了箱形梁橋。尼亞加拉大吊橋服務(wù)于鐵路需求已將超過了四十年。這座輕盈飄逸的橋梁是由一個(gè)桁架拱通過徑向立柱和X型支撐連接到橋面板上的。世界上第一個(gè)鑄鐵大橋建在英格蘭煤溪谷的塞文河上，它是亞伯拉罕達(dá)于1779年建成的。拱橋是最早類型的橋梁，它是最早采用了鑄鐵的橋梁。許多橋梁采用了這種形式。之后，熟鐵被做成了一個(gè)箱型截面的梁，開始在中等跨度橋梁中使用。梁（管狀梁）橋。調(diào)查中有二個(gè)港口終端在考慮之中，一個(gè)是既有的霍利赫德港口，另一個(gè)是在Porthdynlleyn的新的港口。修理工作包括橋面板的加強(qiáng)。然而，這是英國海軍所不能接受的，因?yàn)樗茨軡M足在該航道上通航的凈空要求。吊橋。被許諾的鐵路橋未完成?！斑@座橋”，他說：“穿過尼亞加拉瀑布的下方，這將是很安全的，并且在各方面適合鐵路建設(shè)。查爾斯埃萊（1810 1862），急于興建這座橋。十九世紀(jì)中葉,鐵路使尼亞加拉瀑布成為了一個(gè)主要的旅游勝地。這座橋梁是一坐類似于當(dāng)時(shí)建設(shè)中的德福托馬斯的著名梅奈海峽大橋。這就是于1855年竣工的通過安大略省的克利夫頓和紐約的尼亞加拉大瀑布之間的尼加拉河峽谷的西部鐵路，是世界上第一個(gè)成功的鐵路吊橋。作為一個(gè)橋梁工程師，他認(rèn)為只有在美國以外延長(zhǎng)他的公路和鐵路的吊橋才能橫跨美國和加拿大之間的尼亞加拉峽谷。最初，當(dāng)時(shí)的最聰明的兩個(gè)工程師使用了兩種不同的方法。最后，向所有在學(xué)習(xí)、生活上給予我關(guān)心和幫助的各位老師和同學(xué)表示深深的謝意。三個(gè)多月來，艾老師不僅在設(shè)計(jì)工作上對(duì)我大力幫助，生活上也非常關(guān)心、照顧。軟件只是我們學(xué)習(xí)的一個(gè)工具，更重要的是我們自己對(duì)知識(shí)的掌握。圍堰下沉?xí)r，不可用過多的壓艙混凝土，應(yīng)因地制宜的選擇材料，以利于圍堰的回收。(3) 在確定圍堰封底混凝土厚度時(shí)，在滿足規(guī)范規(guī)定的最小值的情況下，以滿足抗浮穩(wěn)定性為指導(dǎo)設(shè)計(jì)，然后驗(yàn)算混凝土強(qiáng)度要求。在圍堰構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，要與承臺(tái)的構(gòu)造相協(xié)調(diào)，避免尺寸過大，造成材料的浪費(fèi)。(6) 雙壁鋼圍堰施工系大型水上施工多工種聯(lián)合作業(yè)，安全工作必須遵照《鐵路橋涵施工技術(shù)安全規(guī)則》辦理。(2) 雙壁鋼圍堰在浮箱或浮船上組拼或定位時(shí)，浮船或浮箱的 4個(gè)方位均設(shè)置纜風(fēng)繩并下錨固定，在錨定路線上設(shè)浮標(biāo) 。(2) 加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)測(cè)，及時(shí)測(cè)量混凝土標(biāo)高，防止混凝土面超高。(6) 鋼圍堰較大塊件，在存放、運(yùn)輸和起吊過程中，必須進(jìn)行必要的支襯，以防變形。(2)需要改變材料型號(hào)、尺寸時(shí)，必須經(jīng)過工程部批準(zhǔn)并出具變更設(shè)計(jì)文件后方可變更。在圍堰內(nèi)抽水過程