钢板桩设计计算

板桩设计计算758A:91.0m8.47,2.4m30+30mB:91.2m8.48.2m,2.6m40+40mC:81.0m8.47m,2.4m25+25mD:81.2m8.48.2m,2.6m30+40mE:61.2m8.45.34,2.5m25+30m20°；F:91.2m8.48.34,2.6m33.5+33.5m20°；G:91.2m8.48.872,3.0m40+40m40°；H:101.0m27.04.5,1.5m桥基础拟采用 拉森Ⅳ钢板桩实施围护，以确 保基坑安全开挖、承台结构和墩身结构的顺利施工。 二、地质情况 根据地质勘察报告显示：勘察深度范围内（河床底至钻孔桩底） 可分为 7个地质单元层 ，钢板桩深度主要在 ：层为 工 ，⑵黄～灰黄色粘土和 灰黄～灰色砂质 粉土,(3)灰色粉质 粘土三、钢板桩施工 方1、钢板桩的 选用根据工 程所在地 场地 特点，结 合钢板桩的 特性、施工 方法等方面进行考虑，选用 Ⅳ型钢板桩。 Ⅳ型WUR13型冷弯钢板桩 桩宽度适中 ，抗弯性能好 ，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长 度。 2、打桩设备拟采用Z550型液压振动沉桩机，作为沉设钢板桩的主要动力。投入钢板桩打拔桩机1台用于施工。打拔桩机为挖掘机加液压高频振动锤改装而成，激振力220kN。四、钢板桩设计方案现对承台钢板桩围堰设计进行计算如下： 上海 8三标桩基 8根，承台 5个。承台宽 m，长 ～ m（ #台除外， # 台长 宽为 m。根据地质 勘察报告显示 ：勘察深度范围 内（河床底至钻孔桩底 ）可分为 7个地 质单元层。 为保证设计安全，取土的重度选为： m3，内摩擦角选 为 Φ=20.1°。2、现 场实际情况 施工现 场已经 打设 9米 长 Ⅳ型钢板桩， 并提供以 下 数 据： 打设钢板桩 尺寸 为 沿道路 方 向 承台 尺寸两侧各 加 m； 钢板桩 露出 地 面 高度为 0.5米 。3单 支撑 钢板桩计算 支撑 层 数和间距 的 布置是 钢板桩施工中的重要 问题 ，根据现 场 的 支撑 材 料 和 开 挖深度 ，我们 采取 在 钢板桩内 侧 加 一 层围 囹 并 设 置支撑，按单支撑进行钢板桩计算 。围堰采用钢板桩， m， [f]=350Mpa。418.8KN/m3=20.1°51.5m20KN/m2计。基坑开挖深4m.钢板桩平面布置板桩类选择支撑布置形式板桩入深基底稳定性设计计算如下：作用于板桩上压力强及压力分布图ka=tgа（45°-φ/2）=tgа（45°-20.1/2）=0.49Kp=tgа（45°+Ф/2）=tgа（45°+20.1/2）=2.05板桩外侧均布荷载换算填高h1，q=20KN/m2q=46.6KN/m2钢板桩压力分布图h1=q/r=20KN/m2÷18.8KN/m3=1.06m基坑底以上压力强Pa：1Pa=r*(h1+4)Ka=18.8×(1.06+4)×0.491=46.6KN/m2Eay2.53m.(2)确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的间距,根据拉森Ⅳ型钢板桩 能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:3 6[f]w

3 63501346105h==313cm=3.13m

rka =

18.810

0.49钢板桩内支撑封底砼h1=1.11h=1.11×3.13=3.47mh2=0.88h=0.88×3.13=2.75m根据具体情况，确定采用【桥涵（施工手册5-44S2=0.525×4-0.16×（0.34×4+0.12）=1.87m（ ）3型冷弯钢板桩厚度 以m以m围囹受力计算如下 :围囹采用2I40a工字钢，翼板间每隔1m采用钢板满焊连接，形成半封闭箱型结构。钢材屈服强度值，钢材抗压强度设计值m。a工字钢惯性矩静力矩（x）m，截面模数m。支承力：9（7）P2=78.49×10/7=112.13kN弯距σmax（ 0）m＜ m，满足要求。 c.剪力 τ=RSx/(Ix×t)=R/(t×Ix/Sx)=94.18×103/(5×10-3×68.2×10-2)＜ [a，满足要求。 （ ）横桥向支撑杆，采用 φ00的钢管，支撑在顺桥向支 撑上，型钢与钢管之间满焊连接。 钢管外径 m，管壁厚度 m，钢材屈服强度 值 m，钢材抗压强度设计值 2。①钢管截面 积A=1/4π(D2-d2)=π/4×(302-282)=91.06cm2②钢管的回转半径 截 面 惯 性 矩 I= π × (D4-d4)/64= π (304-284)/64=9584.1cm4截面回转半径 i=(I/A)1/2=(9584.1/91.06)1/2=105.25cm③钢管的长细比 λ=l/i=2150/105.25=20.4<[λ]=150,满足要求。 ④钢管的稳定性 σ =P/A=262600/9106=28.8N/mm2 ＜fy=215N/mm2,满足要求。 （6）钢 板桩入土深度 X：采用。Kn=r(Kp-Ka)=18.8×(2.05-0.49)=29.328KN/m3e1=MQ=rKaH=18.8×0.49×5.06=46.613KN/m2DB＇板桩上的 荷载 GDB＇N＇一半传至 D点另一半 传至土压力 B ＇， 故 有 rKaH （ L+x ）/2=r(Kp-Ka)x2/2R即r(Kp-Ka)x2-由上面知，支撑距基坑底的1.87m，即L=1.87m，代上式，得，x=2.69mR

D GLQKn xOr（Kp-Ka）xB9-4.5m=4.4m>2.69m，满足要求。(7)基坑底部的隆起验算,,:r=18.8KN/m3c=21.1Kpaq=20KN/m2K=C/q+rh1.2h(2C-1.2q)/1.2r(2*3.14*21.1-1.2*20)/1.2*18.84.8m4.8m(3m)，(Kh+2tr/hrw1.5r=rs-rw=18.8-10.0=8.8KN/m3,t=4.5m h=4.0m rw=10.0mK=(4+2×4.5)8.8/4×10=2.86＞1.5入深4.5m满足渗计Q=K×A×ι=K×A×h/(h+2t)设计综合渗透取0.08m/dQ=(0.08×9.4×10×4)/(4+2×4.5)=2.31m3渗为到达较好效果利于承台在承台与钢2井。（）围囹和支撑杆布置方式钢板桩打入土体后，进行围堰内基坑开挖。当开挖至距钢板桩顶端2.63m处，进行围囹和支撑施工。围囹采用2I40a工字钢，支撑杆采用三道等间距横桥向直撑，支撑杆采用φ300mm×10mm钢管。工字钢之间采用500mm500mm10mm钢板每隔1米进行两面满焊连接，工字钢间隙按照0.08米设置。各道支撑与围囹之间进行满焊连接，并保证焊接质量。若支撑杆未贴靠在与围囹上，需作加垫钢板处理，使围囹上的力传到支撑上，以起到支撑的作用。支撑与围囹的材料、制作、焊接必须严格按要求施工。立模板时需要将模板割开以便穿过支撑杆，随后将支撑杆一起浇筑在混凝土中。五、钢板桩施工工艺 1、钢板桩施工的一般要求 ⑴钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。⑵基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。⑶整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作 业 中，严 禁碰撞 支撑 ， 禁止任意 拆 除 支撑， 禁止 在支撑上 任意切 割、 电 焊， 也 不应在支撑上 搁 置 重物 2、钢板桩施工的 顺序 施工 流程:根据施工 图及高程， 放设 沉桩 定位 线施 土 根据定位 线设 沉桩 整 加 施工 行 道 路及施工平 沉设钢板桩 将钢板桩 定标高焊接围囹支撑 →挖土 施工 、 及土 除钢板桩。 、钢板桩的 、 吊、 放⑴钢板桩的检验钢板桩运到工地需进行整清除锁口内杂物如电焊瘤填充物等，对缺陷部位加以整修。①锁口检查的方法：用一块长约的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及进行。钢板桩的锁口平行。同钢板桩的宽规格内。需检查，方法：对于钢板桩部用钢，桩的同一内，于1测。对于超出偏的钢板桩应不用。③钢板桩的它检查，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等做全面检查，并采取应措施，以常用。④锁口润滑及防渗措施，对于检查合格的钢板桩，证钢板桩在施工过程顺利插拔，并增加钢板桩用防渗性。钢板桩锁口须均匀涂以混合油，体积配合比黄油：干膨润土：干锯沫＝：：。⑵钢板桩吊运装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。⑶钢板桩堆放堆放时应注意：便；说明；5。4、定位架采用单双式通常由导梁围檩组成围檩．～双围檩之略比墙厚～。安装导架几采用经纬仪 水 仪 调整 导梁导梁适 有利 效 。导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。钢板桩桩和。钢板桩的 插打 采用内导 向框架法， 即内支撑作内导 向柜打钢板桩直 。 打钢板桩 ， 导 ， 着导 向框用45KW振动锤施打钢板桩 （钢板桩 在岸上予以整形 符合求。首先用水泵排净围堰内的水，然后用挖掘机对基坑进行开挖，挖掘机施工够不到部位可以考虑用挖掘机进行基坑的开挖施工到钢顶以下2.63m处进行围囹支撑施工然后继续开挖。围堰开挖时应分层分区连续施工，并对称开挖。设计位置在钢板桩内壁上焊围囹托架然后吊装工字围囹焊接加固管支撑围囹之连接要进行满焊，并保证焊接质量。设置措，好，便于开挖机支撑部要铺垫钢板以扩散压力，保证施工平台受力均匀。基坑周边 （约一倍 桩 长 ）范 围内严禁堆载 。开挖过程中注意 支护体系 的变形 观察 。基坑内作业 时， 要有专职 安全员负责 。在基坑开挖过程中需要注意的问题： 首先是钢板桩未贴靠在围囹上的部分，需作加垫处理，使钢板桩的压力传到围囹及支撑上，支撑的材料、制作、焊接必须严格按要求施工。其次是开挖和支撑的架设施工过程必须紧密配合，开挖过程要保证安全的前提下迅速为支撑施工创造工作面，支撑结构必须能较快地产生整体刚度或预紧两者配合就能较好地利用软土施工中的时空效应有效地控制护体系受后变形。施工切不可超挖，及时做施加支撑开挖施工要求分层均匀高效以使支护结构处于正常的受力状态。开挖 至 设计标 高， 进行封底混凝 土施工， 封底混凝 土采 用 C20混凝 土封底混凝 土要在围 堰范 围 内满铺 以兼 作围 堰 的支撑 ，为钢板 桩的支撑 提供 安全保障 ；为便 于拨除 钢板桩 和钢 管 支撑 ，可以在 封底 混凝 土与钢板桩钢管支撑之间铺设一层油毛毡，以减少混凝土与钢板桩间、钢管支撑的摩阻力。（ 5）凿 除 桩 头 至 设计 位置 ， 进行 根据 要 求进行 桩基 检测 ， 检测 合格后方 可进行 下道 工序 。（ ）拔 桩 。承台 及 墩身 施工完毕 后进行 钢板桩的 拔 除 。钢板桩拔 桩，先将 围堰内的支撑拆 除先略锤击振动各拔