淮海南路某大桥钢板桩围堰计算书

PAGE施工技术方案报审表xx大桥承台施施工钢板桩桩围堰计算xx建设工程有有限公司总总工程师审审查意见：： 总工工程师：年月日xx工程集团有有限公司总总工程师审审批意见：：总工程程师：年月日附件：xx南路灌溉xx大桥钢板桩围堰计算书xx南路灌溉xx大桥钢板桩围堰计算书xx工程集团有限公司xx南路灌溉xx大桥项目经理部xx年xx月目录一、工程概况…………… 1二、围堰尺寸拟定…………………… 1三、围堰尺寸计算1、钢板桩长度计算…………… 22、围囹受力计算………………… 43、围囹支撑受力计算………… 6四、基地稳定性计算………………… 7五、施工要点……………8六、材料数量表…………………………9xx南路灌溉xx大桥钢板桩围堰计算书一、工程概况xx南路南延段工程起点为xx一级公路与xx南路相交的南门立交处，终点位于xx工业园区北环路。其中xx入海水道、xx灌溉xx大桥全长1517.4m，全宽24m。主桥采用90+150+90m预应力混凝土变截面连续梁桥，北引桥为4×30+3×30+4×（4×40）m、南引桥为2×（4×30）+3×30m部分预应力混凝土组合箱梁。24#、25#墩位于苏北灌溉xx水中，承台采用钢板桩围堰施工。承台尺寸为25.5×12×3.5m，每个承台设直径1.8m的钻孔灌注桩18根，桩长为70m。桥位处常水位为+9.6m，主墩所处场地属黄泛冲积平原I—决口冲积扇平原地貌单元，该处最上面为粘土，厚度约8m，下层主要为粘土夹粉土。二、围堰尺寸拟定.本着确保安全、方便施工、经济适用原则来拟定结构尺寸(具体见钢板桩围堰图)。1、围堰平面尺寸承台尺寸为12×25.5，考虑承台模板厚度、钢板桩偏位及保证立模人员的操作空间，板桩距承台边缘一般为1m～1.5m，以及以钢板桩宽度为模数，钢板桩围堰内平面尺寸为14.4×28m。2、围堰立面尺寸立面尺寸由水面安全距离h0、水深h1、基坑开挖深度h2和桩的入土深度t组成。立面尺寸即为桩长Lmin=h0+h1+h2+th0——水上安全距离，取高于施工期间最高水位1.0m左右。h1——施工期间最大水深，由标高确定。h2——基坑开挖深度，由标高确定。t——板桩入土深度，t一般取最小入土深度，最小入土深度须通过正确计算。3、围囹、支撑布置3.1围囹层次确定主墩桥位水深6m,根据施工经验，设两道围囹比较安全、经济。围囹采用双拼40Ia型钢，第一道围囹一般设在常水位下1m左右，第二道围囹设在承台顶面以上0.5m左右，便于墩身分段施工和方便操作，并适当发挥土的抗力，节省围囹材料，便于围囹回收。3.2支撑的形式支撑是减少围囹内力，抵抗围堰外部荷载的主要构造，分为直撑和斜撑，选择双拼40Ib型钢。三、围堰结构计算24#、25#墩都在灌溉xx中，地质条件大体一样，24#墩承台埋深较大，以24#墩承台为模型设计计算钢板桩。已知：土的饱和重度为：r饱和=20KN/m3，水的容重rw=10KN/m3，等代内摩擦角Ф=150，内聚力C=40Kpa，2010年5月份观测最高水位9.9m，考虑船只冲击波的壅水高度及6、7月份为汛期计算水位采用10.5m，钢板桩顶标高为11.5m。采用拉森Ⅳ型钢板桩W=2037cm3，[σ]=145Mpa。主动土压力系数为Ka=tg2（45°－Ф/2）=0.59被动土压力系数为Kp=tg2（45°+Ф/2）=1.71、钢板桩长度计算根据钢板桩的不同施工阶段的工况分为三种：=1\*GB2⑴、安装好第一层围囹，抽水、挖土至河床最低水平面时，第一层围囹受力最大，根据单锚浅埋板桩计算规则，假定上端为简支，下端为自由支撑，因为是粘性土，且水压力比较大，墙后主动土压力不考虑，仅考虑水压力，被动土压力取安全系数为1.5，为使钢板桩保持稳定，则水压力和被动土压力对A点的力矩应等于零，即，计算图式1解之得t=2.7m根据钢板桩的入土深度，求钢板桩的受力M=169.9KN.m和支点反力R1=108.6KN，则钢板桩应力为，满足要求。⑵、安装好第二层围囹，继续抽水挖土至承台封底高程，此时钢板桩受力最大，围囹支撑受力也最大，如下图：不考虑第一层围囹的影响，水压力和被动土压力对A点的力矩应等于零，即，计算图式2解之得t=4.1m根据钢板桩的入土深度，求钢板桩的受力M=201KM.m和支点反力R2=233KN，则钢板桩应力，满足要求。⑶、施工好承台，放水到围堰内拆除第二道围囹，这时围囹和钢板桩受力分析，如下图：此时钢板桩内有被动土压力和水压力及承台对基坑底的压力q=97.5kpa，为使钢板桩保持稳定，则水压力和被动土压力及围堰内水压力对A点的力矩应等于零，即，计算图式3解之得t=0..6m根据钢板桩的入入土深度，求求钢板桩的的受力M=185.77KM.m，支点反反力为R1=131..6KN。则钢板板桩应力，能能满足要求求。根据上面三种情情况分析，本本工程的钢钢板桩最小小长度为111.5-22.7+44.1=12.9m，故采用15m长钢板桩桩。2、围囹受力计算算为方便主墩墩身身施工，围围囹支撑设设计如下图图：采用R2=233KKN围囹支撑撑反力进行行验算，取跨径大大的一边作作为研究对对象，如下下图：围囹受力计算简简图围囹受力弯矩图图围囹受力剪力图图最大跨中弯矩为为：M=2033KN.mm36Ib的ωω=920..8cm3σ=M/ω=2003×1003/（2×9200.8×110-6）=110..2MPa＜[σ]=1455MPaa安全系数：K==145/110..2=1.32故围囹采用双拼拼36Ib工字钢3、围囹支撑受力计计算=1\*GB2⑴、斜撑计计算斜撑采用双拼336Ib工字钢，取取最长边进进行受力计计算,按两端铰铰接的承压压杆计算。θ=arctann(2.77/2.888)=43.2°由剪力图示可知知支点B受力为RRc=759..9KN支撑受轴向压力力为：R3=RB/sin43.2°=11110KN撑杆长度为：（5.762+5.42）1/2=7.9mIx=14.08cmλ=790/14..08=56.1＜[λ]=[[100]采用双拼36IIb，满足刚刚度要求。双拼36Ib的的自重产生生的挠度为为f=5qql4/3844EIq=0.657KNN/mIy=584cm4E=2.1×1105MPaaWy=84.6cm33Wx=920.8cmm3A=83.6cm2f=5×2×6657×84/（384××2.1××105×106×2×5884×100-8）=28mmσ=N/A+（NN.f+MM）/Wx=1110×1003/（2×83..6×100-4）+（968×1103×28×100-3+1//8×6557×82）/（920..8×100-6）=65.2×1006+38.8×1106=104×1066Pa=1004MPa＜[σ]=1445MPPa斜撑杆采用双拼336Ib工字钢，水水平放置。=2\*GB2⑵、直撑计计算直撑采用2道双双拼I40工字钢，围围囹所受最最大压力N=qll=2333×28//2=32262KNN采用I40工字钢,,A=944.07ccm2,σ=N/44A=866.7Mppa，满足要要求。λ1=288/iiy=2888/2..77×44=26＜[λ]=100直撑杆采用双拼拼40Ib工字钢，水水平放置。四、采用干封底的方方法，基坑坑底稳定性性计算1、基坑渗流验算算由公式ktt≥1/2××(rw/r1)×hw式中k=1.5安全全系数水头差hw=110.5--2.7=7.8水的容重rw==10KKN/m33土的浮容重r11=20-100=10最小入土深度tt=4.2mkt=1.5××4.1=6.15＞1/2××(rw/r1)×hw=3.4故渗流满足要求求。2、基坑底的隆起起验算由K=2πC/（q+rh）土的内聚力C==40Kppaq=(10.55-4.55)×110=600KN/m2土的饱和重度为为：r=200KN/mm3h=4.5-22.7=1.8mmK=2πC/（q+rh）=（2×3..14×40）/（60+20×1.8）=2.622＞1.2故坑底不会产生生隆起，满满足稳定要要求。故可采取干封底底的方法。五、施工要点1、承台位于河床床斜坡上，钢钢板桩内外外倒差约2m，为减小小钢板桩围围堰外侧土土压力，需需将钢板桩桩位置的河河床预先挖挖至▽5.0m。2、钢板桩整理及及准备工作作钢板桩到场后，应应对规格、外外形、锁口口进行检查查，凡有弯弯曲、锁口口不合口均均先调整，当当钢板桩不不够长时，可可用相同材材料焊接接接长。围堰堰转角处，使使用特制角角桩，角桩桩用同种钢钢板桩拼焊焊而成。插插打钢板桩桩前应清除除锁口内杂杂物，并涂涂以黄油、锯锯屑混合物物，以减少少插打时的的阻力，减减少漏水。3、钢板桩插打与与合拢钢板桩采用逐块块、逐组插插打，最后后在角桩处处合拢的办办法比较实实用。超吊吊设备简单单，工效高高。插打前前先利用钻钻孔平台制制作导向架架，分上下下两层，垂垂直误差控控制在1%以内。钢钢板桩紧贴贴导向架插插打，水流流较快时，应应自上游向向下游插打打。4、围囹制作安装装拆除导向装置，围围堰内向下下抽水至第第一层围囹囹标高，在在钢板桩上上焊接牛腿腿，安装圈圈梁及围堰堰内杆件支支撑，再同同样施工第第二层围囹囹，最后用用吸泥机吸吸除围堰内内土体至封封底混凝土土底面标高高。围囹安装示意图图在围囹和桩之间间不密贴处处，加打硬硬质木楔，以以保证围囹囹受力均匀匀。抽水后后，钢板桩桩接缝处若若有漏水现现象，可在在漏水处板板桩外侧，缓缓慢倾倒煤煤渣屑和木木屑的混合合物，让其其随水流堵堵入缝隙。5、钢板桩围堰内内封底混凝凝土的作用用有：围堰堰内抽水后后，作为钢钢板桩的支支撑结构；；抽水后承承受水对围围堰内底板板的上鼓力力；为承台台施工提供供一个理想想的作业环环境。为保保证封底混混凝土满足足上述功能能要求，基基坑内除土土完毕，须须检查坑底底各处标高高均不得大大于设计要要求的基坑坑底标高，同同时应保证证各处封底底混凝土的的厚度均不不小于设计计值。6、严格控制钢板板桩围堰外外侧的施工工荷载，防防止施工过过程出现超超过设计所所取的施工工荷载对围围堰产生破破坏。7、围囹拆除围囹拆除与安装装顺序相反反，先回水水至标高，打打掉硬木楔楔，割除中中间直撑，再再割除斜撑撑，最后拆拆除围囹。六、材料数量表表钢板桩围堰材料料数量表编号材料名称