某大桥钢板桩围堰受力计算仿单

PAGE某大桥钢板桩围堰受力计算说明书一、某工程7#、8#水中墩采用钢板桩围堰施工，围堰施工图详见另附图。略二、已知资料：7#墩承台尺寸为9.1m×9.1m×2.0m，顶面高程为+2.072m，围堰尺寸为11.2m×11.2m,8#墩承台尺寸为9.1m×9.1m×2.0m,顶面高程为+0.835m，围堰尺寸为11.2m×11.2m。施工水位按+7.35m考虑，7#和8#墩河床标高测时为约+3.15m，则水深均为4.2m。地质情况自上而下依次为淤泥质粉质粘土、粉土、粉细砂、粉质粘土等。水文资料：秦淮河地段桥址设计行洪水位11.35m，河段现状流量为：1400m3，行洪流速为1.24~1.3m/s。目前施工水位为7.35m。根据河床地质和水文情况及施工要求，7#墩和8#墩均采用长15m、宽0.4m、厚15.5cm的拉森IV型钢板桩，W=2037cm3。其内支撑7#墩和8#墩均设置三道（详见另附图略），所有围囹均采用2I45a和2I40a工字钢，水平撑及斜撑采用2I40a工字钢，节点采用焊接（施工中严格执行钢结构施工规范）。三、受力计算：因7#和8#围堰尺寸相同，而内支撑材料一样，受力情况相差很小，故可只分析验算其中受力最大的8#墩围堰受力情况。1、荷载计算：河床底部地质为粉细砂、粉质粘土，较为密实，假定钢板桩底部嵌固于承台底封底砼或垫层砼顶标高以下0.5米处，取1米宽板桩计算其侧面荷载，计算至封底砼顶面标高以下0.5米处即-1.665米处，封底砼厚度根据后计算为1.0米）。-1.665米处水压力为：ρwh=8.515*10=85.15KN/m2,-1.665米处土压力为：ρwh=4.815*10=48.15KN/m2故-1.665米处总侧面荷载为：p=133.3KN/m2,2、迎水面侧额动水压力计算（流速按1.3m/s考虑，不考虑水流速沿水深方向的变化）：每延米板桩壁上动水压力总值：P=10KHV2×B×D/2g=10×2.0×4.2×1.32×1.0×10/（2×9.81）=72.4KN（B按围堰侧面即迎水面1米长度计算）。也假定此皂力平均象作用于份钢板桩用围堰的藏迎水面葵一侧，写经检算湿钢板桩雹自身强斜度就能玩远远满布足动水商压力受雅力要求承和抗倾摆覆能力熄要求。境3滚、钢板纪桩竖向语承载力掩验算：斗①偶内支撑垃自重演：物500禽K馒N着；受②秀钢板桩疮自重怜：饲126递0K光N牵；息③另其他施腊工荷载毛：猾150芦K点N母；渐以上合某计谱：奖182豆0K三N捆。岁上述竖盲向全部侧荷载靠眼钢板桩聚侧摩阻幕力及其掠桩尖反蜜力承担冈，查相自规辆范和地枝质报告症资料，唐计算如葡下：盲桩侧摩也阻奴力买P1付=演（最11.奸2+1屡1.蔑2歇）北×2×镜4.5东8×2耕4=4恋924山K违N梁，粪桩尖反令力治：点P2=剂0湿（安全盼考虑，昂不计）贴，胞合计支：岗P=P睛1+P没2=4挥924闯K但N娱。纲安全系奏数为璃：移N=4义924揭/18扑20=蝴2.兴7冤，承载愁力满足驱要求。货4饭、钢板矿桩围堰缎坑底涌还砂检算息和封底袖砼计算撑：采根据公刊式浅K刻s*i词*猎ρ厌w黑=K梦sh幻’接*蝇ρ撇w郊/(减h透1卷+h虫2糕)<刚血ρ特b茶取贺Ks=仍2.据0痒，劣h煌’递=8.篮515总,h项1违=9结.9烈脸，姿h悦2侵=4.谋585仇净则宵Ks晶h泽’唱*享ρ尝w忙/(h旬1开+h娱2舱)=2者.0*烦8.5泥15*芹1.0驴/输（凳9.9眉+4.胖58牲5禁）岗=1.邮1情7瞧﹥ρ赔b债=1.午0她枯滑故坑底升涌砂可原能性很英大，为姓了保证楼能够及艰时抽干锣完围堰诚内水进图行干作兄业，加毫快施工恳进度，构保证施让工安全桃及质量催，宜选雪择进行去水下砼馆封底，星封底厚删度经计撇算建议弯取横1.塔0支米。封震底砼厚裙度简算我如下：睛水下封蝇底砼承倾受的荷构载应按份施工中阀最不利稼的情况愤考虑，能即在围玩堰封底魄以后，地围堰内平的水被哨排干，毯封底素株砼将受钟到可能汉产生的快向上最奸大水压些力的作沸用，现百以此荷树载（即要为水头沙高度减榴去封底包砼的重诉量）作殃为计算斥值。饲由于水夹中封底柿砼质量暂较普通葡砼差，角封底砼茂不应出绩现拉应珍力。矩植形围堰渗封底，察与各桩婶基连成迈一个整捷体，封巧底砼视暴作简支樱梁，承犹受均布抚荷载时乌，则封安底砼承峡受的最夏大弯杨矩赠M剃max习按下式挂计算：单M受max应＝搜1/8停×q×岩l浪1蔽2无泽垃镰财机婶衣摔恼扶封底砼遍按简支执梁计算扩简图管式遇中垄q西－静水括压力形阵成的荷兵载掘绣贯至输府云（查ｋ祸N据/脏ｍ所2泉）肉；宗l断1线－简支生梁的计束头算跨度世（ｍ薪）领(假按最大勺跨蓝l掘1世)宜借定l商1蒸所需简毯支梁的豪截面矩鬼w适为：泡W思＝痰M蛾max票/蜂f个c榜t纸剧柳呢纪逼钢括侦落资免赛沸堆孕略煮才葛倘妙l倍2报蛮印笔l膨2肢式中塘f女ct蔬为砼抗巾拉强度申设计值世（琴N量·忽ｍｍ配2凉）矩根据求衬得的截奏面矩肉W蒙按下式抗计算封评底砼的菠厚度：警ｈ聪＝越牵6腰kW阔b坑式中粪ｈ－石封底砼扩厚度（超ｍｍ）虚；蚊K码－我安全系葱数，按河抗拉强侦度计算氧的受压擦、受弯员构件捷为即2.士0纤；荷M繁max畏－挡板的最祖大弯矩女（雁N健·倾ｍｍ）汪；键ｂ驴－梁宽知，单位插长度粥取舰100圾0惕ｍｍ；叶f侨ct案－砼抗血拉强度托设计值衰（氏N只·斤ｍｍ然2全）乘。恢C2瓣0菌取妄1.1高MP池a跪。前8写#凝墩：孕l洪1塞=3.驶4借ｍ往,l泄2吩=3.拿1箩ｍ汇,摩f伟ct征=1.煎1N丛·巾ｍｍ愉2轨，舰H垒水深垦＝肃9.5坝1混5股ｍ。网q糠=见ρ瞧gh=历100瞧0kg辨/m拼3肝×10摩N/k腰g×9遗.51软5m=联95.茄15k沃N夜/闯ｍ栏2亏；死M东max畅=1尤/8×寺95.绪15k偷N括/瞎ｍ向2盈×(3驻.遥4纸ｍ纽)揪2吸×雪1猜ｍ荡=13挪8.0绒2k阴N熟·私ｍ届W门=1径38.浮02壶kN历·好ｍ东÷啊（湿1.1撑×10徒3佣贝）鹊kN往/聚ｍ店2脏＝非0.1诞2肚5次ｍ涨3至h跌=序6×柱0.1条2悲5肃ｍ老3铅×2.苍0÷互1芦ｍ规=1.穿2右2舒ｍ监因计算隙未许多行考虑有言利因素哈，故根修据多次拨总结经童验，可反取传h=1毁.俩0苗米，围慎堰水下亲封底应哲全断面独一次连剂续浇注歌完成。脏5妻、授围堰的帅抗浮稳四定性计冻算封围堰封零底后，兵整个围宽堰受到傻被排水卷的向上暑浮力作吐用，应绕验算其迁抗浮系观数轨K降。敌按围堰礼外没有饼沉积土漫，不计徐抗浮的序外壁与刻侧面土螺反摩擦右力的作线用，即凶按最不断利的情遭况验算滚：自K铜＝慨G/方F帝＞掉1捧式中撕脸G油－钢板把桩重量惰（含内挎支撑）降＋封底吩砼自重夕＋桩基幸砼总重事量之和权（替K用N缩）；离身蚀F虫－河水苏向上的忠浮力敌（烤K片N济）。堤8更#限墩围堰晒钢板桩框自苏重大11液2粱片勤×1朝5滤ｍ挑/脂片舒×0.廉75议KN碎/右ｍ洞＝屋126脱0K附N每；内支健撑费：窃500杯K蜘N迷；封底轨砼自极重常11.理2也ｍ圆×11神.夹2虾ｍ暖×1.辅0感ｍ吹×23聪KN甜/铺ｍ饥3许＝广288霜5K才N袖；彼φ礼120甜0惑桩基砼富总融重商8×1予35.头6眼ｍ敌3年×24锄KN科/眯ｍ扁3御=26渴044罩K出N测；茫闯由此可屋得围堰烤自重绢书G趴＝首305团09K炉N少；嘱河水向节上的尊浮天F遵＝纽ρ苹gV庄排徐＝这100茫0kg赌/m更3肥×10椒N/k涉g×1匹193敌.6m蜓3合=11责935闻k旅N枯。练K彼＝扯G/势F符＝新（燃305早09/曾119狼35=丧2.5算5朴＞奖1.0盟满足抗仁浮条件跑。（偏耕于安全损考虑，般未考虑任有上浮恶趋势时林土体欧对围堰愁的向下摄摩阻力邮和钢板菠桩自重晃的作用跌于封底舍混凝土草的抗浮揉力及钻振孔桩提燕供的侧参摩阻力渡）河6疲、钢板御桩入土郊深度验犹算：促钢板桩舒总长命为吸1鸦5陕米，围汪堰外入巩河岂床无9.齐9密米，围百堰内入懒河床练为扯5.5燕8叶5姥米（承庭台底至聚桩底端间距离）昼，由于普围堰坑授底可能朴发生涌嫂砂，现够选择采尽取水下撞砼封底短，故板杂桩下端摧在围堰调抽水吸门泥开挖但过程中啊不会向锄围堰内闪位移弯辛曲（受君封底砼拨支撑作聋用）。发据墩位始处地质降资料，线桩入土洪范围为太粘土层颈，比较窝密实，暖持力层倚中又无衣承压水凉，如经贸计算各叮道支撑霜的受力瞎满足要振求，在啄此可不桥验算钢草板桩的缘入土深成度。（钻另：产查耗«饶桥柏涵嘴»税施工手霉册朵戚图娇5-4喷5狸板桩计筝算图（效四票）怒纽曲料线践6-6撑落：最小仔入土深杏度首h做=挨а倒H=0计.55荡*9.嚼515锯=5.竿2淡m呆，也能正满足要机求）四。画君艳痰7击、围堰垫整体稳妥定性验颠算：毒钢板桩背围堰的镰整体稳鞭定性仅驴表现在垫围堰动戚水压力剑作用下唱的抗倾庸覆能力柳。该动莲水压力夕与钢板曾桩入土尿深度范厌围所受烧的土压业力相平弓衡。因议钢板桩吹围堰底蜜部嵌入棍地基中够达挥5.5济8宴5隶米，且挺地质为丙粘土层喇，较密棕实不透翻水，在休动水压洽力作用巨下所能阔承受的鱼土压力游比动水开压力大脖很多，落此处可怕不必验宗算，其艳整体稳晒定性能兽得到很改好的保掉证。匆8疗、内支茶撑受力司计算：葡在确保龟安全的箭前提下胁，基坑遵支撑的青施工与饥基坑内梢水位的壁下降承按浑“酷先支撑再后降水内，分层醋支撑分毛层降僻水痕”族的原则诉进行，呜结合本姥基坑工持程的特目点，共赞分四层医支撑。汇基坑支射撑的顺姓序如下链：加入军第一层长导梁（冻围囹伟）辩→鹿进行第浸一层支毕撑待→表抽水至鹿第二层枯支撑志处坝→船加入第熔二层导岩梁予→招进行第性二层支曲撑匙→猛抽水至梳基坑底粒（封底隐砼顶面口）倒→炸加入第盼三层导狸梁游→岂进行第巡三层支唐撑支撑作结构的搬内力计秒算。壮在支撑喜结构的耻土压力封、支撑纪力和钢冤板桩的散插入深旅度确定稻后，即扬可根据踪静力平睁衡条件鞠确定任卧意截面狠上的支萝撑结构诞所受的桥弯矩。阶8章#宾墩共设缸置三道玩内支撑烘，围囹解为蝶2I5与5帅和困2I4方5息工字钢坊及凶2I4路0袖工字钢期，水平杀支撑及母斜撑采哥用含2I4确0帝工字钢痒及释2I3搭6追工字钢昂,五其受力缩工况分椅析如下倚图：里上图中胖的各工幼况可按氧多跨连育续梁，丰用力矩碍分配法洽计算出艳各支点险的支反诵力及各洒点络各跨中恰的痰弯矩并铅找出最送大弯矩例以验算搞钢板桩企的截面闭。支反吧力即为度作用于液横向支忙撑上的予荷截，垒进而验渴算支撑钢的强度奔和刚度拒。疮①轻第一层尼受力：称根据第索一层支帜撑受力辈图，即渠围堰抽最水至第乐二道支隙撑冷下竹50c振m融时为最脖不利状翻态，第移一层支建撑受力隔最大，绪求得良：付F1=归125吴.75答K睛N踪，临F维1按砼右=24陵6.6淘5K组N醋，貌M1m寄ax=籍359棚.01母KN.者M巾(亿取颂1耻m宵宽钢板恒桩计算遵侧面受醋力所得落数据，宽假定钢烛板桩底约部嵌固务于承台横底封底询砼顶标长高以知下格0.吗5缠米处，打且封底喉砼达穴到昨90鹊%筝以上强礼度，受赛力按简捧支连续搁梁进行凭计术算凤)蓄；姿②闯第二层叮受力：壮根据第词二层支缩撑受力纯图，即慎围堰抽箭水至第县三道支默撑侵下谦50c责m河时为最揉不利状健态，第遵二层支翁撑受力芬最大，胜求得：行F1=悉-55毅.64齿K报N饱，夏F2=献333辨.40戏K婶N间，凯F肚2绘砼银=26愿2.8既K柜N粥，袖M2m久ax=咬335女.20扰KN.热M洒；旺历③尘第三层遣受力：笛根据第医三层支萌撑受力渔图，即丝围堰抽罚水至第舞四道支凉撑即封香底砼顶冰面时为旅最不利纠状态，而第三层孔支撑受搅力最大蜘，胖瓶求得宪：签F1=争9.5僚7K某N冶，蝴F2=也82.蝶33K棵N辜，疯F3=暴143丢.64滴KN译恶，啄F倾3休砼谣=29蛋5.9风0K蒙N齿，夹M3m绵ax=烫92.钟67K缠N摆.陈M霸；竖比较以槽上计算术结果，阀可知蚂：珠贡F1m自ax=掠125刷.75勒K品N爽，闻F2m腐ax=梦333烧.40阴KN,鹊F3m邪ax=厅295董.90狮K舒N伪；饶F添砼诊max技=26技2.8破KN=找F漠2盼砼；岔Mma绪x=影M1m世ax=钟359仿.01衫KN朗.训M堂。闸尤叶则：怪钢板桩苏抗弯最证大拉应候力丝σ雀=Mm肃ax/肥W=3扰59.虹01×像10贱3捎/20虾37=扰176贪.2M荡P厨a迹＜拖180梨MP设a陆（容许爆应力）乐，满足磁要求。瓣第二、隶三层支档撑材料飞形式基叠本一致毙，第一矛层受力磨小显然欢能够满犯足要求羊；只需踩验算第完二和第轰三层受炊力即可俭。矩第二层子支撑受捡力检算穷：发弯矩检她算：围便堰围便囹创2I4榨5走a董工字钢右最大弯虚矩畏喝(盏围堰轴丧线对称盏，受力摊两边对亿称，此岛向受力豪大斥)脂：持围堰一澡边方向统最大弯信矩（自贤由长度佩按筝4.且5喇米计算腔）很Mma乖x=3连22.湾31K廉N资.庆M衰，蛋σ笑=Mm包ax/弃W=3厉22.削31/河2/1棕430粘×10状3介=11猴3.0晚MP蠢a铺﹤寻200载MP穷a刮，满足原受力要饮求。承练默轴向受蓄力检算画（围堰维轴线对宰称）：照第二道距支撑最村大支撑膜反力计度算结果坏为：围感堰一边滴方向斜凑支撑最镇大受供力乞R1m恰ax=滨147绘0.3潮1K僵N耍，撑而衡2I4粥0幸a蛇工字钢睁斜支撑档允许受湾力叹为铲[R]叉=20苏0×1掉72.真2/彩1.4丑×10绘2足/10侵3临=24运60K羽N斯，考虑衬纵向挠填曲，系玻数裕取仙ξ嫁=1.殿5驶，此时