淮海南路某大橋鋼板樁圍堰計(jì)算書(shū)

PAGE施工技術(shù)方案報(bào)審表xx大橋承臺(tái)施施工鋼板樁樁圍堰計(jì)算xx建設(shè)工程有有限公司總總工程師審審查意見(jiàn)：： 總工工程師：年月日xx工程集團(tuán)有有限公司總總工程師審審批意見(jiàn)：：總工程程師：年月日附件：xx南路灌溉xx大橋鋼板樁圍堰計(jì)算書(shū)xx南路灌溉xx大橋鋼板樁圍堰計(jì)算書(shū)xx工程集團(tuán)有限公司xx南路灌溉xx大橋項(xiàng)目經(jīng)理部xx年xx月目錄一、工程概況…………… 1二、圍堰尺寸擬定…………………… 1三、圍堰尺寸計(jì)算1、鋼板樁長(zhǎng)度計(jì)算…………… 22、圍囹受力計(jì)算………………… 43、圍囹支撐受力計(jì)算………… 6四、基地穩(wěn)定性計(jì)算………………… 7五、施工要點(diǎn)……………8六、材料數(shù)量表…………………………9xx南路灌溉xx大橋鋼板樁圍堰計(jì)算書(shū)一、工程概況xx南路南延段工程起點(diǎn)為xx一級(jí)公路與xx南路相交的南門(mén)立交處，終點(diǎn)位于xx工業(yè)園區(qū)北環(huán)路。其中xx入海水道、xx灌溉xx大橋全長(zhǎng)1517.4m，全寬24m。主橋采用90+150+90m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁橋，北引橋?yàn)?×30+3×30+4×（4×40）m、南引橋?yàn)?×（4×30）+3×30m部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁。24#、25#墩位于蘇北灌溉xx水中，承臺(tái)采用鋼板樁圍堰施工。承臺(tái)尺寸為25.5×12×3.5m，每個(gè)承臺(tái)設(shè)直徑1.8m的鉆孔灌注樁18根，樁長(zhǎng)為70m。橋位處常水位為+9.6m，主墩所處場(chǎng)地屬黃泛沖積平原I—決口沖積扇平原地貌單元，該處最上面為粘土，厚度約8m，下層主要為粘土夾粉土。二、圍堰尺寸擬定.本著確保安全、方便施工、經(jīng)濟(jì)適用原則來(lái)擬定結(jié)構(gòu)尺寸(具體見(jiàn)鋼板樁圍堰圖)。1、圍堰平面尺寸承臺(tái)尺寸為12×25.5，考慮承臺(tái)模板厚度、鋼板樁偏位及保證立模人員的操作空間，板樁距承臺(tái)邊緣一般為1m～1.5m，以及以鋼板樁寬度為模數(shù)，鋼板樁圍堰內(nèi)平面尺寸為14.4×28m。2、圍堰立面尺寸立面尺寸由水面安全距離h0、水深h1、基坑開(kāi)挖深度h2和樁的入土深度t組成。立面尺寸即為樁長(zhǎng)Lmin=h0+h1+h2+th0——水上安全距離，取高于施工期間最高水位1.0m左右。h1——施工期間最大水深，由標(biāo)高確定。h2——基坑開(kāi)挖深度，由標(biāo)高確定。t——板樁入土深度，t一般取最小入土深度，最小入土深度須通過(guò)正確計(jì)算。3、圍囹、支撐布置3.1圍囹?qū)哟未_定主墩橋位水深6m,根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，設(shè)兩道圍囹比較安全、經(jīng)濟(jì)。圍囹采用雙拼40Ia型鋼，第一道圍囹一般設(shè)在常水位下1m左右，第二道圍囹設(shè)在承臺(tái)頂面以上0.5m左右，便于墩身分段施工和方便操作，并適當(dāng)發(fā)揮土的抗力，節(jié)省圍囹材料，便于圍囹回收。3.2支撐的形式支撐是減少圍囹內(nèi)力，抵抗圍堰外部荷載的主要構(gòu)造，分為直撐和斜撐，選擇雙拼40Ib型鋼。三、圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算24#、25#墩都在灌溉xx中，地質(zhì)條件大體一樣，24#墩承臺(tái)埋深較大，以24#墩承臺(tái)為模型設(shè)計(jì)計(jì)算鋼板樁。已知：土的飽和重度為：r飽和=20KN/m3，水的容重rw=10KN/m3，等代內(nèi)摩擦角Ф=150，內(nèi)聚力C=40Kpa，2010年5月份觀測(cè)最高水位9.9m，考慮船只沖擊波的壅水高度及6、7月份為汛期計(jì)算水位采用10.5m，鋼板樁頂標(biāo)高為11.5m。采用拉森Ⅳ型鋼板樁W=2037cm3，[σ]=145Mpa。主動(dòng)土壓力系數(shù)為Ka=tg2（45°－Ф/2）=0.59被動(dòng)土壓力系數(shù)為Kp=tg2（45°+Ф/2）=1.71、鋼板樁長(zhǎng)度計(jì)算根據(jù)鋼板樁的不同施工階段的工況分為三種：=1\*GB2⑴、安裝好第一層圍囹，抽水、挖土至河床最低水平面時(shí)，第一層圍囹受力最大，根據(jù)單錨淺埋板樁計(jì)算規(guī)則，假定上端為簡(jiǎn)支，下端為自由支撐，因?yàn)槭钦承酝?，且水壓力比較大，墻后主動(dòng)土壓力不考慮，僅考慮水壓力，被動(dòng)土壓力取安全系數(shù)為1.5，為使鋼板樁保持穩(wěn)定，則水壓力和被動(dòng)土壓力對(duì)A點(diǎn)的力矩應(yīng)等于零，即，計(jì)算圖式1解之得t=2.7m根據(jù)鋼板樁的入土深度，求鋼板樁的受力M=169.9KN.m和支點(diǎn)反力R1=108.6KN，則鋼板樁應(yīng)力為，滿足要求。⑵、安裝好第二層圍囹，繼續(xù)抽水挖土至承臺(tái)封底高程，此時(shí)鋼板樁受力最大，圍囹支撐受力也最大，如下圖：不考慮第一層圍囹的影響，水壓力和被動(dòng)土壓力對(duì)A點(diǎn)的力矩應(yīng)等于零，即，計(jì)算圖式2解之得t=4.1m根據(jù)鋼板樁的入土深度，求鋼板樁的受力M=201KM.m和支點(diǎn)反力R2=233KN，則鋼板樁應(yīng)力，滿足要求。⑶、施工好承臺(tái)，放水到圍堰內(nèi)拆除第二道圍囹，這時(shí)圍囹和鋼板樁受力分析，如下圖：此時(shí)鋼板樁內(nèi)有被動(dòng)土壓力和水壓力及承臺(tái)對(duì)基坑底的壓力q=97.5kpa，為使鋼板樁保持穩(wěn)定，則水壓力和被動(dòng)土壓力及圍堰內(nèi)水壓力對(duì)A點(diǎn)的力矩應(yīng)等于零，即，計(jì)算圖式3解之得t=0..6m根據(jù)鋼板樁的入入土深度，求求鋼板樁的的受力M=185.77KM.m，支點(diǎn)反反力為R1=131..6KN。則鋼板板樁應(yīng)力，能能滿足要求求。根據(jù)上面三種情情況分析，本本工程的鋼鋼板樁最小小長(zhǎng)度為111.5-22.7+44.1=12.9m，故采用15m長(zhǎng)鋼板樁樁。2、圍囹受力計(jì)算算為方便主墩墩身身施工，圍圍囹支撐設(shè)設(shè)計(jì)如下圖圖：采用R2=233KKN圍囹支撐撐反力進(jìn)行行驗(yàn)算，取跨徑大大的一邊作作為研究對(duì)對(duì)象，如下下圖：圍囹受力計(jì)算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圍囹受力彎矩圖圖圍囹受力剪力圖圖最大跨中彎矩為為：M=2033KN.mm36Ib的ωω=920..8cm3σ=M/ω=2003×1003/（2×9200.8×110-6）=110..2MPa＜[σ]=1455MPaa安全系數(shù)：K==145/110..2=1.32故圍囹采用雙拼拼36Ib工字鋼3、圍囹支撐受力計(jì)計(jì)算=1\*GB2⑴、斜撐計(jì)計(jì)算斜撐采用雙拼336Ib工字鋼，取取最長(zhǎng)邊進(jìn)進(jìn)行受力計(jì)計(jì)算,按兩端鉸鉸接的承壓壓桿計(jì)算。θ=arctann(2.77/2.888)=43.2°由剪力圖示可知知支點(diǎn)B受力為RRc=759..9KN支撐受軸向壓力力為：R3=RB/sin43.2°=11110KN撐桿長(zhǎng)度為：（5.762+5.42）1/2=7.9mIx=14.08cmλ=790/14..08=56.1＜[λ]=[[100]采用雙拼36IIb，滿足剛剛度要求。雙拼36Ib的的自重產(chǎn)生生的撓度為為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斜撐桿采用雙拼336Ib工字鋼，水水平放置。=2\*GB2⑵、直撐計(jì)計(jì)算直撐采用2道雙雙拼I40工字鋼，圍圍囹所受最最大壓力N=qll=2333×28//2=32262KNN采用I40工字鋼,,A=944.07ccm2,σ=N/44A=866.7Mppa，滿足要要求。λ1=288/iiy=2888/2..77×44=26＜[λ]=100直撐桿采用雙拼拼40Ib工字鋼，水水平放置。四、采用干封底的方方法，基坑坑底穩(wěn)定性性計(jì)算1、基坑滲流驗(yàn)算算由公式ktt≥1/2××(rw/r1)×hw式中k=1.5安全全系數(shù)水頭差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故滲流滿足要求求。2、基坑底的隆起起驗(yàn)算由K=2πC/（q+rh）土的內(nèi)聚力C==40Kppaq=(10.55-4.55)×110=600KN/m2土的飽和重度為為：r=200KN/mm3h=4.5-22.7=1.8mmK=2πC/（q+rh）=（2×3..14×40）/（60+20×1.8）=2.622＞1.2故坑底不會(huì)產(chǎn)生生隆起，滿滿足穩(wěn)定要要求。故可采取干封底底的方法。五、施工要點(diǎn)1、承臺(tái)位于河床床斜坡上，鋼鋼板樁內(nèi)外外倒差約2m，為減小小鋼板樁圍圍堰外側(cè)土土壓力，需需將鋼板樁樁位置的河河床預(yù)先挖挖至▽5.0m。2、鋼板樁整理及及準(zhǔn)備工作作鋼板樁到場(chǎng)后，應(yīng)應(yīng)對(duì)規(guī)格、外外形、鎖口口進(jìn)行檢查查，凡有彎彎曲、鎖口口不合口均均先調(diào)整，當(dāng)當(dāng)鋼板樁不不夠長(zhǎng)時(shí)，可可用相同材材料焊接接接長(zhǎng)。圍堰堰轉(zhuǎn)角處，使使用特制角角樁，角樁樁用同種鋼鋼板樁拼焊焊而成。插插打鋼板樁樁前應(yīng)清除除鎖口內(nèi)雜雜物，并涂涂以黃油、鋸鋸屑混合物物，以減少少插打時(shí)的的阻力，減減少漏水。3、鋼板樁插打與與合攏鋼板樁采用逐塊塊、逐組插插打，最后后在角樁處處合攏的辦辦法比較實(shí)實(shí)用。超吊吊設(shè)備簡(jiǎn)單單，工效高高。插打前前先利用鉆鉆孔平臺(tái)制制作導(dǎo)向架架，分上下下兩層，垂垂直誤差控控制在1%以內(nèi)。鋼鋼板樁緊貼貼導(dǎo)向架插插打，水流流較快時(shí)，應(yīng)應(yīng)自上游向向下游插打打。4、圍囹制作安裝裝拆除導(dǎo)向裝置，圍圍堰內(nèi)向下下抽水至第第一層圍囹囹標(biāo)高，在在鋼板樁上上焊接牛腿腿，安裝圈圈梁及圍堰堰內(nèi)桿件支支撐，再同同樣施工第第二層圍囹囹，最后用用吸泥機(jī)吸吸除圍堰內(nèi)內(nèi)土體至封封底混凝土土底面標(biāo)高高。圍囹安裝示意圖圖在圍囹和樁之間間不密貼處處，加打硬硬質(zhì)木楔，以以保證圍囹囹受力均勻勻。抽水后后，鋼板樁樁接縫處若若有漏水現(xiàn)現(xiàn)象，可在在漏水處板板樁外側(cè)，緩緩慢傾倒煤煤渣屑和木木屑的混合合物，讓其其隨水流堵堵入縫隙。5、鋼板樁圍堰內(nèi)內(nèi)封底混凝凝土的作用用有：圍堰堰內(nèi)抽水后后，作為鋼鋼板樁的支支撐結(jié)構(gòu)；；抽水后承承受水對(duì)圍圍堰內(nèi)底板板的上鼓力力；為承臺(tái)臺(tái)施工提供供一個(gè)理想想的作業(yè)環(huán)環(huán)境。為保保證封底混混凝土滿足足上述功能能要求，基基坑內(nèi)除土土完畢，須須檢查坑底底各處標(biāo)高高均不得大大于設(shè)計(jì)要要求的基坑坑底標(biāo)高，同同時(shí)應(yīng)保證證各處封底底混凝土的的厚度均不不小于設(shè)計(jì)計(jì)值。6、嚴(yán)格控制鋼板板樁圍堰外外側(cè)的施工工荷載，防防止施工過(guò)過(guò)程出現(xiàn)超超過(guò)設(shè)計(jì)所所取的施工工荷載對(duì)圍圍堰產(chǎn)生破破壞。7、圍囹拆除圍囹拆除與安裝裝順序相反反，先回水水至標(biāo)高，打打掉硬木楔楔，割除中中間直撐，再再割除斜撐撐，最后拆拆除圍囹。六、材料數(shù)量表表鋼板樁圍堰材料料數(shù)量表編號(hào)材料名稱