绥江特大桥水中基础钢板桩围堰设计计算实例

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1、2013年8月第8期城市道桥与防洪桥梁结构131绥江特大桥水中基础钢板桩围堰设计计算实例肖劲洪(广东珠三角城际轨道交通有限公司，广东广州510308)摘要：该文结合珠三角城际轨道交通佛肇线绥江特大桥主桥深水基础施工中拉森钢板桩围堰设计计算实例，介绍了深水基础施工中钢板桩围堰设计计算的理论、方法及要点。关键词：深水基础；拉森钢板桩；围堰；设计计算中图分类号：U443．16+2文献标识码：B文章编号：1009—7716(2013)08—0131—030前言标高-4．371m。2拉森钢板桩围堰结构设计及计算对于江中的深水基础施工，施工单位多采用双壁

2、钢围堰或混凝土沉井等工程措施，施工工艺2．1钢板桩围堰结构设计复杂，施工工期长，需要使用大型水上设备。随着根据4#墩位处地形地质条件、施工水位、工期现代施工技术和材料的进步，目前拉森Ⅵ型钢板要求和承台设计标高，甜墩承台拟采用钢板桩围桩已经在国内的建桥深水基础围堰施工中成功应堰法施工。用。相比之下，拉森Ⅵ型钢板桩有着明显的优势：钢板桩围堰由单层钢板桩和两层由型钢组成(1)强度高，锁口水密性能好；(2)重量轻，施工简的内撑梁组成；围堰平面为矩形，其内口尺寸为15．6m×19．2m，钢板桩单根长18ITI，被打人后，单，工期缩短；(3)可重复使用，

3、建设费用便宜；(4)其顶端标高为+5．5m，底端标高为一l2．5rla；采用大量减少取土量和混凝土的使用量，有效保护土进口拉森Ⅵ型钢板桩，套型锁口；内支撑圈梁及斜撑采地资源，具有显著的环保效果。用双拼H588型钢梁，中间支撑采用530—10mm、本文结合珠三角城际轨道交通佛肇线绥江特630—10mm钢管。具体围堰布置如图1所示。大桥主桥80m连续梁4#墩深水基础拉森钢板桩围堰计算实例，介绍钢板桩围堰设计计算的理论、1_r_r—＼子方法及要点。53士衄钢筒l2H88善1工程概况f河床标高一1．3ll一1。1水文情况台底标高一4371mlf=蛊一

4、绥江是珠江三角洲地区北江水系的一级支譬冀≮!gts~126001[500一流。绥江流域地处亚热带，温湿多雨，当地汛期一器般为3月下旬～l0月上旬，持续时间长。绥江流域L=18m~2型塑堑壁／器§垄}厦逝壹一125m的洪水主要受暴雨中心位置、区间槽蓄、前期河段土壤含水量的影响，还要考虑北江回水顶托的影响，且由于径流短预见期一般为1d，因此洪水位预测难度较大。绥江最高通航水位为11．534m，最低通航水位为0．68in。1．2桥梁参数绥江特大桥80ITI连续梁中跨甜墩位于绥江主航道内，承台平面尺寸为12．6m×16．1m，高度5．0m，承台顶标高

5、0．629m，底标高一4．371m；设计l2根直径1．5m钻孔灌注桩，桩长47ITI，桩顶收稿日期：2013—05—08作者简介：肖劲洪(1970一)，男，湖南省涟源人，工程师，研究方向：铁路桥梁施工。132桥梁结构城市道桥与防洪2013年8月第8期2．2钢板桩围堰总体施工方案由于其没有考虑墙体与土体之间的摩擦力，使得水中基础施工先修建栈桥和钻孔桩平台，进行主动土压力偏大，被动土压力偏小，在采用等值梁水中钻孔桩施工，待钻孔桩施工完成后拆除钻孔法计算时，须将被动土压力加以提高修正。桩平台，进行钢板桩插打，围堰合龙后向外抽水至本文中钢板桩围堰施工

6、计算采用不考虑水的一0．8Ill，进行内支撑安装，待第二道内支撑安装完渗流效应的水土分算法计算土压力，即土压力为成后，向围堰内注水至+3．0in，接着围堰内水下吸按土的浮容重计算的有效土压力与土体间孔隙水泥、清淤至一6．871in，开始浇筑封底水下混凝土，的水压力之和。待混凝土达到强度后抽光围堰内水施工承台。钢朗肯土压力公式：板桩围堰在墩身施工完毕、墩顶支架布置完成后主动土压力：=Kayh一2c、／，拆除。被动土压力：=Kpyh+2c、／2．3钢板桩围堰结构设计计算根据土层参数计算如表2所列。2．3．1基本计算参数2．3．1．1土层参数表2主

7、、被动土压力系数及被动土修正系数表根据地质资料，4#墩处钢板桩施工深度范围自上而下为粉砂、淤泥，各土层力学参数按经验取值如表1所列。表1土层特性参数表2．3．4钢板桩和内支撑计算2．3．4．1各工况下钢板桩和内支撑受力计算计算时，各工况下钢板桩计算长度按等值梁2．3．1．2水位资料法确定，从主动与被动土压力相等的反弯矩截面根据上述绥江特殊的水文情况，结合工期节点截断形成等值梁计算支撑反力和钢板桩弯矩。反时间，计划钢板桩围堰在枯水期施工，该项目设计弯矩截面为净土压力为零或弯矩为零处的截面。最高水位按+5．0m考虑。工况一、工况二时，主动土压力：

8、2．3．1．3材料力学性能(一0．8m)=Kay’h-2c、／+水h=58(kN／m)(1)进口拉森Ⅵ型钢板桩，材质SY295，重量钢板桩上土压力强度等于零点离挖土