钢板桩围堰围囹设计及施工

《钢板桩围堰围囹设计及施工》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、钢板桩围堰围囹设计及施工京杭运河特大桥河位于宿城区及宿豫区交界处，主桥上部结构设计采用72+120+72m预应力砼变截面连续梁跨越京杭运河。京杭运河特大桥24#、25#主墩位于水中，设计为低桩承台钻孔灌注桩基础，单个承台平面尺寸为12.2m×12.2m，承台厚度3.5，左右幅承台间距为2.15m，24#、25#墩总计4个承台。运河地质资料图由于施工区域运河水位较深，可以采用大型水上施工设备，经技术经济对比分析决定：水中墩24#、25#采用钢板桩围堰施工，钢板桩采用长18m，宽40cm，厚15.5mm的拉森IV型钢板桩，W=2037cm3。钢板桩围堰在抽水过程中

2、钢板桩围囹的设计承台开挖时围囹及内支撑受力检算工况一：浇注围堰封底砼，砼强度达到80％后降水到第一道围囹下50cm时，取1钢板桩作为受力体系验算，求得第一道内支撑处反力R=59.37kn,R砼=41.53kn。此时围囹四周承受均布力q=78.27kn/m，内支撑材料断面选择，第一层内支撑材料围囹采用两片I40工字钢，斜撑采用60cm钢管。受力及简图如下：八字斜撑材料钢管为A3钢，【】=140MP，横向压应力以最大支点反力控制设计支撑断面选择，查《路桥施工计算手册》附表2-13得单根支撑反力为:R1=0.4169×78.27×6.65=216.99kn,（正面）

3、R2=0.4169×78.27×6.65=216.99kn（侧面）则八字撑轴向力为Rmax=306.87KNA=Rmax/=3600管桩面积：A=此处拥有足够的安全系数，满足要求查《桥涵》不等跨连续梁内力系数得内支撑最大弯矩两片I40工字钢抗弯模量为：2×1140=2280cm3,=(普通A3允许强度)考虑稳定性问题，此处拥有足够的安全系数，满足要求工况二：安装好第一道支撑后继续降水至第二道支撑以下50cm，安装第二层内支撑，此处围囹采用三片I56工字钢，此时围堰受力如图4-a图4-a荷载粘土容重为19KN/M3H=10.051mh=7.181m=15°h1=

4、6.551m取分离体分别计算图中1、2处压强P1=r水h1=65.51KN/M2P2右=141.877KN/m2P2左=r水h=74.81KN/m2实际受力如图c所示：②对钢板桩抗弯性能进行检算最大弯矩=413knm钢板桩强度检算=/W=413000/2037=202.9Mpa<【】=210MP所以钢板桩强度满足要求！内支撑材料断面选择，第二层内支撑材料围囹采用三片I56工字钢，斜撑采用60cm钢管。受力及简图如下：八字斜撑材料钢管为A3钢，【】=140MP，横向压应力以最大支点反力控制设计支撑断面选择，查《路桥施工计算手册》附表2-13得单根支撑反力为:R1

5、=0.4169×219.08×6.65=672.93kn,（正面）R2=0.4169×219.08×6.65=672.93kn（侧面）则八字撑轴向力为Rmax=951.52KNA=Rmax/=951.52KN/140Mpa=6796.59mm2600管桩面积：A=此处拥有足够的安全系数，满足要求查《桥涵》不等跨连续梁内力系数得内支撑最大弯矩Mmax=0.0869×219.08×6.652=841.91knm。两片I40工字钢抗弯模量为：3×2447=7341cm3,=841.91knm÷7341cm3=114.68Mpa<【】=140MP(普通A3允许强度)工

6、况三：此时工况为第二道支撑安装完成后，继续抽水至第三道支撑以下50cm，安装第三层内支撑，第三层围囹采用3根I56工字钢，支撑形式与工况二相同，此时围堰受力如图4-b图4-bP1=r水h1=65.51KN/M2P2土==141.877KN/M2P2水=r水h3=56.11KN/m2钢板桩及内支撑验算由于受力为超静定结构，故根据《结构力学》力法方程有：基本体系与未知力的弯矩图如下11X1=△1pMF=MX1+Mp(A1y1+A2y2)X1+A1y3+A2y4=0A1=2.75、A2=7.9、y1=252、y2=836、y3=1.2、y4=0.9求出X1=135.

7、23kn、MF=387.38knm对其受力分析如上图所示以每延米钢板桩为计算单位支点反力及最大弯矩最大弯矩=387.38knm钢板桩强度检算=/W=387.38knm/2037cm3=190.17Mpa<【】=210MP所以钢板桩强度满足要求！内支撑材料断面选择，第三层内支撑材料与第二层相同，围囹采用三片56工字钢，斜撑采用60cm钢管。受力及简图如下：横撑材料钢管为A3钢，【】=140MP，横向压应力以最大支点反力控制设计支撑断面选择，查《路桥施工计算手册》附表2-13得单根支撑反力为:R1=0.4169×135.23×6.65=415.37kn,R2=0.

8、4169×135.23×6.65=41