主桥承台钢板桩围堰设计

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1、主桥承台钢板桩围堰设计　　摘要：对于水流状况复杂地区，承台处进行钢板桩围堰计算，根据计算书，合理布置钢板桩型号规格，保证施工进度顺利完成。关键词：钢板桩围堰；计算；技术要求中图分类号：TU473.5文献标识码：A文章编号：项目地点位于广州市，工程起点K0+000.000，终点K2+189.000，路线全长2.189km。主桥为2×136m独塔单索面混合梁斜拉桥，主桥为2×136m独塔单索面混合梁斜拉桥，全长272m。主塔（15＃墩）基础采用16根φ2.2m钻孔桩。为项目顺利开展，我方负责计算主桥承台钢板桩围堰的计算和设计。1、主桥墩承台图主桥为2×1

2、36m独塔单索面混合梁斜拉桥，全长272m。主塔（15＃墩）基础采用16根φ2.2m钻孔桩，主墩承台平面为带四个圆弧倒角的矩形，尺寸24×17.5m，承台顶标高＋4.0m，底标高+0m，厚度4.0m。主塔塔座高度3.0m。过渡墩14＃和16＃墩基础采用10根φ2.2m钻孔桩，承台平面为矩形和两个半椭圆形组合，平面尺寸35.75×8.70m，承台顶标高＋4.0m，承台底标高+1.5m，过渡墩墩座高度2.0米。6图1-1主桥桥型图图1-2主墩承台结构图2、地质概况桥位经过地区为珠江三角洲断陷区。珠江三角洲为一弯头复合三角洲，三角洲本身底积层、前积层不明显

3、，由于受基底断陷盆地影响，基地不平，形成多个沉降中心，沉积厚度20－30m第四系沉积层。路线途经地区及其附近地层主要为第四系、第三系及下古生界地层和燕山期花岗岩，其地层岩性特征分述如下：1、海陆交互相沉积层（Q4mc）：包括淤泥及淤泥质亚粘土层，以淤泥层为主。①淤泥：灰黑色，饱和，流塑，含有机质，具腐臭味，不均匀夹有粉砂薄层。层底高程－2.35～－16.87m，最薄处为6.10m，最厚处为13.50m，平均厚度为9.72m。②淤泥质亚粘土：灰黑色，饱和，流塑，富含腐殖质，具臭味。厚度1.40-2.20m，平均厚度为1.80m。2、亚粘土（Q4al）：

4、灰褐、深灰、褐红色，软可塑，局部为粗砂薄层。3、技术难点1）最大流速0.7m/s,主墩承台下河床覆盖层为淤泥层夹砂层，封底完成后围堰内外最大水头差7m，施工环境较为复杂。62）主桥承台钢板桩围堰设计需保证施工安全性、可操作性等要求。3）主墩承台一次浇筑封混凝土方量1156方，属于大体积砼，为防止较大的水化热造成混凝土表面开裂而影响砼耐久性，需采取有效的温控措施。3钢板桩围堰计算3.1封底混凝土厚度验算据地质勘察资料，主墩承台范围内河床表面是厚度为7.5m-15m厚的夹砂淤泥层，由于淤泥的流塑性及触变性极强，封底成功之后，围堰内河床在小规模的管涌侵蚀作

5、用下，很有可能使封底混凝土底部内外水压联通，为保证主墩的施工安全，封底混凝土厚度必须满足以下三点要求：1、封底混凝土的自重为G，封底混凝土与钢护筒的粘结力为F,则G+F必须大于围堰底部的水压力，以保证围堰不被浮起。解得其中为混凝土容重取值为24KN/m3为水的容重取值10KN/m3S1为钢围堰的面积取值26.4×19.9S2为钢护筒与混凝土的接触面积为钢护筒与混凝土的单位摩阻力取120Kpa62、在整个围堰不被浮起的前提下，封底混凝土必须有足够的厚度来承载水头差压力。封底混凝土底面所受的最大均布荷载考虑,假设封底混凝土厚度控制在2.0m,q=52KP

6、a,由于封底混凝土模型为带有16个圆孔的不规则板，采用双向板计算公式较为繁琐，在此使用MIDASCIVIL建模计算，验算结果显示：面板与钢护筒结合处局部应力较高，面板其余部分拉应力均小于0.6Mpa,小于C25混凝土抗拉强度设计值。因此主墩封底混凝土厚度2.2米可以满足施工要求。图3-1主墩钢板桩围堰封底砼应力分析3.2主墩钢板桩围堰内支撑设计主墩承台基坑采用拉森IV钢板桩围堰施工方案。围堰设计尺寸为26.4×19.6米，钢板桩桩长18m,围堰顶标高+8.2m,底标高-9.8m。主墩范围内河床标高+0m左右,采用C25水下混凝土封底，封底厚度为1.5

7、m。整个承台施工过程中在＋7.5m、＋4.5m、＋3.7m与+1.5m设置四层内支撑系统。第一层第三层围檩材料为双肢I40型钢，第二层围檩材料为双肢I56，内支撑主要由630×8mm钢管桩加工而成。第三、四层支撑（支撑在第一层主墩承台上）由双肢I25焊接而成。以下仅列出第一层内支撑结构图。图3-2主墩围堰内支撑布置图图3-3主墩围堰第一层内支撑结构图4、钢板桩的选用与整理6经计算，主桥承台围堰钢板桩型号为拉森IV型，桩长18m，采用60振动锤施打。参照钢板桩围堰计算书，主墩以及过渡墩采用18m钢板桩围堰入土深度能够满足要求。钢板桩锁口在拼接处的高低差

8、小于2mm；锁口间隙小于3mm；全长不应有焊瘤、钢板、角铁或其它突出物，保持平滑，两端均应切割整齐。图4-1