某大橋鋼板樁圍堰受力計(jì)算說明書

PAGE某大橋鋼板樁圍堰受力計(jì)算說明書一、某工程7#、8#水中墩采用鋼板樁圍堰施工，圍堰施工圖詳見另附圖。略二、已知資料：7#墩承臺(tái)尺寸為9.1m×9.1m×2.0m，頂面高程為+2.072m，圍堰尺寸為11.2m×11.2m,8#墩承臺(tái)尺寸為9.1m×9.1m×2.0m,頂面高程為+0.835m，圍堰尺寸為11.2m×11.2m。施工水位按+7.35m考慮，7#和8#墩河床標(biāo)高測(cè)時(shí)為約+3.15m，則水深均為4.2m。地質(zhì)情況自上而下依次為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂、粉質(zhì)粘土等。水文資料：秦淮河地段橋址設(shè)計(jì)行洪水位11.35m，河段現(xiàn)狀流量為：1400m3，行洪流速為1.24~1.3m/s。目前施工水位為7.35m。根據(jù)河床地質(zhì)和水文情況及施工要求，7#墩和8#墩均采用長(zhǎng)15m、寬0.4m、厚15.5cm的拉森IV型鋼板樁，W=2037cm3。其內(nèi)支撐7#墩和8#墩均設(shè)置三道（詳見另附圖略），所有圍囹均采用2I45a和2I40a工字鋼，水平撐及斜撐采用2I40a工字鋼，節(jié)點(diǎn)采用焊接（施工中嚴(yán)格執(zhí)行鋼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范）。三、受力計(jì)算：因7#和8#圍堰尺寸相同，而內(nèi)支撐材料一樣，受力情況相差很小，故可只分析驗(yàn)算其中受力最大的8#墩圍堰受力情況。1、荷載計(jì)算：河床底部地質(zhì)為粉細(xì)砂、粉質(zhì)粘土，較為密實(shí)，假定鋼板樁底部嵌固于承臺(tái)底封底砼或墊層砼頂標(biāo)高以下0.5米處，取1米寬板樁計(jì)算其側(cè)面荷載，計(jì)算至封底砼頂面標(biāo)高以下0.5米處即-1.665米處，封底砼厚度根據(jù)后計(jì)算為1.0米）。-1.665米處水壓力為：ρwh=8.515*10=85.15KN/m2,-1.665米處土壓力為：ρwh=4.815*10=48.15KN/m2故-1.665米處總側(cè)面荷載為：p=133.3KN/m2,2、迎水面?zhèn)阮~動(dòng)水壓力計(jì)算（流速按1.3m/s考慮，不考慮水流速沿水深方向的變化）：每延米板樁壁上動(dòng)水壓力總值：P=10KHV2×B×D/2g=10×2.0×4.2×1.32×1.0×10/（2×9.81）=72.4KN（B按圍堰側(cè)面即迎水面1米長(zhǎng)度計(jì)算）。假定此力平均作用于鋼板樁圍堰的迎水面一側(cè)，經(jīng)檢算鋼板樁自身強(qiáng)度就能遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足動(dòng)水壓力受力要求和抗傾覆能力要求。沃3賢、鋼板樁豎向譽(yù)承載力驗(yàn)算：疼①圣內(nèi)支撐眼自重：計(jì)5愛0享0船K懸N界；品②伐鋼板樁自重售：眼1林26懼0K道N輔；咳③首其他施工荷載銜：顛1盆5危0K墓N堤；炭以上合計(jì)：仗1嚷8緣2蠅0K擦N兼。謠上述豎向全部昌荷載靠鋼板樁披側(cè)摩阻力及其厘樁尖反力承擔(dān)沃，查相規(guī)掙范和地質(zhì)報(bào)告手資料，計(jì)算如嶄下：睬樁側(cè)摩阻厚力妻P1乘=涼（役1森1厲.糕2誓+導(dǎo)1繳1逃.辜2產(chǎn)）反×襪2標(biāo)×山4乖.叮58咽×室24伏=譜4924管K芳N欄，床樁尖反力甜：性P2=餡0插（安全考慮規(guī)，嶺不計(jì)）迫，裙合計(jì)姨：灘P=P1+P舟2=熊4924刮K棋N父。弟安全系數(shù)為僻：驗(yàn)N=侄4924丑/蛙1烘8偵2釋0=堆2討.垮7孟，承載力滿足突要求。與4眼、氧鋼板樁圍堰坑帥底涌砂檢算等和封底砼計(jì)算若：守根據(jù)公明式疊Ks*i污*冬ρ屈w蒼=Ksh傘’篩*慰ρ就w羽/(h咸1侵+h背2逢)<精培ρ菜b曠取尊Ks=2.舒0雜，呢h決’疼=短8看.勤5剛1既5階,h壘1賴=怠9草.緒9責(zé)貝，長(zhǎng)h陵2薪=諒4翼.架585惰姑則至Ksh登’奧*那ρ千w偶/(h鳥1桶+h呈2猶)=2.0*捧8餐.利5寧1肝5慣*1.0輔/江（終9套.位9笨+天4尸.嶼585詳）得=殿1.當(dāng)17江﹥舉ρ薦b歡=1.0隙謎滋故坑底涌砂都可能性爭(zhēng)很大陣，影為治了土保證鋤能夠及時(shí)揮抽撒干坐完揪圍堰內(nèi)水蘇進(jìn)行燥干作業(yè)，加快彩施工進(jìn)度，保孩證施工安全及建質(zhì)量，宴宜選擇蹲進(jìn)行水下砼封巡底貢，芹封底厚度塵經(jīng)計(jì)算機(jī)建議派取氏1死.尖0消米忍。封底砼厚度都簡(jiǎn)散算根如下：廢水下封底砼承活受的荷載應(yīng)按義施工中最不利怨的情況考慮，愁即在圍堰封底覽以后，圍堰內(nèi)務(wù)的水被排干，光封底素砼將受嚇到可能產(chǎn)生的鍬向上最大水壓幼力的作用，現(xiàn)躺以此荷載（即倒為水頭高度減挑去封底砼的重芒量）作為計(jì)算波值。備由于水中封底捕砼質(zhì)量較普通題砼差，封底砼槍不應(yīng)出現(xiàn)拉應(yīng)叢力。矩形圍堰領(lǐng)封底，與各樁邁基連成一個(gè)整隙體，封底砼視蓄作簡(jiǎn)支梁，承胸受均布荷載時(shí)胖，則封底砼承牌受的最大彎鉆矩封M定max訴按下式計(jì)算：蛛M錄max盲＝怎1/8×q×蠅l凝1粥2擴(kuò)航忍睡綢辣衡派株封底呼砼按簡(jiǎn)支梁計(jì)威算簡(jiǎn)圖裁式校中促q慎－靜水壓力形車成的荷因載廢伍置露（組ｋ年N屆/業(yè)ｍ灑2字）短；糞l飽1臘－簡(jiǎn)支梁的計(jì)陶披算跨度（ｍ遞）舞(錘按最大棍跨貧l講1尾)盞涂幟l肅1顫所需簡(jiǎn)支梁的沸截面矩軋w恢為：瞇W笨＝庭M竄max緞/焰f須c獎(jiǎng)t征隸潮杰俗滾武端傍虹思察份狗l內(nèi)2掩取l紐2艘驚式中腔f永ct由為砼抗拉強(qiáng)度寺設(shè)計(jì)值發(fā)（肝N乒·打ｍｍ旨2嫂）脾根據(jù)求得的截失面矩梨W媽按下式計(jì)算封友底砼的厚度：孟ｈ糕＝臨帶6侄kWb延式中吧ｈ－呼封底砼厚度（紡ｍｍ）；怕超K青－掘安全系數(shù)，按者抗拉強(qiáng)度計(jì)算仰的受壓、受彎看構(gòu)件耍為伙2.嫌0繞；柳抓M餅max魚－儲(chǔ)板的最大彎矩那（御N誦·拍ｍｍ）；屆悉圍扔ｂ輕－梁寬，單位木長(zhǎng)度淹取輝100青0軟ｍｍ；華飯f腦ct裝－砼抗拉強(qiáng)度侵設(shè)計(jì)值通（播N催·賣ｍｍ旁2速）茅。瓶C2需0走取怒1.司1障MP晚a禁。8#墩：薪l型1站=差3去.疏4始ｍ小,l傅2膠=決3淘.源1糖ｍ佛,型f寶ct躍=1.嫌1解N德·東ｍｍ令2無，垮H建水深發(fā)＝曠9稅.晴5塵1踐5中ｍ。貿(mào)q值=快ρ身gh=初1000kg制/m服3四×10N/k潛g×仁9顫.爬5盞1秋5紛m紀(jì)=儉9包5縱.即15奴kN艷/刊ｍ肥2絞；靈M能max可=1/8×財(cái)9珍5主.鎖15紹kN翁/串ｍ列2鑒×(舉3育.錯(cuò)4暴ｍ軌)忌2光×裙1律ｍ券=穴1涌3爸8榨.虜0岔2堡kN鏈·雕ｍ砍W受=莊13豬8佩.婆0驚2酬kN定·治ｍ吩÷惠（魯1.階1怎×10磨3歪憤）膀kN懷/同ｍ焰2重＝復(fù)0.匠12鳳5按ｍ外3遲h嫩=嗚6×0.帳1氏2要5閱ｍ全3仔×2.0÷夜1河ｍ蘭=練1核.權(quán)2品2吧ｍ垂因計(jì)算未許多民考慮有利因素?cái)n，故沾根據(jù)桑多次總結(jié)經(jīng)驗(yàn)輛，可斬取貫h=但1寬.才0酒米畝，圍堰水下封鈴底應(yīng)全斷面一騾次連續(xù)澆注完遞成確。嗚5蜓、鵝圍堰的抗浮穩(wěn)煎定性計(jì)算震圍堰封底后，賄整個(gè)圍堰受到倒被排水的向上毫浮力作用，應(yīng)賭驗(yàn)算其抗浮系兄?jǐn)?shù)跪K巨?？偘磭咄鉀]有嫩沉積土，不計(jì)滅抗浮的外壁與銷側(cè)面土反摩擦俘力的作用，即秤按最不利的情垂況驗(yàn)算：僚K耳＝普G/器F攤＞城1師式中赴易G排－鋼板樁重量到（含內(nèi)支撐）招＋封底砼自重騎＋樁基砼總重宗量之和梢（丑K冤N肌）；距郊瓦F神－河水向上的銷浮力墓（揉K隨N風(fēng)）。算8添#駱墩俊圍堰鋼板樁自綱重集1帖12晉片漢×1趣5燈ｍ秋/要片仗×0.7內(nèi)5這KN壺/杏ｍ雅＝振1麥26匯0幼K壯N蘆；內(nèi)支撐：副5湖0頑0K煌N腳；封底砼自重戰(zhàn)1威1幫.創(chuàng)2繼ｍ津×社1筒1遺.運(yùn)2粥ｍ療×投1.豬0喇ｍ始×23KN勻/框ｍ謊3米＝扎2朗885丑K釘N培；啊φ應(yīng)1鵲2規(guī)0必0廳樁基砼總重形8蓄×抱135.6陪ｍ燃3蜻×24KN獄/?。頃?耍=哨26044塑K緩N脾；醬俯由此可得圍堰如自重具惕G湯＝泛30即50盡9監(jiān)K奧N餅；筆河水向上的浮脖F股＝尸ρ級(jí)gV抹排臭＝差1000kg言/m凳3崇×10N/k配g泉×己1193.6麗m蠶3該=言1丙1935對(duì)kN乘。叨K勉＝糠G/林F班＝啟（討30或50緩9警/床11935牛=諷2.5慘5營(yíng)＞齊1.貨0盜滿足抗浮條件戴。薪（偏于安全考繡慮，未弱考慮有上浮者趨勢(shì)時(shí)土體跪?qū)叩南蛳潞谀ψ枇弯摪灏鍢蹲灾氐淖饔枚⒂诜獾谆炷磷５目垢×τ嗉般@孔樁提漸供的側(cè)摩阻力郊）束6萬(wàn)、鋼板樁入顯土糊深度驗(yàn)算：站鋼板樁總長(zhǎng)為蝶1蠢5息米短，堡圍堰外鐘入于河床蒙9勇.矮9低米烘，菌圍堰內(nèi)入河床敢為祝5襖.肉585始米挪（承臺(tái)底至樁壘底端距離），驗(yàn)由于真圍堰坑底可能代發(fā)生涌砂，現(xiàn)則選擇闊采取水下牽砼拳封底，硬故露板樁明下端仿在圍堰抽水吸國(guó)泥開挖澇過程中不會(huì)向拜圍堰內(nèi)位移彎用曲（受封底砼饑支撐作用）。漂據(jù)墩位處地質(zhì)亡資料，抵樁入土范圍為糾粘土層，比較感密實(shí)仿，持反力層中又無承咳壓水，如經(jīng)計(jì)犧算各道支撐的芹受力滿足要求奸，四在此配可不驗(yàn)算鋼板養(yǎng)樁的入土深度純。壩（爺另：繪查臣?鳳橋鳥涵繞?舒施工手劃冊(cè)罷碑圖天5-4蚊5圖板樁計(jì)算圖（睬四跨）腰裙曲頁(yè)線去6-6要畜：最小入土深倒度絲h短=餓а守H=0.55圈*燭9峰.515=聽5浩.天2墨m煉，也能滿足要芹求類）爬。漂養(yǎng)飄7文、筋圍堰整體穩(wěn)定撇性驗(yàn)算：艙鋼板樁圍堰的儀整體穩(wěn)定性僅炮表現(xiàn)在圍堰動(dòng)鄉(xiāng)水壓力作用下燭的抗傾覆能力伍。該動(dòng)水壓力廚與鋼板樁入土畢深度范圍所受喝的土壓力相平這衡。因鋼板樁叢圍堰底部嵌入才地基中達(dá)蛙5喪.58姻5飾米楚，糧且地質(zhì)為粘土誼層，較密實(shí)不勁透水，賤在動(dòng)水壓力作砌用下所能承受飼的土壓力比動(dòng)柱水壓力大很多刻，此處可不必廊驗(yàn)算，其整體趙穩(wěn)定性能得到幅很好的保證。槳8煩、內(nèi)支撐受力見計(jì)算：脫在確保安全的事前提下，基坑斥支撐的施工與塔基坑內(nèi)水位的啄下降悲按完“謎先支撐后降水褲，分層支撐分五層降稍水侍”宴的原則進(jìn)行，疫結(jié)合本基坑工內(nèi)程的特點(diǎn)，共寬分四層支撐。甚基坑支撐的順割序如下：加入忌第一層導(dǎo)梁鮮（圍囹）彼→叼進(jìn)行第一層支悶撐弓→貪抽水至第二層剛支撐擱處偏→嫁加入第二層導(dǎo)褲梁傾→指進(jìn)行第二層支桿撐播→蜻抽水至基坑底傍（封底砼頂面械）憑→乎加入第拜三黑層導(dǎo)吵梁蝶→玩進(jìn)行第漁三王層支撐支撐結(jié)她構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算貨。欠在支撐結(jié)構(gòu)的唉土壓力、支撐聚力和鋼板樁的獸插入深度確定迅后，即可根據(jù)口靜力平衡條件兼確定任意截面君上的支撐結(jié)構(gòu)布所受的彎矩。釀8告#渣墩共設(shè)置浸三貍道內(nèi)支撐，妖圍囹?yàn)榘?I騾5蜘5倘和指2I4激5線工字鋼肉及三2I4套0衰工字鋼蓄，水平支撐沙及斜撐采炒用森2I4日0管工字鋼我及湯2I3暗6輸工字鋼鄙,車其受力工況分獵析如下圖癥：雁上圖中的各工拉況可按多跨連結(jié)續(xù)梁，用力矩丑分配法計(jì)算出竄各支點(diǎn)的支反荒力及各點(diǎn)唉各跨中的宜彎矩并找出最舅大彎矩以驗(yàn)算薯鋼板樁的截面爆。支反力即為申作用于橫向支康撐上的荷截，敵進(jìn)而驗(yàn)算支撐榜的強(qiáng)度和剛度執(zhí)。拘①自第一層受力：儲(chǔ)根據(jù)第一層支柱撐受力圖，即玩圍堰抽水至第加二道支撐下愉50cm溪時(shí)為最不利狀嫩態(tài)，第一層支合撐受力最大，友求得丙：旨F1=拆125柄.靜75島K笛N萬(wàn)，良F離1擇砼辦=襯24畜6農(nóng).跡6瓦5貪K酬N敬，翻M1max=欣359.01門KN返.車M桌姨(揚(yáng)取能1m鐘寬鋼板樁計(jì)算害側(cè)面受力所得矛數(shù)據(jù)，弱假定鋼板樁底屆部嵌固于承臺(tái)濁底封底砼頂標(biāo)縣高以下艷0.5餅米生處銹，且封底砼達(dá)習(xí)到賊90躬%咳以上強(qiáng)度，受辱力按簡(jiǎn)支連續(xù)迅梁進(jìn)行計(jì)學(xué)算丸)項(xiàng)；羊②老第二層受力：系根據(jù)第二層支默撐受力圖，即約圍堰抽水至第范三道支撐下星50cm飽時(shí)為最不利狀氏態(tài)，第二層支爺撐受力最大，丈求得：煎F1=-曉55燈.罪64淺K盡N炭，賺F2=造333德.妨40窩K撕N逝，著F應(yīng)2泥砼誼=訪262馬.裂8積K與N愈，勻M2max=今335嘩.睜20熊KN堅(jiān).秧M園；覽漿③著第三層受力：霞根據(jù)第三層支紐撐受力圖，即屢圍堰抽水至第渠四道支撐即封司底砼頂面時(shí)為室最不利狀態(tài)，拿第三層支撐受妖力最大豎，上贊求得箭：眉F1=唉9揪.為5寨7執(zhí)K償N諒，鴨F2=炭82增.歉3凍3吐K緣N棉，敏F3=泄143睜.雜64剖KN沙拋，叉F腦3遞砼漏=胳295爬.唇90過K齊N塞，拴M3max=羞92.67鑼KN年.盈M云；富比較以上計(jì)算倘結(jié)果，可知品：櫻料F1max=杜125潮.舟75俘K巨N稈，員F2max=熱33崖3牌.截40嶄KN翼,票F3max=孫295.90描K盜N債；侮F衰砼儀max=洗262日.紗8伍KN=F潑2熔砼；期Mmax=千M1max=噴359勻.捐01券KN走.拍M旅。提日誓則：遣鋼板樁抗彎最槳大拉應(yīng)殘力盤σ壇=Mmax/始W=堆359椅.謊01瞎×10瞞3和/2037=刊176.2妥MP止a評(píng)＜臟180MP榴a現(xiàn)（容許應(yīng)力）猾，滿足要求。毀第二、三層掏支撐材料形式仍基本緞一致，岸第一層受力小昏顯然能夠滿足旨要求；劣只需驗(yàn)算第預(yù)二和第且三層受力吊即可監(jiān)。奶第二層支撐受賺力檢算宇：價(jià)彎矩檢算：圍核堰圍肆囹安2I廚4疲5a獻(xiàn)工字鋼最大彎義矩葉墨(機(jī)圍堰軸線對(duì)稱捎，受力脾兩俘邊粒對(duì)稱理，此向受力大吳)印：蓬圍堰一邊方向春最大彎矩深（自由長(zhǎng)度按尺4悉.冬5論米悄計(jì)算換）慣Mmax=紐322權(quán).3致1吉KN飛.廳M為，存σ領(lǐng)=Mmax/僅W=額322直.3鹽1蓄/2/班1430甘×10鄰3坡=貢113疊.閱0扣MP鈔a連﹤醫(yī)200MP絹a莊，滿足受力要協(xié)求。榨塘俱軸向受力檢算農(nóng)（圍堰軸線對(duì)才稱）：譜第二道支撐最課大支撐反力計(jì)疫算結(jié)果為：圍課堰一邊方向斜踐支撐格最大僻受程力游R1max=咐1淹470.31葛K斃N澡，副而來2I念40a珍工字鋼斜支撐考允許受力推為紙[R]=20掩0×桃172.2細(xì)/1.4×1攻0屑2成/10況3寫=肆2460摩K啞N匠，考慮縱向撓加曲，系數(shù)勝取奇ξ爺=1.匠5壘，此時(shí)其允許苗承載力為廉2460毯/1.5