《钢板桩(混凝土)计算书初步》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢板桩(混凝土)计算书初步（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钢板桩围堰复核计算（混凝土围檩）钢板桩围堰复核计算（混凝土围檩）一、设计依据一、设计依据二、钢板桩围堰结构说明及施工工艺流程简单说明二、钢板桩围堰结构说明及施工工艺流程简单说明钢板桩采用拉森型钢板桩。钢板桩设计长度 24 米，插入河床以下约 18米，承台底面以下 10.78 米。表表 3 3：拉森拉森型钢板桩技术规格型钢板桩技术规格钢板桩尺寸（mm）型号 宽度 b高 h壁厚 t1侧壁厚 t2截面积 （cm2）单位重量（kg/m）截面矩（cm3）拉森型40017015.511236742037施工简单流程1、插打靠近围堰内壁的 12 根钢护筒，护筒壁厚 10mm，长 9 米，入土深度3 米，采用
2、20a 作平联，连成稳定的框架。2、安装20a 内、外围导向定位架，定位架与钢护筒之间连接牢靠，然后进行钢板桩插打，承台为圆形，钢板桩围堰为圆形，考虑预留 1.5m 的施工空间，钢板桩围堰内径定为 23.5m。3、先插打河上游的第 1 根钢板桩，余下钢板桩在第 1 根钢板桩两边插打，逐渐向两边分，将河中的钢板桩全部打完。4、施工临时防护结构，拆除墩位处河堤。5、测量放样，继续插打钢板桩围堰直到合拢。6、安装外围檩对围堰进行加固。7、堰内分层填土（约 40cm 一层） ，每层基本找平后再填上一层，采用透水性好的砂土，一边填土，一边抽水，确保堰内外压力基本平衡。8、拆除钢平台桥面及纵梁。9、将岛面
3、填筑成中间比周边高 1 米的隆起，理顺排水，防止岛面积水，围堰填筑成型后，在填土顶面铺一层渣石以增强其承载能力。10、进行钻孔施工11、桩基全部施工完成并全部检验合格后，进行承台开挖，大面开挖到标高+1.1m 时，安装第一道围檩（0.40.4m 双室钢箱） 。围檩安装在牛腿上。第一层内围檩安装完毕后，进行内支撑安装，内支撑与围檩间采用焊接。内支撑安装完毕，方可进行下层开挖。12、边开挖边抽水，分层开挖，大面开挖到标高-2.25m 时，安装钢筋、模板、焊锚固钢筋、安装塑料隔膜，浇注 C40 围檩混凝土（1.11.1m） 。13、大面开挖到标高-5.021m（6#墩-5.221m）时，安装钢筋、模
4、板、焊锚固钢筋、安装塑料隔膜，浇注 C40 围檩混凝土（1.11.1m） 。14、5#墩大面开挖到标高-7.021m 时（6#墩开挖到标高-7.221m） ，安装模板、钢筋、焊锚固钢筋、安装塑料隔膜，浇注 1 米高、1 米宽 C40 砼（连续墙第一次浇筑） 。15、5#墩大面开挖到标高-8.021m 时（6#墩开挖到标高-8.221m） ，安装模板、钢筋、并与上层墙体钢筋相连、安装塑料隔膜，浇注 1 米高、0.5 米宽 C40砼（连续墙第二次浇筑） 。连续墙竖向分节开挖，分节施工浇注，连续墙高度共4 米。16、连续墙完工，强度达到 75%后，继续开挖，比承台底超挖 1 米，基底找平，浇注 1
5、米厚封底混凝土，并留好。坑底四周预留排水沟、积水坑等。封底顶标高即为承台底标高，封底采用 C20 砼。为保证以后钢板桩好拔出，在钢板桩与封底砼之间 10mm 厚的泡沫板作隔离层，以便于以后钢板桩拔出。三、设计参数三、设计参数3.13.1 水文资料水文资料20 年一遇设计最高通航水位标高为+2.59m。常水位标高为 0.8m。3.23.2 地质资料地质资料地质情况如下表：表表 1:1:地质情况表地质情况表时代成因地层编号岩土名称岩土状态基本承载力 0（KPa）-1粉质黏土软塑120Q4al+m-2粉土稍密中密100Q4m-1淤泥质粉质黏土流塑80-1粉质黏土软塑100Q4m+h-2粉砂中密100
6、Q4m+l-4粉质黏土软塑硬塑180Q4al+m-1粉土中密150Q3m-1粉质黏土流塑120-1粉砂夹粉土、粉质黏土中密150Q3al+m-2粉砂密实200表表 2:2:主墩基础地质地层分布情况表主墩基础地质地层分布情况表、(m)、 、5#、6#、1.40.914.512.215.521.56.87.811.4、5.5、3.33.3 其它荷载参数其它荷载参数车辆荷载：按 q2=20kPa 的均布荷载进行计算。 四、设计工况及荷载组合四、设计工况及荷载组合设计工况一：设计工况一：在钢板桩外侧加型钢围檩。在钢板桩围堰内部回填土并分层压实至标高+3.0m。在工况一条件下取最不利荷载组合：水压力+主
7、动土压力+被动土压力。施工水位按常水位+0. 8m 进行计算。外侧地面标高为-3.0m，内侧地面标高为+2.8m。设计工况二：设计工况二：桩基施工完成后，进行开挖作业，开挖至第一层内围檩位置（+1.3m） ，安装第一层围檩。在工况二条件下取最不利荷载组合：水压力+主动土压力+被动土压力+水压力+车辆荷载。施工水位按常水位+2.59m 进行计算。外侧地面标高为-3.0m，内侧地面标高为+1.3m。设计工况三：设计工况三：第一层围檩及内支撑施工完毕，继续挖基坑至第二层围檩位置（标高-2.2m，为砼围檩的底面标高） ，此时内围檩砼未浇筑。在工况三条件下取最不利荷载组合：水压力+主动土压力+被动土压力
8、+车辆。施工水位按+2.59 计算。外侧地面标高为-3.0m，内侧地面标高为-2.2m。施工荷载主要为外侧车辆碾压荷载。设计工况四：设计工况四：第二层围檩及内支撑施工完毕，基坑开挖至第三层围檩位置（标高-4.7m，为砼围檩的底面标高）此时内围檩砼未浇筑。在工况四条件下取最不利荷载组合：水压力+主动土压力+被动土压力+车辆荷载。施工水位按+2.59 计算。外侧地面标高为-3.0m，内侧地面标高为-5.021m。施工荷载主要为外侧车辆碾压荷载。设计工况五：设计工况五：第三层围檩及内支撑施工完毕，基坑开挖至下层承台顶面下1m 位置(标高-7.221m),此时内围檩砼未浇筑。在工况五条件下取最不利荷载
9、组合：水压力+主动土压力+被动土压力+施工荷载引起的附加力。施工水位按+2.59 计算。外侧地面标高为-3.0m，内侧地面标高为-7.221m。施工荷载主要为外侧车辆碾压荷载。设计工况六：设计工况六：第四层围檩及内支撑施工完毕，以后基坑每开挖 1m 即浇筑1m 的围檩砼，直至基底位置（标高-11.221m） ，围堰受力达到封底砼浇筑前的最终状态。五、钢板桩围堰的计算分析五、钢板桩围堰的计算分析5.15.1 设计工况一设计工况一 5.1.15.1.1 计算原理计算原理在工况一条件下，围堰外侧顶部设置有一道外围檩，钢板桩按单锚式板桩进行计算，单锚深埋板桩上端为简支，下端为固定支撑。其计算采用等值梁
10、法。5.1.2 钢板桩围堰强度计算假定外侧地面以下 y 深度处，钢板桩围堰外的被动土压力等于钢板桩围堰内的主动土压力。围堰内部的土压力按主动土压力进行计算，围堰外部的土压力按被动土压力进行计算，水位以下的土体按浮容重进行计算。由于内外水位标高相等，未标出水压力。通过试算，得出 y=0.56m 时，钢板桩围堰外的被动土压力等于钢板桩围堰内的主动土压力。钢板桩围堰的受力模型如图 5.2-2，对应的 e 点的标高为-3.56m。取 1m 宽钢板桩进行受力分析，其计算模型如下：计算模型剪力图弯矩图查看计算结果图形得出，钢板桩围堰的最大弯矩为 M=145.97kNm，每延米钢板桩抗弯模量 W=2037c
11、m3，则钢板桩应力为：钢板桩的强度满足要求。/71.66pa4.584m，故钢板桩围堰的入土深度满足要求。5.25.2 设计工况二设计工况二 5.2.15.2.1 计算原理计算原理在工况二条件下，围堰外侧顶部设置有一道外围檩，钢板桩按单锚式板桩进行计算，单锚深埋板桩上端为简支，下端为固定支撑。其计算采用等值梁法。5.2.25.2.2 钢板桩围堰强度计算钢板桩围堰强度计算假定外侧地面以下 y 深度处，钢板桩围堰外的被动土压力等于钢板桩围堰内的主动土压力。围堰内部的土压力按主动土压力进行计算，围堰外部的土压力按被动土压力进行计算，水位以下的土体按浮容重进行计算。通过试算，得出 y=0.28m 时，
12、钢板桩围堰外的被动土压力等于钢板桩围堰内的主动土压力。又由以上受力图知，工况二受力比工况一小，故其不做控制工况，在此不做验算。5.35.3 设计工况三设计工况三 5.3.15.3.1 计算原理计算原理在工况三条件下，围堰内取土至标高-2.2m，已安装上面一层内支撑结构，但此时第二层围檩并未安装。用等值梁法。围堰内部的土压力按被动土压力进行计算，围堰外部的土压力按主动土压力进行计算，水位以下的土体按浮容重进行计算。在设计工况三条件下，取最不利荷载组合：水压力+主动土压力+被动土压力+车辆荷载，其中车辆荷载取 20kpa。受力状况见下图示：通过试算，得出 y=1.07m 时，钢板桩围堰内的被动土压
13、力等于钢板桩围堰外的主动土压力。钢板桩围堰的受力模型如上图，对应的 e 点的标高为-3.27m。取 1m 宽钢板桩进行受力分析，通过试算知上层内支撑受拉，故计算时，上层内支撑处不设置支座，其计算模型如下：计算模型采用 sap2000 计算得结果如下：剪力图弯矩图查看结果图形发现，钢板桩围堰的最大弯矩为 143.30kNm，每延米钢板桩抗弯模量为 W=2037m3，则钢板桩的应力为：，钢板桩的强度满足要求。/70.35pa10.25m，故钢板桩围堰的入土深度满足要求。5.45.4 设计工况四设计工况四 5.4.15.4.1 计算原理计算原理在工况四条件下，围堰内取土至标高-5.02m，已安装上面
14、两层内支撑结构，但此时第三层围檩并未安装。用等值梁法计算多层支撑板桩，其计算步骤和方法与工况三相同。围堰内部的土压力按被动土压力进行计算，围堰外部的土压力按主动土压力进行计算，水位以下的土体按浮容重进行计算。假定内侧地面以下 y 深度处，钢板桩围堰外的被动土压力等于钢板桩围堰内的主动土压力。在设计工况四条件下，取最不利荷载组合：水压力+主动土压力+被动土压力+车辆荷载，其中车辆荷载取 20kpa。通过试算，得出 y=1.6m 时，钢板桩围堰内的被动土压力等于钢板桩围堰外的主动土压力。钢板桩围堰的受力模型如上图，对应的 e 点的标高为-6.62m。取 1m 宽钢板桩进行受力分析，其计算模型如下：
15、计算模型剪力图弯矩图支座反力查看结果图形发现，钢板桩围堰的最大弯矩为 237.15kNm，每延米钢板桩抗弯模量为 W=2037m3，则钢板桩的应力为：，钢板桩的强度满足要求。/116.42pa4.13m，故钢板桩围堰的入土深度满足要求。5.55.5 设计工况五设计工况五 5.5.15.5.1 计算原理计算原理在工况五条件下，围堰内取土至标高-7.22m，已安装上面三层内支撑结构，但此时底部围檩并未安装。用等值梁法计算多层支撑板桩，其计算步骤和方法与工况四相同。围堰内部的土压力按被动土压力进行计算，围堰外部的土压力按主动土压力进行计算，水位以下的土体按浮容重进行计算。假定内侧地面以下 y 深度处
16、，钢板桩围堰外的被动土压力等于钢板桩围堰内的主动土压力。通过试算，得出 y=2.02m 时，钢板桩围堰内的被动土压力等于钢板桩围堰外的主动土压力。钢板桩围堰的受力模型如下图，对应的 e 点的标高为-9.24m。取 1m 宽钢板桩进行受力分析，其计算模型如下：计算模型剪力图弯矩图查看结果图形发现，钢板桩围堰的最大弯矩为 292.81kNm，每延米钢板桩抗弯模量为 W=2037m3，则钢板桩的应力为：，钢板桩的强度满足要求。/143.74pa4.75m，故钢板桩围堰的入土深度满足要求。5.65.6 设计工况六设计工况六第四层围檩及内支撑施工完毕，以后基坑每开挖 1m 即浇筑 1m 的围檩砼，直至基底位置（标高-11.221m） ，四层围檩下的最大跨度为 1m，按最不利状态（悬臂状态）计算其承受的最大荷载 q=814.8kN/m。封底底部主动土压力强度为 199.86kpa，受力满足要求。浇注混凝土封底后，围堰的受力状态近似与工况五相同，在此不做计算。5.75.
