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1、一、概况#市南洲大桥位于桂林市叠彩区大河乡境内，全长 320m。跨径组合为（50+87+144+39）m，其中 87m+144m 为曲塔双索面斜拉桥，斜拉桥东西两侧各接 50m 辅道孔和 39m 过渡孔。斜拉桥采用塔梁固接扇形双索面结构形式，主跨采用钢砼叠合梁，边跨采用预应力砼梁。主墩下设两个相对独立的直径 D=21m的圆形承台，每个厚度为 5m。承台布置 24 根 1.5m 钻孔桩和 6 根备用桩。承台底标高+141.0m，顶标高+146.0m，施工水位+147.5m，筑岛顶+148.0m。P2 主墩承台施工时采用注浆帷幕钢筋混凝土护圈作为基坑支护。注浆采用32.5#普通水泥，水泥浆水灰比为
2、1：1，水泥浆中掺入2%-4%的水玻璃。旋喷桩有效扩散半径不小于0.6m，注浆孔距为0.8m，排距为0.76m。具体布置参见“P2墩承台施工总体布置图” 。圆形护圈采用分级施工，每开挖1m就施工一层护圈，采用C30砼。二、设计计算1、计算假定1.1 假定注浆帷幕形成的水泥土墙厚度为0.8B（B为两排孔帷幕体的有效宽度，0.8为考虑帷幕不均匀性选用的折减系数） 。1.2 根据经验，假定注浆体强度为：中心受压应力容许值=2Mpa；c无箍筋及斜筋时主拉应力容许值=0.15Mpa；2tp1.3 开挖时护圈施工前，假定此层 1m 高的帷幕受径向压力。护圈施工完不考虑注浆帷幕受力，由砼护圈受力。2、数据准
3、备2.1 护圈采用 C30 混凝土，其弯曲容许压应力为 11.2MPa。2.2 筑岛填土为砂土 ，帷幕外侧土天然容重，浮容重3/5 .20mKN，粘聚力，内摩擦角 ，。3/5 .10mKN0c0422 . 0)245(tan2aK2.3 护圈配筋采用 22级钢筋，容许应力为 130MPa。12.4 考虑岛顶不均衡施工荷载：300/(3.41.6)=55KN/。3、封底止水帷幕厚度的确定（根据深基坑工程设计施工手册P41）3.1 计算方法介绍3.1.1 钻孔桩与注浆体之间的摩阻力按最大桩距确定所承担的受力面积 A 进行计算。摩阻力spnfUhF U-钻孔桩断面周长-单位面积摩阻力（各种灌注桩取
4、40 kN/）spf3.1.2 帷幕体底面以上各层土注浆体的自重总压力)(2211nnhhhAG 、-分别为自坑底算起的各土层注浆体重度（kN/m3）与11h22hnnh厚度（m） ，可近似取平均重度3/19mKNm3.1.3 帷幕体底面的顶托力hAPw-水的重度（kN/m3）wh-坑底面以上坑外地下水位的高度PFFGs/ )(-安全系数，取 1.2sF3.2 厚度计算3.2.1 取两钻孔桩之间的注浆帷幕 3 计算（图 1） ，设厚度为1H221 . 875. 03 . 30 . 3mA115 .188405 . 1HHfUhFspn1119 .153191 . 8HHHAGm图 19 .55
5、881)9 . 6(101 . 811HHhAPw注浆帷幕3钻孔桩300033002PFFGs/ )(2 . 1sF，取 3.0m。mH74. 213.2.2 取钻孔桩与竖向止水帷幕 1 间的注浆帷幕 2计算（图 2） ，设厚度为，注浆帷幕 1、2 之间摩阻2H力取 202/mKN222 .242/75. 03 . 36 . 7mA2222 .160203 . 34075. 0HHHfUhFspn2228 .459192 .24HHHAGm8 .1669242)9 . 6(102 .2422HHhAPwPFFGs/ )(2 . 1sF，取 6.5m。mH08. 623.2.3 取钻孔桩与竖向止
6、水帷幕 1 间的注浆帷幕 4 计算（图 3） ，设厚度为，注浆帷幕 1、4 之间摩阻力取 20 。 图 23H2/mKN2232.122/75. 03 . 30 . 4mA3332 .160203 . 34075. 0HHHfUhFspn33308.2341932.12HHHAGm08.8502 .123)9 . 6(1032.1233HHhAPwPFFGs/ )(2 . 1sF，取 4.5m。mH14. 43综上所述，要求注浆帷幕 2 的厚度不小于 6.5m；注浆帷幕 3 的厚度不小于3.0m；注浆帷幕 4 的厚度不小于 4.5m。 图 3 3.3 封底注浆体强度验算3.3.1 钻孔桩间的注
7、浆帷幕 4（图 4） ，以钻孔桩作为支承的四角简支板静水压力对坑底注浆体形成的荷载：注浆帷幕2钻孔桩注浆帷幕17600330033004000注浆帷幕1钻孔桩注浆帷幕43KPap9910)0 . 39 . 6( 1取 1m 宽板为对象mKNpp/991 11按四角支承简支板进行计算， mlx0 . 3mly3 . 391. 0/yxll查表得，1527. 0， 2 yyplMKNmM63.1643 . 3991527. 02 132115000006300100cmW（可） MPaWM110. 0150000063.16411 1MPa15. 0注浆帷幕 3 强度满足要求。 图 43.3.2
8、钻孔桩与竖向止水帷幕间的注浆帷幕 2静水压力对坑底注浆体形成的荷载：KPap13410)5 . 69 . 6( 2取 1m 宽板为对象mKNpp/1341 22钻孔桩及注浆帷幕 1 为其支承点，按简支梁进行计算 ml6 . 7， 2 2281lpMKNmM48.9676 . 7134812 23227 .70416666650100cmW（可）MPaWM137. 07 .704166648.96722 2MPa15. 0注浆帷幕 2 强度满足要求。3.3.3 钻孔桩与竖向止水帷幕间的注浆帷幕 4静水压力对坑底注浆体形成的荷载：KPap11410)5 . 49 . 6( 3330030004取
9、1m 宽板为对象mKNpp/1141 33钻孔桩及注浆帷幕 1 为其支承点，按简支梁进行计算 ml0 . 41， 2 13381lpM KNmM2280 . 4114812 332333750006450100cmW（可）MPaWM068. 0337500022833 3MPa15. 0注浆帷幕 4 强度满足要求。4、承台底以上 1m 高范围的注浆帷幕 1 受径向力的强度验算(根据建筑施工计算手册)（图 5）帷幕外侧土天然容重，浮容重，粘聚力3/5 .20mKN3/5 .10mKN，内摩擦角 ，0c0422 . 0)245(tan2aK2 22 1/7 .805 . 6102 . 0)5 .
10、65 .105 . 05 .20()(mKNhKhhqwaR=13.573PaBPsCPaCABCh2=6.5mh1=0.5m筑岛顶 +148.0m施工水位 +147.5mqq图 5取 1m 高注浆帷幕，mKNqq/7 .801KNRqN341.1095573.137 .80注浆帷幕的有效厚度计算（图 6）5，mma4002/800mmr600mmarb4474006002222mmbB165444727602760有效宽度为mmB13238 . 02323. 1323. 11mA（可）MPaAN83. 0323. 1341.1095MPa0 . 2注浆帷幕受径向力的强度满足要求。 图 65、
11、护圈设计 (根据建筑施工计算手册)5.1 计算图示（图 7）BABAq1q2图 75.2 根据构造要求，护圈厚度估算：，取厚度为 0.8m。mrLtb72. 03085.1182. 13082. 1305.3 荷载计算（图 7）高水压力产生的土压力高土浮容重高土天然容重施工荷载7m)m5 . 65 . 0(1mq高水压力产生的土压力高土浮容重高土天然容重m5 . 6)6.5m5 . 0(2mq2212 101 /7 .96)5 . 65 . 0(102 . 0)5 . 65 .105 . 05 .2055()()(mKNhhKhhqqwa 2 22 12/7 .805 . 6102 . 0)5
12、 . 65 .105 . 05 .20()(mKNhKhhqwa取 1m 高护圈 mKNqq/7 .9611 1B800ab800760r6mKNqq/7 .8012 2q0h2=6.5mh1=0.5mq1q2h1=0.5mh2=6.5m图 7A、B 截面的弯矩和轴力：mKNrqqMA01.33785.11)7 .967 .80(15. 0)(15. 022 1 2mKNrqqMB55.31485.11)7 .807 .96(14. 0)(14. 022 2 1KNqqrrqNA1108)7 .807 .96(85.118 . 085.117 .80)(8 . 0 2 1 2KNqqrrqNB
13、1 .1051)7 .807 .96(85.115 . 085.117 .80)(5 . 0 2 1 25.4 计算偏心矩护圈在侧向压力作用下，截面上同时作用轴向力 N 和弯矩 M，可按混凝土结构设计规范中公式按偏心受压构件计算。在护圈设计中一般采用对称配筋。判断大小偏心：，mbfNcm099. 010002 .111108674. 0101 . 20033. 01013018 . 00033. 018 . 0116 sybEfmhb516. 0)035. 08 . 0(674. 007，按大偏心受压计算0hbfNb cm轴向力对截面重心的偏心距mNMeAA A304. 0110801.337
14、0考虑护圈的不圆度，附加偏心距meAa1 . 0初始偏心距meeeAaAA404. 01 . 0304. 0015.5 计算偏心矩增大系数护圈的自由长度 mrl49.213/85.113/0， 01AAee9 .268 . 0/49.21/0hl偏心矩增大系数：212001)( 140011hlhe式中：-截面曲率修正系数，当时，取1NAfc5 . 010 . 110 . 11-考虑构件长细比对截面曲率的影响系数，当时，取2158/0hl1.0；时,取3015/0hl881. 09 .2601. 015. 1/01. 015. 10hl-截面有效高度0h-偏心受压构件的计算长度0l-截面高度h，取104. 411088 . 012 .115 . 05 . 01NAfc0 . 11862. 1881. 019 .26035. 08 . 0 404. 0140011)( 1400112 212001hlhe5.6 确定钢筋数量8受压区混凝土高度：bfNxcmA式中 -混凝土弯曲受压容许应力
