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1、钢板桩围堰设计计算施工方案跨昌九高速特大桥10#13#墩位于大屋周水库内，采用筑岛围 堰钻孔，钢板桩围堰进行承台及墩身施工。水中墩采用草袋围堰、筑岛填心的方式做为钻孔桩作业平台。围 堰平面尺寸为21.1mx 19.5m,按1： 1设置边坡，内侧距承台边6m, 围堰顶标高应控制在比施工期间最高水位高0.51.0m左右。筑岛围 堰如图所示。钻孔桩施工完后,沿承台开挖面打插 16 槽钢作止水幕墙,防 止开挖时渗水造成基坑坍塌。钢围堰平面尺寸为12.1mx 10.5m,承 台开挖每边工作面150cm,钢板桩围堰布置详见附图。承台开挖采用挖掘机垂直开挖,人工配合,槽钢长 12 米,入土 深度4米，高出围
2、堰顶20cm。槽钢采用咬口连结，对口支撑，支撑 共设置四道,底口及顶口分别设计一道,中部两道。在每个角点同时 设置三角撑,增加其整体刚度,防止承台开挖后型钢发生位移。支撑 均采用 216 槽钢。河塘底B+12围堰断面图7.1、计算说明筑岛围堰采用附近路基挖方弃土填筑,主要为粉质粘土。跨昌九 高速特大桥围堰顶高34m ,承台底标高约28m;大塘垄大桥围堰顶高 40m,承台底标高约33m。综合各方面因素，取最不利工况设计，承台 开挖最深达8m。基坑在实际开挖中，采用挖掘机挖土，对基坑支护 也产生影响。7.2、钢板桩计算施工中采取先施工钢板桩、对口撑，然后开挖土层至坑底设计标 高为止。为保证基坑施工
3、安全：基坑开挖弃土及时运走，不得放置于基坑 四周。施工中选用PC200型挖掘机在基坑边开挖，查PC200型挖掘机 产品说明书知其性能如下：整机自重20.2吨，铲斗0.8方，接地比压42Kpa20.2 +1.84245 7k则挖掘机挖土时的接地比压为：20.2 X = . pa，取46Kpa承台基坑支护及计算简图见插图： 、现场参数数据土质为粉质粘土：平均重度Y=18kN/m3粉质粘土摩擦角。=15 粘聚力c = llkpa开挖机械对钢板桩产生的水平均布荷载按照46kn/m2考虑。 水平支撑一层，置于顶部。具体情况参见插图。 、土压力系数主动土压力系数：k = tg2（45。-） = 0.59a
4、2被动土压力系数：cos申vcos8 一sin(申 +8 )sin申5桩土间考虑摩擦角的值取3 _10故：丘卩二23 、钢板桩入土深度计算对A点取矩，令MA = 0，埋入深度为x米，得H： C111Yk (h + x)2 2(h + x) qk (h + x)2 rk x2aX+ a一p(h + -2 X) 023223解三次方程，经试算得：x 8.8 m 、支撑力TA计算令MB = 0，求 TA：(i , )T , xE(h +X)E , (h + X)E o(h + x)T + P 一a +q 0A 332解得：T 77 kn / mA 、求最大弯矩最大弯矩在剪力为零处，从桩顶往下y处剪力
5、为0,则:K ry 2a2+ qKay TA = 0解得：y = 2.03m最大弯矩为qK y 2 rK y3M = T y - a - a = 85.58KN.m max A26 、钢板桩计算（1延米范围） 钢板桩上最大弯矩为：M = 85.58KN .mmax鞍IV型钢板桩特性：（每米宽）I = 31.963cm4W = 2043cm3 L = 155MpaM 85.58r b= 41.9Mpa bW 2043 x10-6 有安全富裕量所以可以选用鞍V型钢板桩作为挡土桩，入基坑底土深度5.25m 即可。如果土质较差，可以取1.1-1.2 x5.25m作为桩嵌入坑底深度。钢板桩支撑两道，分别
6、设在标高16 m 和 13.2m 处 2、支护横梁计算支撑竖向间距和各道水平支撑上土压力的确定后，可以求出230 水平向槽钢支撑的对口撑间距。按照多跨均布荷载弯矩计算公式，推算如下：Mql 2b =W10 wq 取水平支撑力 774kn/mW2 30 槽钢特性：W = 387333 x 2mm3l 横梁跨度l = i，10W = 4.35m 故： V q挠度验算 ： ql 477 x 4350 4f = 8.6 mm128 El 128 x 2.1 x 105 x 581 x 2 x 105故横向水平支撑在 4.35m 范围内设置对口支撑均满足要 求3、支护横梁的对口撑的计算2 30 水平横向
7、支撑在 4.35m 范围内设置对口支撑，按照此 要求选取对口撑材料。根据ZH1011、EW1819、WE1314跨越何杨铁 路（单线），各承台尺寸及开挖尺寸，确定最大开挖基坑为ZH11左+ 右承台：19.6 x 7.6m。据此进行对口撑计算。选用299mm厚度7.5mm的钢管。E = 2.1x105MpaA = 6868mm 2i = 103mm截面最小回转半径：y = 003 m2x7.6杆件长细比：0.103=148查表得：申=0-306 强度验算：P = 1.1ql =1.1x75540x4.35=361459P = 361459A = 6868=52.6Mpa Y t稳定性验算：P =361459申A 0.306 x 6868= 172 Mpa Y t满足要求
