文档介绍：预应力混凝土变截面连续箱梁
主墩钢板桩围堰计算
XXX特大桥主桥28#墩水下承台,考虑左幅桩基静载试验与右幅承台浇筑同时进行,现考虑左、右幅承台进行整体钢板桩围堰施工,与原承台方案分开围堰有所区别,特编制本补充方案,与原方案共同形成水下承台安全专项方案组成部分。
一、工程简介
XXX大桥主桥起止桩号为: KCC+~K90+,长度为220m。其中26、29号墩为过渡墩,处在岸上,左右分离,,桩长分别为75米、65米,××,墩身为矩形薄壁空心截面,×;主墩处于水中,左右分离,,桩长为95米,××,墩身为矩形薄壁空心截面,×。
,底标高为-,最高施工水位+,河床标高约-,拟采用钢板桩围护方案进行承台施工。
钢板桩选用Ⅳ型拉森钢板桩;*,围檩内支撑及角撑选用工地现有的φ530mm钢管桩、488H型钢、*,共设三层,第一层围檩及支撑位于承台顶+ m处,第二层围檩及支撑处于- m,第三层围檩及支撑位于承台底- m,其中第二层围檩及支撑只是在抽水过程中使用,第三层钢筋砼(C25)围檩及支撑施工完毕砼强度达到设计的80%后,即可拆除第二层围檩及支撑。
钢板桩底标高-,如下图所示:
第1道围囹及内支撑平面图
第2道围囹及内支撑布置图
第3道围囹及内支撑布置图
钢板桩围堰立面图
河床第一层为淤泥质粘土,根据地质资料,取其湿容重18 KN/m3,内摩擦角10°,粘聚力取C=9KPa。
临时钢结构工程取钢材容许抗拉强度抗剪强度
C25混凝土容许应力[σb]=
二、钢板桩支护计算
根据钢板桩入土的深度,按单锚浅埋板桩计算,作用在桩后为主动土压力,作用在桩前为被动土压力,压力坑底以下的土容重不考虑浮力影响,承台开挖主要穿越地层为淤泥质粘土。计算简图如下。
根据地质报告,以淤泥质粘土为计算条件,采用土力学库伦土压力理论公式进行。
主动土压力公式:
被动土压力公式:
静水压力计算公式:
涌潮压力:近似用2m深的动水压力模拟,动水压力公式
Ka-----主动土压力系数
Kp-----被动土压力系数
φ-----土内摩擦角,取φ=10°
H-----最大水深处,H=
t------ m,钢板桩与土接触范围支承条件简化为8个铰支座,约束条件见计算模型
r------土体容重,取r=18kN/m3
------水的容重,取10kN/m3
K------围堰形状系数,
A------钢围堰阻水面积,取单位宽度钢板桩研究,涌潮作用深度2m
------流水速度,
c------土体粘聚力,取c=9KPa
将上述数据带入公式计算得
=10×=46
=×2×=2
以宽度1m钢板桩为单元进行计算。
根据施工工序,分为3个工况:
工况一、围堰第一道支撑加好后,抽水、挖泥到-;
工况二、围堰第二道支撑加好后,围堰内继续抽水、挖泥至-;
工况三、围堰垫层砼与圈梁砼浇注并达到设计强度后,解除第二道支撑。
各工况下各支撑点支撑反力及钢板桩最大弯矩计算如下:
项目
工况
支撑反力R1
(KN/m)
支撑反力R2
(KN/m)
支撑反力R3
(KN/m)
钢板桩最大弯矩Mmax
(KN﹒m)
工况一
工况二
工况三
工况一计算模型
工工况一支座反力
工况一钢板桩弯矩图
工况二计算模型
工况二支座反力
工况二钢板桩弯矩
工况三计算模型
工况三支座反力
工况三钢板桩弯矩
钢板桩在工况一情况下弯矩值最大,计算该工况下的钢板桩应力(钢板桩W=2042cm):
满足要求。