拉森鋼板樁設(shè)計計算書

拉森鋼板樁設(shè)計計算書（1）鋼板樁的設(shè)置位置要符合設(shè)計要求，便于基礎(chǔ)施工，即在基礎(chǔ)最突出的邊緣外留有支模、拆模的余地。（2）基坑護(hù)壁鋼板樁的平面布置形狀應(yīng)盡量平直整齊，避免不規(guī)則的轉(zhuǎn)角，以便標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁的利用和支撐設(shè)置。各周邊尺寸盡量符合板樁模數(shù)。（3）整個基礎(chǔ)施工期間，在挖土、吊運(yùn)、扎鋼筋、澆筑混凝土等施工作業(yè)中，嚴(yán)禁碰撞支撐，禁止任意拆除支撐，禁止在支撐上任意切割、電焊，也不應(yīng)在支撐上擱置重物。2 工藝流程根據(jù)施工圖及高程放設(shè)沉樁定位線 引孔的施工沉樁位置溝槽開挖1m深 根據(jù)定位線設(shè)置沉樁導(dǎo)梁 整修、平整施工機(jī)械行走道路 鋼板樁插入和預(yù)打 靜壓鋼板樁 靜壓機(jī)行走路線處溝槽的平整鋼管樁的靜壓施工挖除地表面1.0m厚土及放坡 開挖至第一道圍檁位置 設(shè)置圍檁及支撐開挖至第二道圍檁位置 設(shè)置圍檁及支撐土方開挖 割除并吊出上部的鋼管樁（可根據(jù)鋼管樁每節(jié)的長短進(jìn)行工序的調(diào)整）施工橋臺至第二道支撐下0.5m處 填土及拆除第二道圍檁及支撐 施工橋臺至第一道支撐下0.5m處 填土及拆除第一道圍檁及支撐 主體結(jié)構(gòu)施工完成 回填土 拔除鋼板樁 在樁的縫隙處用細(xì)砂回填密實(shí)在施工過程中采用集水明排方式排出坑底匯水。3 操作工藝（1）打樁機(jī)械主機(jī)采用靜壓機(jī)，噪音及振動較小。圍檁、支撐、板樁吊裝采用25t汽車吊。板樁圍堰施工采用測量定位、屏風(fēng)式打入的施工方法。（2）鋼板樁的檢驗(yàn)及矯正對進(jìn)場的鋼板樁按出廠標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，應(yīng)對外觀質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，包括長度、寬度、厚度、高度等是否符合設(shè)計要求，有無表面缺陷，端頭矩形比，垂直度和鎖口形狀等。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：高度允許偏差8mm；寬度絕對偏差+10mm；彎曲和撓度用2m長鎖口櫸板順利通過全長撓度1%；樁端平面應(yīng)平整；鋼板背面及鎖口應(yīng)光滑無阻。使用千斤頂、大錘和氧氣、乙炔等工具材料完成包括端部修整、樁體矯曲、扭曲及局部變形矯正、鎖口變形矯正。鎖口檢查的方法：用一塊長23m的同類型、同規(guī)格的鋼板樁作標(biāo)準(zhǔn)，將所有同型號的鋼板樁做鎖口通過檢查。檢查采用卷揚(yáng)機(jī)拉動標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁平車，從樁頭至樁尾作鎖口通過檢查。對于檢查出的鎖口扭曲及“死彎”進(jìn)行校正。對于鎖口已打壞且無法修正的、樁身扭曲變形的應(yīng)棄之不用。為確保每片鋼板樁的兩側(cè)鎖口平行。同時，盡可能使鋼板樁的寬度都在同一寬度規(guī)格內(nèi)。需要進(jìn)行寬度檢查，方法是：對于每片鋼板樁分為上中下三部分用鋼尺測量其寬度，使每片樁的寬度在同一尺寸內(nèi)，每片相鄰數(shù)差值以小于1 為宜。對于肉眼看到的局部變形可進(jìn)行加密測量。對于超出偏差的鋼板樁應(yīng)盡量不用。鎖口潤滑及防滲措施，對于檢查合格的鋼板樁，為保證鋼板樁在施工過程中能順利插拔，并增加鋼板樁在使用時防滲性能。每片鋼板樁鎖口都須均勻涂以混合油，其體積配合比為黃油：干膨潤土：干鋸末5：5：3。（3）鋼板樁吊運(yùn) 裝卸鋼板樁宜采用兩點(diǎn)吊。吊運(yùn)時，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過多，并應(yīng)注意保護(hù)鎖口免受損傷。吊運(yùn)方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎，而單根吊運(yùn)常用專用的吊具。（4）鋼板樁堆放鋼板樁堆放的地點(diǎn)，要選擇在不會因壓重而發(fā)生較大沉陷變形的平坦而堅固的場地上，并便于運(yùn)往打樁施工現(xiàn)場。堆放時應(yīng)注意：堆放的順序、位置、方向和平面布置等應(yīng)考慮到以后的施工方便；鋼板樁應(yīng)分層堆放，每層堆放數(shù)量一般不超過5根，各層間要墊枕木，墊木間距一般為3-4米，且上、下層墊木應(yīng)在同一垂直線上，堆放的總高度不宜超過2米。（5）拉森樁的打設(shè)和拔樁1)打設(shè)前的準(zhǔn)備工作 測量放線、場地平整、挖槽根據(jù)平面布置圖測量放線，并將軸線延至施工場外以利于觀測和檢驗(yàn)。打樁前先將施工影響區(qū)域內(nèi)的雜物和荷載清除干凈，按設(shè)計鋼板樁位置向外移動10cm定出施打鋼板樁軸線，在鋼板樁軸線處開挖80cm寬1.0m深的溝槽。導(dǎo)梁支架安裝在鋼板樁施工中，為保證沉樁軸線位置的正確和樁的豎直，控制樁的打入精度，防止板樁的屈曲變形和提高樁的貫入能力，一般都需要設(shè)置一定剛度的、堅固的導(dǎo)向架，亦稱“施工圍檁”。為保護(hù)鋼板樁垂直打入后板樁墻面平直，打設(shè)方法選用屏風(fēng)法施工。導(dǎo)向架采用單層雙面形式，通常由導(dǎo)梁和圍檁樁等組成，圍檁樁的間距一般為2.53.5m，雙面圍檁之間的間距不宜過大，一般略比板樁墻厚度大815mm。導(dǎo)梁采用支護(hù)結(jié)構(gòu)中使用的圍檁，每1020塊鋼板樁組成一個施工段，對每一個施工段，先將其兩端12塊鋼板樁打入，嚴(yán)格控制其垂直度，用電焊固定在導(dǎo)梁上，然后從一端開始逐塊插打，為防止打入時鋼板樁扭轉(zhuǎn)，造成鋼板樁前的鎖口，或者在鋼板樁與導(dǎo)梁之間的兩邊空隙內(nèi)設(shè)一只定榫滑輪支架，阻止板樁下沉中的轉(zhuǎn)動。安裝導(dǎo)梁支架時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：采用經(jīng)緯儀和水平儀控制和調(diào)整導(dǎo)梁的位置；導(dǎo)梁的高度要適宜，要有利于控制鋼板樁的施工高度和提高施工工效；導(dǎo)梁不能隨著鋼板樁的打設(shè)而產(chǎn)生下沉和變形；導(dǎo)梁的位置應(yīng)盡量垂直，并不能與鋼板樁碰撞。2)鋼板樁打設(shè)采用屏風(fēng)式打入法施工，該方法不易使板樁發(fā)生屈曲、扭轉(zhuǎn)、傾斜和墻面凹凸，打入精度高，易于實(shí)現(xiàn)封閉合攏。用打樁機(jī)將鋼板樁放至插樁位置，插樁時鎖口對準(zhǔn)。每一流水段落的第一塊鋼板作為定位樁，應(yīng)先沿鋼板樁的行進(jìn)方向反向傾斜8度左右，再把樁沉至離地面0.5米左右停止。（防止施工打第二根樁時因磨擦過劇而把第一根樁帶入土中）。然后吊第二根、第三根逐步插打。為防止打樁時把相鄰的已打至標(biāo)高的樁因摩擦作用而帶入土中，要求每打好一根樁就要在頂部用電焊與相鄰的樁固定，連接成一片，加大抗摩擦力。為保證樁的垂直度，鋼板樁應(yīng)測導(dǎo)向圍檁施工打，用兩臺全站儀加以控制，為防止鎖口中心線位移，可在打樁行進(jìn)方向的鋼板樁鎖口處設(shè)卡板，阻止板樁位移，同時在圍檁上預(yù)先標(biāo)出每塊鋼板樁位置，以便隨時檢查糾正。打樁開始第一、二塊鋼板樁的打設(shè)位置和方向要精確，使起導(dǎo)向樣板的作用，故每入土1米測量一次。在插打過程中隨時測量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過1.5%，出現(xiàn)傾斜和鎖口結(jié)合部有空隙，可用軸線修正法修正，如發(fā)現(xiàn)過大傾斜時，要用鋼絲繩拉住樁身，邊拉邊打逐步糾正。當(dāng)偏斜過大不能用拉齊方法調(diào)正時，拔出重打。鋼板樁樁位允許偏差：垂直圍檁中心線，允許偏差100+0.01H(mm)；沿圍檁中心線，允許偏差150+0.01H(mm)。其中H為原地面標(biāo)高與樁頂標(biāo)高的距離。3)土方開挖土方開挖應(yīng)分層分區(qū)連續(xù)施工，并對稱開挖。土方開挖時同時進(jìn)行集水明排水，保證基坑內(nèi)無水，便于挖土，機(jī)械進(jìn)出口通道及四周采用換填并鋪墊鋼板以擴(kuò)散壓力，減小側(cè)壓力。基坑周邊（約一倍樁長）范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載。地面及坑內(nèi)設(shè)排水措施。開挖過程中注意支護(hù)體系的變形觀察?；觾?nèi)作業(yè)時，有專職安全員負(fù)責(zé)。在基坑開挖過程中需要注意的問題：挖土和支撐的架設(shè)施工過程必須緊密配合，挖土過程要保證安全的前提下，迅速為支撐施工創(chuàng)造工作面，支撐結(jié)構(gòu)必須能較快地產(chǎn)生整體剛度或預(yù)緊力，兩者配合就能有效地控制圍護(hù)體系在受力后的變形。施工中切不可超挖和不及時施加支撐，土方施工要求分層均勻高效，以使支護(hù)結(jié)構(gòu)處于正常的受力狀態(tài)。4)圍檁及支撐安裝鋼板樁施打就位后進(jìn)行土方開挖，土方開挖至型鋼支撐下1.0米處時，進(jìn)行圍檁、支撐施工。圍檁及支撐根據(jù)設(shè)計位置在鋼板樁內(nèi)壁上焊圍檁托架（即牛腿，間距3米左右）5)鋼板樁的拔除第一章 11 安全保護(hù)措施（1）一般規(guī)定進(jìn)入現(xiàn)場必須佩戴安全帽，不準(zhǔn)穿拖鞋、高跟鞋、裙子，不得赤膊作業(yè)，不準(zhǔn)吸煙。高空作業(yè)必須系好安全帶，穿防滑鞋。施工時不得嘻戲、打鬧。我們在本工程所應(yīng)用的所有臨時供電、安全防護(hù)材料，均將符合國家、地方規(guī)定，優(yōu)先使用指定產(chǎn)品和推薦產(chǎn)品。對所使用產(chǎn)品將根據(jù)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，并保留各種檢驗(yàn)證明。安全防護(hù)設(shè)施的驗(yàn)收應(yīng)按類別逐項(xiàng)查驗(yàn)，并做出驗(yàn)收記錄。凡不符合規(guī)定者，修整合格后再行查驗(yàn)。施工工期內(nèi)還應(yīng)定期進(jìn)行抽查。 (2)施工機(jī)械管理現(xiàn)場施工機(jī)械由我公司負(fù)責(zé)安裝、調(diào)試、維修、保養(yǎng)、拆除，項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)機(jī)械設(shè)備部負(fù)責(zé)管理，包括對機(jī)械設(shè)備的日常檢查、使用狀態(tài)檢查。所有大型機(jī)械建立管理檔案，包括安裝與拆除方案、管理臺帳、機(jī)械安全使用技術(shù)交底、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)記錄、機(jī)械維修保養(yǎng)記錄、班前檢查記錄、交接班記錄等，所有記錄均要如實(shí)填寫，交底記錄必須要本人簽名。嚴(yán)禁拆除機(jī)械設(shè)備上的自動控制機(jī)構(gòu)、力矩限位器等安全裝置，及監(jiān)測、指示、儀表、警報器等自動報警、信號裝置。新購或經(jīng)過大修、改裝和拆卸后重新安裝的機(jī)械設(shè)備，必須按原廠說明書的要求進(jìn)行測試和試運(yùn)轉(zhuǎn)。處在運(yùn)行和運(yùn)轉(zhuǎn)中的機(jī)械嚴(yán)禁對其進(jìn)行維修、保養(yǎng)或調(diào)整等作業(yè)，其調(diào)試和故障的排除應(yīng)由專業(yè)人員負(fù)責(zé)進(jìn)行。機(jī)械設(shè)備的操作人員必須身體健康，并經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)考試合格，在取得有關(guān)部門頒發(fā)的操作證或駕駛執(zhí)照、司爐證、特殊工種操作證后，方可獨(dú)立操作。在有礙機(jī)械安全和人身健康場所作業(yè)時，機(jī)械設(shè)備應(yīng)采取相應(yīng)的安全措施。操作人員必須配備適用的安全防護(hù)用品，并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法（試行）。項(xiàng)目經(jīng)理部要為機(jī)械作業(yè)提供道路、水電、臨時機(jī)棚或停機(jī)場地等必須的條件，并消除對機(jī)械作業(yè)有妨礙或不安全的因素；夜間作業(yè)設(shè)置有充足的照明。(3)其他小型機(jī)械安全使用注意事項(xiàng)潛水泵放入水中，或提出水面，應(yīng)先切斷電源，嚴(yán)禁拉拽電纜或出水管。混凝土振搗器作業(yè)轉(zhuǎn)移時，電動機(jī)的導(dǎo)線應(yīng)保持有足夠的長度和松度。嚴(yán)禁用電源線拖拉振搗器。混凝土振搗器操作人員必須穿戴絕緣膠鞋和絕緣手套。鋼筋冷拉機(jī)場地在兩端地錨外側(cè)設(shè)置警戒區(qū)，裝設(shè)防護(hù)欄桿及警告標(biāo)志。嚴(yán)禁無關(guān)人員在此停留，操作人員在作業(yè)時必須離開至少2m以外。木工機(jī)械工作場所配備齊全可靠的消防器材。嚴(yán)禁在工作場所吸煙和有其他明火，并不得存放油、棉紗等易燃品。木工帶鋸機(jī)作業(yè)中，操作人員應(yīng)站在帶鋸機(jī)的兩側(cè)附：計算書1、使用理正深基坑6.0軟件進(jìn)行土壓力的計算由深基坑工程設(shè)計施工手冊117頁可知：采用天然地基或經(jīng)淺層處理的地基上的建（構(gòu)）筑物，設(shè)計中必須予以考慮。對于天然地基上的建（構(gòu)）筑物，一般常在3-5層以下，計算時可不論其基礎(chǔ)型式，均可簡化為均布荷載，而且為簡化計算，還可視為作用在地面上的荷載。這樣，荷載在墻后地基中的傳播計算方法，可以按上述的地面臨時荷載進(jìn)行計算。一般建筑物的荷載可按層數(shù)計算，每層取12-13kN/m2。四層房屋（考慮到地下室的因素，按照五層房屋進(jìn)行計算）在基底產(chǎn)生的應(yīng)力值為：512=60kN/m2=60.0kPa；- 支護(hù)方案 -連續(xù)墻支護(hù)- 基本信息 -內(nèi)力計算方法增量法規(guī)范與規(guī)程建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-99基坑等級一級基坑側(cè)壁重要性系數(shù)01.10基坑深度H(m)7.400嵌固深度(m)6.600墻頂標(biāo)高(m)0.000連續(xù)墻類型鋼板樁 每延米板樁截面面積A(cm2)485.00 每延米板樁壁慣性矩I(cm4)77200.00 每延米板樁抗彎模量W(cm3)4540.00有無冠梁無放坡級數(shù) 1超載個數(shù) 2支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水平集中力0- 放坡信息 -坡號臺寬(m)坡高(m)坡度系數(shù)12.0001.0001.000- 超載信息 -超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長度序號 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)120.0001.00015.0000.000-260.0003.60010.0002.600- 附加水平力信息 -水平力作用類型水平力值作用深度是否參與是否參與序號 (kN)(m)傾覆穩(wěn)定整體穩(wěn)定- 土層信息 -土層數(shù) 4坑內(nèi)加固土 否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)7.500外側(cè)水位深度(m)1.700內(nèi)側(cè)水位是否隨開挖過程變化是內(nèi)側(cè)水位距開挖面距離(m)0.000彈性計算方法按土層指定彈性法計算方法m法- 土層參數(shù) -層號土類名稱層厚重度浮重度粘聚力內(nèi)摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1雜填土3.0018.08.05.0010.002圓礫5.5019.07.00.0030.003中砂3.7019.07.0-4粘性土3.4019.38.0-層號與錨固體摩粘聚力內(nèi)摩擦角水土計算方法m,c,K值抗剪強(qiáng)度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)120.027.0014.60合算m法1.50-220.015.0011.00合算m法2.82-355.015.009.60合算m法2.38-440.022.0012.60分算m法4.12- 支錨信息 -支錨道數(shù)2支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長錨固段道號 (m)(m)()(m)長度(m)1內(nèi)撐1.0001.500-2內(nèi)撐1.0003.000-支錨預(yù)加力支錨剛度錨固體工況錨固力材料抗力材料抗力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號調(diào)整系數(shù)(kN)調(diào)整系數(shù)10.0021.29-2-2000.001.0020.0021.29-4-2000.001.00- 土壓力模型及系數(shù)調(diào)整 -彈性法土壓力模型:經(jīng)典法土壓力模型:層號土類名稱水土水壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力 調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)最大值(kPa)1雜填土合算1.0001.0001.80010000.0002圓礫合算1.0001.0001.80010000.0003中砂合算1.0001.0001.80010000.0004粘性土分算1.0001.0001.80010000.000- 工況信息 -工況工況深度支錨號類型(m)道號1開挖2.500-2加撐-1.內(nèi)撐3開挖5.500-4加撐-2.內(nèi)撐5開挖7.400- 設(shè)計結(jié)果 - 結(jié)構(gòu)計算 -各工況：內(nèi)力包絡(luò)圖：2、拉森鋼板樁型號的選擇與驗(yàn)算由上節(jié)彎矩圖可見鋼板樁樁身最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為Mmax=346.62kNm。選取SP-型號的拉森鋼板樁，每延米W=2270cm3。由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范3.4.1條知鋼板樁的強(qiáng)度設(shè)計值為215N/mm2,安全系數(shù)取2。由于地下水較豐富，所以采用雙層拉森鋼板樁，每延米W=4540cm3?？紤]兩層鋼板樁的折減系數(shù)為0.8。則樁身最大應(yīng)力為：由于76.35MPa2150.50.8=86MPa，所以滿足要求！ 拉森鋼板樁技術(shù)參數(shù)表型號尺寸規(guī)格單根鋼板樁單根每米壁寬DimensionsPer pliePer 1m of pile wall widthType寬度/w高度/h厚度/t截面積理論重量慣性矩截面模數(shù)截面積理論重量慣性矩截面模數(shù)mmmmmmcm2Kg/mcm4cm3cm2/mKg/m2cm4/mcm4/mSP-40010010.561.184812401521531208740874SP-4001251376.42602220223191150168001340SP-40017015.596.99765190386002270SP-L50020024.3133.81057960520267.621063003150SP-L50022527.61531201140068030624086003820SP-W60013010.378.761.82110203131.2103130001000SP-W60018013.4103.981.65220376173.2136324001800SP-W60021018135.31068630539225.51775670027003、鋼支撐及圍檁內(nèi)力的計算第一道鋼支撐及圍檁采用單層形式，第二道鋼支撐及圍檁均采用雙拼形式。對鋼支撐進(jìn)行平面布置，布置時考慮到鋼管樁的操作空間。見下圖：鋼支撐平面布置圖利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求解鋼支撐及圍檁的內(nèi)力。計算簡圖(m、kN/m)M圖（kNm）V圖(kN)N圖(kN)4、水平對撐及水平斜撐的驗(yàn)算由于計算方法采用的是極限平衡方法，所以要將支撐反力增加85%，故水平對撐承受的最大軸力設(shè)計值為：N=1.851.2238.98=530.54kN。設(shè)計時應(yīng)該考慮支撐自重及在支撐中心作用10kN的豎向偶然荷載（偶然荷載可按照突加荷載計算，彎矩放大系數(shù)取2）；荷載分項(xiàng)系數(shù)：鋼材自重=1.4，活載=1.6；有效長度系數(shù)=1.0。計算長度取l=7.76m，選擇萊鋼生產(chǎn)的Q235國標(biāo)H型鋼4004001321mm，A=219.5cm2, g=172kg/m，Wx=3340cm3，Wy=1120cm3，ix=17.5 cm，iy=10.1 cm，f=205MPa。y=l/iy=76.83，查表得=0.71。水平對撐按偏心受壓構(gòu)件計算。桿件彎矩除由豎向荷載產(chǎn)生的彎矩外，尚應(yīng)考慮軸向力對桿件的附加彎矩，附加彎矩可按軸向力乘以初始偏心距確定。偏心距按實(shí)際情況確定，且對鋼支撐不小于40mm，一般取10%截面深度（且不宜小于支撐計算長度的1/1000）,此處取40mm。由以上可知：水平對撐跨中彎矩最大My=530.540.04+1.653.882+1.41/81.727.762=101.43kNm驗(yàn)算彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性：N所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的軸心壓力，N=530.54kN；參數(shù)，；y彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，y=0.71；My所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩，My =101.43 kNm；y與截面模量相應(yīng)的截面塑性發(fā)展系數(shù)，對于H型截面y =1.2；Wy在彎矩作用平面內(nèi)對較大受壓纖維的毛截面模量，Wy=1120cm3；my等效彎矩系數(shù)，有端彎矩和橫向荷載同時作用時，使構(gòu)件產(chǎn)生同向考慮到雙拼支撐的下道支撐承受的力較大，故考慮20%的放大系數(shù)。由于110.01.2=132.0 N/mm2205 N/mm2，故滿足要求