大橋鋼板樁圍堰施工方案

1、 沉湖漢江特大橋鋼板樁圍堰施工方案 PAGE 54 -目 錄一、沉湖漢江特大橋95#、96#墩鋼板樁圍堰施工方案21、工程概述22、鋼板樁圍堰布置23、鋼板樁圍堰施工方案34、鋼板樁圍堰施工中的防漏水措施75、鋼板樁圍堰施工中的安全措施86、勞動(dòng)力計(jì)劃87、主要設(shè)備投入98、施工周期安排9二、沉湖漢江特大橋96#墩鋼板樁圍堰計(jì)算書10三、沉湖漢江特大橋95#墩鋼板樁圍堰計(jì)算書29附件：1、沉湖漢江特大橋96#墩鋼板樁圍堰施工設(shè)計(jì)圖2、沉湖漢江特大橋95#墩鋼板樁圍堰施工設(shè)計(jì)圖沉湖漢江特大橋95#、96#墩鋼板樁圍堰施工方案一、工程概述沉湖漢江特大橋處于仙桃市長(zhǎng)倘口鎮(zhèn)、漢川市沉湖鎮(zhèn)內(nèi)，起訴里程為

2、DK71763.18DK79705.81，全長(zhǎng)7942.63m。主橋以一聯(lián)（102m168m102m）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)跨越漢江河道。其中95、96墩位于漢江河道中，四季有水，為深水基礎(chǔ)，承臺(tái)、墩身具體布置如下：95、96墩具體參數(shù)如下：墩 號(hào)承臺(tái)尺寸承臺(tái)底 標(biāo)高（m）承臺(tái)頂 標(biāo)高（m）河床 標(biāo)高（m）長(zhǎng)（m）寬（m）高（m）9526.921.1513.50518.50519.39626.921.1511.44216.44220.4二、鋼板樁圍堰布置95、96主墩擬采用鋼板樁圍堰進(jìn)行承臺(tái)、墩身的施工。鋼板樁采用拉森型，其長(zhǎng)度為18米、20米，圍堰平面尺寸為28.822.8m。在考慮承臺(tái)埋深、

3、河床標(biāo)高等因素基礎(chǔ)上，本方案以96墩為例，對(duì)鋼板樁圍堰的施工進(jìn)行詳細(xì)敘述。鋼板樁的具體布置如下圖：三、鋼板樁圍堰施工方案（一）、插打鋼板樁前的準(zhǔn)備工作1、每個(gè)墩的鉆孔樁完成后，拆除鉆孔平臺(tái)，保留棧橋和四周施工平臺(tái)，并能滿足起重設(shè)備（50t履帶吊）能沿棧橋和四周施工平臺(tái)通行；2、對(duì)河床進(jìn)行清理：根據(jù)鉆孔情況,96#墩局部可能存在片石,在樁基施工完成后,利用挖機(jī)對(duì)圍堰范圍內(nèi)進(jìn)行清理,避免在鋼板樁插打位置遇到障礙物；3、鋼板樁變形檢查：因鋼板樁在裝卸、運(yùn)輸過程會(huì)出現(xiàn)撞傷、彎扭及鎖口變形等現(xiàn)象，因此，鋼板樁在插打前有必要對(duì)其進(jìn)行變形檢查。對(duì)變形嚴(yán)重的鋼板樁進(jìn)行校正并做銷口通過檢查。鎖口檢查方法：用一塊

4、長(zhǎng)約2米的同類型、同規(guī)格的鋼板樁作標(biāo)準(zhǔn)，采用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁平車，從樁頭至樁尾作鎖口通過檢查，對(duì)于檢查通過的投入使用，不合格的再進(jìn)行校正或淘汰不用。鋼板樁的其它檢查：剔除鋼板樁前期使用后表面因焊接鋼板、鋼筋留下的殘?jiān)觯?、振動(dòng)錘檢查：振動(dòng)錘是打拔鋼板樁的關(guān)鍵設(shè)備，在打拔前一定要進(jìn)行專門檢查，確保線路暢通，功能正常，振動(dòng)錘的端電壓要達(dá)到 380420 V，而夾板牙齒不能有太多磨損；5、涂刷黃油混合物油膏：為了減少插打時(shí)鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰的滲漏，在鋼板樁鎖口內(nèi)涂抹黃油混合物油膏（重量配合比為瀝青：黃油：滑石粉：鋸末=4：6：10：1）。（二）、鋼板樁圍堰的插打鋼板樁插打利用墩位四周

5、平臺(tái)上50t履帶吊作為起吊設(shè)備，配合DZ60型振動(dòng)錘的施工方法逐片插打。1、安裝鋼板樁插打?qū)颍轰摪鍢恫宕蛑?，在鉆孔樁外側(cè)的鋼護(hù)筒上焊接牛腿，安裝第一道支撐圈梁,作為鋼板樁插打時(shí)的導(dǎo)向架，以控制鋼板樁的平面尺寸和垂直度；2、為了確保每一片鋼板樁插打準(zhǔn)確，第一片鋼板樁是插打的關(guān)鍵，第一片鋼板樁位置選擇在上游或下游中心位置，插打前在導(dǎo)向架上設(shè)置限位裝裝制，大小比鋼板樁每邊放大1cm，插打時(shí)，鋼板樁樁背緊靠導(dǎo)向架，邊插邊將吊鉤緩慢下放，這時(shí)在相互垂直的兩個(gè)方向用錘球進(jìn)行觀測(cè)，以確保鋼板樁插正、插直；3、通過檢測(cè)，確定第一片鋼板樁插打合格后，然后以第一根鋼板樁為基準(zhǔn)，再向兩邊對(duì)稱插打每一根鋼板樁到設(shè)

6、計(jì)位置。整個(gè)施工過程中，要用錘球始終控制每片樁的垂直度，及時(shí)調(diào)整；4、每一片鋼板樁先利用自重下插，當(dāng)自重不能下插時(shí)，才進(jìn)行加壓。5、鋼板樁插打至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即與導(dǎo)向架進(jìn)行焊接，以抵抗水流沖擊；6、插打過程中，須遵守“插樁正直，分散即糾，調(diào)整合攏”的施工要點(diǎn)。（三）、圍堰內(nèi)抽水、吸泥、安裝內(nèi)支撐及水下封底1、鋼板樁插打完畢后，抽水、吸泥至18.5m標(biāo)高處，安裝第二道支撐；2、繼續(xù)抽水、吸泥至16.0m標(biāo)高，安裝第三道支撐；3、第三道支撐安裝完成后，向圍堰內(nèi)加水至圍堰外水位，水下吸泥、清淤至9.442m標(biāo)高。4、水下澆注封底砼；水下吸泥、清淤到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，即可進(jìn)行水下封底砼施工，封底砼標(biāo)號(hào)為C2

7、5，封底厚度為2.0m。（1）、封底砼導(dǎo)管的選擇及布置導(dǎo)管采用325mm鋼管，每根長(zhǎng)約17米。導(dǎo)管在使用前須進(jìn)行水密試驗(yàn)，導(dǎo)管安裝時(shí)，每個(gè)接頭須預(yù)緊檢查，下放固定時(shí)，導(dǎo)管下口懸空1520cm。導(dǎo)管的布置、固定利用原先的鉆孔平臺(tái)，每根導(dǎo)管的作業(yè)半徑按5m考慮，則每個(gè)墩需布置8套導(dǎo)管。（2）、封底砼的澆注封底砼須一次性澆注完成。砼采用后場(chǎng)拌合站集中拌制，由砼罐車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)并通過汽車泵泵送。首批砼灌注時(shí)，先用一10m3的集料斗儲(chǔ)料，待儲(chǔ)料斗滿后，拔球澆注首批砼，首批砼澆注后，導(dǎo)管埋深應(yīng)不小于0.60.8m。砼澆注前，在每個(gè)導(dǎo)管處布置一小型門架，在門架上掛上倒鏈。砼澆注過程中，導(dǎo)管應(yīng)隨砼面的上升而提升，

8、導(dǎo)管的提升由倒鏈控制。封底砼的澆注順序：先低處，后高處（先將低處砼灌高，避免高處灌注的砼往低處流，使導(dǎo)管底口脫空而進(jìn)水或?qū)Ч苈裆钸^淺）。砼的澆注應(yīng)先四周后中間，并確保砼的表面大致水平。在砼的澆注過程中，由技術(shù)人員負(fù)責(zé)測(cè)量砼的澆注高度和砼擴(kuò)展情況，正確指揮施工人員調(diào)整導(dǎo)管的埋深，并及時(shí)與實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系控制砼的坍落度。砼澆注將近結(jié)束時(shí)，重點(diǎn)對(duì)導(dǎo)管與導(dǎo)管的中心處、護(hù)筒四周及鋼板樁壁等部位進(jìn)行高程的測(cè)量，確保砼面的標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求。由于澆注水下封底時(shí)，砼表面無(wú)法達(dá)到比較平整的要求，所以在砼澆注時(shí)，將砼頂面標(biāo)高控制在設(shè)計(jì)標(biāo)高下20cm左右，待砼達(dá)到強(qiáng)度，圍堰內(nèi)抽水后，再補(bǔ)澆20cm砼墊層。5、待水下封底砼達(dá)

9、到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，抽除圍堰內(nèi)的水，澆注砼墊層，并在圍堰四周作積水坑。在鋼圍堰抽水過程中，設(shè)置專人觀察鋼圍堰變形情況。（四）、承臺(tái)、墩柱施工1、抽出圍堰內(nèi)的水后，切割護(hù)筒、鑿除樁頭、綁扎鋼筋、安裝承臺(tái)模板、澆注5米高承臺(tái)砼；2、5米高承臺(tái)施工完成后，在承臺(tái)與鋼板樁間填注砂、土混合物并夯實(shí)，并在其頂部澆注30cmC30砼，然后拆除第三道支撐，進(jìn)行2.5米高承臺(tái)及墩柱的施工。（五）、圍堰的拆除1、圍堰拆除時(shí)，向圍堰內(nèi)注水至18.5m標(biāo)高處，拆除第二道支撐；2、繼續(xù)向圍堰內(nèi)注水至23.5m標(biāo)高處，拆除第一道支撐；3、鋼板樁拔除方法：先用打拔樁機(jī)夾住鋼板樁頭部振動(dòng)1min2min，使鋼板樁周圍的土松動(dòng)，產(chǎn)生

10、“液化”，減少土對(duì)樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔，拔樁時(shí)注意樁機(jī)的負(fù)荷情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難或拔不上來(lái)時(shí)，停止拔樁，可先行往下施打少許，再往上撥，如此反復(fù)可將樁拔出來(lái)。四、鋼板樁圍堰施工中的防漏水措施鋼板樁鎖口之間連接是否緊密是鋼板樁圍堰施工中的難點(diǎn)，是關(guān)系到圍堰是否能成功抽水進(jìn)行下道工序的關(guān)鍵因素。為此，須從鋼板樁施工前、插打時(shí)、抽水后等每道工序加以控制.1、鋼板樁在運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，派專人仔細(xì)清理索口間雜物、觀察索口是否變形，對(duì)于索口變形的鋼板樁，應(yīng)調(diào)正后使用；2、在鋼板樁鎖口內(nèi)涂抹黃油混合物油膏（重量配合比為瀝青：黃油：滑石粉：鋸末=4：6：10：1）以防止鋼板樁的漏水；3、鋼板樁在插打時(shí)應(yīng)保證其

11、垂直，防止相互傾斜的鋼板樁之間索口無(wú)法密貼；4、鋼板樁圍堰在抽水后若存在較小的漏水現(xiàn)象，在抽水時(shí)，可以看到哪條縫出現(xiàn)漏水，利用漏水處水壓差降產(chǎn)生吸力的原理，在漏水處鋼板樁上迅速溜下一袋干細(xì)砂或鋸木屑、粉煤灰（煤碴）等填充物，在吸力的作用下，填充物會(huì)被吸入接縫的漏水處，將漏水通道堵塞，有效的減少漏水量。若抽水后漏水現(xiàn)象較為嚴(yán)重，則將舊棉被或土工布裁剪成35cm的長(zhǎng)條狀，派潛水員將漏水處用棉條從水面堵塞至河床面；5、在水下澆注封底砼時(shí)，將砼頂面標(biāo)高降低0.2m，待圍堰內(nèi)水抽干后，在承臺(tái)范圍內(nèi)在補(bǔ)澆0.2m墊層，而在鋼板樁內(nèi)側(cè)做積水坑，防止鋼板樁間輕微的滲水對(duì)承臺(tái)施工的影響。五、鋼板樁圍堰施工中的安

12、全措施1、對(duì)操作人員進(jìn)行安全思想教育，提高操作人員安全意識(shí)，實(shí)行培訓(xùn)持證上崗制度，不經(jīng)培訓(xùn)或無(wú)證者，不得進(jìn)行上崗操作；2、建立好鋼板樁安全管理制度，完善好安全管理體制，編制好鋼板樁安全施工應(yīng)急方案；3、用吊車進(jìn)行水平和垂直起吊時(shí)，對(duì)吊車起吊能力和吊起后是否穩(wěn)定進(jìn)行實(shí)測(cè)，保證在起吊時(shí)安全可靠，防止發(fā)生意外安全事故；4、在鋼板樁插打過程中，要設(shè)專人指揮，避免人多時(shí)亂指揮，出現(xiàn)意外安全事故；5、在鋼板樁圍堰開始抽水時(shí)，要派人定時(shí)進(jìn)行觀檢，時(shí)刻注意并記錄鋼圍堰變化情況；6、鋼板樁圍堰內(nèi)支撐一定要按設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，施工焊縫一定要牢固，斷面尺寸和數(shù)量要符合設(shè)計(jì)要求；7、對(duì)所有滑輪和鋼絲繩每天進(jìn)行檢查，特別是

13、要注意滑輪的軸和鋼絲繩摩損情況，危及安全的要及時(shí)維修、更換；8、六級(jí)以上大風(fēng)應(yīng)停止打樁、吊裝等施工作業(yè)并做好防風(fēng)措施；9、水上施工作業(yè)人員須嚴(yán)格遵守水上施工安全防護(hù)相關(guān)規(guī)定，所有進(jìn)入作業(yè)區(qū)人員均須戴好安全帽，穿好救生衣，必要時(shí)拴掛好安全帶；10、由圍堰外至圍堰內(nèi)須設(shè)置臨時(shí)出入通道，并焊好欄桿、踏步板；11、夜間施工時(shí)必須保持良好的照明；12、每個(gè)墩旁應(yīng)備用救生船一艘。六、勞動(dòng)力計(jì)劃項(xiàng)目施工采用集中管理，流水作業(yè)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)一個(gè)工點(diǎn)來(lái)配備勞動(dòng)力，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)管理人員3名，技術(shù)人員2名，負(fù)責(zé)包括施工管理、技術(shù)等方面的工作。其余工種人員數(shù)量配備按能滿足兩個(gè)墩同時(shí)施工考慮，主要有裝吊工15人、鉚焊工30人、鋼筋

14、工30人、砼工20人、木工20人及普工20人等。七、主要設(shè)備投入序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注1鋼板樁拉森（L=18m、20m）各1套2打樁樁錘DZ60、DZ90型各1臺(tái)3履帶吊50t2臺(tái)4潛水設(shè)備1套5空氣吸泥機(jī)2套6空壓機(jī)22m3/min1臺(tái)7射水裝置2套8汽車吊25t1臺(tái)9運(yùn)輸汽車2臺(tái)10鋼結(jié)構(gòu)加工車間、設(shè)備1套11鋼筋加工車間、設(shè)備1套12木結(jié)構(gòu)加工車間、設(shè)備1套13砼封底設(shè)備1套八、施工周期安排（以一個(gè)墩施工周期為例）序號(hào)工作內(nèi)容時(shí)間 (天)1河床清理、導(dǎo)向安裝32鋼板樁插打及固定73內(nèi)支撐安裝84吸泥封底（砼達(dá)到強(qiáng)度）125抽水鑿樁頭76承臺(tái)施工(兩次)157墩身施工、墩旁托架預(yù)埋1

15、58圍堰內(nèi)支撐拆除59鋼板樁拔除311合 計(jì)75沉湖漢江特大橋96#墩鋼板樁圍堰計(jì)算書工程概括沉湖漢江特大橋處于仙桃市長(zhǎng)倘口鎮(zhèn)、漢川市沉湖鎮(zhèn)內(nèi)，起訴里程為DK71763.18DK79705.81，全長(zhǎng)7942.63m。主橋以一聯(lián)（102m168m102m）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)跨越漢江河道。其中95、96墩位于漢江河道中，四季有水，為深水基礎(chǔ)，基礎(chǔ)擬采用鋼板樁圍堰施工。二、圍堰的布置及計(jì)算假設(shè) 1、圍堰的布置96墩鋼板樁圍堰具體布置如下圖：2、計(jì)算假設(shè)本計(jì)算中土層參數(shù)按經(jīng)驗(yàn)取值如下：序 號(hào)土層名稱土層頂 標(biāo)高土層底 標(biāo)高容重（kN/m3）內(nèi)摩擦角（o）粘聚力（kPa）1淤泥質(zhì)黏土20.011.4

16、17.513.49.82粉質(zhì)黏土11.43.219.721.212.5圍堰設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算水位按24.5m考慮。三、圍堰計(jì)算 1、土壓力計(jì)算分析 （1）、土壓力公式的選用 目前，應(yīng)用較為普遍的土壓力計(jì)算公式主要有庫(kù)侖土壓力公式和朗肯土壓力公式。庫(kù)侖理論假設(shè)粘聚力c0，考慮了墻體與土體之間的摩擦作用，并考慮了墻體的傾斜，但對(duì)于粘性土必須采用等代摩擦角，層狀土須簡(jiǎn)化成勻質(zhì)土才能計(jì)算；而朗肯土壓力理論不論對(duì)于砂性土、粘性土、勻質(zhì)土或?qū)訝钔辆蛇m用，也適用于地下水及滲流效應(yīng)的情況，但由于沒有考慮墻體與土體之間的摩擦力，使得主動(dòng)土壓力偏大，被動(dòng)土壓力偏小，在采用等值梁法計(jì)算時(shí)，須將被動(dòng)土壓力加以提高修正。 朗

17、肯土壓力公式： 主動(dòng)土壓力：Pa 被動(dòng)土壓力：Pp（2）、關(guān)于水土合算、水土分算的確定在土壓力計(jì)算，對(duì)于何種土層采用水土合算，何種土層采用水土分算并沒有具體規(guī)定。本工程鋼板樁插打范圍內(nèi)主要為淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土。若按常規(guī)考慮，對(duì)于粘土應(yīng)采用不考慮水的滲流效應(yīng)的水土合算法計(jì)算（即以土的飽和重度代替有效土壓力計(jì)算式中的有效重度，以求的包括水壓力在內(nèi)的土壓力），但在0的情況下，計(jì)算誤差隨的增大而增大，且由于水的滲流確實(shí)存在，經(jīng)以往工程實(shí)際證明，按此方法計(jì)算的土壓力偏小。所以，不管對(duì)于何種土質(zhì)，只要水的滲流現(xiàn)象存在，均應(yīng)采用考慮水的滲流效應(yīng)的水土分算法（即土壓力為按土的浮容重計(jì)算的有效土壓力與土體間孔

18、隙水的水壓力），但由于目前沒有土的滲流系數(shù)等參數(shù)，且不考慮水的滲流時(shí)，計(jì)算結(jié)果偏安全，所以本工程土壓力計(jì)算采用不考慮水的滲流效應(yīng)的水土分算法。 2、主動(dòng)土壓力計(jì)算本工程土壓力計(jì)算采用不考慮水滲流效應(yīng)的水土分算法，即鋼板樁承受孔隙水壓力、有效主動(dòng)土壓力及有效被動(dòng)土壓力。以水位標(biāo)高24.5以基準(zhǔn)，計(jì)算各高度點(diǎn)的水壓力、有效土壓力。（1）、主、被動(dòng)土壓力系數(shù)淤泥質(zhì)黏土：Katg2(45-)0.624， 0.790 Kptg2(45+)1.603， 1.266粉質(zhì)黏土：Katg2(45-)0.469， 0.685 Kptg2(45+)2.133， 1.460（2）、有效主動(dòng)土壓力的計(jì)算 a、h4.5m

19、時(shí)， Pa=29.80.7915.5KN/m2，取Pa0；b、h13.1m（上）時(shí)，Pa0.6247.58.629.80.7924.8KN/m2h13.1m（下）時(shí)，Pa0.4699.78.6212.50.68522KN/m2 c、h19.5m時(shí)，Pa0.469（7.58.69.76.4）212.50.68642.2KN/m2（3）、孔隙水壓力的計(jì)算a、h4.5m時(shí)， Pw45 KN/m2b、h13.1m時(shí)， Pw131 KN/m2 c、h19.5m時(shí)， Pw195 KN/m2 （4）、主動(dòng)土壓力合力a、h4.5m時(shí)， PaPaPw45 KN/m2b、h13.1m（上）時(shí)， PaPaPw24.

20、8131155.8 KN/m2h13.1m（下）時(shí)， PaPaPw22131153 KN/m2 c、h19.5m時(shí)， PaPaPw42.2195237.2 KN/m23、各施工工況及內(nèi)力計(jì)算 本圍堰施工時(shí)，按上層支撐已安裝，并抽水（吸泥）至待安裝支撐下100cm 處，計(jì)算各支撐在各階段可能出現(xiàn)的最大反力和鋼板樁最大內(nèi)力。根據(jù)施工工序，分為五個(gè)工況；工況一、圍堰第一道支撐加好后，抽水、吸泥到18.5m標(biāo)高時(shí)；工況二、圍堰第二道支撐加好后，抽水、吸泥到16.0m標(biāo)高時(shí)；工況三、圍堰第三道支撐加好后，向圍堰內(nèi)注水至圍堰外標(biāo)高，圍堰內(nèi)吸泥、清淤到9.442m標(biāo)高時(shí)；工況四、圍堰封底砼澆注并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度

21、后，圍堰內(nèi)抽水完成后。 在計(jì)算時(shí)，各階段鋼板樁計(jì)算長(zhǎng)度按等值梁法確定，從主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力相等的反彎矩截面（即凈土壓力為零或彎矩為零）截?cái)嘈纬傻戎盗河?jì)算支撐反力和鋼板樁彎矩。各工況的內(nèi)力計(jì)算如下：工況一，圍堰第一道支撐加好后，抽水、吸泥到18.5m標(biāo)高時(shí)；鋼板樁前有效被動(dòng)土壓力h6.0m時(shí)， Pp029.81.26624.8 KN/m2h13.1（上）m時(shí)， Pp1.6037.57.129.81.266110.2 KN/m2考慮鋼板樁與土體之間的摩擦力，須將被動(dòng)土壓力加以提高修正，查表得K1.32h6.0m時(shí)， PpKPpPw1.3224.8032.7 KN/m2h13.1（上）m時(shí)， P

22、p KPpPw1.32110.2107.1216.5 KN/m2土壓力分布圖如下：取等值梁計(jì)算支點(diǎn)力和鋼板樁彎矩如下：工況二：圍堰第二道支撐加好后，抽水、吸泥到16.0m標(biāo)高時(shí)；鋼板樁前有效被動(dòng)土壓力h8.5m時(shí)， Pp029.81.26624.8 KN/m2h13.1（上）m時(shí)， Pp1.6037.54.629.81.26680.1 KN/m2h13.1（下）m時(shí)， Pp2.1339.74.6212.51.46131.7 KN/m2h19.5m時(shí)， Pp2.133（9.76.47.54.6）212.51.46242.5 KN/m2考慮鋼板樁與土體之間的摩擦力，須將被動(dòng)土壓力加以提高修正，查表

23、得K11.32，K21.61h8.5m時(shí)， Pp K1PpPw1.3224.8032.7 KN/m2h13.1（上）m時(shí)， PpK1PpPw1.3280.1104.6151.7 KN/m2h13.1（下）m時(shí)， PpK2PpPw1.61131.7104.6258 KN/m2h19.5m時(shí)， PpK2PpPw1.61242.51011500.4 KN/m2土壓力分布圖如下：取等值梁計(jì)算支點(diǎn)力和鋼板樁彎矩如下：工況三、圍堰第三道支撐加好后，向圍堰內(nèi)注水至圍堰外標(biāo)高，圍堰內(nèi)吸泥、清淤到9.442m標(biāo)高時(shí)；鋼板樁前有效被動(dòng)土壓力h15.058m時(shí)， Pp0212.51.4626.5 KN/m2h19.

24、5m時(shí)， Pp2.1339.74.442212.51.46118.4 KN/m2考慮鋼板樁與土體之間的摩擦力，須將被動(dòng)土壓力加以提高修正，查表得K1.61h15.058m時(shí)， PpKPpPw1.6126.51015.058193.2 KN/m2h19.5m時(shí)， PpKPpPw1.61118.41019.5385.6 KN/m2土壓力分布圖如下：取等值梁計(jì)算支點(diǎn)力和鋼板樁彎矩如下：工況四：圍堰封底砼澆注并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，圍堰內(nèi)抽水完成后。各道支撐在四個(gè)工況下的最大反力作為圈梁的設(shè)計(jì)依據(jù)，則第一至第三道支撐的支撐反力依次為：R1102.6 KN/m R2442.8 KN/m R3576.1 KN/

25、m 鋼板樁在各工況下所受的最大彎矩：Mmax330.9KN.m，鋼板樁擬采用拉森型，其慣性矩為56700cm4/m, 截面彈性模量為2700cm3/m,鋼材材質(zhì)為 SY295。=122.6 Mpa 0.6295177 Mpa，符合要求。4、求鋼板樁的入土深度 鋼板樁的最小入土深度根據(jù)在最不利狀況（工況三）進(jìn)行求解。鋼板樁的最小入土深度包括鋼板樁上彎矩為零點(diǎn)的入土深度(x)和為克服彎矩零點(diǎn)鋼板樁剪力所需的被動(dòng)土深度(y)。x= 0.48 m（式中P為圍堰內(nèi)水下吸泥、清淤到9.442m時(shí)的有效主動(dòng)土壓力值） y2.7 m（式中P為圍堰內(nèi)最大開挖狀態(tài)（即工況三）時(shí)，主、被動(dòng)土壓力相等點(diǎn)鋼板樁所受的剪

26、力值）則，鋼板樁的最小入土深度為：1.1(0.482.7)3.5 m5、內(nèi)支撐的設(shè)計(jì)計(jì)算本工程中支撐圈梁采用H588型鋼，支撐鋼管采用530（壁厚10mm）和630（壁厚12mm）。 H588型鋼的截面特性如下：A=18576mm2I=113283.85cm4W=3853.2cm3530（壁厚10mm），其截面特征如下：A=16336.3mm2 W=4.17106mm3I5.52108mm4;i=183.88mm單位重量：q=128.24kg/m630（壁厚12mm），其截面特征如下：A=23298.1mm2 W=7.064106mm3I11.13108mm4;i=218.5mm單位重量：q=

27、182.9kg/m第一道支撐經(jīng)SAP2000計(jì)算結(jié)果如下：（彎矩圖）（軸力圖）由計(jì)算可知，圈梁最不利荷載出現(xiàn)在長(zhǎng)邊圈梁上，彎矩最大及軸力最大的截面在距離梁端17.1m處，其 Mmax298.5KNM， Nmax=1449.7 KN則，+=7873.8151.8MPa, 強(qiáng)度符合要求！b、支撐鋼管所受最大軸力N866.3 KN，計(jì)算長(zhǎng)度L15.9 m,鋼管自重產(chǎn)生的彎矩M=1.2815.92=40.4 KNM;則，+=539.262.2MPa,強(qiáng)度符合要求！由=15.9/0.184=86.4 ;查表得：0.675=4444.8KN+=+=78.610.989.5 MPa,整體穩(wěn)定性符合要求！第二

28、、三道支撐結(jié)構(gòu)布置相同，取受力較大的第三道支撐計(jì)算。第三道支撐經(jīng)SAP2000計(jì)算結(jié)果如下：（彎矩圖） （軸力圖）由計(jì)算可知，圈梁最不利荷載出現(xiàn)在長(zhǎng)邊圈梁上，在彎矩最大的截面（距梁端24米處） Mmax892.2KNM， N=969.8 KN則，+26.1110.3136.4MPa, 強(qiáng)度符合要求！考慮到在斜撐與2H588型鋼相交處，軸力、彎矩突變，所以在斜撐與2H588型鋼相交處1米范圍內(nèi)的2H588型鋼內(nèi)外各加焊12mm鋼板，截面特征如下：A6301223715252272mm2I（6301230026301231132838500）23626658440mm4W11851825cm3所以

29、在長(zhǎng)斜撐與長(zhǎng)邊2H588型鋼相交處，Nmax5589.3KN， M=656.7 KNM則，+=10752.8159.8MPa, 強(qiáng)度符合要求！ 在長(zhǎng)斜撐與短邊2H588型鋼相交處，Nmax7052.5KN， M=147.6 KNM則，+134.911.9146.8MPa, 強(qiáng)度符合要求！ 在短邊斜撐與長(zhǎng)邊2H588型鋼相交處，N3317.4KN， M=711.7 KNM則，+63.557.2120.7MPa, 強(qiáng)度符合要求！對(duì)長(zhǎng)、短邊上受力最大的一般截面進(jìn)行驗(yàn)算：短邊2H588型鋼除截面貼板范圍外一般截面所受最大軸力Nmax4811KN，M=172.6 KNM則，+129.521.3150.8

30、MPa, 強(qiáng)度符合要求！長(zhǎng)邊2H588型鋼除截面貼板范圍外一般截面所受最大軸力N3317.4KN，M=378.2 KNM則，+89.346.7136MPa, 強(qiáng)度符合要求！b、長(zhǎng)斜支撐鋼管所受最大軸力N3201.4 KN，計(jì)算長(zhǎng)度L12 m,鋼管自重產(chǎn)生的彎矩M=1.82912232.9KNM;則，+=137.44.44141.9MPa,強(qiáng)度符合要求！由=12/0.218554.9 ;查表得：0.87=15700.1KN+=+ =157.95.24163.2 MPa,整體穩(wěn)定性符合要求！短斜支撐鋼管所受最大軸力N3216.5 KN，計(jì)算長(zhǎng)度L6 m,鋼管自重產(chǎn)生的彎矩M=1.829628.23

31、KNM（可忽略不計(jì)）;由=6/0.218527.5 ;查表得：0.964143.2 MPa,整體穩(wěn)定性符合要求！6、封底砼厚度計(jì)算封底砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,抽干圍堰內(nèi)的水。此時(shí)封底砼受到由于內(nèi)外水土壓力差形成的向上的水的浮力P，封底砼必須在自重G、與鋼護(hù)筒的粘聚力N1及與鋼板樁的粘聚力N2作用下抵抗水的浮力P。本工程擬定封底砼標(biāo)號(hào)為C25，取其設(shè)計(jì)值ftd=1.23MPa，考慮施工階段混凝土的允許彎拉應(yīng)力取1.5倍安全系數(shù)，則=0.82MPa，鋼護(hù)筒與封底混凝土間握裹力=0.15Mpa。砼封底厚度為2.0m,在計(jì)算時(shí)取有效厚度為1.8 m。（1）、砼抗浮力計(jì)算水的浮力 P=10009.815.05

32、8(28.822.8-203.141.12) 8568.6 t封底砼自重G2.3(28.822.8-203.141.12)1.82403.9t封底砼與鋼護(hù)筒的粘聚力N123.141.11.820153730.3 t 封底砼與鋼板樁的粘聚力N2（28.822.8）21.8152786.4 t GN1N22403.93730.32786.48920.6 t P，滿足要求！ (2)、封底混凝土拉應(yīng)力計(jì)算由于承臺(tái)封底混凝土與鋼護(hù)筒及鋼板樁形成握裹支撐，其力的傳遞較為復(fù)雜，根據(jù)本承臺(tái)樁基布置情況，將封底砼看成承受均布荷載的三邊固定、一邊簡(jiǎn)支的面板結(jié)構(gòu)。則，作用在砼梁上的荷載p15.058101.8231

33、09.2 KN/m2Mx0.060.06109.25.82220.4KN.mMy0.0550.055109.25.82202.1KN.m 7、坑底土抗隆起驗(yàn)算圍堰在水下清淤到9.442m標(biāo)高處，須驗(yàn)算坑底的承載力，如承載力不足，將導(dǎo)致坑底土的隆起。 本工程坑底抗隆起驗(yàn)算采用滑動(dòng)圓滑分析法，以坑底O為圓心，以鋼板樁入土深度OB為半徑作圓交坑底水平線于E、F，再由E作垂直平方線交河床面于D。則，抗滑力矩C1H （9.88.612.51.958）4.4423.144.442212.51257.5滑動(dòng)力矩(7.58.6+9.71.958)4.442 2=823.7K1.53 1.2，可滿足坑底抗隆起驗(yàn)

34、算！沉湖漢江特大橋95#墩鋼板樁圍堰計(jì)算書一、工程概括沉湖漢江特大橋處于仙桃市長(zhǎng)倘口鎮(zhèn)、漢川市沉湖鎮(zhèn)內(nèi)，起訴里程為DK71763.18DK79705.81，全長(zhǎng)7942.63m。主橋以一聯(lián)（102m168m102m）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)跨越漢江河道。其中95、96墩位于漢江河道中，四季有水，為深水基礎(chǔ)，基礎(chǔ)擬采用鋼板樁圍堰施工。二、鋼板樁圍堰的布置及計(jì)算假設(shè)1、圍堰的布置95墩鋼板樁圍堰具體布置如下圖：2、計(jì)算假設(shè)本計(jì)算中土層參數(shù)按經(jīng)驗(yàn)取值如下：序 號(hào)土層名稱土層頂 標(biāo)高土層底 標(biāo)高容重（kN/m3）內(nèi)摩擦角（o）粘聚力（kPa）1淤泥質(zhì)黏土20.013.517.513.49.82粉質(zhì)黏土13

35、.5-2.219.721.212.5圍堰設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算水位按24.5m考慮。三、鋼板樁圍堰計(jì)算1、土壓力計(jì)算本工程土壓力計(jì)算采用不考慮水滲流效應(yīng)的水土分算法，即鋼板樁承受孔隙水壓力、有效主動(dòng)土壓力及有效被動(dòng)土壓力。以水位標(biāo)高24.5以基準(zhǔn)，計(jì)算各高度點(diǎn)的水壓力、有效土壓力。（1）、主、被動(dòng)土壓力系數(shù)淤泥質(zhì)黏土：Katg2(45-)0.624， 0.790 Kptg2(45+)1.603， 1.266粉質(zhì)黏土：Katg2(45-)0.469， 0.685 Kptg2(45+)2.133， 1.460（2）、有效主動(dòng)土壓力的計(jì)算a、h4.5m時(shí)，Pa PaPw04.510 = 45 KN/m2b、h1

36、1m（上）時(shí)，Pa PaPw0.6247.56.529.80.791011125 KN/m2c、h11m（下）時(shí)，Pa PaPw0.4699.76.5212.50.6851011122.5 KN/m2d、h17.5m時(shí)，Pa PaPw0.469(7.56.59.76.5)-212.50.685+1017.5210.3 KN/m22、各施工工況及內(nèi)力計(jì)算 本圍堰施工時(shí)，按上層支撐已安裝，并抽水（吸泥）至待安裝支撐下100cm 處，計(jì)算各支撐在各階段可能出現(xiàn)的最大反力和鋼板樁最大內(nèi)力。根據(jù)施工工序，分為三個(gè)工況；工況一、圍堰第一道支撐加好后，抽水、吸泥到18m標(biāo)高時(shí)；工況二、圍堰第二道支撐加好后，

37、向圍堰內(nèi)注水至圍堰外標(biāo)高，圍堰內(nèi)吸泥、清淤到11.505m標(biāo)高時(shí)；工況三、圍堰封底砼澆注并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，圍堰內(nèi)抽水完成后。 在計(jì)算時(shí)，各階段鋼板樁計(jì)算長(zhǎng)度按等值梁法確定，從主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力相等的反彎矩截面（即凈土壓力為零或彎矩為零）截?cái)嘈纬傻戎盗河?jì)算支撐反力和鋼板樁彎矩。工況一、圍堰第一道支撐加好后，抽水、吸泥到18m標(biāo)高時(shí)；有效被動(dòng)土壓力：h6.5m時(shí)，Pp29.81.26624.8 KN/m2h11m時(shí)，Pp1.6037.54.529.81.26678.9 KN/m2考慮板樁與土體的摩擦，被動(dòng)土壓力提高系數(shù)K1.32，則：h6.5m時(shí)，Pp32.7 KN/m2h11m時(shí)，Pp78.

38、91.32104.5149.1 KN/m2土壓力分布圖如下：取等值梁計(jì)算支點(diǎn)反力及鋼板樁彎矩如下：工況二、圍堰第二道支撐加好后，向圍堰內(nèi)注水至圍堰外標(biāo)高，圍堰內(nèi)吸泥、清淤到11.505m標(biāo)高時(shí)；有效被動(dòng)土壓力：h12.995m時(shí)，Pp212.51.4636.5 KN/m2h17.5m時(shí)，Pp2.1339.74.505212.51.46129.7KN/m2考慮板樁與土體的摩擦，被動(dòng)土壓力提高系數(shù)K1.61，則：h12.995m時(shí)，Pp58.8129.95188.8KN/m2h17.5m時(shí)，Pp129.71.611017.5383.8 KN/m2土壓力分布圖如下：取等值梁計(jì)算支點(diǎn)反力及鋼板樁彎矩如

39、下：工況三、圍堰封底砼澆注并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，圍堰內(nèi)抽水完成后。各道支撐在三個(gè)工況下的最大反力作為圈梁的設(shè)計(jì)依據(jù)，則第一、第二道支撐的支撐反力依次為：R1123.2 KN/m R2402.9 KN/m 鋼板樁在各工況下所受的最大彎矩：Mmax407.5KN.m，鋼板樁擬采用拉森型，其慣性矩為56700cm4/m, 截面彈性模量為2700cm3/m,鋼材材質(zhì)為 SY295。=150.9 Mpa 0.6295177 Mpa，符合要求。3、求鋼板樁的入土深度鋼板樁的最小入土深度根據(jù)在最不利狀況（工況二）進(jìn)行求解。鋼板樁的最小入土深度包括鋼板樁上彎矩為零點(diǎn)的入土深度(x)和為克服彎矩零點(diǎn)鋼板樁剪力所需的

40、被動(dòng)土深度(y)。 x=0.33 m y2.2 m則，鋼板樁的最小入土深度為： 1.1(0.332.2)2.8 m4、內(nèi)支撐的設(shè)計(jì)計(jì)算本工程中支撐圈梁采用H588型鋼，支撐鋼管采用530（壁厚10mm）和630（壁厚12mm）。 H588型鋼的截面特性如下：A=18576mm2I=113283.85cm4W=3853.2cm3530（壁厚10mm），其截面特征如下：A=16336.3mm2 W=4.17106mm3I5.52108mm4;i=183.88mm單位重量：q=128.24kg/m630（壁厚12mm），其截面特征如下：A=23298.1mm2 W=7.064106mm3I11.13108mm4;i=218.5mm單位重量：q=182.9kg/m第一道支撐經(jīng)SAP2000計(jì)算結(jié)果如下：（彎矩圖）（軸力圖）a、由計(jì)算可知，圈梁最不利荷載出現(xiàn)在長(zhǎng)邊圈梁上，在距梁端17.08米處，截面彎矩、軸力均最大。Mmax329.3KNM， Nmax=1599.5 KN則，+=86+81.4=167.4MPa, 強(qiáng)度符合要求！b、支撐斜鋼管所受最大軸力N955.8KN，計(jì)算長(zhǎng)度L15.3m,鋼管自重產(chǎn)生的彎矩M=1.2815.432=38.1KNM;則，+=58.5+8.7=67.2 MPa,強(qiáng)度