水中墩专项施工方案(钢板桩围堰)

1、潴州大桥【:程项目中国葛洲坝集团股份有限公司新建武汉至宜昌铁路工程HYZQ-6标沮漳河特大桥99#水中墩施工专项方案（愈板兼圆堰J编 制: 审 核：审 批：TA1施工组织设计（方案）报审表工程项目名称：新建武汉至宜昌铁路工程施工合同段：HYZQ-6 编号：致河南省长城工程建设咨询有限公司汉宜铁路监理四分部:我单位根据施工合同的有关规定已编制完成沮漳河特大桥99 #水中墩（钢板桩围堰） 工程的施工方案设计，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。附：沮漳河特大桥99#水中墩施工专项方案（钢板桩围堰）施工单位（章）项目经理日期专业监理工程师意见：专业监理工程师日期15潴州大桥【:程项目3 15总

2、监理工程师意见:项目监理机构（章）总监理工程师注：本表一式4份，施工单位2份，监理单位、建设单位各一份。沮漳河特大桥99#水中墩施工专项方案（钢板桩围堰）一工程概况1 .工程总体概况沮漳河特大桥是汉宜高速铁路线上的桥梁，位于湖北省荆州市与宜昌市交界的万城 灌溉区，地势平坦、开阔。该处河段为通航河段，桥轴线与河流交角为65°。沮漳河是位于长江左岸的一级支流，桥位河段属平原性河流。其水位受上游支流（东 支漳河、西支沮河）山区性河流影响，同时也受长江水位顶托的影响。沮漳河洪水山暴 雨形成，多发生在79月。洪峰历时4860h。受长江水位顶托的影响，水位也可能 较长时期处于高位。99#、100

3、#墩是沮漳河特大桥连续梁桥（48m+80m+48m）中跨主墩。99#墩承台平 面尺寸为14.60mX10.60m,高3.5m。属低桩承台,底部高程26.099m,在冬季最大枯 水位37.32m以下11.221m,墩身底部位于该水位以下7.7m。由于工期及基础施工进 高水位的情况下进行施 单个承台的钢板桩围护该墩采用先桩后围堰方案施工，钻机土平台高程34.51m。 度的原因，99#墩的承台墩身将于主汛初期（预计6月底拔桩） 工。拟采用钢板桩围护后进行内部土层开挖及混凝土浇注施工, 范围为16.80mX13.60m,其中上游靠栈桥侧空间狭窄，板桩距承台边沿0.7m,其余三 边距离1.5m。采用拉森

4、【V钢板桩，确定桩长为22m,入土深度8.5m。99#水中墩匚程数量表99#墩承台尺寸承 台碎承台钢筋墩高墩才 1:7墩身钢筋量长长宽> %高J%C30 八020/ ( (.(m3XII级I级7.31413541.21852858.314742520由于缺乏桥址详细流速、水位等资料，围堰暂按38.8m施工水位设置，洪水水头 13.5m。根据长江委沮漳河大堤防护加固专项方案其枯水期设防水位37.7m,结合当 地调查，河滩麦地常年可收，大约端午节左右河滩（高程约37-38m）上水；因此预计 5月份尚可施工。但需要特别强调的是，进入汛期必须与当地水利部门加强联系，超施工水位洪水来 临提前及时对

5、围堰充水、撤场，绝对确保围堰和设备人员安全。计算时考虑了 1m的冲涮，围堰抽水的最高水位为+38.80m。2 .围堰、承台、墩柱总体施工流程施工准备一测量定位f导向桩制作（钢板桩内支撑1） 一打钢板桩一钢板桩内支撑 2水下开挖一一浇筑水下封底混凝土一逐层抽水、焊接第三六层内撑一清基堵漏一破 桩桩检f浇筑第一层承台碎一第一次回填，拆除第六层内撑一浇筑第二层承台碎一第二 次回填，拆除第五层内撑一浇筑第一段2m墩身碎一第三次回填，拆除第四层内撑一浇 筑第二段18m墩身碎一焊接附墙支撑一浇筑临时墩碎（按水下碎工艺）一逐层充水、 拆除第一三层内撑一拔桩、撤场3 .施工队伍及工期安排针对水上施工的复杂性和

6、工期的紧迫性，我部计划为本工程配备一支人员稳定，水 上施工经验丰富的施工队伍，以保证工程质量和工期要求。我部计划于2009年3月20日开工，于2009年6月30日完成99#承台与墩柱的 施工。详见附件3：沮漳河特大桥99#水中墩施工进度计划横道图4.机械设备与人员进场计划机械设备计划表1号机械或设备 名称型号数量（台）1振动锤DZ9012履带吊50t13轮式汽车吊25t14插入式振捣器2N35,50105钢板桩拉森桩(SKAP-IV型)254.478t7电焊机30KVA58钢筋调直机GT19钢筋切断机6-40110钢筋弯曲机GW40111天泵36m112泥浆泵3PN413清水泵Q4PS514经

7、伟仪DJ2115全站仪拓扑康116水准仪DS21备注：混凝土山万城拌和站集中拌制(120m3/h),搅拌运输车经栈桥运至现场。 劳动力计划表序号人员人数1现场管理人员82安全员23钢筋工104混凝土工205架子工106电焊工107模板工15二钢板桩围堰施工方案1 .钢板桩打入1.1 钢板桩的选用本工程选用拉森桩（SKAP-IV型，日标）宽40cm,重76.1kg/m,考虑到本工程地质情 况的需要，拟采用桩长为22米的钢板桩（较附件1图加深1m,至17.6m高程）。1、首先在板桩堆放基地对钢板桩进行检查、丈量、分类、编号，选用同种型号的 板桩，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理出施工所需型号、

8、规格、数量的钢板桩。 为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。 需要进行宽度检查，方法是：对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使 每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1cm为宜。对于肉眼看到的局部变 形可进行加密测量。对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。2、发现缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞， 尤其不能将连锁口碰坏。同时对两侧锁口用一块同型号长23m的短桩作通过试验， 以23人拉动通过为宜，或采用卷扬机拖拉。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯 等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过8001000）,焊补、钏补、

9、割除、接长等方 法加以整修。同时，要求接头强度与其它断面相等，接长焊接时，用坚固夹具夹平，以 免变形。3、本承台钢板桩长度超过20m,常规施工钢板桩长度模数为18 m、16m、12m、 10m等，因此需要对现有模数钢板桩进行接长。钢板桩接长采用坡口对焊，“U”形内侧 焊接加劲板，焊接完成后，用2m长钢板桩从焊接钢板桩一端插人、穿出到另外一端， 检查锁口质量。对新桩或接长桩、在桩端制作吊桩孔。桩打入前将桩尖处的凹槽底口封 闭，避免泥土挤入，锁口宜涂以黄油或其它油脂，对锁口变形、锈蚀严重的钢板桩，整 修矫正。转角处采用90度的转角桩。4、插打钢板桩之前须检查振动锤。振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在

10、打拔前一 定要进行专门的检查，确保线路畅通，功能正常。且夹板牙齿磨损不宜太多。1.2 钢板桩理论用量计算：钢板桩围堰周长计算：16.8X2 + 13.6X2=60.8m钢板桩根数计算：角桩采用0.2mX0.2m,共4片，（60.8-0.4 X 4m） "4m=148 片一，148 + 4 = 152 片钢板桩重量计算：152X22X76.1 = 254.478t1.3 打入13.1施工放样与定位 梁，确保插打第一片钢板桩的垂直度。最初的一、二块钢板桩以导梁为定位、垂直插（此 项工作应反复仔细校正钢板桩位，确保垂直）至设计标高。打设位置和方向要确保精度, 以起到样板的作用。每完成3米测

11、量校正1次，确保在同一直线上。每根钢板桩施打完 毕后，即与横钢焊接牢固。根据起吊能力确定逐根插打到稳定的深度，一般为2-3m, 待全部插打完毕后再依次打到设计标高。其余各钢板桩，则以已插好的钢板桩为准，起吊后人工扶持插入前一片钢板桩锁口， 然后用振动锤振动下沉。插入桩位的钢板桩需紧靠导梁。插打一片或几片后，将已插好 的钢板桩点焊固定于导梁上。整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及 时调整。调整工具有千斤顶、木楔、导链等。插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即 纠，调整合拢”的施工要点。在施工过程中，钢板桩如需拼接时，两端钢板桩要对正，可先在一端上面焊接一块 限位板然后将另一端缓缓放下

12、并进行对焊，再焊接加强板。焊接时必须保证焊接面平整 且焊缝有足够厚度。插打钢板桩要充分采取止水措施，以防钢板桩围堰大量漏水。合龙 段，到剩下最后一部分时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉，使之合拢。 合拢后，再逐根打到设计深度，在用倒链或滑车组对拉时不要过猛，以防止合拢段缝隙 过大。钢板桩合龙通过精确计算，确定龙口位置，采用配桩法合龙。配置相应规格的异形 钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整 个围堰的密封性。潴州大桥【:程项目天出中15笫三步在河下游围堰合龙、合龙位置钢板班围堰总体施工流程示意图第一片钢板桩1第一步上游例JI从围堰中心开始h打入

13、笫一片钢板桩1 承台笫二步从围堰中心向两边插打钢板桩1.3.3钢板桩打入施工工艺（1）浮吊停在离打桩点约4m左右的地点，侧向施工，便于测量人员观察。挂上 振动锤，升高，理顺油管及电缆。（2）锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。（3）待钢板桩尖离开水面30cm时，停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压 机，夹紧桩。上升锤与桩，至打桩地点。（4）对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩自重压桩至淤泥以下一定深度不 能下降为止。（5）试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至坚实土层，开动振动 锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，

14、 提高止水能力。（6）板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间， 打桩至设计高度。1.1 松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，在打完钢板桩后，开始进行钢板 桩围堰内的止水处理。1.4 施工注意事项（1）导向桩打好之后，以横梁、槽钢焊接牢固，连接可靠。确保导向桩不晃动，天出中15以便打桩时提高精确度。（2）线桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插 入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。（3）钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深发生。（4）封口时，精确计算异形钢板桩的

15、尺寸，确保止水质量。1.5 钢板桩的施工中遇到的问题及处理：由于河床地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法 解决：打桩过程中有时遇上大的孤石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，则 采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。钢板桩在软泥质地段挤进过程中受到泥中块石或其它不明障碍物等侧向挤压作 用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔 1.0m2.0m,再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石等障碍物被振碎或使 其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度

16、 大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时 也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。软泥质基础较软，有时施工发生将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩 焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。2 .水下开挖由于工程地质以砂层为主，现场主要采用水下射水吸泥。在插打完成后开始用泥浆泵配合高压射水将围堰内的土方清除。围堰内取土，应为 不排水取土，过程中同时使用抽水机对围堰内进行补水，需保持内外水位一致，以保证 围堰安全。开挖时及时测量坑底标高，如达到设计底标高，停止高压射水。如果开挖期间河道水位较低，为减少水下开挖量。拟先将钢板桩

17、围堰内水抽干后， 用2台水泵进行高压射水，同时用2台泥浆泵吸出混合泥砂水进行吸泥施工。吸泥过 程中尽量保持泥面均匀下降。吸泥到每层支撑面以下Im后，必须在安装好围擦和内撑 后，方可继续吸泥施工下一层支撑。吸泥施工至泥面一定标高时，基坑将开始出现涌砂 危险（视施工时河道水位，届时通过计算确定），于是停止围堰内干施工吸泥，向围堰 内补水至适当高度，进行水下射水吸泥，最后吸泥到设计标高-24.9m o开挖后要派专人探测基底高程，做好各处的测深记录，保证吸泥到设计标高。3 .水下混凝土封底浇注封底混凝土强度等级采用C30,经过计算厚度采用1.2m。按水下混凝土设计配合比。潴州大桥【:程项目要注意封底混

18、凝土浇筑顺序和方法，避免影响混凝土的浇筑质量，造成封底失效或 渗漏。采用多导管分布浇筑封底混凝土，采用一次性布管法。剪球和浇筑的顺序为：由底往高，从边到中；控制混凝土的扩散半径不超过34m, 同时严防先剪球的导管混凝土扩散到附近未剪球的导管位置；导管停注时间不宜超过 30min；派专人探测混凝土高程，做好各处的测深记录，保证导管埋深不少于50cm,控 制浇筑中混凝土高差小于1m,浇完时平面高差小于50cm。同时应注意剪球时，导管下 口至底部距离不宜过大和过小，防止隔水栓（球）卡管事故，或者首批混凝土扩散后埋 置深度不足。4 .围堰抽水与支撑钢板桩围堰封闭后逐层抽水、焊接第二六层内撑，抽水过程中

19、应严格控制抽水速 度和抽水高度。当抽水达到预定的深度后，应及时加支撑防护。围堰抽水期间，随着水 位下降，逐一安装围囹内撑，安完一层，降一层水，不得超出。围囹上下共设置6道。第一三层为周边支撑型，第四六层为格构式。围囹分别采 用HN588X300、HN700X300型钢，四角斜撑和格构内撑采用中426X8mm、0630X 8mm、0800义10mm的钢管，具体支撑形式及计算见总体平面布置图和计算部分。围囹按设计高程预先焊好N125X125X10角钢短牛腿作为临时支撑，待各围囹安 装并连接就位后，再与钢板桩焊接牢固。围囹合拢段按实际丈量长度在现场加工改制。5 .防渗与堵漏钢板桩打入之前一般应在锁口

20、内涂以黄油、锯末等混合物。当锁口不紧密漏水时., 用棉絮等在内侧嵌塞，外侧包裹一层防水彩条布，起到防水和减小水压力的双重效果。钢板桩围堰抽水过程中要加强钢板桩的止水堵漏措施。抽水时同时在外侧水中漏缝 处撒大量木屑或谷糠和炉渣的混合物，使其由水夹带至漏水处自行堵塞，在桩脚漏水处, 采用局部碎封底等措施。若漏水严重，堵漏困难时，在钢板桩外侧补打木桩围堰，木桩 围堰内侧铺设彩条布，在彩条布与钢板桩围堰间填筑粘土进行封堵。6 .变形观测钢板桩施打过程中应设置观测点和仪器跟踪，避免围堰偏位，尤其板桩的偏位累积 很难校正。施打前，应在围堰上下游一定距离和两岸陆地上设置全站仪观测点，用于控 制围堰长短方向钢

21、板桩的的施打定位。在钢板桩围堰挡水期间，定期对钢板桩顶的位移进行观测，监测桩顶向基坑内外的 偏移量。三基底清理7 .排水钢板桩支护止水完成后，进行基底清理工作。在承台四角挖集水坑，周边做排水沟,用水泵及时排除围堰内渗水。8 .封底水下浇注封底混凝土时，顶面平整度较差，且有表层密实度较差，应采用风镐修整 到承台设计底标高处，并保持承台范围干燥，方便桩头凿除和桩检。9 .桩头凿除先人工清理桩头上的淤泥，然后采用空压机和风镐凿除桩头碎，凿除至承台底面以 ± 10cm,清洗桩头，桩基待检测。四承台和墩柱施工简述1、总体过程由于本项目钢板桩水头较高，围囹多达6层，层间间距仅2m,结合围囹布置位

22、置 及拆除顺序，承台墩柱需要分层分段施工。其中承台分两层，底层1.5m,采用定型大块钢板，顶托支撑在钢板桩上，承台内 侧加内支撑加固。轮胎吊配合，人工支立模板。浇至第6层内撑底部，然后第一次回填, 拆除第六层内撑；第2层2m,浇筑后第二次回填，拆除第五层内撑。承台中间层钢筋 布置在第2层承台中。墩柱分两段，首段2m,浇至第4层内撑底部，然后第三次回填，拆除第四层内撑; 再次立墩柱模板，浇筑第二段18m墩身碎，一仓到顶。2、施工简述围堰完成后，99#墩承台、墩柱施工转为旱地作业，与普通墩台施工工艺基本相同。 可参照沮漳河特大桥墩柱施工方案进行。这里仅对具体布置进行说明。钢筋加工在荆州岸堤外加工厂

23、内进行，现场绑扎安装。完成钢筋的调直、拉伸、下 料、弯制、焊接等工作。承台采用定型平面大块钢模。混凝土在栈桥上采用天泵灌入， 仓内插入式振捣棒振捣。材料水平运输由栈桥进入，水中平台上布置1台25t轮胎吊完 成垂直运输。墩柱采用定制钢模，标准节高2m,共10节。支掾平面图MMIIIIIIIIIIMIIWWM、一钢板柱侧面图3 15潴州大桥【:程项目3、关于预埋件99#墩为连续梁中墩，施工方面：悬浇采用扶壁塔吊施工、临时固结采用墩旁钢管 支墩、0#块托架法施工、预压采用反力预压等；设计方面：承台应有沉降观测点、综合 接地装置、墩身有检查梯、爬架等等，承合施工时预留墩柱的钢筋及墩柱模板的定位筋 等。

24、因此承台、墩身预埋件众多。施工中需要认真细致地核查，准确埋设。4、关于临时支墩的同步施工浇完首段（2m）墩身后，及时清理出承台顶支墩预埋件，安装首节钢管墩身（直 径1m）,顶部高出首段墩身顶部，焊接联结系后，进行堰内第三次回填，拆除第四层内 撑。临时钢管墩接高至预设高度并完成联结系安装后，管内灌注C30碎，因振捣困难， 采用水下碎工艺灌注。顶部24m范围内适当振捣。六钢板桩拔除1 .施工要点（1）钢板桩拔除采用振动锤，作业前对每个板桩的打入情况，作详细调查，以此 判断拔桩作业的难易程度。（2）在墩柱浇筑完成后，进行支撑的切割工作，用50t履带吊进行拔桩。（3）在内支撑全部拆除完成后，进行钢板桩

25、的拔除。在拔桩时，采用振动锤进行 拔除，尽量使板桩下部与混凝土脱离，然后再进行拔桩。先略锤击振动各拔高12m, 然后挨次将所有钢板桩均拔高12m,使其松动后，再挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变 形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。拔一根清理一根。并及时运走, 以保证场地的清洁。2 .拔桩注意事项（1）为防止将临近板桩同时拔出，宜将钢板桩和加固的槽钢逐根割断。（2）先割除钢板桩的支撑，然后再拔围堰钢板桩。（3）拔出的钢板桩应及时清除土砂，涂以油脂。变形较大的板桩需调直，完整的 板桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。（4）将钢板桩用振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。（5）按与打板桩顺

26、序相反的次序拔桩。七围堰受力计算详见沮漳河特大桥99#墩钢板桩围堰设计计算书（附件1,共10页）及99#墩钢板桩围堰方案图（附件2,共2页）。并补充说明如下：1、由于围堰水头较高，采用水下开挖、水下浇筑封底混凝土工艺，封底顶、底平 整度较难控制，封底混凝土厚度由0.8m加厚至1.2m。天出中15潴州大桥【:程项目尺寸，检验是否符合要求。2 ,工期保证措施（1）、项目经理部立即开展工作，调遣具有丰富同类工程施工经验和责任心强的工 程技术、经济、行政等各类专业管理人员和施工队伍上场。（2）、发挥整体优势，对施工队伍实行动态管理，合理组合。（3）、加强现场的思想政治工作，抓住时机，开展以比质量、比安

27、全、比进度、比 效益的劳动竞赛，使每一位参加施工的职工都充满责任感、荣誉感和紧迫感，发挥出最 大的积极性。（4）、正确处理好与当地政府及兄弟单位的关系，取得各方面的支持与配合，为施 工生产创造一个良好的外部环境。十安全文明保证措施为确保施工中的安全，在进行钢板桩围堰施工时;必须将安全工作放在首位，预防 为主。1、对操作人员进行安全思想教育，提高安全意识，实行持证上岗制度，不经培训 或无证者，不得进行上岗操作。2、机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程。设专人负责日常检 查和养护工作，在施工过程中设专人指挥，避免人多时乱指挥，出现安全事故。3、机械操作人员做好各项记录，达到准确、及时

28、，严格贯彻操作制度，认真执行 清洁、润滑、坚固、防腐、安全的十字作业法。4、设备及工具摆放整齐，不得随意摆放。5、对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳摩损情况, 危及安全的要及时维修、更换。6、当吊装起重设备高度不够时，可改变吊点位置，但不低于桩顶以下3桩长。7、钢板桩围堰合龙到封底完成过程中，应经常检查围堰外河床冲刷情况，必要时 应抛石防护。8、围堰周边不应停放设备、增加堆置荷载，以保证安全。9、拔桩时要先震动2分钟，再慢慢启动振动桩锤拔桩。在有松动后再边震边拔, 防止蛮干。10、水上作业安全措施（1）、合理安排作业区域和时间，保证施工人员正常工作。（2）、作业区域进

29、行必要围挡，设置安全警示标语。（3）、水上施工平台必须有标识和防护栏，夜河道作业区域应布置警示照明灯。（4）水上作业人员必须配备救生衣，以防人员落水。（5）、施工现场必须要备有落水救生设施：救生圈23个、救生绳12根、水面 船只1艘。（6）、与当地医疗保健和消防等部门保持密切联系，做到有备无患。（7）、现场必须配足足够的消防设备。（8）、进入汛期必须与当地水利部门加强联系，超施工水位洪水来临提前及时对围 堰充水、撤场，确保围堰和设备人员安全。附件1：沮漳河特大桥99祥墩钢板桩围堰方案图（共2页）附件2：沮漳河特大桥99#墩钢板桩围堰设计计算书（共10页）附件3：沮漳河特大桥99#水中墩施工进度

30、计划横道图3 15潴州大桥【:程项目沮漳河特大桥99#墩钢板桩围堰设计中国葛洲坝集团股份有限公司汉宜铁路项目经理二OO九年一月3 15编 制:校 核：审 核：目录一、工程概述51、设计规范52、地质条件53、水文54、十也而标高6三、结构布置及材料特性61、结构布置图62、材料特性63、嵌固点计算6四、荷载分析71、主动土压力及静水压力计算72、被动土压力计算7五、工况分析8六、钢板桩结构验算81、容许应力82、边界条件83、计算结果8七、围囹结构验算81、第六层围囹92、第四、五层围囹93、第三层围囹104、第一、二层围囹11潴州大桥【:程项目八、各构件强度及稳定性验算111、第六层围囹80

31、0x10支撑稳定性验算112、第五层围囹630x8支撑稳定性验算123、第三层围囹630x8支撑稳定性验算134、第二层围囹426x8支撑稳定性验算133 15一、工程概述沮漳河特大桥是汉宜高速铁路线上的桥梁，位于湖北省荆州市与宜吕市交界的万城 灌溉区，地势平坦、开阔。该处河段为通航河段，桥轴线与河流交角为65°。沮漳河是位于长江左岸的一级支流，桥位河段属平原性河流。其水位受上游支流(东 支漳河、西支沮河)山区性河流影响，同时也受长江水位顶托的影响。沮漳河洪水由暴 雨形成，多发生在79月。洪峰历时4860h。受长江水位顶托的影响，水位也可能 较长时期处于高位。99#、100#墩是沮漳

32、河特大桥连续梁桥(48m+80m+48m)中跨主墩。由于工期及基 础施工进度的原因，这两个墩的基础将于高水位的情况下进行施工。由于缺乏流速、水位等资料，计算时考虑了 1m的冲涮，围堰抽水的最高水位为 +38.80m o二、设计依据1、设计规范1、港口工程荷载规范(JTJ 215-98)2、港口工程桩基规范(JTJ 254-98)3、建筑基坑支护技术规程(JGJ 120 99)4、公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)5、钢结构设计规范(GB50017-2003)2、地质条件泥面标汕+34.50m ：地层代 号岩土名称层厚(m)层底标高(m)内摩擦角密度(g/c m3)粘聚 力(

33、kPa)备注1-2淤泥质 粉质粘土4.5+30.006.72.7252-1粘土4.8+25.209.982.7520.332-2粉质粘±7.5+17.7011.92.7317.23、水文施工水位：+38.80m4、地面标高地面标高：+34.50m三、结构布置及材料特性1、结构布置图口口 ： T7H O彼22、材料特性名称A(cm2 )W(cm3)l(cm4)备注SKSP-IV242.5227038600每米 值HN588192.54020118000HN700235.557602010003、嵌固点计算采用SKSP-IV型钢板桩 桩的嵌固点计算公式:r = 5i（见桩基规范 附录c）

34、V 丸土层为淤泥质粉质粘土，式中m取3000kN/m4bo=lml=38600cm4E=2.06X108 kN/m2,12.06x 10s x 0.000386 2T = := L937V 3000x1.0嵌固点深度：Z,“ =巾= 2.2x1.93 = 4.24/h(77值取2.2 )取 Z, = 4.5m四、荷载分析1、主动土压力及静水压力计算水位以下：pa =Cy'H +ty) tan2 (45-y)-2c tan(45 -y) + /WHW考虑水位为+38.80m, 上层顶标高+34.50m, 土层参数取加权平均内摩 擦角密度(g/c m3)粘聚 力(kPa)备注9.852.7

35、314.7Piu为该标高处上层土底部土压力与静水压力之和，Pid为该标高出下层土顶部土压 力与静水压力之和地层代 号岩上名称底 标高(m)内 摩擦角-度(kN/m3)粘 聚力 (kPa)Piu伙pa)Pid伙Pa)备 注+38.800+34.50436土+18.609.8527.314.73602、被动土压力计算水位以下：/% =(Z /'" + <7)tan2 (45 + ) + 2c tan(45 + ) + ywHw22考虑围堰内水位为+25.10m, 土层顶标高+25.10m, 土层参数取加权平均内摩 擦角密度(g/c m3)粘聚 力(kPa)备注9.852.7

36、314.7Piu为该标高处上层土底部土压力与静水压力之和，Pid为该标高出下层土顶部土压 力与静水压力之和地层代 号岩士名称底 标高(m)内 摩擦角重度(kN/m3)粘 聚力 (kPa)Piu(kPa)Pid(kPa)备 注+25.1035±+18.609.8527.314.7259五、工况分析工况一 工况二 工况三 工况四 工况五 工况六笫二层围囹未安装 第三层围囹未安装 第四层围囹未安装 第五层围囹未安装 第六层围囹未安装 所有围囹安装完成抽水至+37.00m标高位置, 抽水至+34.00m标高位置, 吸泥至+31.50m标高位置, 吸泥至+29.00m标高位置, 吸泥至+27.

37、00m标高位置, 吸泥至+25.10m标高位置,六、钢板桩结构验算1、容许应力依照公路桥涵钢结构及木结构设计规范，临时工程Q235-B钢材的容许应力: 弯应力、综合应力b = 145x1.3 = 188"7%剪应力= 85x1.3 = 110"7"2、边界条件钢板桩在嵌固点固接，围囹支撑处较接。计算考虑1m长度的钢板桩。3、计算结果支座反最大位钢板桩工况力(kN)移(mm)应力(MPa)136kN1152298kN4363184kN4484360kN91005563kN81186761kN9152七、围囹结构验算围囹编号从上至分别为16,共六层。1、第六层围囹由上

38、节计算得，围囹的最大荷载为761kN/m。计算模型如下:计算结果:构件类型I：况六备注围囹2HN700综合应力(MPa)167剪应力(MPa)104支撑4>800x10轴应力(MPa)127弯应力(MPa)6轴力(kN)31592、第四、五层围囹由上节计算得，围囹的最大荷载为563kN/m。计算模型如下:计算结果:构件类型1：况五备注围囹2HM588综合应力(MPa)176剪应力(MPa)100支撑小630x8轴应力(MPa)150弯应力(MPa)3轴力(kN)23493、第三层围囹由上节计算得，围囹的最大荷载为184kN/m。计算模型如下:计算结果:构件类型1：况备注围囹 2HN70 0综合应力(MPa)171剪应力(MPa)38支撑4>630x8轴应力(MPa)64弯应力(MPa)轴力(kN)10054、第一、二层围囹由上节计算得，围囹的最大荷载为98kN/m。计算模型如下:计算结果:构件类型1：况备注围囹 2HM588综合应力(MPa)129剪应力(MPa)26支撑小426x8轴应力(MPa)52弯应力(MPa)轴力(kN)542八、各构件强度及稳定性验算1、第六层围囹6800X10支撑稳定性验算最大轴应力127MPa,最大弯应力6MPa。最大轴力N=3159kN/ = 0.279/?/计算长度lo= U l=4m0.279属于b类截面查表得