钢板桩筑岛围堰计算书

1、吴淞江大桥主墩筑岛围堰设计计算书一、计算依据.承台尺寸：30.3m （横桥向）X12m （纵桥向）刈.5m （高度）；.承台及河床高程：承台顶面设计高程为 0.500m,承台基坑底标高按承 台底标高向下80cm计，即 4.800m,河床底高程为2.687m,根据施工图纸， 该处地质情况较差，河床以下 20m左右深均为淤泥质亚粘土；.水位情况：目前实测水位为h实=1.013m （此时水深3.7m）,最高通航水 位hmax= 2.117m （此时水深4.804m）,围堰设计时按最高通航水位考虑；.水流速度：按1.5m/s计。二、参考资料.公路施工手册桥涵；.桥梁施工工程师手册。.基础工程。三、计算

2、按满足施工操作空间的需要，围堰平面尺寸采用33m （横桥向）X15m （纵桥向），按防水要求根据规范围堰顶面高程采用 3.0m,围堰内设一层导梁，围堰 材料采用国产包IV型钢板桩，内部填土筑岛，形成施工操作平台。计算方法采 用公路施工手册桥涵中的经验算法。根据对水文、地质条件和该围堰的受力情况分析，采用公路施工手册-桥 涵中图5-44 （板桩计算图三）中5-5曲线进行计算如下（土的内摩擦角 小 =200）:.钢板桩h= a H=0.48 X6.9173.32m则所需最小入 土深度 hmin = 3.32+ （ 2.867） （ 4.800） = 5.25mM max M 例H3=0.28 69

3、173 = 92.66KN mRmax=R= E = 4.4）6.9172 = 210.52KN钢板桩是3号钢，常用容许弯曲应力（r*180MPa,则所用钢板桩（每1延 米）的最小断面模量为：Wmin =Mmax/月 92.66 103/180 106 = 0.515 X0-3m3 二515cm3所选用的钢板桩完全满足要求。.支撑系统1 支撑位置：Si = 0.475H+0.16h= 0.475 6917+0.16 3.32= 3.816mS2 = 0.525H 0.16h= 0.525 6917 0.16 )3.32=3.101m可见导梁位置位于高程为 2.117 3.816=-1.699m

4、处，考虑承台施工时的空 问问题，现将内导梁和横撑的轴线高程调整为 1.000m,以满足施工需要，其受 力仍按上面得到的Rmax=210.52KN计算。2横撑最大间隔采用l = 4.623m(见布置图)，则内导梁的弯矩 M =Rl2/8= 210.52 4.6232/8 = 562.4 KN m内导梁采用工字钢，则所用工字钢的最小断面模量为：Wmin=M/6土 562.4 103/180 106一 一3 3= 3.124 X0 3m3一 _3=3124cm3另钢板桩自身套形卡口处可以承受1000KN/m的拉力，选用140a的工字钢(W= 1085.7cm3)作为矩形内导梁框即可满足要求。横撑材料

5、的选用：导梁按简支计算，其受力图示如下：q=210.52KN/mf=3fR则最大支反力 R=1/2qL=0.5 210.52 M.623=486.62KN横撑由于主要承受轴向压力，故对选用材料的截面最小截面面积A的取值应该由如下关系式：RW Pcr= ocrA则 AR/ ocr= 486.62 103/190 106-2 2= 0.256 10 2m22= 2560 mm故选用 I 40 (A=8607 mm2)所用材料拉杆稳定的马算(安全系数取 2.0):Pcr= /EI/l2 = 3.142X2X011X X10 12/22= 5570.6KN2.0R=421.04KN 满足要求而对拉钢丝

6、选用小12的钢丝绳即可满足要求。以上板桩导梁的计算参照下图：3.0002.117-2.8673p =1.1g/cm（饱和土密度）板桩计算图示其中 H=2.117 (4.800) = 6.917m.桩的入土深度不足有可能引起坑底涌砂等危险，故采用公路施工手册桥涵中的公式5 23进行板桩入土深度的调整:3.0002.117-4.8003、 - p=1.1g/cm（ 饱和土密度）基坑抽水后水头差及渗流示意图图中 h2=h1h =h1 6.917h =6.917则根据 Ks 削 h /( h2+h1) 10.44m由此最终确定钢板桩得最小插打深度为10.44m,单根钢板桩长度为 10.44+3.00- ( 2.867) = 16.31m,根据具体情况确定钢板桩长度为 15m,整个 围堰所用材料数量见围堰设计图纸。四、施工中注意事项.钢板桩的堵漏一般的做法是在钢板桩施打过程中用棉絮、黄油等填充物填塞接缝。假如效果不理想，可以在钢板桩全部插打完毕开始抽水安装围囹时，采用一边抽水一边顺着钢板桩的接缝下溜较干细砂的方法，借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵 漏的目的，对于变形较大的接缝在围囹安装后用棉絮塞填。.围囹的安装围囹的安装应随着抽水的深度逐层实施， 安装过程中要密切注意河床水位的 变化，并安排专人负责施工期间的抽水工作。值得注意的是工字钢与钢板