钢板桩围堰计划工况计算书.doc
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1、41号钢板桩围堰计划工况计算书一、钢板桩围堰工况0计算:针对41号钢板桩围堰现场实际情况,计划先将堰外堆砂卸载至高程1104.0m,然后堰内抽砂至设计封底混凝土底1097.211m。此过程中,只安装了第一道内支撑,堰外水位1109.5m,堰内水位1109.5m,内外水位差为0。钢板桩顶高程1116.0m,钢板桩底高程1092m,桩长24m,堰内抽砂停止时钢板桩入土深度5.211m。第一道内支撑高程1109m。工况0示意如图1。图1 工况0图示1、钢板桩计算采用midas建立钢板桩计算模型,模型受力及计算结果如图2-图5所示。 图2 工况0钢板桩荷载分布图(单位:KN) 图3 工况0支撑反力图(
2、单位:KN) 图4 工况0钢板桩弯矩图(单位:KNm) 图5 工况0钢板桩位移图(单位:mm)由计算结果可知,工况0时钢板桩最大弯矩为121KNm。则钢板桩的最大组合应力为:,满足要求。2、内支撑计算由图3可知,第一道内支撑支反力为51.1KN/m,将此支反力作用在第一道内支撑上,建立内支撑midas计算模型如图6所示。图6 工况0第一道内支撑计算模型(单位:KN/m)第一道内支撑计算结果如图7-图9所示。图7 工况0第一道内支撑变形图(单位:mm)图8 工况0第一道内支撑轴力图(单位:KN)图9工况0第一道内支撑组合应力图(单位:Mpa)由以上计算可知:圈梁2H600200最大组合应力为43
3、.9MPa188.5MPa,支撑钢管630-10mm钢管最大组合应力为29.2MPa0.708188.5MPa=133.5MPa,钢管800-10mm钢管最大组合应力为21.8MPa0.49188.5MPa=92.4MPa,均满足要求。3、钢板桩稳定计算在工况0时围堰内清淤到+1097.211m标高时,须验算坑底的承载力,如承载力不足,将导致坑底土的隆起。本工程基底抗隆起计算参照Prandtl(普朗德尔)和Terzaghi(太沙基)的地基承载力公式,并将桩墙底面的平面作为极限承载力的基准面,承载力安全系数的验算公式如下: 式中:Nq、Nc 按Prandtl公式时,;c-土的粘聚力(kPa);
4、-土的内摩擦角();-土的重度(kN/m3); t-支护结构入土深度(m);h-基坑开挖深度(m); q-地面荷载(kPa)。对于工况0进行验算,则,。 ,满足要求。当土的容重按浮容重考虑时: ,满足要求。二、钢板桩围堰工况1计算:在工况0完成后,在保持围堰内外水位一致的情况下,浇筑封底混凝土,其他计算参数保持不变。工况1示意如图10。图10 工况1图示1、钢板桩计算采用midas建立钢板桩计算模型,模型受力及计算结果如图11-图14所示。 图11 工况1钢板桩荷载分布图(单位:KN) 图12 工况1支撑反力图(单位:KN) 图13 工况1钢板桩弯矩图(单位:KNm) 图14工况1钢板桩位移图
5、(单位:mm)由计算结果可知,钢板桩最大弯矩为43.8KNm。则钢板桩的最大组合应力为:,满足要求。2、内支撑计算由图12可知,第一道内支撑支反力为39.7KN/m,小于工况0时的支承反力51.1KN,可不对第一道内支撑的内力进行验算。三、钢板桩围堰工况2计算:在工况1完成后,堰内抽水至第二道内支撑以下1m处,此时堰外水位为1109.5m,堰内水位为1103.5m,堰内外水位差6m。其他计算参数保持不变。工况2示意如图15。图15 工况2图示1、钢板桩计算采用midas建立钢板桩计算模型,模型受力及计算结果如图16-图19所示。 图16 工况2钢板桩荷载分布图(单位:KN) 图17 工况2支撑
6、反力图(单位:KN) 图18 工况2钢板桩弯矩图(单位:KNm) 图19 工况2钢板桩位移图(单位:mm)由计算结果可知,工况2时钢板桩最大弯矩为559.7KNm。则钢板桩的最大组合应力为:,不满足要求。2、内支撑计算由图17可知,第一道内支撑支反力为198.3KN/m,将此支反力作用在第一道内支撑上,建立内支撑midas计算模型如图20所示。图20 工况2第一道内支撑计算模型(单位:KN/m)第一道内支撑计算结果如图21-图23所示。图21 工况2第一道内支撑变形图(单位:mm)图22 工况2第一道内支撑轴力图(单位:KN)图23 工况2第一道内支撑组合应力图(单位:Mpa)由以上计算可知:
7、圈梁2H600200最大组合应力为170.3MPa188.5MPa,支撑钢管630-10mm钢管最大组合应力为111.3MPa0.708188.5MPa=133.5MPa,钢管800-10mm钢管最大组合应力为84.5MPa0.49188.5MPa=92.4MPa,均满足要求。四、钢板桩围堰工况3计算:在工况2完成后,围堰内安装好第二道支承,堰内水抽干,此时堰外水位为1109.5m,堰内外水位差9.289m,其他计算参数保持不变。工况3示意如图23。图23 工况3图示1、钢板桩计算采用midas建立钢板桩计算模型,模型受力及计算结果如图24-图27所示。 图24 工况3钢板桩荷载分布图(单位:
8、KN) 图25 工况3支撑反力图(单位:KN) 图26 工况3钢板桩弯矩图(单位:KNm) 图27 工况3钢板桩位移图(单位:mm)由计算结果可知,工况3时钢板桩最大弯矩为566KNm。则钢板桩的最大组合应力为:,不满足要求。2、内支撑计算由图25可知,第一道内支撑支反力为195.9KN/m,第,二道内支撑支反力为23.6KN/m,将此支反力作用在内支撑上,建立内支撑midas计算模型如图28所示。图28工况3内支撑计算模型(单位:KN/m)由于第一道内支撑的刚度小于第二道内支撑,但其所受均布荷载远大于第二道内支撑,因此,仅示意第一道内支撑计算结果如图29-图31所示。图29 工况3第一道内支
9、撑变形图(单位:mm)图30 工况3第一道内支撑轴力图(单位:KN)图31 工况3第一道内支撑组合应力图(单位:Mpa)由以上计算可知:圈梁2H600200最大组合应力为164.9MPa188.5MPa,支撑钢管630-10mm钢管最大组合应力为104.6MPa0.708188.5MPa=133.5MPa,钢管800-10mm钢管最大组合应力为80.2MPa0.49188.5MPa=92.4MPa,均满足要求。五、钢板桩围堰工况4计算:在工况3完成后,浇筑第一层承台至高程1103.211,拆除第二道内支撑,保持堰内无水,堰外水位为1109.5m,其他计算参数保持不变。工况4示意如图32。图32
10、 工况4图示1、钢板桩计算采用midas建立钢板桩计算模型,模型受力及计算结果如图33-图36所示。 图33 工况4钢板桩荷载分布图(单位:KN) 图34 工况4支撑反力图(单位:KN) 图35 工况4钢板桩弯矩图(单位:KNm) 图36 工况4钢板桩位移图(单位:mm)由计算结果可知,工况4时钢板桩最大弯矩为208.3KNm。则钢板桩的最大组合应力为:,满足要求。2、内支撑计算由图34可知,第一道内支撑支反力为109.7KN/m,小于工况2时的支承反力198.3KN,可不对工况4下第一道内支撑的内力进行验算。 结论:由以上计算可知,在堰外水位为1109.5m时,工况2、工况3的钢板桩计算结果
11、不满足要求。由于现阶段黄河已过汛期,后期围堰施工过程中黄河水位会逐渐降低,现取堰外水位1108.5m,对工况2、工况3进行验算。补充一:堰外水位1108.5m时钢板桩围堰工况2计算:在工况1完成后,堰内抽水至第二道内支撑以下1m处,此时堰外水位为1108.5m,堰内水位为1103.5m,堰内外水位差5m。其他计算参数保持不变。工况2示意如图1。图1 堰外水位1108.5m时工况2图示1、钢板桩计算采用midas建立钢板桩计算模型,模型受力及计算结果如图2-图5所示。 图2 工况2钢板桩荷载分布图(单位:KN) 图3 工况2支撑反力图(单位:KN) 图4 工况2钢板桩弯矩图(单位:KNm) 图5
12、 工况2钢板桩位移图(单位:mm)由计算结果可知,工况2时钢板桩最大弯矩为460.6KNm。则钢板桩的最大组合应力为:,满足要求。2、内支撑计算由图3可知,第一道内支撑支反力为142.8KN/m,小于水位1109.5m时工况2的支承反力198.3KN,因此,可不再对水位为1108.5m时工况2下第一道内支撑的内力进行验算。补充二:堰外水位1108.5m时钢板桩围堰工况3计算:在工况2完成后,围堰内安装好第二道支承,堰内水抽干,此时堰外水位为1108.5m,堰内外水位差8.289m,其他计算参数保持不变。工况3示意如图6。图6 堰外水位1108.5m时工况3图示1、钢板桩计算采用midas建立钢
13、板桩计算模型,模型受力及计算结果如图7-图10所示。 图7 工况3钢板桩荷载分布图(单位:KN) 图8 工况3支撑反力图(单位:KN) 图9 工况3钢板桩弯矩图(单位:KNm) 图10 工况3钢板桩位移图(单位:mm)由计算结果可知,工况3时钢板桩最大弯矩为469.1KNm。则钢板桩的最大组合应力为:,满足要求。2、内支撑计算由图3可知,第一道内支撑支反力为140.4KN/m,小于水位1109.5m时工况2的支承反力198.3KN,因此,可不再对水位为1108.5m时工况3下第一道内支撑的内力进行验算。补充结论:当堰外水位为1108.5m时,钢板桩及内支撑的计算结果可以满足要求。42#墩钢板桩
14、围堰计算说明 根据42#墩处高程为1092,钢板桩打入河床下深度为5-9m,最小深度按5m考虑,即围堰钢板桩底最低点高程为1087,围堰合拢完成后钢板桩顶呈阶梯状,封底混凝土底设计高程为1097.211,为保证钢板桩的稳定及封底混凝土的正常施工,局部冲刷严重处钢板桩围堰内外侧须在第一道围檩及内支撑安装完成后回填砂,围堰内侧回填至封底混凝土底设计高程1097.211,围堰外侧建议回填至1102,回填顺序宜为内外侧同步回填或外侧先于内侧,以确保第一道围檩及内支撑在回填砂及封底混凝土施工时不产生拉力,此过程中,围堰内外无水位差,围堰内外细砂高差为4.8m,小于41#原文已完。下文为附加文档,如不需要
15、,下载后可以编辑删除,谢谢!施工组织设计本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。编制时,我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺,特制定本施工组织设计。一、 工程概况:西夏建材城生活区27#、30#住宅楼位于银川市新市区,橡胶厂对面。本工程由宁夏燕宝房地产开发有限公司开发,银川市规划建筑设计院设计。本工程耐火等级二级,屋面防水等级三级,地震防烈度为8度,设计使用年限50年。本工程建筑面积:27#楼3824.75m2;30#楼3824.75 m2。室内地坪0.00以绝对标高1110.5 m为准,总长27#楼47.28m;30#楼47
16、.28 m。总宽27#楼14.26m;30#楼14.26 m。设计室外地坪至檐口高度18.6 00m,呈长方形布置,东西向,三个单元。本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。外墙水泥砂浆抹面,外刷浅灰色墙漆。内墙面除卫生间200300瓷砖,高到顶外,其余均水泥砂桨罩面,刮二遍腻子;楼梯间内墙采用50厚胶粉聚苯颗粒保温。地面除卫生间200200防滑地砖,楼梯间50厚细石砼1:1水泥砂浆压光外,其余均采用50厚豆石砼毛地面。楼梯间单元门采用楼宇对讲门,卧室门、卫生间门采用木门,进户门采用保温防盗门。本工程窗均采用塑钢单框双玻窗,开启窗均加纱扇。本工程设计为节能型住宅,外墙均贴保温板。本工程设计为砖
17、混结构,共六层。基础采用C30钢筋砼条形基础,上砌MU30毛石基础,砂浆采用M10水泥砂浆。一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖;五层以上采用M7.5混合砂浆砌筑MU15多孔砖。本工程结构中使用主要材料:钢材:I级钢,II级钢;砼:基础垫层C10,基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30,其余均C20。本工程设计给水管采用PPR塑料管,热熔连接;排水管采用UPVC硬聚氯乙烯管,粘接;给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外,其余均暗设。本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。本工程设计照明电源采用BV2.5铜芯线,插座电源等采用BV4铜芯线;除客厅为吸顶灯外,其余均
18、采用座灯。二、 施工部署及进度计划1、工期安排本工程合同计划开工日期:2004年8月21日,竣工日期:2005年7月10日,合同工期315天。计划2004年9月15日前完成基础工程,2004年12月30日完成主体结构工程,2005年6月20日完成装修工种,安装工程穿插进行,于2005年7月1日前完成。具体进度计划详见附图1(施工进度计划)。2、施工顺序基础工程工程定位线(验线)挖坑钎探(验坑)砂砾垫层的施工基础砼垫层刷环保沥青 基础放线(预检)砼条形基础刷环保沥青 毛石基础的砌筑构造柱砼地圈梁地沟回填工。结构工程结构定位放线(预检)构造柱钢筋绑扎、定位(隐检)砖墙砌筑(50cm线找平、预检)柱
19、梁、顶板支模(预检)梁板钢筋绑扎(隐检、开盘申请)砼浇筑下一层结构定位放线重复上述施工工序直至顶。内装修工程门窗框安装室内墙面抹灰楼地面门窗安装、油漆五金安装、内部清理通水通电、竣工。外装修工程外装修工程遵循先上后下原则,屋面工程(包括烟道、透气孔、压顶、找平层)结束后,进行大面积装饰,塑钢门窗在装修中逐步插入。三、 施工准备1、 现场道路本工程北靠北京西路,南临规划道路,交通较为方便。场内道路采用级配砂石铺垫,压路机压。2、 机械准备设2台搅拌机,2台水泵。现场设钢筋切断机1台,调直机1台,电焊机2台,1台对焊机。现场设木工锯,木工刨各1台。回填期间设打夯机2台。现场设塔吊2台。3、施工用电
20、施工用电已由建设单位引入现场;根据工程特点,设总配电箱1个,塔吊、搅抖站、搅拌机、切断机、调直机、对焊机、木工棚、楼层用电、生活区各配置配电箱1个;电源均采用三相五线制;各分支均采用钢管埋地;各种机械均设置接零、接地保护。具体配电箱位置详见总施工平面图。3、 施工用水施工用水采用深井水自来水,并砌筑一蓄水池进行蓄水。楼层用水采用钢管焊接给水管,每层留一出水口;给水管不置蓄水池内,由潜水泵进行送水。4、 生活用水生活用水采用自来水。5、 劳动力安排结构期间:瓦工40人;钢筋工15人;木工15人;放线工2人;材料1人;机工4人;电工2人;水暖工2人;架子工8人;电焊工2人;壮工20人。装修期间抹灰
21、工60人;木工4人;油工8人;电工6人;水暖工10人。四、主要施工方法1、施工测量放线施工测量基本要求A、西夏建材城生活区17#、30#住宅楼定位依据:西夏建材城生活区工程总体规划图,北京路、规划道路永久性定位B、根据工程特点及建筑工程施工测量规程DBI012195,4、3、2条,此工程设置精度等级为二级,测角中误差12,边长相对误差1/15000。C、根据施工组织设计中进度控制测量工作进度,明确对工程服务,对工程进度负责的工作目的。工程定位A、根据工程特点,平面布置和定位原则,设置一横一纵两条主控线即27#楼:(A)轴线和(1)轴线;30#楼:(A)轴线和(1)轴线。根据主轴线设置两条次轴线
22、即27#楼:(H)轴线和(27)轴线;30#楼:(H)轴线和(27)轴线。 B、主、次控轴线定位时均布置引桩,引桩采用木桩,后砌一水泥砂浆砖墩;并将轴线标注在四周永久性建筑物或构造物上,施测完成后报建设单位、监理单位确认后另以妥善保护。C、控轴线沿结构逐层弹在墙上,用以控制楼层定位。D、水准点:建设单位给定准点,建筑物0.00相当于绝对标高1110.500m。基础测量A、在开挖前,基坑根据平面布置,轴线控制桩为基准定出基坑长、宽度,作为拉小线的依据;根据结构要求,条基外侧1100mm为砂砾垫层边,考虑放坡,撒上白灰线,进行开挖。B、在垫层上进行基础定位放线前,以建筑物平面控制线为准,校测建筑物
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