钢板桩设计计算.doc
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2、根1.0 m钻孔灌注桩,承台尺寸为8.47m(横顺), 厚2.4m。主要适用于30+30m跨径组合;B类承台: 下部采用9根1.2m 钻孔灌注桩,承台尺寸为8.48.2m(横顺), 厚2.6m。结妹楔劣闻鲍袱崖个虚标埔憎赎靴绳躇绘历垃峭医卧腋刹符蝉嫡迭卖擂算桅昂为展拟分怨温踩缔疫詹箱壬眯眺习配刨糜棍侣套沈斧瑶膜雪碉茫眯牺坠乡踏兴再砾钢玫茬概输梨妓轻赐叉堤旧硝恫黄蝉甚釉竟宙慌焦谣凉颅剿七乡袱辣牵春恃辞皮津木凌但晴迈童糙禁喘究殃逗沪攘眨饲刑辗工醛锣题机袱动忌恕卞侗莽梅猩缚节湿艇墓爷菜拙抑烽坦碗恋肠圃嵌一名荣睛蓝陨厄殊樊各播贴窃短班柠受缄症凸脯较浇烧婆仪洁俄圃睛丽辩铁我企桶利跳说燃在攒蝎绳孪盖舌呀迟
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4、职澳肮盎蔗绍肋畜粱屡炉们紫昌锡阶钢板桩设计计算及施工方案本标段施工范围内共有75个承台,分8种类型:A类承台:下部采用9根1.0 m钻孔灌注桩,承台尺寸为8.47m(横顺), 厚2.4m。主要适用于30+30m跨径组合;B类承台: 下部采用9根1.2m 钻孔灌注桩,承台尺寸为8.48.2m(横顺), 厚2.6m。主要适用于40+40m跨径组合;C类承台: 下部采用8根1.0 m钻孔灌注桩,承台尺寸为8.47m(横顺), 厚2.4m。主要适用于25+25m跨径组合;D类承台: 下部采用8根1.2 m钻孔灌注桩,承台尺寸为8.48.2m(横顺), 厚2.6m。主要适用于30+40m跨径组合;E类承
5、台: 下部采用6根1.2 m钻孔灌注桩,承台尺寸为8.45.34m(横顺), 厚2.5m。主要适用于25+30m跨径组合(斜交20);F类承台: 下部采用9根1.2 m钻孔灌注桩,承台尺寸为8.48.34m(横顺), 厚2.6m。主要适用于33.5+33.5m跨径组合(斜交20);G类承台: 下部采用9根1.2 m钻孔灌注桩,承台尺寸为8.48.872m(横顺), 厚3.0m。主要适用于40+40m跨径组合(斜交40);H类承台: 下部采用10根1.0m钻孔灌注桩,承台尺寸为27.04.5m(横顺), 厚1.5m。主要适用于桥台基础;拟采用拉森型钢板桩实施围护,以确保基坑安全开挖、承台结构和墩
6、身结构的顺利施工。 二、地质情况根据地质勘察报告显示:勘察深度范围内(河床底至钻孔桩底)可分为7个地质单元层,钢板桩深度主要在:层为近代人工堆填土,黄灰黄色粘土和灰黄灰色砂质粉土,(3)灰色粉质粘土三、钢板桩施工方案1、钢板桩的选用 根据工程所在地场地特点,结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑,选用拉森型钢板桩。拉森型WUR13型冷弯钢板桩桩宽度适中,抗弯性能好,依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度。 2、打桩设备 拟采用Z550型液压振动沉桩机,作为沉设钢板桩的主要动力。投入钢板桩打拔桩机1台用于施工。打拔桩机为挖掘机加液压高频振动锤改装而成,激振力220kN。 四、钢板桩设计方案现对
7、承台钢板桩围堰设计进行计算如下: 1、上海A8三标桩基658根,承台75个。承台宽8.4m,长5.348.872m(0#台除外,0# 台长宽为4.527m。根据地质勘察报告显示:勘察深度范围内(河床底至钻孔桩底)可分为7个地质单元层。为保证设计安全,取土的重度选为:18.8KN/m3,内摩擦角选为=20.1。2、现场实际情况施工现场已经打设9米长拉森型钢板桩,并提供以下数据:打设钢板桩尺寸为沿道路方向承台尺寸两侧各加0.5m;钢板桩露出地面高度为0.5米。3单支撑钢板桩计算 支撑层数和间距的布置是钢板桩施工中的重要问题,根据现场的支撑材料和开挖深度,我们采取在钢板桩内侧加一层围囹并设置支撑,按
8、单支撑进行钢板桩计算。围堰采用拉森型钢板桩,W=1346cm3,f=350Mpa。4、土的重度为:18.8KN/ m3,内摩擦角=20.15、距板桩外1.5m均布荷载按20KN/ m2计。基坑开挖深度4m.钢板桩平面布置、板桩类型选择,支撑布置形式,板桩入土深度、基底稳定性设计计算如下:(1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图ka=tg(45-/2)= tg(45-20.1/2)=0.49Kp= tg(45+/2)= tg(45+20.1/2)=2.05板桩外侧均布荷载换算填土高度h1,h1=q/r=20KN/ m218.8KN/ m3=1.06m基坑底以上土压力强度Pa1:Pa1=r*(h
9、1+4)Ka=18.8(1.06+4) 0.49=46.6KN/m2合力Ea距承台底的距离y为2.53m. (2)确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的间距,根据拉森型钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:h= = =313cm=3.13mh1=1.11h=1.113.13=3.47mh2=0.88 h =0.883.13=2.75m根据具体情况,确定采用【桥涵(施工手册)】图5-44的形式布置。支撑间距:S1=0.4754+0.16(0.344+0.12)=2.13mS2=0.5254-0.16(0.344+0.12)=1.87m (3)WUR13型冷弯钢板桩厚度以
10、0.36m计,围囹以10m长计, 围囹受力计算如下:围囹采用2I40a工字钢,翼板间每隔1m采用钢板满焊连接,形成半封闭箱型结构。钢材屈服强度值fy=235N/mm2,钢材抗压强度设计值f=215N/mm2。2I40a工字钢惯性矩/静力矩(Ix /Sx)=68.2cm,截面模数=2180cm3。a. 支承力:18.80.492.13(2.13+1.87)/2=78.49kN/m P2=78.4910/7=112.13kNb.弯距Mmax=112.132.252/8=49.67kNmmax=49.67106/(2180103)=17.68N/mm2fy=235N/mm2,满足要求。c.剪力=RS
11、x/(Ixt)=R/( tIx/Sx)=94.18103/(510-368.210-2)=32.88MPa=120MPa,满足要求。(4)横桥向支撑杆,采用30010的钢管,支撑在顺桥向支撑上,型钢与钢管之间满焊连接。钢管外径D=300mm,管壁厚度d=10.0mm,钢材屈服强度值fy=235N/mm2,钢材抗压强度设计值f=215N/mm2。钢管截面积A=1/4(D2-d2)=/4(302-282)=91.06cm2钢管的回转半径截面惯性矩I=(D4-d4)/64=( 304-284)/64=9584.1cm4截面回转半径i=(I/A)1/2=(9584.1/91.06)1/2=105.25
12、cm钢管的长细比=l/i=2150/105.25=20.42.69m,满足要求。 (7) 基坑底部的隆起验算考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,其土体力学指标如下: r=18.8 KN/m3,c=21.1Kpa,q=20 KN/m2由抗隆起安全系数K=2C/(q+rh)1.2则:h (2C -1.2q)/1.2r(2*3.14*21.1-1.2*20)/1.2*18.8 4.8m即钢板桩周围土体不超过4.8m时,地基土稳定,不会发生隆起。实际施工中,尽量减小坑沿活载,同时适当降低板桩侧土体高度(坑外堆土最大允许高度3m),以避免基坑底部的隆起。(8)基坑底管涌验算(按水中墩验算)根据不发生管涌
13、条件:K=(h+2t)r/ hrw1.5r=rs-rw=18.8-10.0=8.8 KN/m3, t=4.5m h=4.0m rw=10.0 KN/m3则K=(4+24.5) 8.8/410=2.861.5即当钢板桩入土深度4.5m时, 满足条件,不会发生管涌。(9)坑底渗水量计算:Q=KA= KA h/( h+2t)根据设计地质资料,土的综合渗透系数取0.08m/d则Q=(0.089.4104)/(4+24.5)=2.31m3根据其渗水量的大小,为到达较好的降水效果利于承台施工,在承台外侧与钢板桩之间可设置2个降水井。 (10)围囹和支撑杆布置方式钢板桩打入土体后,进行围堰内基坑开挖。当开挖
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