xx特大橋主墩承臺圍堰施工方案

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1、贛榆青口特大橋主墩承臺圍堰施工方案一、工程概況本工程主墩圍堰位于贛榆青口河上,青口特大橋主橋為懸澆預應力混凝土連續(xù)箱梁。主墩18號、19號墩為水中墩,采用單層鋼板樁深水圍堰方法施工。本文以18號墩圍堰施工為例對單層鋼板樁深水圍堰作具體分析。主墩為埋置式承臺,埋入河床泥面以下2.9m左右。由于青口河在入海口,受潮汐水位影響比較大,施工期間水位為+1.5m~+2.1m。鋼板樁頂標高控制為+2.8m?;拥字潦┕に黄骄鶠?m。本橋承臺尺寸為6.8m×11m,采用8.8m×13.2m的鋼板樁圍堰進行施工,鋼板樁長為16m。其尺寸見示意圖。二、工程地質(zhì)情況本基坑鋼板樁埋深范圍內(nèi)地質(zhì)情況

2、為:⑴層第一層填筑土,高程為-0.9m~-8.34m。⑵層第二層粉砂,高程為-8.34m~-9.49m。⑶層第三層中砂,高程為-9.49m~-17.59m。⑷層第四層粘土,高程為-17.59m~-23.29m。層號名稱重度r(KN/m3)粘聚力c(KPa)內(nèi)摩擦角Φ(°)(1)填筑土18.8515(2)粉砂19222(3)中砂19.4325平均19.1320三、已知條件:施工水位:+2.1m;鋼圍堰頂標高:+3.0m;河床標高:-0.9;承臺底面標高:-6.66m;承臺厚2.8m;圍堰內(nèi)50cm厚C20封底砼;拉森Ⅳ型鋼板樁:W=2037cm3,[f]=170MPa13134、

3、鋼板圍堰計算鋼板樁圍堰是由封底砼、內(nèi)支撐、圍囹堰體、導向結(jié)構(gòu)組成。根據(jù)圖紙?zhí)峁┑馁Y料,承臺底標高在土層下5.76m,其河床上為填筑土層深為7.4m,水深3.0m。因此設鋼板樁穿過填筑土、粉砂,進入中砂土,鋼板樁從基坑底入土深度根據(jù)計算確定,內(nèi)支撐按堰體等彎矩并結(jié)合承臺施工的實際情況分布。水流按動水壓力考慮。封底砼用0.5m厚C20。4.1、動水壓力計算:根據(jù)水流速度V=0.8m/s驗算每米鋼板樁承受的力:P=K·H·V2/2g×B×rK為安全系數(shù)取18H為水深(m)V=0.8m/sg為重力加速度9.8m/s2B樁板寬1.0mr水的密度(10KN/m3)P=18×3×0.82/(

4、9.8×2)×1×10=17.6KN確定動水作用集中點為水面下水深1/3計算。Hc=1/3×3.0=1.0m,即:P作用于堰體標高為+0.1m位置處,根據(jù)結(jié)構(gòu)在P作用下,圍堰平衡只能由打入樁一定深度的被動土壓力完成。4.2、繪制土壓力分布圖施工過程分三種工況:工況(一):第一道支撐設置完畢,抽水并開挖到第二道支撐下50cm處,準備架設第二道支撐,此時可假定鋼板樁下端支撐于鋼板樁土壓力強度等于零的點,上端支撐與第一道支撐,鋼板樁按簡支梁計算。工況(二):即第二道支撐設置完畢,圍堰內(nèi)泥面標高開挖到第二道支撐下50cm處,此時可假定鋼板樁下端支撐與鋼板樁土壓力強度等于零的點,鋼板樁按

5、二跨連續(xù)梁進行計算。工況(三):即第三道支撐設置完畢,圍堰內(nèi)泥面標高開挖承臺底標高下50cm(50cm基坑底封底混凝土),此時可假定鋼板樁下端支撐與鋼板樁土壓力強度等于零的點,鋼板樁按三跨連續(xù)梁進行計算。4.3、工況(三)進行計算鋼板樁圍堰計算入土深度時,取最不利狀況,即按照工況(三)進行計算如下:鋼板樁的控制標高見下圖:13鋼板樁土壓力及水壓力分布圖如下134.3.1計算鋼板樁上土壓力強度等于零點離挖土面距離y按朗金土壓力理論,河床底土壓力與水壓力分開,河床底水平且有均布水荷載模式下進行計算。主動土壓力的土取自然狀態(tài)下的平均容重=19.1KN/m3,內(nèi)摩擦角φ取20°(參照《

6、工程地質(zhì)縱斷面圖》中的CZK12孔)。因土處于飽和水狀態(tài),為簡化計算,不考慮土的粘聚力及土對鋼板樁的豎向摩擦力。B點處水壓力強度eBw=wH=10×3=30KN/m2主動土壓力系數(shù)ka=tg2(45-φ/2)=tg2(45-20/2)=0.49被動土壓力系數(shù)kp=tg2(45+φ/2)=tg2(45+20/2)=2.04水的當量土高度h=eBw/(*ka)=30/(19.1×0.49)≈3.21m基坑底處土壓力強度eDs=*H*ka=19.1×(3.21+6.26)×0.49=88.63KN/m2鋼板樁上土壓力強度等于零點離挖土面距離y=eDs/[*(Kkp-ka)]=1.67

7、m4.3.2將AE段梁當作鋼板樁的等值梁,按三跨連續(xù)梁計算其支點反力和最大彎距受力模型圖(按圍堰1m寬計算單位:集中力KN、均布力KN/m、長度m):剪力圖(單位:KN):13彎距圖(單位:KN.m):計算結(jié)果如下:RA=26.18KNRB=-44.75+36.42=-8.33KNRC=220.18+143.75=363.93KNRE=126.21KNMmax=-199.47KN.M4.3.3根據(jù)RE和墻前被動土壓力相等的原理,求x值,確定鋼板樁的長度。RE=ps*(Kkp-ka)*x2/6

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