主橋承臺鋼板樁圍堰設(shè)計

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1、主橋承臺鋼板樁圍堰設(shè)計　　摘要：對于水流狀況復雜地區(qū)，承臺處進行鋼板樁圍堰計算，根據(jù)計算書，合理布置鋼板樁型號規(guī)格，保證施工進度順利完成。關(guān)鍵詞：鋼板樁圍堰；計算；技術(shù)要求中圖分類號：TU473.5文獻標識碼：A文章編號：項目地點位于廣州市，工程起點K0+000.000，終點K2+189.000，路線全長2.189km。主橋為2×136m獨塔單索面混合梁斜拉橋，主橋為2×136m獨塔單索面混合梁斜拉橋，全長272m。主塔（15＃墩）基礎(chǔ)采用16根φ2.2m鉆孔樁。為項目順利開展，我方負責計算主橋承臺鋼板樁圍堰的計算和設(shè)計。1、主橋墩承臺圖主橋為2×1

2、36m獨塔單索面混合梁斜拉橋，全長272m。主塔（15＃墩）基礎(chǔ)采用16根φ2.2m鉆孔樁，主墩承臺平面為帶四個圓弧倒角的矩形，尺寸24×17.5m，承臺頂標高＋4.0m，底標高+0m，厚度4.0m。主塔塔座高度3.0m。過渡墩14＃和16＃墩基礎(chǔ)采用10根φ2.2m鉆孔樁，承臺平面為矩形和兩個半橢圓形組合，平面尺寸35.75×8.70m，承臺頂標高＋4.0m，承臺底標高+1.5m，過渡墩墩座高度2.0米。6圖1-1主橋橋型圖圖1-2主墩承臺結(jié)構(gòu)圖2、地質(zhì)概況橋位經(jīng)過地區(qū)為珠江三角洲斷陷區(qū)。珠江三角洲為一彎頭復合三角洲，三角洲本身底積層、前積層不明顯

3、，由于受基底斷陷盆地影響，基地不平，形成多個沉降中心，沉積厚度20－30m第四系沉積層。路線途經(jīng)地區(qū)及其附近地層主要為第四系、第三系及下古生界地層和燕山期花崗巖，其地層巖性特征分述如下：1、海陸交互相沉積層（Q4mc）：包括淤泥及淤泥質(zhì)亞粘土層，以淤泥層為主。①淤泥：灰黑色，飽和，流塑，含有機質(zhì)，具腐臭味，不均勻夾有粉砂薄層。層底高程－2.35～－16.87m，最薄處為6.10m，最厚處為13.50m，平均厚度為9.72m。②淤泥質(zhì)亞粘土：灰黑色，飽和，流塑，富含腐殖質(zhì)，具臭味。厚度1.40-2.20m，平均厚度為1.80m。2、亞粘土（Q4al）：

4、灰褐、深灰、褐紅色，軟可塑，局部為粗砂薄層。3、技術(shù)難點1）最大流速0.7m/s,主墩承臺下河床覆蓋層為淤泥層夾砂層，封底完成后圍堰內(nèi)外最大水頭差7m，施工環(huán)境較為復雜。62）主橋承臺鋼板樁圍堰設(shè)計需保證施工安全性、可操作性等要求。3）主墩承臺一次澆筑封混凝土方量1156方，屬于大體積砼，為防止較大的水化熱造成混凝土表面開裂而影響砼耐久性，需采取有效的溫控措施。3鋼板樁圍堰計算3.1封底混凝土厚度驗算據(jù)地質(zhì)勘察資料，主墩承臺范圍內(nèi)河床表面是厚度為7.5m-15m厚的夾砂淤泥層，由于淤泥的流塑性及觸變性極強，封底成功之后，圍堰內(nèi)河床在小規(guī)模的管涌侵蝕作

5、用下，很有可能使封底混凝土底部內(nèi)外水壓聯(lián)通，為保證主墩的施工安全，封底混凝土厚度必須滿足以下三點要求：1、封底混凝土的自重為G，封底混凝土與鋼護筒的粘結(jié)力為F,則G+F必須大于圍堰底部的水壓力，以保證圍堰不被浮起。解得其中為混凝土容重取值為24KN/m3為水的容重取值10KN/m3S1為鋼圍堰的面積取值26.4×19.9S2為鋼護筒與混凝土的接觸面積為鋼護筒與混凝土的單位摩阻力取120Kpa62、在整個圍堰不被浮起的前提下，封底混凝土必須有足夠的厚度來承載水頭差壓力。封底混凝土底面所受的最大均布荷載考慮,假設(shè)封底混凝土厚度控制在2.0m,q=52KP

6、a,由于封底混凝土模型為帶有16個圓孔的不規(guī)則板，采用雙向板計算公式較為繁瑣，在此使用MIDASCIVIL建模計算，驗算結(jié)果顯示：面板與鋼護筒結(jié)合處局部應力較高，面板其余部分拉應力均小于0.6Mpa,小于C25混凝土抗拉強度設(shè)計值。因此主墩封底混凝土厚度2.2米可以滿足施工要求。圖3-1主墩鋼板樁圍堰封底砼應力分析3.2主墩鋼板樁圍堰內(nèi)支撐設(shè)計主墩承臺基坑采用拉森IV鋼板樁圍堰施工方案。圍堰設(shè)計尺寸為26.4×19.6米，鋼板樁樁長18m,圍堰頂標高+8.2m,底標高-9.8m。主墩范圍內(nèi)河床標高+0m左右,采用C25水下混凝土封底，封底厚度為1.5

7、m。整個承臺施工過程中在＋7.5m、＋4.5m、＋3.7m與+1.5m設(shè)置四層內(nèi)支撐系統(tǒng)。第一層第三層圍檁材料為雙肢I40型鋼，第二層圍檁材料為雙肢I56，內(nèi)支撐主要由630×8mm鋼管樁加工而成。第三、四層支撐（支撐在第一層主墩承臺上）由雙肢I25焊接而成。以下僅列出第一層內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)圖。圖3-2主墩圍堰內(nèi)支撐布置圖圖3-3主墩圍堰第一層內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)圖4、鋼板樁的選用與整理6經(jīng)計算，主橋承臺圍堰鋼板樁型號為拉森IV型，樁長18m，采用60振動錘施打。參照鋼板樁圍堰計算書，主墩以及過渡墩采用18m鋼板樁圍堰入土深度能夠滿足要求。鋼板樁鎖口在拼接處的高低差

8、小于2mm；鎖口間隙小于3mm；全長不應有焊瘤、鋼板、角鐵或其它突出物，保持平滑，兩端均應切割整齊。圖4-1