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鋼板樁圍堰的設計與施工

[11-20 17:47:41]   來源:http://www.laecpy.live  施工方案   閱讀:8120

概要:目前,對于鋼板樁圍堰的設計主要是沿用《公路橋涵施工手冊》和教科書中的經驗算法。由于經驗算法帶有很大的近似性,并不一定能夠真實反映鋼板樁圍堰的實際受力狀況,有時會出現較大的偏差,給圍堰的使用帶來很多不安全因素。筆者在洪澤蘇北灌溉總渠大橋施工中,為避免出現較大的變形,在對鋼板樁圍堰設計時采用了理論算法。經實踐檢驗,理論算法能夠較為精確的反映圍堰的實際受力狀況,對于合理設置內支撐和減小封底厚度起到了重要的保證作用。下面就鋼板樁圍堰的設計與施工做詳細論述: 1 已知條件 1.1 承臺尺寸:10.3m(橫橋向)×6.4m(縱橋向)×2.5m(高度),底部設計有10.7×6.8m×1.0m的封底砼。 1.2 承臺及河床高程 承臺頂面設計高程為h=5.0m,河床底高程為5.5m,河床淤集深度約為30cm。 1.3 水位情況 正常水位:h常=10.8m(此時水深5.3m),最高水位hmax =11.5m(水深6.0m),圍堰設計時按最高水位 考慮。 1.4 水流速度 因該橋位于水電站下游,水流較為湍急。設計時速V=1.0 m/s,不考慮流速沿

鋼板樁圍堰的設計與施工,標簽:弱電工程施工方案,市政工程施工方案,http://www.laecpy.live
目前,對于鋼板樁圍堰的設計主要是沿用《公路橋涵施工手冊》和教科書中的經驗算法。由于經驗算法帶有很大的近似性,并不一定能夠真實反映鋼板樁圍堰的實際受力狀況,有時會出現較大的偏差,給圍堰的使用帶來很多不安全因素。筆者在洪澤蘇北灌溉總渠大橋施工中,為避免出現較大的變形,在對鋼板樁圍堰設計時采用了理論算法。經實踐檢驗,理論算法能夠較為精確的反映圍堰的實際受力狀況,對于合理設置內支撐和減小封底厚度起到了重要的保證作用。下面就鋼板樁圍堰的設計與施工做詳細論述:
  1 已知條件
  1.1 承臺尺寸:10.3m(橫橋向)×6.4m(縱橋向)×2.5m(高度),底部設計有10.7×6.8m×1.0m的封底砼。
  1.2 承臺及河床高程
  承臺頂面設計高程為h=5.0m,河床底高程為5.5m,河床淤集深度約為30cm。
  1.3 水位情況
  正常水位:h常=10.8m(此時水深5.3m),最高水位hmax =11.5m(水深6.0m),圍堰設計時按最高水位 考慮。
  1.4 水流速度
  因該橋位于水電站下游,水流較為湍急。設計時速V=1.0 m/s,不考慮流速沿水深方向的變化,則動水壓力為:
  P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN
  式中:P-每延米板樁壁上的動水壓力的總值(KN);
  H-水深(米);
  V-水流速度(1.0m/s);
  g-重力加速度(9.8m/s2);
  B-鋼板樁圍堰的計算寬度,B=10m;
  D-水的密度(10KN/m3);
  K-系數,(槽形鋼板樁圍堰K=1.8~2.0,此處取1.8)。(參照《公路施工手冊》,假定此力平均作用于鋼板樁圍堰的迎水面一側。)
  1.5 河床水文地質條件
  河床土質良好,多為粘土、亞粘土,局部有亞砂土,承載力較強。圍堰基底至河床部分土質為粘土(層厚約2m)、亞砂土(硬塑狀態,很濕,層間無承壓水,層厚約為1m)。
  2 擬定方案
  結合河床地質情況及施工要求,擬采用日本產鋼板樁進行圍堰施工,長度為15m,寬度為40cm,厚度為18cm,
  圍堰頂面標高擬定為12.5m,高出最高水位1.0m。圍堰設計圖3,所有內圍囹均采用56b工字鋼制作,節點 采用焊接(施工中嚴格執行鋼結構施工規范)。為確保整個圍囹的剛度和穩定性,對每層中間一道工字鋼上面加焊型鋼并將上下四道工字剛用25#槽鋼焊接連接。在施工期間安排專人值班以防吊物碰撞。
  3 圍囹(支撐)內力計算
  3.1 確定受力圖式
  3.1.1 鋼板樁嵌制形式
  河床底部土質較為密實,假定鋼板樁底部嵌固于(鋼板樁入土深度)t/3=1.5 m處,即承臺底2.0m處。(封底砼厚度采用50cm)
  3.1.2 動水壓力
  P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN
  3.1.3 河床土質為亞粘土,為不透水層,但考慮到鋼板樁施工中會引起板側土體的擾動,縫隙里充滿水,所以 考慮水壓力的影響。土壓力計算取用浮容重,Υ’=19.4-9.8=9.6KN/m3,ιj=30~50Kpa,σ=100KPa。
  3.1.4 經分析可知迎水面為最不利受力面,以此為計算面。所承受荷載假定由兩根工字鋼平均承擔,計算兩根工字鋼的共同受力。
  4 驗算鋼板樁的入土深度是否滿足要求
   鋼板樁入土深度達4.5m,從橋位處地質勘探資料分析,持力層中無承壓水,如經計算各道支撐的受力均能滿足要求,可不驗算鋼板樁的入土深度。

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