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1、7.94km長大橋承臺墩鋼板樁圍堰及澆注砼施工組織設計編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目錄一、工程概述4二、鋼板樁圍堰布置4三、鋼板樁圍堰施工方案7（一）、插打鋼板樁前的準備工作7（二）、鋼板樁圍堰的插打82、繼續抽水、吸泥至16.0m標高，安裝第三道支撐；84、水下澆注封底砼；8（四）、承臺、墩柱施工9（五）、圍堰的拆除102、繼續向圍堰內注水至23.5m標高處，拆除第一道支撐；10四、鋼板樁圍堰施工中的防漏水措施10五、鋼板樁圍堰施工中的安全措施118、六級以上大風應停止打樁、吊裝等施工作業并做好防風2、措施；11六、勞動力計劃11XX特大橋96#墩鋼板樁圍堰計算書13一、 工程概括13二、圍堰的布置及計算假設131、圍堰的布置132、計算假設15三、圍堰計算151、土壓力計算分析15（1）、土壓力公式的選用15（2）、關于水土合算、水土分算的確定162、主動土壓力計算1642.2KN/m217（3）、孔隙水壓力的計算17（4）、主動土壓力合力173、各施工工況及內力計算174、求鋼板樁的入土深度245、內支撐的設計計算24A=18576mm2246、封底砼厚度計算30（1）、砼抗浮力計算30(2)、封底混凝土拉應力計算317、坑底土抗隆起驗算31XX特大橋95#墩鋼板樁圍堰計算書32一、工程3、概括32二、鋼板樁圍堰的布置及計算假設321、圍堰的布置322、計算假設35三、鋼板樁圍堰計算351、土壓力計算352、各施工工況及內力計算363、求鋼板樁的入土深度404、內支撐的設計計算40A=18576mm2405、封底砼厚度計算44（1）、砼抗浮力計算45(2)、封底混凝土拉應力計算456、坑底抗隆起驗算45一、工程概述XX特大橋處于XX市XX鎮、XX市XX鎮內，起訴里程為DK71763.18DK79705.81，全長7942.63m。主橋以一聯（102m168m102m）預應力混凝土連續鋼構跨越XX河道。其中95、96墩位于XX河道中，四季有水，為深水基礎，承臺、墩身具體布置如下：94、5、96墩具體參數如下：墩 號承臺尺寸承臺底 標高（m）承臺頂 標高（m）河床 標高（m）長（m）寬（m）高（m）9526.921.1513.50518.50519.39626.921.1511.44216.44220.4二、鋼板樁圍堰布置 95、96主墩擬采用鋼板樁圍堰進行承臺、墩身的施工。鋼板樁采用拉森型，其長度為18米、20米，圍堰平面尺寸為28.822.8m。在考慮承臺埋深、河床標高等因素基礎上，本方案以96墩為例，對鋼板樁圍堰的施工進行詳細敘述。鋼板樁的具體布置如下圖：三、鋼板樁圍堰施工方案（一）、插打鋼板樁前的準備工作1、每個墩的鉆孔樁完成后，拆除鉆孔平臺，保留棧橋和四周施工平臺，5、并能滿足起重設備（50t履帶吊）能沿棧橋和四周施工平臺通行；2、對河床進行清理：根據鉆孔情況,96#墩局部可能存在片石,在樁基施工完成后,利用挖機對圍堰范圍內進行清理,避免在鋼板樁插打位置遇到障礙物；3、鋼板樁變形檢查：因鋼板樁在裝卸、運輸過程會出現撞傷、彎扭及鎖口變形等現象，因此，鋼板樁在插打前有必要對其進行變形檢查。對變形嚴重的鋼板樁進行校正并做銷口通過檢查。鎖口檢查方法：用一塊長約2米的同類型、同規格的鋼板樁作標準，采用卷揚機拉動標準鋼板樁平車，從樁頭至樁尾作鎖口通過檢查，對于檢查通過的投入使用，不合格的再進行校正或淘汰不用。鋼板樁的其它檢查：剔除鋼板樁前期使用后表面因焊接鋼板、鋼筋留下6、的殘渣瘤；4、振動錘檢查：振動錘是打拔鋼板樁的關鍵設備，在打拔前一定要進行專門檢查，確保線路暢通，功能正常，振動錘的端電壓要達到 380420 V，而夾板牙齒不能有太多磨損； 5、涂刷黃油混合物油膏：為了減少插打時鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰的滲漏，在鋼板樁鎖口內涂抹黃油混合物油膏（重量配合比為瀝青：黃油：滑石粉：鋸末=4：6：10：1）。（二）、鋼板樁圍堰的插打鋼板樁插打利用墩位四周平臺上50t履帶吊作為起吊設備，配合DZ60型振動錘的施工方法逐片插打。 1、安裝鋼板樁插打導向：鋼板樁插打之前，在鉆孔樁外側的鋼護筒上焊接牛腿，安裝第一道支撐圈梁,作為鋼板樁插打時的導向架，以控制鋼板樁的平面尺7、寸和垂直度； 2、為了確保每一片鋼板樁插打準確，第一片鋼板樁是插打的關鍵，第一片鋼板樁位置選擇在上游或下游中心位置，插打前在導向架上設置限位裝裝制，大小比鋼板樁每邊放大1cm，插打時，鋼板樁樁背緊靠導向架，邊插邊將吊鉤緩慢下放，這時在相互垂直的兩個方向用錘球進行觀測，以確保鋼板樁插正、插直；3、通過檢測，確定第一片鋼板樁插打合格后，然后以第一根鋼板樁為基準，再向兩邊對稱插打每一根鋼板樁到設計位置。整個施工過程中，要用錘球始終控制每片樁的垂直度，及時調整；4、每一片鋼板樁先利用自重下插，當自重不能下插時，才進行加壓。5、鋼板樁插打至設計標高后，立即與導向架進行焊接，以抵抗水流沖擊；6、插打過程中8、，須遵守“插樁正直，分散即糾，調整合攏”的施工要點。 （三）、圍堰內抽水、吸泥、安裝內支撐及水下封底1、鋼板樁插打完畢后，抽水、吸泥至18.5m標高處，安裝第二道支撐；2、繼續抽水、吸泥至16.0m標高，安裝第三道支撐； 3、第三道支撐安裝完成后，向圍堰內加水至圍堰外水位，水下吸泥、清淤至9.442m標高。4、水下澆注封底砼；水下吸泥、清淤到設計標高后，即可進行水下封底砼施工，封底砼標號為C25，封底厚度為2.0m。（1）、封底砼導管的選擇及布置導管采用325mm鋼管，每根長約17米。導管在使用前須進行水密試驗，導管安裝時，每個接頭須預緊檢查，下放固定時，導管下口懸空1520cm。導管的布置、9、固定利用原先的鉆孔平臺，每根導管的作業半徑按5m考慮，則每個墩需布置8套導管。（2）、封底砼的澆注封底砼須一次性澆注完成。砼采用后場拌合站集中拌制，由砼罐車運至現場并通過汽車泵泵送。首批砼灌注時，先用一10m3的集料斗儲料，待儲料斗滿后，拔球澆注首批砼，首批砼澆注后，導管埋深應不小于0.60.8m。砼澆注前，在每個導管處布置一小型門架，在門架上掛上倒鏈。砼澆注過程中，導管應隨砼面的上升而提升，導管的提升由倒鏈控制。封底砼的澆注順序：先低處，后高處（先將低處砼灌高，避免高處灌注的砼往低處流，使導管底口脫空而進水或導管埋深過淺）。砼的澆注應先四周后中間，并確保砼的表面大致水平。在砼的澆注過程中，由10、技術人員負責測量砼的澆注高度和砼擴展情況，正確指揮施工人員調整導管的埋深，并及時與實驗室聯系控制砼的坍落度。砼澆注將近結束時，重點對導管與導管的中心處、護筒四周及鋼板樁壁等部位進行高程的測量，確保砼面的標高達到設計要求。由于澆注水下封底時，砼表面無法達到比較平整的要求，所以在砼澆注時，將砼頂面標高控制在設計標高下20cm左右，待砼達到強度，圍堰內抽水后，再補澆20cm砼墊層。5、待水下封底砼達到設計強度后，抽除圍堰內的水，澆注砼墊層，并在圍堰四周作積水坑。在鋼圍堰抽水過程中，設置專人觀察鋼圍堰變形情況。（四）、承臺、墩柱施工1、抽出圍堰內的水后， 切割護筒、鑿除樁頭、綁扎鋼筋、安裝承臺模板、澆11、注5米高承臺砼；2、5米高承臺施工完成后，在承臺與鋼板樁間填注砂、土混合物并夯實，并在其頂部澆注30cmC30砼，然后拆除第三道支撐，進行2.5米高承臺及墩柱的施工。（五）、圍堰的拆除1、圍堰拆除時，向圍堰內注水至18.5m標高處，拆除第二道支撐；2、繼續向圍堰內注水至23.5m標高處，拆除第一道支撐；3、鋼板樁拔除方法：先用打拔樁機夾住鋼板樁頭部振動1min2min，使鋼板樁周圍的土松動，產生“液化”，減少土對樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔，拔樁時注意樁機的負荷情況，發現上拔困難或拔不上來時，停止拔樁，可先行往下施打少許，再往上撥，如此反復可將樁拔出來。四、鋼板樁圍堰施工中的防漏水措施鋼板樁12、鎖口之間連接是否緊密是鋼板樁圍堰施工中的難點，是關系到圍堰是否能成功抽水進行下道工序的關鍵因素。為此，須從鋼板樁施工前、插打時、抽水后等每道工序加以控制.1、鋼板樁在運到現場后，派專人仔細清理索口間雜物、觀察索口是否變形，對于索口變形的鋼板樁，應調正后使用；2、在鋼板樁鎖口內涂抹黃油混合物油膏（重量配合比為瀝青：黃油：滑石粉：鋸末=4：6：10：1）以防止鋼板樁的漏水；3、鋼板樁在插打時應保證其垂直，防止相互傾斜的鋼板樁之間索口無法密貼；4、鋼板樁圍堰在抽水后若存在較小的漏水現象，在抽水時，可以看到哪條縫出現漏水，利用漏水處水壓差降產生吸力的原理，在漏水處鋼板樁上迅速溜下一袋干細砂或鋸木屑、粉13、煤灰（煤碴）等填充物，在吸力的作用下，填充物會被吸入接縫的漏水處，將漏水通道堵塞，有效的減少漏水量。若抽水后漏水現象較為嚴重，則將舊棉被或土工布裁剪成35cm的長條狀，派潛水員將漏水處用棉條從水面堵塞至河床面；5、在水下澆注封底砼時，將砼頂面標高降低0.2m，待圍堰內水抽干后，在承臺范圍內在補澆0.2m墊層，而在鋼板樁內側做積水坑，防止鋼板樁間輕微的滲水對承臺施工的影響。五、鋼板樁圍堰施工中的安全措施為確保施工中的安全，在進行鋼板樁圍堰施工時，必須將安全工作放在首位，預防為主，在施工過程中應注意如下幾點：1、對操作人員進行安全思想教育，提高操作人員安全意識，實行培訓持證上崗制度，不經培訓或無證14、者，不得進行上崗操作；2、建立好鋼板樁安全管理制度，完善好安全管理體制，編制好鋼板樁安全施工應急方案；3、用吊車進行水平和垂直起吊時，對吊車起吊能力和吊起后是否穩定進行實測，保證在起吊時安全可靠，防止發生意外安全事故；4、在鋼板樁插打過程中，要設專人指揮，避免人多時亂指揮，出現意外安全事故；5、在鋼板樁圍堰開始抽水時，要派人定時進行觀檢，時刻注意并記錄鋼圍堰變化情況；6、鋼板樁圍堰內支撐一定要按設計進行施工，施工焊縫一定要牢固，斷面尺寸和數量要符合設計要求；7、對所有滑輪和鋼絲繩每天進行檢查，特別是要注意滑輪的軸和鋼絲繩摩損情況，危及安全的要及時維修、更換；8、六級以上大風應停止打樁、吊裝等施15、工作業并做好防風措施；9、水上施工作業人員須嚴格遵守水上施工安全防護相關規定，所有進入作業區人員均須戴好安全帽，穿好救生衣，必要時拴掛好安全帶；10、由圍堰外至圍堰內須設置臨時出入通道，并焊好欄桿、踏步板；11、夜間施工時必須保持良好的照明；12、每個墩旁應備用救生船一艘。六、勞動力計劃項目施工采用集中管理，流水作業。現場設一個工點來配備勞動力，現場設管理人員3名，技術人員2名，負責包括施工管理、技術等方面的工作。其余工種人員數量配備按能滿足兩個墩同時施工考慮，主要有裝吊工15人、鉚焊工30人、鋼筋工30人、砼工20人、木工20人及普工20人等。七、主要設備投入序 號設備名稱規格型號數 量備 16、注1鋼板樁拉森（L=18m、20m）各1套2打樁樁錘DZ60、DZ90型各1臺3履帶吊50t2臺4潛水設備1套5空氣吸泥機2套6空壓機22m3/min1臺7射水裝置2套8汽車吊25t1臺9運輸汽車2臺10鋼結構加工車間、設備1套11鋼筋加工車間、設備1套12木結構加工車間、設備1套13砼封底設備1套八、施工周期安排（以一個墩施工周期為例）序號工 作 內 容時間 (天)1河床清理、導向安裝32鋼板樁插打及固定73內支撐安裝84吸泥封底（砼達到強度）125抽水鑿樁頭76承臺施工(兩次)157墩身施工、墩旁托架預埋158圍堰內支撐拆除59鋼板樁拔除311合 計75XX特大橋96#墩鋼板樁圍堰計算書一17、 工程概括XX特大橋處于XX市XX鎮、XX市XX鎮內，起訴里程為DK71763.18DK79705.81，全長7942.63m。主橋以一聯（102m168m102m）預應力混凝土連續鋼構跨越XX河道。其中95、96墩位于XX河道中，四季有水，為深水基礎，基礎擬采用鋼板樁圍堰施工。二、圍堰的布置及計算假設 1、圍堰的布置96墩鋼板樁圍堰具體布置如下圖： 2、計算假設本計算中土層參數按經驗取值如下：序 號土層名稱土層頂 標高土層底 標高容重（kN/m3）內摩擦角（o）粘聚力（kPa）1淤泥質黏土20.011.417.513.49.82粉質黏土11.43.219.721.212.5圍堰設計時計算水18、位按24.5m考慮。三、圍堰計算 1、土壓力計算分析 （1）、土壓力公式的選用 目前，應用較為普遍的土壓力計算公式主要有庫侖土壓力公式和朗肯土壓力公式。庫侖理論假設粘聚力c0，考慮了墻體與土體之間的摩擦作用，并考慮了墻體的傾斜，但對于粘性土必須采用等代摩擦角，層狀土須簡化成勻質土才能計算；而朗肯土壓力理論不論對于砂性土、粘性土、勻質土或層狀土均可適用，也適用于地下水及滲流效應的情況，但由于沒有考慮墻體與土體之間的摩擦力，使得主動土壓力偏大，被動土壓力偏小，在采用等值梁法計算時，須將被動土壓力加以提高修正。 朗肯土壓力公式： 主動土壓力：Pa 被動土壓力：Pp（2）、關于水土合算、水土分算的確定19、在土壓力計算，對于何種土層采用水土合算，何種土層采用水土分算并沒有具體規定。本工程鋼板樁插打范圍內主要為淤泥質粘土、粉質粘土。若按常規考慮，對于粘土應采用不考慮水的滲流效應的水土合算法計算（即以土的飽和重度代替有效土壓力計算式中的有效重度，以求的包括水壓力在內的土壓力），但在0的情況下，計算誤差隨的增大而增大，且由于水的滲流確實存在，經以往工程實際證明，按此方法計算的土壓力偏小。所以，不管對于何種土質，只要水的滲流現象存在，均應采用考慮水的滲流效應的水土分算法（即土壓力為按土的浮容重計算的有效土壓力與土體間孔隙水的水壓力），但由于目前沒有土的滲流系數等參數，且不考慮水的滲流時，計算結果偏安全，20、所以本工程土壓力計算采用不考慮水的滲流效應的水土分算法。 2、主動土壓力計算本工程土壓力計算采用不考慮水滲流效應的水土分算法，即鋼板樁承受孔隙水壓力、有效主動土壓力及有效被動土壓力。以水位標高24.5以基準，計算各高度點的水壓力、有效土壓力。（1）、主、被動土壓力系數 淤泥質黏土：Katg2(45-)0.624， 0.790 Kptg2(45+)1.603， 1.266 粉質黏土：Katg2(45-)0.469， 0.685 Kptg2(45+)2.133， 1.460（2）、有效主動土壓力的計算 a、h4.5m時， Pa=29.80.7915.5 KN/m2，取Pa0； b、h13.1m（上21、）時，Pa0.6247.58.629.80.7924.8KN/m2 h13.1m（下）時，Pa0.4699.78.6212.50.68522KN/m2 c、h19.5m時，Pa0.469（7.58.69.76.4）212.50.68642.2KN/m2（3）、孔隙水壓力的計算a、h4.5m時， Pw45 KN/m2 b、h13.1m時， Pw131 KN/m2 c、h19.5m時， Pw195 KN/m2 （4）、主動土壓力合力a、h4.5m時， PaPaPw45 KN/m2 b、h13.1m（上）時， PaPaPw 24.8131155.8 KN/m2h13.1m（下）時， PaPaPw 222、2131153 KN/m2 c、h19.5m時， PaPaPw 42.2195237.2 KN/m2 3、各施工工況及內力計算 本圍堰施工時，按上層支撐已安裝，并抽水（吸泥）至待安裝支撐下100cm 處，計算各支撐在各階段可能出現的最大反力和鋼板樁最大內力。根據施工工序，分為五個工況；工況一、圍堰第一道支撐加好后，抽水、吸泥到18.5m標高時；工況二、圍堰第二道支撐加好后，抽水、吸泥到16.0m標高時；工況三、圍堰第三道支撐加好后，向圍堰內注水至圍堰外標高，圍堰內吸泥、清淤到9.442m標高時；工況四、圍堰封底砼澆注并達到設計強度后，圍堰內抽水完成后。 在計算時，各階段鋼板樁計算長度按等值梁法23、確定，從主動土壓力與被動土壓力相等的反彎矩截面（即凈土壓力為零或彎矩為零）截斷形成等值梁計算支撐反力和鋼板樁彎矩。各工況的內力計算如下： 工況一，圍堰第一道支撐加好后，抽水、吸泥到18.5m標高時；鋼板樁前有效被動土壓力a、 h6.0m時， Pp029.81.26624.8 KN/m2b、 h13.1（上）m時， Pp1.6037.57.129.81.266110.2 KN/m2考慮鋼板樁與土體之間的摩擦力，須將被動土壓力加以提高修正，查表得K1.32h6.0m時， PpKPpPw1.3224.8032.7 KN/m2h13.1（上）m時， Pp KPpPw1.32110.2107.1216.24、5 KN/m2土壓力分布圖如下：取等值梁計算支點力和鋼板樁彎矩如下：工況二：圍堰第二道支撐加好后，抽水、吸泥到16.0m標高時；鋼板樁前有效被動土壓力a、 h8.5m時， Pp029.81.26624.8 KN/m2b、 h13.1（上）m時， Pp1.6037.54.629.81.26680.1 KN/m2c、 h13.1（下）m時， Pp2.1339.74.6212.51.46131.7 KN/m2d、 h19.5m時， Pp2.133（9.76.47.54.6）212.51.46242.5 KN/m2考慮鋼板樁與土體之間的摩擦力，須將被動土壓力加以提高修正，查表得K11.32，K21.625、1h8.5m時， Pp K1PpPw1.3224.8032.7 KN/m2h13.1（上）m時， PpK1PpPw1.3280.1104.6151.7 KN/m2h13.1（下）m時， PpK2PpPw1.61131.7104.6258 KN/m2h19.5m時， PpK2PpPw1.61242.51011500.4 KN/m2土壓力分布圖如下：取等值梁計算支點力和鋼板樁彎矩如下： 工況三、圍堰第三道支撐加好后，向圍堰內注水至圍堰外標高，圍堰內吸泥、清淤到9.442m標高時；鋼板樁前有效被動土壓力a、 h15.058m時， Pp0212.51.4626.5 KN/m2b、 h19.5m時， P26、p2.1339.74.442212.51.46118.4 KN/m2考慮鋼板樁與土體之間的摩擦力，須將被動土壓力加以提高修正，查表得K1.61h15.058m時， PpKPpPw1.6126.51015.058193.2 KN/m2h19.5m時， PpKPpPw1.61118.41019.5385.6 KN/m2土壓力分布圖如下：取等值梁計算支點力和鋼板樁彎矩如下：工況四：圍堰封底砼澆注并達到設計強度后，圍堰內抽水完成后。各道支撐在四個工況下的最大反力作為圈梁的設計依據，則第一至第三道支撐的支撐反力依次為：R1102.6 KN/m R2442.8 KN/m R3576.1 KN/m 鋼板樁在27、各工況下所受的最大彎矩：Mmax330.9KN.m，鋼板樁擬采用拉森型，其慣性矩為56700cm4/m, 截面彈性模量為2700cm3/m,鋼材材質為 SY295。=122.6 Mpa 0.6295177 Mpa，符合要求。4、求鋼板樁的入土深度 鋼板樁的最小入土深度根據在最不利狀況（工況三）進行求解。鋼板樁的最小入土深度包括鋼板樁上彎矩為零點的入土深度(x)和為克服彎矩零點鋼板樁剪力所需的被動土深度(y)。 x= 0.48 m（式中P為圍堰內水下吸泥、清淤到9.442m時的有效主動土壓力值） y2.7 m（式中P為圍堰內最大開挖狀態（即工況三）時，主、被動土壓力相等點鋼板樁所受的剪力值）則，28、鋼板樁的最小入土深度為：1.1(0.482.7)3.5 m 5、內支撐的設計計算本工程中支撐圈梁采用H588型鋼，支撐鋼管采用530（壁厚10mm）和630（壁厚12mm）。 H588型鋼的截面特性如下： A=18576mm2 I=113283.85cm4 W=3853.2cm3530（壁厚10mm），其截面特征如下：A=16336.3mm2 W=4.17106mm3 I5.52108mm4; i=183.88mm 單位重量：q=128.24kg/m630（壁厚12mm），其截面特征如下：A=23298.1mm2 W=7.064106mm3 I11.13108mm4; i=218.5mm單位重29、量：q=182.9kg/m第一道支撐經SAP2000計算結果如下：（彎矩圖）（軸力圖）a、 由計算可知，圈梁最不利荷載出現在長邊圈梁上，彎矩最大及軸力最大的截面在距離梁端17.1m處，其 Mmax298.5 KNM， Nmax=1449.7 KN則，+=7873.8151.8 MPa, 強度符合要求！b、支撐鋼管所受最大軸力N866.3 KN，計算長度L15.9 m,鋼管自重產生的彎矩M=1.2815.92=40.4 KNM;則，+=539.262.2MPa,強度符合要求！由=15.9/0.184=86.4 ; 查表得：0.675=4444.8KN+=+ =78.610.989.5 MPa,整30、體穩定性符合要求！第二、三道支撐結構布置相同，取受力較大的第三道支撐計算。第三道支撐經SAP2000計算結果如下：（彎矩圖） （軸力圖）a、 由計算可知，圈梁最不利荷載出現在長邊圈梁上，在彎矩最大的截面（距梁端24米處） Mmax892.2 KNM， N=969.8 KN則，+26.1110.3136.4 MPa, 強度符合要求！考慮到在斜撐與2H588型鋼相交處，軸力、彎矩突變，所以在斜撐與2H588型鋼相交處1米范圍內的2H588型鋼內外各加焊12mm鋼板，截面特征如下：A6301223715252272mm2I（6301230026301231132838500）23626658440m31、m4W11851825cm3所以在長斜撐與長邊2H588型鋼相交處，Nmax5589.3 KN， M=656.7 KNM則，+=10752.8159.8 MPa, 強度符合要求！ 在長斜撐與短邊2H588型鋼相交處，Nmax7052.5 KN， M=147.6 KNM則，+134.911.9146.8 MPa, 強度符合要求！ 在短邊斜撐與長邊2H588型鋼相交處，N3317.4 KN， M=711.7 KNM則，+63.557.2120.7 MPa, 強度符合要求！對長、短邊上受力最大的一般截面進行驗算：短邊2H588型鋼除截面貼板范圍外一般截面所受最大軸力Nmax4811KN，M=172.32、6 KNM則，+129.521.3150.8 MPa, 強度符合要求！長邊2H588型鋼除截面貼板范圍外一般截面所受最大軸力N3317.4 KN，M=378.2 KNM則，+89.346.7136 MPa, 強度符合要求！b、長斜支撐鋼管所受最大軸力N3201.4 KN，計算長度L12 m,鋼管自重產生的彎矩M=1.82912232.9KNM;則，+=137.44.44141.9MPa,強度符合要求！由=12/0.218554.9 ; 查表得：0.87=15700.1 KN+=+ =157.95.24163.2 MPa,整體穩定性符合要求！短斜支撐鋼管所受最大軸力N3216.5 KN，計算長度33、L6 m,鋼管自重產生的彎矩M=1.829628.23KNM（可忽略不計）;由=6/0.218527.5 ; 查表得：0.964143.2 MPa,整體穩定性符合要求！ 6、封底砼厚度計算封底砼達到設計強度后,抽干圍堰內的水。此時封底砼受到由于內外水土壓力差形成的向上的水的浮力P，封底砼必須在自重G、與鋼護筒的粘聚力N1及與鋼板樁的粘聚力N2作用下抵抗水的浮力P。本工程擬定封底砼標號為C25，取其設計值ftd=1.23MPa，考慮施工階段混凝土的允許彎拉應力取1.5倍安全系數，則=0.82MPa，鋼護筒與封底混凝土間握裹力=0.15Mpa。砼封底厚度為2.0m,在計算時取有效厚度為1.8 m。34、（1）、砼抗浮力計算水的浮力 P=10009.815.058(28.822.8-203.141.12) 8568.6 t封底砼自重G2.3(28.822.8-203.141.12)1.82403.9t封底砼與鋼護筒的粘聚力N123.141.11.820153730.3 t 封底砼與鋼板樁的粘聚力N2（28.822.8）21.8152786.4 t GN1N22403.93730.32786.48920.6 t P，滿足要求！ (2)、封底混凝土拉應力計算 由于承臺封底混凝土與鋼護筒及鋼板樁形成握裹支撐，其力的傳遞較為復雜，根據本承臺樁基布置情況，將封底砼看成承受均布荷載的三邊固定、一邊簡支的面35、板結構。則，作用在砼梁上的荷載p15.058101.823109.2 KN/m2 Mx0.060.06109.25.82220.4 KN.mMy0.0550.055109.25.82202.1 KN.m 7、坑底土抗隆起驗算圍堰在水下清淤到9.442m標高處，須驗算坑底的承載力，如承載力不足，將導致坑底土的隆起。 本工程坑底抗隆起驗算采用滑動圓滑分析法，以坑底O為圓心，以鋼板樁入土深度OB為半徑作圓交坑底水平線于E、F，再由E作垂直平方線交河床面于D。則，抗滑力矩C1H （9.88.612.51.958）4.4423.144.442212.51257.5滑動力矩(7.58.6+9.71.95836、) 4.442 2=823.7K1.53 1.2，可滿足坑底抗隆起驗算！XX特大橋95#墩鋼板樁圍堰計算書一、工程概括XX特大橋處于XX市XX鎮、XX市XX鎮內，起訴里程為DK71763.18DK79705.81，全長7942.63m。主橋以一聯（102m168m102m）預應力混凝土連續鋼構跨越XX河道。其中95、96墩位于XX河道中，四季有水，為深水基礎，基礎擬采用鋼板樁圍堰施工。二、鋼板樁圍堰的布置及計算假設1、圍堰的布置95墩鋼板樁圍堰具體布置如下圖：2、計算假設本計算中土層參數按經驗取值如下：序 號土層名稱土層頂 標高土層底 標高容重（kN/m3）內摩擦角（o）粘聚力（kPa）1淤泥37、質黏土20.013.517.513.49.82粉質黏土13.5-2.219.721.212.5圍堰設計時計算水位按24.5m考慮。三、鋼板樁圍堰計算1、土壓力計算本工程土壓力計算采用不考慮水滲流效應的水土分算法，即鋼板樁承受孔隙水壓力、有效主動土壓力及有效被動土壓力。以水位標高24.5以基準，計算各高度點的水壓力、有效土壓力。（1）、主、被動土壓力系數 淤泥質黏土：Katg2(45-)0.624， 0.790 Kptg2(45+)1.603， 1.266 粉質黏土：Katg2(45-)0.469， 0.685 Kptg2(45+)2.133， 1.460（2）、有效主動土壓力的計算a、h4.538、m時，Pa PaPw04.510 = 45 KN/m2b、h11m（上）時，Pa PaPw0.6247.56.529.80.791011125 KN/m2c、h11m（下）時，Pa PaPw0.4699.76.5212.50.6851011122.5 KN/m2d、h17.5m時，Pa PaPw0.469(7.56.59.76.5)-212.50.685+1017.5210.3 KN/m22、各施工工況及內力計算 本圍堰施工時，按上層支撐已安裝，并抽水（吸泥）至待安裝支撐下100cm 處，計算各支撐在各階段可能出現的最大反力和鋼板樁最大內力。根據施工工序，分為三個工況；工況一、圍堰第一道支撐加39、好后，抽水、吸泥到18m標高時；工況二、圍堰第二道支撐加好后，向圍堰內注水至圍堰外標高，圍堰內吸泥、清淤到11.505m標高時；工況三、圍堰封底砼澆注并達到設計強度后，圍堰內抽水完成后。 在計算時，各階段鋼板樁計算長度按等值梁法確定，從主動土壓力與被動土壓力相等的反彎矩截面（即凈土壓力為零或彎矩為零）截斷形成等值梁計算支撐反力和鋼板樁彎矩。工況一、圍堰第一道支撐加好后，抽水、吸泥到18m標高時；有效被動土壓力：h6.5m時，Pp29.81.26624.8 KN/m2h11m時，Pp1.6037.54.529.81.26678.9 KN/m2考慮板樁與土體的摩擦，被動土壓力提高系數K1.32，則40、： h6.5m時，Pp32.7 KN/m2h11m時，Pp78.91.32104.5149.1 KN/m2土壓力分布圖如下：取等值梁計算支點反力及鋼板樁彎矩如下： 工況二、圍堰第二道支撐加好后，向圍堰內注水至圍堰外標高，圍堰內吸泥、清淤到11.505m標高時；有效被動土壓力：h12.995m時，Pp212.51.4636.5 KN/m2h17.5m時，Pp2.1339.74.505212.51.46129.7 KN/m2考慮板樁與土體的摩擦，被動土壓力提高系數K1.61，則： h12.995m時，Pp58.8129.95188.8 KN/m2h17.5m時，Pp129.71.611017.5341、83.8 KN/m2土壓力分布圖如下：取等值梁計算支點反力及鋼板樁彎矩如下：工況三、圍堰封底砼澆注并達到設計強度后，圍堰內抽水完成后。各道支撐在三個工況下的最大反力作為圈梁的設計依據，則第一、第二道支撐的支撐反力依次為：R1123.2 KN/m R2402.9 KN/m 鋼板樁在各工況下所受的最大彎矩：Mmax407.5KN.m，鋼板樁擬采用拉森型，其慣性矩為56700cm4/m, 截面彈性模量為2700cm3/m,鋼材材質為 SY295。=150.9 Mpa 0.6295177 Mpa，符合要求。3、求鋼板樁的入土深度 鋼板樁的最小入土深度根據在最不利狀況（工況二）進行求解。鋼板樁的最小入土42、深度包括鋼板樁上彎矩為零點的入土深度(x)和為克服彎矩零點鋼板樁剪力所需的被動土深度(y)。 x=0.33 m y2.2 m則，鋼板樁的最小入土深度為： 1.1(0.332.2)2.8 m 4、內支撐的設計計算本工程中支撐圈梁采用H588型鋼，支撐鋼管采用530（壁厚10mm）和630（壁厚12mm）。 H588型鋼的截面特性如下： A=18576mm2 I=113283.85cm4 W=3853.2cm3530（壁厚10mm），其截面特征如下：A=16336.3mm2 W=4.17106mm3 I5.52108mm4; i=183.88mm 單位重量：q=128.24kg/m630（壁厚1243、mm），其截面特征如下：A=23298.1mm2 W=7.064106mm3 I11.13108mm4; i=218.5mm單位重量：q=182.9kg/m第一道支撐經SAP2000計算結果如下：（彎矩圖）（軸力圖）a、由計算可知，圈梁最不利荷載出現在長邊圈梁上，在距梁端17.08米處，截面彎矩、軸力均最大。Mmax329.3 KNM， Nmax=1599.5 KN則，+=86+81.4=167.4 MPa, 強度符合要求！b、支撐斜鋼管所受最大軸力N955.8KN，計算長度L15.3m,鋼管自重產生的彎矩M=1.2815.432=38.1KNM;則，+=58.5+8.7=67.2 MPa,強44、度符合要求！由=15.3/0.184=83.2 ; 查表得：0.711=4797.9KN+=+ =82.3+9.8=92.1 MPa,整體穩定性符合要求！第二道支撐經SAP2000計算結果如下： （彎矩圖）（軸力圖）a、由計算可知，圈梁最不利荷載出現在長邊圈梁上，在彎矩最大的截面（距梁端24米處） Mmax624 KNM， N=678.2 KN則，+18.37795.3 MPa, 強度符合要求！在軸力最大的截面 Nmax=3908.9 KN， M459.2 KNM則，+105.256.7161.9MPa, 強度符合要求！b、長支撐鋼管所受最大軸力N2238.9 KN，計算長度L12 m,鋼管自45、重產生的彎矩M=1.82912232.9KNM;則，+=96.14.44100.5 MPa,強度符合要求！由=12/0.218554.9 ; 查表得：0.87=15700.1 KN+=+ =110.55115.5 MPa,整體穩定性符合要求！短斜支撐鋼管所受最大軸力N2249.5 KN，計算長度L6 m,鋼管自重產生的彎矩M=1.829628.23KNM（可忽略不計）;由=6/0.218527.5 ; 查表得：0.964100.2 MPa,整體穩定性符合要求！ 5、封底砼厚度計算封底砼達到設計強度后,抽干圍堰內的水。此時封底砼受到由于內外水土壓力差形成的向上的水的浮力P，封底砼必須在自重G、與46、鋼護筒的粘聚力N1及與鋼板樁的粘聚力N2作用下抵抗水的浮力P。本工程擬定封底砼標號為C25，取其設計值ftd=1.23MPa，考慮施工階段混凝土的允許彎拉應力取1.5倍安全系數，則=0.82MPa，鋼護筒與封底混凝土間握裹力=0.15Mpa。砼封底厚度為2.0m,考慮到封底砼頂面浮漿的存在，則封底砼在計算時取有效厚度為1.8 m。（1）、砼抗浮力計算水的浮力 P=10009.812.995(28.822.8-203.141.12)7394.7t封底砼自重G2.3(28.822.8-203.141.12)1.82404t封底砼與鋼護筒的粘聚力N123.141.11.820153730.3t 封底47、砼與鋼板樁的粘聚力N2（28.822.8）21.8152786.4t GN1N224043730.32786.48920.7t P，滿足要求！ (2)、封底混凝土拉應力計算 由于承臺封底混凝土與鋼護筒及鋼板樁形成握裹支撐，其力的傳遞較為復雜，根據本承臺樁基布置情況，將封底砼看成承受均布荷載的三邊固定、一邊簡支的面板結構。則，作用在封底砼上的荷載p12.995101.82388.6 KN/m2 Mx0.060.0688.65.82178.8 KN.mMy0.0550.05588.65.82163.9 KN.m 6、坑底抗隆起驗算圍堰在水下清淤到11.505m標高處，須驗算坑底的承載力，如承載力不足，將導致坑底土的隆起。 本工程坑底抗隆起驗算采用滑動圓滑分析法，以坑底O為圓心，以鋼板樁入土深度OB為半徑作圓交坑底水平線于E、F，再由E作垂直平方線交河床面于D。則，抗滑力矩C1H （9.88.495）4.5053.144.505212.51171.6滑動力矩(7.58.495) 4.5052=646.5K1.8 1.2，可滿足坑底抗隆起驗算！