水中钢板桩围堰计算及施工应用
- 格式:docx
- 大小:17.04 KB
- 文档页数:5
钢板桩施工方案一、计算依据由于钢板柱围堰的入土深度较大,土体对入土部分的围堰起到了嵌固作用,此时围堰上端收到内撑的支撑作用,下端受到土体的嵌固支承作用。
但是,由于内撑对钢板桩围堰是弹性支撑,并不是完全刚性,因此,在计算中,先假设内撑对钢板桩为刚性支撑,计算出钢板桩作用于圈梁的反力,将该反力作用在内撑上计算出钢板桩与内撑连接处的最大位移,最后对钢板桩施加强制支座位移,得出钢板桩的内力和应力。
等值梁法计算钢板桩围堰,为简化计算,常用土压力等于零点的位置来代替正负弯矩转折点的位置。
计算土压力强度时,应考虑板桩墙与土的摩擦作用,将板桩墙前和墙后的被动土压力分别乘以修正系数(为安全起见,对主动土压力则不予折减),钢板桩被动土压力修正系数如表2.1本文计算作出如下假设:1.假设计算时取1m宽单位宽度钢板桩。
2.因土处于饱和水状态,为简化计算且偏安全考虑,不考虑土的粘聚力(c=0)。
3.弯矩为零的位置约束设置为铰接,故等值梁相当于一个简支梁,方便计算。
4.假设钢板桩在封底砼面以下0.5m处固结,在MIDAS中限制全部约束。
5.本工程土压力计算采用不考虑水渗流效应的水土分算法,即钢板桩承受孔隙水压力、有效主动土压力及有效被动土压力。
二、参数设定:围堰参数:第一道支撑9.9m设计施工水位标高9.1m河床顶标高5.2m承台顶标高4.7m承台底标高1.9m承台尺寸10.8m*6.7m承台边距中心线1.225m施工作业面1m钢板桩围堰尺寸26.m*8.5m地质参数:粘土:容重1.85g/cm3内摩察角15.5粘聚力19.4kpa主、被动土压力:Ka=tg2(45°-Φ/2)Kp=tg2(45°+Φ/2)表2.1 桥墩主、被动土压力系数及被动土压力修正系数钢板桩参数:表2.2 钢板桩截面参数特性值表钢板桩材质采用SYW295.施工时水位第一道围檩河底标高、第二道围檩清淤底标高钢板桩底标高钢板桩顶标高钢板桩示意图河底标高、第二道围檩工况一河底标高、第二道围檩工况二钢板桩顶标高施工时水位河底标高、第二道围檩清淤底标高工况三施工时水位第一道围檩河底标高、第二道围檩清淤底标高钢板桩顶标高工况四三、计算结果施工过程:(1)拆除四周钻孔平台,在靠近承台侧定位桩上焊接牛腿,安装第一道内支撑作为钢板桩插打导向围檩;(2)插打钢板桩至合拢;(3)围堰内抽水至+4.7m,在+5.2m处安装第二道内支撑;(4)围堰内注水至围堰外水位一致;(5)水下吸泥并浇筑封底砼;(6)待砼达到设计强度后,凿桩头,施工承台;(7)拆除承台模板,在承台与钢板桩空隙间回填2.4m高砂、土混合物,顶部浇筑0.4m高砼冠梁;(8)待0.4m高砼冠梁达到强度后,拆除第二道内支撑(9)围堰内继续注水至围堰外水位,拆除第一道内支撑。
水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用1. 引言1.1 水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用具有非常重要的意义。
钢板桩围堰是一种常用的围堰形式,通过将钢板桩打入地下形成封闭的围堰结构,可有效地控制水流和土方的稳定性,保障工程的施工质量和安全性。
在水利工程中,钢板桩围堰广泛应用于河道整治、港口码头、水库大坝、水闸、排洪沟等工程中。
通过钢板桩围堰的施工,可以有效地防止水土流失,保持河道清淤,保障航道畅通,改善水域生态环境。
钢板桩围堰还可以用于加固河岸和江堤,防止水土流失,保护基础设施安全。
钢板桩围堰的施工技术具有一定的难度和复杂性,需要严格按照设计要求和施工工艺进行操作。
关键点包括施工前的详细设计和方案制定、施工中的精确控制和监测、施工后的验收和维护保养。
只有做到每个环节都严谨细致,才能保障钢板桩围堰的施工质量和工程效果。
水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用是非常重要的,对提高工程质量、保障工程安全、改善水域环境具有重要意义。
在未来,随着技术的不断发展和完善,钢板桩围堰的应用范围和施工效率将进一步提升,为水利工程的发展做出更大的贡献。
2. 正文2.1 钢板桩围堰的基本原理钢板桩围堰是一种常用于水利工程中的围堰结构,其基本原理是利用钢板桩的稳固性和密集性来形成一个封闭的结构,以防止水土流失或水流泄漏。
钢板桩是一种长条形的钢板,通过打入地面形成一道坚固的围堰。
1. 基础支撑:钢板桩通过打入地面来承受水压和土压力,同时具有良好的承载能力和稳定性,确保围堰结构的牢固性。
2. 密封性能:钢板桩围堰可以有效封闭被围区域,阻止水流或泥沙的渗透,保护周围土壤和建筑物不受流水侵蚀。
3. 耐久性:由于钢板桩具有良好的耐腐蚀性和耐候性,围堰结构能够长期保持稳定性和功能性。
4. 施工方便:钢板桩可通过振动或打击等方式快速安装,施工过程简便快捷,适用于各种地质条件下的水利工程。
钢板桩围堰的基本原理是通过钢板桩的稳固性和密集性来形成一个坚固的封闭结构,以满足水利工程中对流量控制和土壤保护的需求。
水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用
水利工程中钢板桩围堰施工技术是一种常见的施工方法,广泛应用于各类水利工程中。
下面将重点介绍钢板桩围堰施工技术的应用。
钢板桩围堰施工技术是一种以钢板桩为主要构件的围堰施工方法。
它通过将钢板桩沿
围堰轮廓线打入土体中,形成一个封闭的工作空间,以防止水流进入施工区域,同时也能
够提供一个安全的施工环境。
钢板桩围堰施工技术的应用主要体现在以下几个方面:
1. 地下工程施工:在地下工程的施工过程中,常常需要在较深地下进行开挖,而周
围的土体会因为开挖而发生塌方的风险。
此时,可以采用钢板桩围堰技术来稳定土体,并
保证施工过程的安全进行。
2. 水利工程施工:在水利工程的施工过程中,常常需要在水中进行开挖、清淤、固
结等工作。
钢板桩围堰施工技术可以有效地将水流隔离开来,防止水流涌入施工区域,并
提供一个干燥的工作空间。
5. 淤地坝、水库等水利工程的施工:在淤地坝、水库等水利工程的建设过程中,常
常需要进行土石方的填筑,而填筑过程中需要保证填筑土石的稳定性和均匀性。
钢板桩围
堰施工技术可以有效地固定填筑土石,并控制填筑的均匀性,提高工程质量。
钢板桩围堰施工技术在水利工程中应用广泛,可以有效地解决施工中的水问题、土方
问题和施工安全问题等。
在实际工程应用中,需要根据具体情况选择适当的钢板桩型号、
施工方法和支撑系统,以确保施工的顺利进行和工程的质量达到要求。
水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用水利工程中,钢板桩围堰是一种常用的施工技术,用于围封施工区域,保证施工过程的安全和顺利进行。
它是通过设置垂直于地面的钢板桩,将施工区域围封,形成一个暂时性的围堰,以防止水流、土壤等外界物质进入施工区域,同时也能够稳定周边土体,控制地下水位,减小地基沉降。
钢板桩是一种由厚度较大的钢板制成的锯齿状结构物,它的特点是具有较高的强度和刚度,并且可以互相连接成一整片。
在施工过程中,钢板桩根据设计要求和地质条件,在围堰区域周围挖掘出一个桩槽,然后将钢板桩安装在桩槽中,通过沉控的方式将其安装到设计深度,并用临时支撑进行支撑。
通过填土或增加桩槽的宽度来加固整个围堰结构,使其具有足够的抗冲刷能力。
1. 钢板桩围堰施工技术具有施工周期短、施工工艺简单等特点,适用于紧急施工和临时性工程。
在水利抢险抢修等应急工程中,钢板桩围堰可以快速搭建,起到临时防洪和固定施工区域的作用。
2. 钢板桩围堰具有结构简单、材料费用低等特点,节约了施工成本。
在一些经济条件有限的水利工程中,钢板桩围堰是一种经济实用的围堰施工技术。
3. 钢板桩围堰具有良好的密封性和稳定性,能够有效地控制地下水位,减小地基沉降。
特别是在需要施工深基坑或者控制地下水位的水利工程中,钢板桩围堰可以起到极为重要的作用。
4. 钢板桩围堰可以根据实际需求进行灵活的调整,适用于各种复杂的地质条件和工程环境。
在有流动水体的水利工程中,可以采用防水处理和密封措施,增加围堰的防水能力。
需要注意的是,在使用钢板桩围堰施工技术时,必须充分考虑施工区域的地质条件、地下水位等因素,合理选择钢板桩的规格和布置方式,以确保围堰的稳定和安全。
水利工程中钢板桩围堰施工技术具有施工周期短、成本低、结构稳定等特点,适用于各种工程环境和地质条件。
在水利工程的设计和施工中,可以根据具体情况选择钢板桩围堰施工技术,以提高施工质量和效率。
水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用钢板桩围堰施工技术是近年来在水利工程中广泛应用的一种方法。
钢板桩围堰施工技术的主要作用是使水利工程中的施工更加便捷、高效和安全。
它通过在堰墙的基础上安装支撑钢板桩,固定构筑物,从而形成钢板桩围堰,防止浸泡水土流失,保证施工现场安全和质量。
下面将介绍钢板桩围堰施工技术的具体应用。
1.施工准备施工前,需对场地进行勘探,选择适合的材料和先进的技术。
同时,制定详细的施工方案和安全措施,确保施工过程中的安全和质量。
将钢板桩预先排布在地面上,检查其长度、重量和数量等技术指标,确保钢板桩的质量和数量。
2.材料准备选择优质的钢板桩和配件,保证其质量和性能符合标准要求,其中特别需要考虑材料的耐腐蚀性、强度等指标。
同时,还需选配相关的设备,如锤、吊机、起重机等,确保施工期间设备完好、运转正常,可以顺利完成施工任务。
3.施工流程(1)打桩:先将桩头在土中打好,然后钢板桩固定在桩头上,开始打钢板桩。
打桩时,振动力应逐渐增大,以确保钢板桩能够穿透地层,同时还要减少土壤的震动,避免影响周围房屋和地下管线的安全。
(2)下框架:将钢板桩完全打入地下之后,剩余部分大约 1 至 2 米高度,钢板桩之间的缝隙也在 30 到 40 毫米左右。
此时需要下框架,用支撑杆将钢板桩固定在框架上,并使钢板桩垂直于地面,以保证完整性和稳定性。
(3)挖掘:钢板桩下方的土体需要挖掘,同时还需要将挖出的土方运到其他地方,以保证施工现场的整洁和环境卫生。
(4)支撑:在钢板桩下方的土体挖掘完毕后,需要进行支撑。
支撑的作用是保持土体,以避免在钢板桩施工期间产生泥土流失和崩塌现象。
(5)围堰拆除:施工完成后,需要将围堰拆除,将垃圾清除干净并恢复原有的环境。
总之,钢板桩围堰施工技术可以减少施工过程中的工作量和时间,提高了施工的效率和质量。
尤其在水利工程中,其安全性和环保性更受到了广大工程师和设计师的青睐,成为了一个不可或缺的重要工程技术。
水中钢板桩围堰快捷止水施工工法水中钢板桩围堰快捷止水施工工法一、前言水中钢板桩围堰快捷止水施工工法是一种常用于水利工程、港口工程等水下工程施工中的止水技术。
它通过利用钢板桩和防渗材料,形成一个密闭的围堰,阻止水的渗漏,为施工提供了良好的施工环境。
本文将详细介绍水中钢板桩围堰快捷止水施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点水中钢板桩围堰快捷止水施工工法具有以下几个主要特点:高效快捷、施工周期短、难度低、确保施工质量。
由于采用了现场拼接的钢板桩作为围堰的主体结构,因此可以根据实际工程需要进行灵活调整,适应性强。
此外,该工法还可以尽可能减少对水体环境的影响,提高施工的安全性和可控性。
三、适应范围水中钢板桩围堰快捷止水施工工法适用于各种水利工程、港口工程、桥梁工程等水下施工。
特别是在需要临时隔离水体、排水和施工作业的情况下,该工法具有显著的优势。
四、工艺原理水中钢板桩围堰快捷止水施工工法的工艺原理主要包括以下几个方面:1. 钢板桩的选择和预制:根据实际施工需求和工程环境,选择合适的钢板桩进行预制。
钢板桩应具有足够的强度和刚度,以承受施工过程中的荷载和水压力。
2. 桩基施工:在水中采用打桩机将钢板桩打入土层中,形成桩基。
3. 紧固拼装:将钢板桩进行紧固拼装,确保桩体的相对稳定性和密封性。
4. 周边地层处理:采取适当的方法对桩体周边的地层进行加固和处理,以保障施工的稳定性和安全性。
5. 防渗材料施工:在钢板桩围堰内侧施工防渗材料,确保围堰的密封性,避免水渗漏。
五、施工工艺水中钢板桩围堰快捷止水施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 现场准备工作:包括钢板桩的运输、堆放和检查,配备相关机具设备及防护用品等。
2. 桩基施工:使用打桩机将钢板桩依次打入土层中,形成桩基。
3. 钢板桩拼装:将钢板桩进行紧固拼装,确保桩体的相对稳定性和密封性。
水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用水利工程中钢板桩围堰施工技术已经成为了堆石围堰施工的重要替代方案,采用该技术能够提高施工效率,减少工期,降低施工成本,从而使得水利工程的建设更加具有经济价值和社会效益。
钢板桩围堰施工所需材料和设备简单,施工人员技能门槛较低,能够满足各种复杂的水利工程环境要求,特别是在软土地基和多层岩层地基施工时,钢板桩围堰具有更显著的优势。
下面详细介绍在水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用。
一、施工前的准备在进行钢板桩围堰工程施工前,需要设计人员根据工程要求进行设计,并进行施工方案的制定。
在制定施工方案时,需要根据实际情况考虑施工现场的地形、土质条件、地下水情况、安全生产等因素,以便制定出安全、高效的施工方案。
在施工前还需要进行场地准备工作,保证施工现场无障碍物,地基平整。
施工材料、机械设备和工具等必要物资也要全面准备,如钢板桩、振动器、焊接机器等,满足施工需要。
同时,施工人员需要经过专业培训,掌握施工技能,熟悉施工流程,确保施工质量和安全。
二、施工过程的实操1. 分步施工钢板桩围堰施工需要分为多个阶段进行,每个阶段都需要进行紧密的配合和协作。
首先要进行钢板桩的摆放,然后进行振动桩进桩工作,此后进行钢板桩的组合,同时进行焊接,最后进行沉桩和夯实工作。
2. 对施工现场进行要求和保障施工现场环境的要求和保障是非常重要的。
在施工过程中,一定要进行严格的管理,根据不同施工阶段不同的施工要求,在数控钢板桩围堰施工现场进行合理的总体规划、细节处理和各项准备工作,严密保障施工工程的水平和质量,同时防止施工时的重大生产事故发生。
3.对施工设备进行必要的维护在施工过程中,需要对施工设备进行相关维护。
例如,前期要对钢板桩、振动器等施工设备进行必要的点检和维护,确保设备运作的正常与稳定。
这是保证施工进度和质量的重要一步,同时也有利于延长施工设备的寿命。
三、施工后的验收钢板桩围堰施工完成后需要进行验收。
水中墩钢板桩围堰计算书一、 计算总说明1.计算水位取+2.5m。
2.钢板桩采用IV型拉森桩,长21m,重量75kg/m,截面模量W=2037cm3,允许应力为[σ]=180Mpa。
3.土质按图纸提供参数。
4.钢板桩中支撑不按等反力和等跨弯矩布置,依施工需要安排,即板桩按跨度不等的连续梁计算。
二、 入土深度验算本地质土层为两层较厚的亚粘土中夹了一层粉砂层,且粉砂层较薄,所以本围堰有较好的地质土层。
为安全起见,现按粉砂、细砂土质中不出现涌砂的情况来验算。
不出现涌砂情况时,如图所示基坑内抽水后水头差为h’,由此引起的水渗流,其最短流程为紧靠板桩的h1+h2,故在此流程中,水对土粒渗透的力,其方向应是垂直向上。
现近似地以此流程的渗流来检算坑底的涌砂问题,要求垂直向上的渗透力不超过土在水中的密度,故安全条件如公式所示:K s iρw=K s h’/(h1+h2)×ρw≤ρb式中:K s—安全系数;i—水力梯度;ρb—分别为水的密度及土在水中的密度,g/cm3ρw、ρb=(G-1)(1-n)其中G为土粒的比重;n为土的孔隙率以小数计。
土层按第④层土均质土层计算,入土深等数值见图1.地质剖面图,其中h’=11.7m、h1=10.7m、h2=7.3m、G=2.725g/cm3、安全系数取1.4:K s iρw=1.4×11.7/(7.3+10.7)=0.91ρb=(G-1)(1-n)=(2.725-1)(1-0.78/(1+0.78))=0.970.91<0.97满足要求。
三、 土压力计算按照静止土压力计算钢板桩后土压力:p0=K0rzK0—静止土压力系数,K0=1-sinθ’A点:p0a=r w×h=10×8.3=83kpaB点:p0a=K0(q+r’2h2)=0.778(83+9.4×5.3)=103 kpaC点:p0a= K0(q+r’2h2+r’3h3)=0.669(83+9.4×5.3+8.8×2.2)=102kpaD点:p0a=K0(q+r’2h2+r’3h3+r’4h4)=0.748(83+9.4×5.3+8.8×2.2+9.6×3.2)=137kp 四、 钢板桩计算钢板桩顶标高+4.5m,入土深度7.3m,设置四道支撑,各支撑的中心标高分别为+2.0m、-1.0m、-3.4m、-5.5m。
水中墩钢板桩围堰计算书一、计算原则及部分假定1、6#、7#墩分别进行计算,按分层非匀质土计算土压力。
2、各层土均按图纸提供的快剪强度指标和实际层厚采用郎金土压力理论计算土压力,对粘土计入粘聚力的影响,考虑到真粘聚力一般较小,计算取值约为图纸建议值的1/3~2/3。
3、土压采用水、土压力分算法,第7层和第9层土采用水土压力合算法,以上均不考虑渗流效应。
4、墙前被动土压力考虑到摩擦力予以提高,修正系数取 1.2~1.6(根据摩阻角φ值不同取值不同),粘聚力计算部分√Kp不予修正。
5、板桩及支撑强度采用等值梁法计算,按分层开挖支撑力不变法结合连续梁法计算强度和入土深度,6、入土深度最终取1.2倍计算值。
7、计算水位取+2.7m。
8、7#墩第8层与第9层土均为硬塑粘土,合并为9΄层计算。
二、计算参数的确定1、水、土压力参数:(参见图1)亚粘土,软塑,γ=19.1kN/m3,φ=14.3,c=10kPa4亚粘土(粉沙),软塑(松散),γ=19kN/m3,φ=18Ka=0.528,Kp=3.036亚粘土,软塑,γ=19.1kN/m3,φ=6.2,c=10kPa Ka=0.805,Kp=1.49179亚粘土,硬塑,γ=20.1kN/m3,φ=16.2,c=20kPa Ka=0.564,Kp=2.4825亚砂土,软塑,γ=18.7kN/m3,φ=27.2,c=5kPa Ka=0.373,Kp=4.294679-18.5m -4m -5m-9.7m-13m-2.3m-4.9m-9.4m-11.3m -18.5m6#墩7#墩最高通航水位+3m桩顶+3.5m最高水位+3m基底-9.1m承台顶-6.48m图1 水中墩钢板桩围堰地质剖面图亚粘土(粉沙),软塑(松散),γ=19kN/m3,φ=18Ka=0.528,Kp=3.03亚粘土,软塑,γ=19.1kN/m3,φ=6.2,c=10kPaKa=0.805,Kp=1.491亚粘土,硬塑,γ=20kN/m3,φ=15,c=20kPa Ka=0.589,Kp=2.377图2 水中墩钢板桩围堰实际压力线图513167主动土压力线 单位:kPa6#墩计算水位+2.7m238-18.5m13317491057-13m-9.7m271242297基底-9.1m -3.2m-0.8m+2.2mB A -5m6-4m 河床577C 674941857#墩计算水位+2.7m6100163122-18.5m基底-9.1m16190229'-9.5m-11.5m7451325077河床5-5.0m12-2.3m桩顶+3.5mD-5.6m+2.2mAB-0.8m-3.2mCD-5.6m2、钢板桩:选用德国拉森IV 型钢板桩,桩长22m ,重量75㎏/m ,截面模量W=2270cm 3,允许应力[σ]=180Mpa 。
钢板桩围堰工程方案一、项目概述钢板桩围堰工程是一种常用的河道、湖泊等水工建筑工程,用于防止水土流失和保护岸坡安全,具有防洪、排涝、改善土壤条件等功能。
本项目位于某市某河段,河流岸坡较陡峭,存在较多水土流失和岸坡坍塌问题,需要进行钢板桩围堰工程来加固保护。
二、工程内容1. 工程范围:本项目涉及的工程范围主要包括河道两岸的钢板桩围堰、护坡、河床疏浚等工程。
2. 工程特点:本项目所在河段水流湍急,岸坡土质松软,岸坡高差较大,要求围堰工程具有较强的抗冲刷和抗渗透能力。
三、工程设计1. 钢板桩围堰设计:根据实际情况,选择合适的钢板桩规格和长度,采用挤压安装的方式固定在岸坡上,形成一道连续的围堰结构,增强岸坡的稳定性和抗冲刷能力。
2. 护坡设计:在围堰上游和下游设置适当的护坡结构,用以加强岸坡的支撑和防护作用,保护围堰结构不受冲刷和渗透侵蚀。
3. 河床疏浚:对于局部淤积和泥沙堆积严重的地方,需要进行河床疏浚工程,使水流通畅,减少冲刷和渗透对围堰的影响。
四、材料选用1. 钢板桩:选择优质的钢板材料,具有良好的耐腐蚀性和强度,适合在水中长期使用。
2. 护坡材料:选用混凝土、石子等材料,在护坡结构上特别处理,具有良好的抗冲刷和防渗透性能。
3. 基础材料:钢筋混凝土基础,具有坚固的支撑和抗压能力。
五、施工工艺1. 钢板桩安装:采用挤压安装的方式,逐步固定在岸坡上,保证围堰连续性和牢固性。
2. 护坡施工:在围堰上游和下游设置护坡结构,采用混凝土浇筑和铺石工艺,确保护坡的稳定性和防护效果。
3. 河床疏浚:采用机械疏浚和人工清理相结合的方式,清理河床淤积和泥沙堆积。
六、安全监测1. 安全监测:在施工过程中,设立专人负责工程安全监测,及时发现存在的安全隐患并采取相应的安全措施。
2. 工程验收:工程结束后,对围堰结构和护坡工程进行检测和验收,确保工程质量和安全。
七、环保措施1. 环境保护:施工过程中,要严格按照环保要求,避免产生噪音、粉尘和污染,减少对周边环境的影响。
钢板桩围堰计算钢板桩围堰计算本承台位于水下,长31.3米,宽8.6米,高3.5米,采用钢板桩围堰施工。
围堰为矩形单壁钢板桩围堰,采用钢管桩作为定位桩,用型钢连接作为纵横向支撑。
钢板桩采用拉森Ⅲ型钢板桩,围堰为33.3m×10.6m的单承台围堰方案。
1、计算取值1)现有水位为+4.5m,计算时按照常水位以上一米取值,即水位取+5.5米;淤泥厚度为h2=2.0m,水深为6.0m,水头高度h1=5.5m。
h3为钢板桩入土深度。
2)淤泥力学参数根据含水量情况取值,内摩擦角θ=50,粘聚力c=0kpa,容重r2=16.5kN/m3.3)淤泥质亚粘土力学参数根据含水量及孔隙比情况取值,内摩擦角θ=20,粘聚力c=20kpa,容重r2=18.5kN/m3.4)围堰分五层支撑,标高分别为+0.25m、+1.05m、+1.85m、+2.65m、+3.45m。
开挖底标高为±。
5)钢板桩采用拉森Ⅲ型钢板桩,截面尺寸为宽0.462m,高1.36m,每米长钢板桩参数力学性能为壁厚0.04m,截面积0.123m2,重量14.5kg/m,截面模量为320cm3/m。
6)型钢采用A3钢材,允许应力[δ]=140Mpa;钢板桩允许应力[δ]=200Mpa。
7)设计流水速率V=2.61m/s。
水流冲击力p=0.8Aγv2/2gh,其中A为阻水面积,γ为水容重,取10KN/m3,v为水流速度,g为重力加速度,取9.8m/s,h为水深,单位为米。
p=29.47kN/m。
2、静水压力计算现有水位标高为+4.5m,型钢支撑中心标高分别为+4.25m、+3.45m、+2.65m、+1.85m、+1.05m,承台底标高为0.河水静水压力为10×5.5=55kN/m2,取一米进行计算,±0m处的总压力P=1.25(P净水+P动水)=1.25×(29.47+55)=105.59kN/m,安全系数为1.25.3、按简支连续梁计算内力和弯矩,受力形式及弯矩如下图所示:弯矩图示:15.4KNm。
水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用水利工程是指利用科学的方法和现代技术,对河流、湖泊、水库等水文地质条件进行合理的开发和利用,以解决水资源的调控、利用和保护的工程。
在水利工程中,为了保障水利工程的安全和稳定,钢板桩围堰施工技术的应用变得越来越重要。
一、钢板桩围堰的概念钢板桩是一种具有较高抗弯强度和刚度的边距扣型板材,可以分为冷弯成型和热轧成型。
钢板桩围堰是指利用这种钢板桩,通过相互之间的连接,构成一个或多个连续的围堰体系,来约束围堰内外土体的变形,使之能够承受水工及地基荷载而不发生破坏,达到围堰防渗和围堰结构的作用。
二、水利工程中钢板桩围堰施工的意义在水利工程中,特别是在河流治理和水库建设中,钢板桩围堰是一个很重要的施工技术。
钢板桩围堰可以有效地防止水土流失和堤体滑坡等问题,保障水库和河堤的安全。
钢板桩围堰可以用于控制水流,减小冲击力,保护河堤和下游土地。
钢板桩围堰还可以用于建设水渠和沟渠,在开挖土壤和石料时,保护沟渠的稳定。
钢板桩围堰在大型基坑开挖和地下停车场建设中,也起到了重要的作用。
1. 钢板桩围堰的选择在水利工程中,不同场合需要选择不同种类的钢板桩来进行围堰施工。
一般而言,冷弯成型的钢板桩具有较高的抗弯强度和刚度,适合在大型水利工程中使用;而热轧成型的钢板桩在小型水利工程中使用较多。
2. 施工前的准备工作在进行钢板桩围堰施工前,首先需要对工程现场进行勘测和设计,确定围堰的位置和规格,然后进行场地平整和土石方的开挖。
在进行土石方开挖时,需要根据围堰的要求做好土体的处理和加固工作,以保障围堰的施工质量。
3. 围堰连接和支撑钢板桩围堰在使用时需要通过连接件将不同的钢板桩连接在一起,形成整体的围堰结构。
连接件的选择和连接工艺需要根据围堰的具体要求进行设计和施工。
在围堰的施工过程中,需要对围堰进行支护,以保障施工安全和围堰的稳定。
4. 围堰的防渗和加固在围堰的施工过程中,需要根据围堰的具体要求对围堰进行防渗和加固处理。
水中墩专项施工方案(钢板桩围堰)引言水中墩工程是在水中进行施工的一项重要工程,而钢板桩围堰作为水中墩的一种关键结构,对整个工程的顺利进行具有重要意义。
本文将详细介绍水中墩专项施工方案中钢板桩围堰的施工内容和流程。
施工准备在进行水中墩的施工前,必须进行充分的前期准备工作。
首先是确定设计图纸,明确钢板桩围堰的位置和尺寸。
其次需要准备施工所需的材料,包括钢板桩、连接件、混凝土等。
同时,要做好水下作业的准备,包括潜水设备、水下作业人员等。
施工步骤1. 钢板桩的定位在确定钢板桩围堰位置后,需要进行钢板桩的定位工作。
根据设计图纸的要求,使用定位器将钢板桩准确地安放在指定位置上。
2. 钢板桩的安装将钢板桩逐根安装在定位好的位置上。
在安装过程中,要确保每根钢板桩之间的连接紧密,保证整个围堰的牢固性。
3. 固结连接在完成钢板桩的安装后,进行固结连接工作。
通过连接件将每根钢板桩连接起来,形成一个整体结构。
4. 浇筑混凝土完成钢板桩固结连接后,需要进行混凝土的浇筑工作。
将预先准备好的混凝土通过泵送设备送至围堰的空隙中,确保整个围堰结构的牢固稳定。
施工注意事项1.在水中进行作业时,必须配备适当的安全设备,确保作业人员的安全;2.钢板桩在安装过程中要注意避免损坏,确保连接牢固;3.混凝土的浇筑要均匀,避免出现漏浇或积石现象;4.施工过程中要及时清理施工现场,保持环境整洁。
结束语水中墩专项施工方案中钢板桩围堰的施工是整个水中墩工程中的重要环节,施工过程中需要严格按照设计要求和流程进行操作,确保工程的质量和安全。
希望本文对水中墩施工工作有所帮助,确保施工顺利进行。
水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用
一、钢板桩围堰工程技术的定义
钢板桩围堰是通过排列和驾设一定长度和宽度的钢板桩,形成一定的水平支撑结构,用以围封土体,使得土体内部有相对稳定的工作面用来进行施工和开挖,从而实现工程的目的。
其工作原理是利用钢板桩之间的互相支撑和土体的摩阻力来抵抗土体内部的水平挤压力,从而保证开挖面的稳定和安全。
二、钢板桩围堰施工方法
1. 测量定位:在进行钢板桩围堰施工前,首先需要进行现场勘测,确定围堰的位置和尺寸。
之后根据设计要求,在施工现场进行标线和定位,确定钢板桩的排列位置和长度。
2. 钢板桩驾设:选择合适的钢板桩材料和规格,利用振动锤等专用设备进行驾设。
在驾设钢板桩的过程中,需要注意控制钢板桩的倾斜度和深度,保证钢板桩的稳定和坚固。
3. 连接固定:在钢板桩驾设完成后,需要进行钢板桩的连接和固定工作。
一般采用横向和纵向的连接板对钢板桩进行连接,以增加钢板桩的整体稳定性和刚度。
4. 土体开挖:完成钢板桩围堰的驾设和固定后,可以进行围堰内部土体的开挖。
在开挖过程中,需要根据实际情况采取合适的开挖方式和工具,保证工程的安全和稳定。
5. 围堰拆除:在完成工程施工后,需要对钢板桩围堰进行拆除。
拆除时需要采取适当的措施,避免对周围环境和结构造成影响,同时需要对钢板桩进行分类和处理。
1. 水利工程:在水利工程建设中,钢板桩围堰常常用于水坝、水闸、渠道等工程的开挖和施工,保证工程施工的安全和稳定。
2. 港口工程:在港口建设中,钢板桩围堰可用于码头、船坞等工程的围堰和开挖,帮助保障港口工程的顺利进行。
水中墩围堰计算和施工方案
一、背景介绍
水中墩围堰是一种常用的水利工程结构,用于控制河道水流、保护河岸和提高
河流自洁能力。
本文旨在探讨水中墩围堰的计算及施工方案,以确保工程的安全和高效完成。
二、计算方法
1.围堰长度计算:
–根据水流速度、河道宽度和水深等参数,计算出围堰的最佳长度,以确保水流平稳并达到预期效果。
2.墩柱数量及尺寸计算:
–根据围堰长度和设计要求,确定墩柱的数量和尺寸,保证围堰结构的稳定性和承载能力。
3.土石料用量计算:
–根据围堰长度和墩柱数量,计算出所需的土石料用量,确保工程按计划顺利进行。
三、施工方案
1.准备工作:
–确定围堰施工位置,清理施工区域,准备所需材料和设备。
2.基础施工:
–针对墩柱的基础进行施工,确保基础牢固,能够承载围堰结构。
3.墩柱安装:
–将预先制备好的墩柱安装到基础上,注意保持墩柱之间的间距和垂直度。
4.围堰搭建:
–根据设计要求,将土石料依次填入墩柱之间的空隙,注意控制围堰的高度和形状。
5.施工检查:
–在施工过程中,定期检查围堰结构的稳定性和合理性,做好记录和整改。
6.竣工验收:
–施工完成后,进行竣工验收工作,确保围堰符合设计要求,达到使用标准。
四、结论
通过对水中墩围堰的计算和施工方案的研究,可以帮助工程师和施工人员更好地理解和实施围堰工程,保证工程的顺利进行和质量可控。
在实践中,还需要根据具体情况不断探索创新,提高工程建设的水平和质量,服务社会经济发展。
水中钢板桩围堰计算及施工应用摘要:介绍临海大桥主塔横系梁钢板桩围堰设计计算和应用,供同类型桥梁施工借鉴。
关键词:潮汐地区;水中钢板桩围堰;设计计算;应用1、概况1.1工程概况临海大桥位于浙江省临海市区中心,横跨灵江,是临海市江南分区与老城区的交通要道。
桥梁总长度746m,其中主桥306 m,北引桥216m,南引桥224m。
主桥采用(36+110+160)m预应力砼独塔单索面斜拉桥,桥面宽31.2m。
主塔基础位于灵江江心,采用分离式承台钻孔桩基础,两承台之间设横系梁连接。
横系梁按预应力构件设计,施加预应力用以平衡倾斜塔柱的水平推力,系梁为矩形截面,宽度为6.0m,高度为3.0m,长31.532m。
1.2水文地质情况桥址段灵江为典型半日潮,既受洪水控制,又受潮水控制。
5年一遇最高水位为+5.0m。
横系梁顶面标高+1.8m,河床顶面标高-2.5m,地质报告中河床顶面以下约11m为淤泥质粘土。
2、钢板桩围堰结构钢板桩围堰沿横系梁两侧设置,两端与承台钢套箱连接,围堰长31.532m,宽10.6m,钢板桩长15m。
钢板桩围堰顶面标高设置为+5.5m,高出最高施工水位0.5m。
钢板桩施工完成并抛填片石挤淤至-2.5m左右后,然后浇筑50cm封底混凝土。
围堰内设置一层水平支撑梁和支撑柱,支撑梁采用2I40,支撑柱采用直径22.5cm、壁厚5mm的钢管。
考虑到横系梁施工和施工后支撑拆除方便,支撑尽量设置在横系梁顶面以上。
3、设计计算3.1设计说明3.1.1计算水位取+2.5m;钢板桩采用IV 型拉森桩,重量75kg/m,每1米宽截面模量W=2037cm3,允许应力为[σ]=1 80Mpa 。
3.1.2土质按地质报告提供参数。
3.2钢板桩入土深度验算钢板桩围堰结构如图所示,围堰内抽水后水头差为7.5m,由此引起的水渗流,其最短流程为紧靠板桩的2h,故在此流程中,水对土粒渗透的力,其方向应是垂直向上。
对于较薄且面积较大的封底混凝土,按不考虑封底混凝土作用时的涌流问题近似进行计算比较偏于安全。
一、背景资料Q1%=4659m /s,H1%=5.004m,V1%=2.20m/s.该河道为Ⅲ级通航河道,线路法线和水流夹角为9.8°。
通航净高为12m,净宽为120m,桥址处最高通航水位4.744m.该桥墩位于河道之中,墩位处水深9m多,桩径为2.3m,每个墩12根桩,桩间距4.6m,桩长65.5m.承台尺寸12.90m×17.5m×(5m+3m加台)。
地质资料:由上至下依次为淤泥质粉砂(9.553m)、淤泥质黏土(7.7m)、粗砂(6.2m)、全风化岩带(32.7m)、强风化岩带(6.0m)、弱分化岩带(10.3m)。
二、施工方案1、方案比选备选方案主要有两种:钢套箱方案;钢板桩围堰方案。
经比较,钢套箱方案钢材投入多、回收率低,下沉时设备及人员投入多,工序困难;钢板桩围堰方案能够快速绽开施工,速度快,周期短,且支护材料可回收利用,经济性较钢套箱方案好,只是必需加强止水措施,所以选用钢板桩围堰方案。
2、总体方案大桥主墩深水基础接受钢板桩围堰进行支护施工,钢板桩接受拉森IV型钢板桩,长18m,钢板桩围堰范围15.9m×20.5m,比承台周边尺寸大1.5m.钢板桩周圈咬合紧密,有止水措施。
围堰内侧四周圈接受双层工钢分上、中、下三层以围檩形式支护,顶层接受2I40工字钢,底下两层接受2I50工字钢,中间纵向支承接受外径300mm壁厚10mm圆钢管,按确定间距布置,四角接受工字钢2I30斜撑。
为增加工钢围檩抗弯强度,在每根钢管两端用2I30型工钢作为斜撑加强。
承台底面位于河床以上,围堰基底先用片石回填50cm,然后回填砂找平,基底接受C30混凝土封底,封底厚度50cm.抽水接受4台大功率抽水机,分层抽水,分层支护,周圈50cm以内设汇水渠、积水坑。
承台施工分三次浇筑,按大体积砼考虑,钢板桩围堰内支撑同样分三次拆除。
钢板桩施工接受一艘25t浮吊实施插打及拔除。
三、设计计算土的物理参数1、依据钢板桩允许抗拒弯矩,计算板桩悬臂部分的最大允许跨度。
水中钢板桩围堰计算及施工应用
摘要:介绍临海大桥主塔横系梁钢板桩围堰设计计算和应用,供同类型桥梁施工借鉴。
关键词:潮汐地区;水中钢板桩围堰;设计计算;应用
1、概况
1.1工程概况
临海大桥位于浙江省临海市区中心,横跨灵江,是临海市江南分区与老城区的交通要道。
桥梁总长度746m,其中主桥306 m,北引桥216m,南引桥224m。
主桥采用(36+110+160)m预应力砼独塔单索面斜拉桥,桥面宽31.2m。
主塔基础位于灵江江心,采用分离式承台钻孔桩基础,两承台之间设横系梁连接。
横系梁按预应力构件设计,施加预应力用以平衡倾斜塔柱的水平推力,系梁为矩形截面,宽度为6.0m,高度为3.0m,长31.532m。
1.2水文地质情况
桥址段灵江为典型半日潮,既受洪水控制,又受潮水控制。
5年一遇最高水位为+5.0m。
横系梁顶面标高+1.8m,河床顶面标高-2.5m,地质报告中河床顶面以下约11m为淤泥质粘土。
2、钢板桩围堰结构
钢板桩围堰沿横系梁两侧设置,两端与承台钢套箱连接,围堰长31.532m,宽10.6m,钢板桩长15m。
钢板桩围堰顶面标高设置为+5.5m,高出最高施工水位0.5m。
钢板桩施工完成并抛
填片石挤淤至-2.5m左右后,然后浇筑50cm封底混凝土。
围堰内设置一层水平支撑梁和支撑柱,支撑梁采用2I40,支撑柱采用直径22.5cm、壁厚5mm的钢管。
考虑到横系梁施工和施工后支撑拆除方便,支撑尽量设置在横系梁顶面以上。
3、设计计算
3.1设计说明
3.1.1计算水位取+2.5m;钢板桩采用IV 型拉森桩,重量75kg/m,每1米宽截面模量W=2037cm3,允许应力为[σ]=1 80Mpa 。
3.1.2土质按地质报告提供参数。
3.2钢板桩入土深度验算
钢板桩围堰结构如图所示,围堰内抽水后水头差为7.5m,由此引起的水渗流,其最短流程为紧靠板桩的2h,故在此流程中,水对土粒渗透的力,其方向应是垂直向上。
对于较薄且面积较大的封底混凝土,按不考虑封底混凝土作用时的涌流问题近似进行计算比较偏于安全。
现近似地以此流程的渗流来检算坑底的涌流问题,要求垂直向上的渗透力不超过土在水中的密度,故安全条件如公式所示:
式中:-安全系数;-水力梯度;
-分别为水的密度及土在水中的密度,;
,其中G 为土粒的比重;n 为土的孔隙率以小数计。
土层按淤泥质粘土,查地质报告中G=1.7、n=0.590,h= 7m,安全系数取1.4。
0.755<1.71 ,满足要求,即在不考虑封底混凝土的情况下钢板桩内外侧的土层不会发生涌流现象。
钢板桩内外侧的土层基本水平,无土压力计算。
3.3钢板桩计算
钢板桩顶标高+5.5m ,入土深度7.0m,设置一道支撑,计算水位为+5.0m。
围堰抽水后钢板桩承受水压力,钢板桩所受的水压力是一个线型变化的关系,计算按等弯距布置确定支撑的位置。
把钢板桩当成一个匀质的钢梁,其E 和I 相等,这样板桩受力就是一根均质悬臂简支梁,把板桩上支撑梁作为简支点,而围堰底部封底混凝土作为简支点计算。
取1m宽钢板桩作力学分析,采用Midas/Civil软件经过反复计算,当h1=4.25m、h2=3.75m 时,支撑处及封底混凝土处的弯矩较合适且便于横系梁施工。
经计算钢板桩在支撑点处弯矩最大为-87.89kN*m。
,满足要求。
3.4支撑计算
根据上述计算,支撑梁可简化为承受均布荷载q的简支梁或连续梁。
考虑到施工现场钢板桩施打完成后很难在一个直面上,所以按简支梁进行简化计算。
支撑梁选用2I40,W=1085.7cm3,q=172.72kNm。
则支撑梁的最大跨径,取l=3.5m,横系梁围堰共设9到水平支撑。
每道支撑承受的压力为。
支撑柱采用直径22.5cm、壁厚5mm的钢管,A=35.34c m2。
支撑柱最大自由长度为9.8m,参照路桥施工计算手册,,。
根据欧拉公式,支撑柱的稳定临界应力为:
安全系数,其承载力满足要求。
4、钢板桩施工及应用
4.1钢板桩的堵漏
一般的做法是在钢板桩施打过程中用棉絮、黄油等填充物填塞接缝;或者在钢板桩全部插打完毕开始抽水安装围囹时,采用一边抽水一边顺着钢板桩的接缝下溜较干细砂的方法,借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵漏的目的。
由于受潮汐水的影响,在抽水前用棉絮填塞接缝后很容易在退潮时被冲走,经现场实施,在钢板桩施打完成后,退潮后抓紧时间将大的漏洞封堵好,涨潮时采用四台大的污水泵连续抽水,同时用塞棉絮和溜砂的办法堵漏,效果很好。
4.2钢板桩施打和支撑安装
钢板桩采用汽车吊配合液压震动锤进行施打,施打过程中需采用型钢制作的导向梁架进行导向,以保证钢板桩施打到位后位置以及竖直度和顺直度较好。
钢板(下转第49页)桩施打完成后,抛填一定卵石挤淤,使围堰底部基本密实,随后浇筑封底混凝土。
实际施工中封底混凝土能有效进入抛填的卵石中,能增强其稳定。
支撑安装在退潮后或抽水过程中实施,安装过程中要密切注意河床水位的变化,并安排专人负责施工期间的抽水工作。
值得注意的是工字钢与钢板桩的连接,由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响,整个围堰的侧面顺直度较差,工字钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。
为防止围堰的变形,将工字钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接,支撑柱和支撑梁也相互焊接,围堰的四个角重点加强。
5、结束语
采用钢板桩围堰进行水中基础施工,具用施工速度快,安全可靠性较高的特点。
运用设计计算软件Midas进行设计优化,提高了计算的效率和准确性,是施工设计中不可或缺的先进工具。
临海大桥横系梁已成功施工完毕,进行优化设计的钢板桩围堰结构安全可靠,满足了施工需要。
土压力、水流冲刷稳定、基坑底管涌或渗透等问题在此结构设计中不须考虑,但在不同类型的水中钢板桩围堰设计中的,须综合考虑各种情况,进行详细严密的设计计算,才能真正做到施工设计安全可靠且经济。
这也是施工设计的出发点,也是落脚点。
同时,也为以后类似桥梁水中基础施工积累了宝贵的经验。
参考文献
[1] 《斜拉桥建造技术》陈明宪编著人民交通出版社。