浅论桥梁水中墩筑岛钢板桩围堰设计
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水中墩钢板桩围堰施工方案在水利水电建设和海洋工程中,水中墩钢板桩围堰施工是一项重要工程,其施工方案的合理性和有效性对工程质量和进度具有至关重要的影响。
下面将介绍水中墩钢板桩围堰施工的具体方案。
1. 工程概况水中墩钢板桩围堰工程位于XX河道,全长XX米,主要包括桩基处理、围堰基础沉管、围堰板桩的沉管和固定及围堰板桩安装等工序。
2. 施工前准备在进行水中墩钢板桩围堰施工前,需全面检查施工设备的工作状态,准备充分,并制定详细的施工计划书。
对施工现场进行勘测,确定围堰结构的具体位置和布置。
3. 桩基处理1.桩基处理前,必须清理桩基周围的杂物和淤泥,保持桩基周围清洁;2.桩位打桩前,在桩基的预定位置打衩,并使用泥浆桩船将桩位附近的淤泥吹除;3.使用合适的打桩机具进行桩基打桩,确保桩的稳固和垂直性;4. 围堰板桩安装1.沉管安装完毕后,根据围堰板桩的尺寸和设计要求,使用专用设备将板桩吊装到沉管端口处,并逐步沉入水底;2.确保板桩与地基之间的连接紧密,使用专用工具将板桩连接牢固;3.对围堰板桩进行调整,保证整体结构的垂直性和水平性;4.完成围堰板桩的安装后,进行围堰结构的检查,确保每个连接点均符合设计要求。
5. 施工安全1.施工中要保证施工人员的安全,必须穿戴好相应的安全防护装备;2.严格执行施工流程,避免操作失误导致事故发生;3.严格遵守相关施工规范和操作规程。
通过以上方案的施工,水中墩钢板桩围堰工程能够顺利进行,并最终达到设计要求,保障工程质量和进度。
以上是水中墩钢板桩围堰施工方案的详细介绍,希望能够为相关工程提供一定的参考和指导。
钢板桩围堰在水中墩施工中的应用摘要:钢板桩围堰具有强度高、防水性能好、容易打入坚硬土层等优点,可在深水中施工,因此,钢板桩围堰在水中墩施工中广泛应用。
本文以某跨河大桥为例分析了钢板桩围堰施工技术要点。
关键词:钢板桩围堰;水中墩;施工技术一、工程概况某工程为跨越江特大桥,主桥桥式为(143+264+143)m加劲连续钢桁梁,梁长552m(含两侧梁端至边支座中心线各1.0m)。
主墩177#桩基础为深水大直径群桩基础,直径Φ2.8m12根,承台尺寸为(26.85×16.80×6.00)m,墩身为门式结构,高34m;边墩178#群桩基础,直径Φ1.8m12根,承台尺寸为(19.5×13.0×4.0)m,墩高40m。
围堰施工时,计划配置12m长钢板桩围堰8套来完成F169#~F189#、F194#共22个桥墩的承台及墩身施工,施工顺序自F194#墩向F169#墩由南向北推进。
鉴于在海中插打钢板桩围堰没有太多的经验可借鉴,因此我项目部决定:先期从F194#、F189#~F169#区段开始设计施工,总结经验,为以后深水区施工奠定基础。
二、钢板桩围堰设计根据施工的先后顺序,我们此次钢板桩围堰方案主要针对F169#~F189#、F194#墩承台直径为φ8.5m的围堰进行设计和检算。
待施工积累一定的经验后再报一次F168#~F121#及F120#~F69#区段的钢板桩围堰施工方案和检算报告。
(一)围堰尺寸选择1、围堰顶标高确定H=10年-遇最高潮位+浪高+预留高度H=4.6+0.40+0.1=+5.10m2、单根钢板桩长度确定L=堰顶标高-海床面标高+冲刷深度+嵌入深度L=+5.10-(+0.5~+1.90)+3.00+3.00=10.60~9.20m钢板桩长度L设计为12m3、钢板桩围堰内直径确定钢板桩围堰直径受承台直径和安装、拆卸承台模板时的作业面控制,因此在F194#、F189#~F169#区段内,通过计算及现场实际施工情况,确定用86根钢板桩。
探究水中墩钢板桩围堰施工钢板桩围堰经常应用于桥梁水中墩低桩承台施工中,在桥梁施工中起重要作用。
实践证明,钢板桩围堰技术施工简便、效率高、成本低、止水效果满足要求,可以在不同地质条件下应用,本文以某一施工工程为例,详细阐述了水中墩钢板桩围堰施工技术要点。
标签:钢板桩围堰;施工工艺1.工程概况沪宁城际八标新孟河特大桥,主要跨越滠水河。
该桥连续梁主墩为水中主墩。
承台尺寸为13.4m×12.6m×4.0m。
主墩处河床面高程约15m,水位为20m时水深5m。
滠水河在桥位处的水位由下游橡胶坝蓄水或泄水调节,水位最低时与长江水位平,水位最高时由长江水倒灌控制。
根据岩土工程勘察报告,土层分布由上至下依次为:淤泥层,黑色,层厚 1.5m;松散细砂,黄色、层厚 1.3m;松散中砂及粗砂(70%),含少量卵石,层厚1.55m;松散粗砂(70%)及卵石(30%),层厚3.72m;松散粗砂(60%)及卵石(40%),层厚 2.27m;中密粗砂(60%)及卵石(40%),层厚2.48m;中风化基岩。
2.施工前准备施工前需对钢板桩、钢管桩等材料进行全面检查,钢板桩检验标准如下:桩垂直度<1%;桩身弯曲度<2%L;全数进行短桩通过试验检查锁口,不合格的要进行整修,严重的禁止使用。
检查桩身无裂纹或损伤,管头无锈蚀、油污等。
施打前,为保证钢板桩顺利插拔,并增加防渗性能,每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油,其体积配合比为黄油:干膨润土:干锯沫=5:5:3。
3.钢桩板围堰施工工艺3.1修建平台,钻孔施工采用单层拉伸钢板桩筑岛围堰的方式施工,首先降2米河堤土层,向河中填土修建钻孔平台,平台长度约18m左右,宽度为14m,坡度为5%。
靠近河侧插打一排木桩,减缓水流对平台土层的冲刷程度。
平台修建好后首先进行钻孔桩施工。
钻孔桩采用回旋钻成孔,导管法灌注水下混凝土。
成孔后浇筑混凝土不应等太长时间,防止塌孔。
主墩桩长超过40m,按照设计要求,桩长超过40m的桩基需进行超声波检测。
钢板桩围堰在水中桥墩施工中的应用摘要:钢板桩围堰工程一般用在水下基础施工中,施工难度大,工程整体复杂。
但在桥梁施工中应用较为广泛,是保证桥梁工程安全施工的前提,在施工中应结合柱墩及梁下结构进行精心布置,同时,应该结合以往经验,不断总结施工的科学高效性,创新出更多的新工艺来促进行业的发展,本文重点分析关节环节,来描述施工中有待改善的地方。
关键字:一、钢板支护施工分析1.钢板在施工前,应该检查原材质量的情况,查看资料是否齐全(出场合格证、检测报告、批号规格)要对现场进行详细的勘察,确定施工地点的具体地质条件,尤其是环境复杂的软弱土层的具体位置与厚度。
如果有必要,还要测定周围水深度,从而计算出水体不同深度的压力。
确定施工的具体方案,作为指导文件,要严格按照施工方案的技术措施进行施工,方案中尽量具体体现出钢板的性能指标,计算方式、施工准备条件、局部复杂环境的详细介绍,这是保证钢板支撑工作的前提要素。
2.钢板桩的施工过程中,要注意桩位位置是否符合图纸要求,打桩过程中,时刻对桩体垂直度位置进行矫正,同时注意先后桩体的施工情况,保证间距在规范要求内,施工中还要注意后桩施工中不能扰动上一个桩体,如果发生磕碰导致桩体偏移,要及时矫正,如果发生严重的,要进行纠偏后,再进行加固处理,可以用混凝土浇筑。
由于围堰进行中根据地形情况钢板的外观一般存在不同的情况以满足施工要求,所以在拐点及特殊土层结构中,要对钢板进行必要的标号处理,用红漆标示施工顺序,以免发生误用的现象,造成重大工程事故。
3.4.钢板围堰在靠近河水主航道时,要设置防撞维护措施,保证通航过程中不被来往的船只撞击而破坏,相对方向上的钢板桩可以设置水平槽钢加固,同时,在槽钢上架设水平支撑结构。
也可以在浅水滩位置,采取砂子灌袋后,堆放在钢板桩外围,起到缓震的效果。
二、钢板桩围堰结构尺寸的拟定1. 钢板桩围堰的整体尺寸确定:沉井基础,钢板桩围堰大小根据沉井大小而定,沉井顶部要设置支撑钢板托盘,钢板桩围堰内径等于沉井外径。
2012年3月内蒙古科技与经济March 2012 第6期总第256期Inner Mongolia Science T echnology &Economy No .6Total No .256浅谈钢板桩围堰在水中桥墩施工中的应用X孙文华(蒙冀铁路有限责任公司,内蒙古呼和浩特 010050) 摘 要:临策铁路跨黄河总干渠特大桥9#~12#墩承台开挖支护方案,由于基础在水中,地质较差,支护难度较大,文章就该桥9#~12#桥墩承台基坑开挖中的钢板桩围堰支护方案从结构特点和计算方法进行了分析。
关键词:承台开挖;支护;钢板桩围堰;设计;计算 中图分类号:U 443.16+2 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)06—0111—021 工程概况临策铁路黄河总干渠特大桥,孔跨布置为43孔32m 简支T 梁,主要跨越既有包兰铁路、黄河总干渠,黄河总干渠河床宽140m,河槽内常年流水,水位为2m 左右,河床内地层为饱和的粉土及粉细砂,3m ~15m 范围为地震液化层,8#~13#墩位于黄河总干渠内基础采用钻孔灌注桩,2007年1月开工建设。
原设计用C25钢筋混凝土套箱作为承台施工防护,施工难度较大,且由于钢筋混凝土套箱施工工期较长,不能满足工期要求,经研究决定,位于渠中心位置的9#~12#承台开挖施工采用钢板桩围堰作为防护。
2 围堰设计方案2.1 围堰钢板桩的选用根据现场实际情况研究决定采用方形钢板桩围堰。
钢板桩围堰平面尺寸为10m ×8m,根据工程所在场地特点,结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑,选用的德国拉森Larssen-Ⅲ型钢板桩,宽度为40cm,长度为11m 。
2.2 钢板桩入土深度计算钢板桩的入土深度主要受产生管涌的因素的影响,现以不产生管涌为控制条件计算钢板桩入土深度及钢板桩长度,如图所示。
基坑抽水后水头差为H = 6.5m ,入土深度设为X,最短的渗流途径如图所示为H+2X,不产生管涌的安全条件为:K *i *r w ≤r b(1)式中K 为安全系数,取值1.8水容重取r w =9.8KN/m 3土的容重取r=18.5KN /m 3土的浮容重r b =r-r w =18.5-9.8=KN 3水力梯度i=H/(H+2X)将以上各值代入公式(1)1.8*[6.5/(6.5+2X )]*9.8≤8.7可得X ≥3.34m,即钢板桩打入土深度大于3.34m 便可满足要求。
浅谈桥梁工程中的深水位基础钢板桩围堰施工技术摘要:钢板桩围堰因施工快捷、成本较低,能重复利用,是桥梁深水基础施工围堰中一种常用的围堰形式。
但由于其组拼式结构,整体刚度较小,在承台较深时,需设置较强的内支撑,其适用范围也有一定限制,本文结合顺德水道特大桥中的深水位基础钢板桩围堰施工技术进行分析。
关键词:桥梁工程;深水位基础;钢板桩围堰;施工技术1.前言钢板桩围堰是一种比较传统的深水基础施工方法,钢板桩主要采用进口拉森式钢板桩,因其可重复利用、施工速度快、成本低,目前较广泛应用。
但由于是拼接结构,一般采用单壁形式,整体刚度小,内部需根据水位情况设置支撑;为防止底部沙、水渗进围堰内,一般需设置封底混凝土,因此,钢板桩围堰需经过详细设计计算,满足功能需求方可使用,本文结合顺德水道特大桥中的深水位基础钢板桩围堰施工,对钢板桩围堰施工工艺技术进行分析。
2.钢板桩围堰设计要点钢板桩围堰设计时应进行土压力、流水压力、波浪力等受力分析计算,根据不同工况进行,分加验算钢板桩及内支撑承杆件受的正应力、剪应力以及其刚度是否满足要求。
3.实例探析深水位基础钢板桩围堰施工技术3.1工程概况顺德水道特大桥为一座主跨为200m的连续刚构特大型桥梁,其中28#、29#为主墩,每个主墩共计18根?2.5米桩基,承台结构尺寸为37×15.5×5m,承台底面标高-9.0m,其中28#墩河床面标高为-9~-10m,29#主墩处河床面标高为-4.0~-6m,桥位处施工水位+4.5m。
根据水文地质资料,顺德水道桥址处20年一遇水位为7.785m,300年一遇水位为8.748m,流量为12128m3/s,8.748标高河床断面面积12277m2,全断面计算平均流速ν=0.988m/s,主航道洪水最大流速按2m/s计算,多年平均水位为1.59m。
3.2钢板桩围堰方案拟定根据水文地质资料,pm28#、pm29#墩承台底标高-9低于施工期+4.5设防水位13.5m左右,低于20年一遇7.785水位16.785m,近五年洪水期每年高于+4.5洪峰次数仅有一次。
大型桥梁水下深基坑钢板桩围堰设计与施工摘要:在桥梁基础水下深基坑施工中,钢板桩围堰是保证桥梁质量的可靠技术,也直接影响施工人员的生命安全。
文中以某跨河特大桥1#主墩承台钢板桩围堰设计为例,介绍了水下深基坑钢板桩围堰结构设计与施工方法,为同类工程提供借鉴。
关键词:桥梁;水下深基坑;钢板桩围堰;设计与施工前言钢板桩围堰是水下深基坑施工中最常用的一种板桩围堰,其具有强度高、接合紧密不易漏水、施工效率高、可多次重复使用等优点,是大跨径跨河桥梁水下基础施工中合理可行的临时辅助措施,近年来在桥梁施工中得到广泛应用。
本文以某座跨河特大桥工程的1号主墩基础施工为例,介绍了水下深基坑钢板桩围堰的结构设计及施工,并根据深基坑承台围堰施工中出现的各种不利工况,运用Midas/civil软件对钢板桩及支撑系统的内力等指标进行了验算,为桥梁深水承台钢板桩围堰施工提供经验借鉴。
1 工程概况该特大桥主桥为三跨连续变截面组合桁架梁桥,其跨径布置为80m+130m+80m,总长290m,主桥1#、2#墩位于主河道内(本文仅以1#墩为例进行分析)。
下部结构采用“承台+群桩”基础,每个承台尺寸为46.75mx14.5mx4m,一个墩位处布置钻孔灌注桩48根,桩径1.5m,桩长70m。
海河常水位1.5m,50年遇水位2.73m。
1号墩位处河底淤泥顶标高-1.45m,常水位水深 2.95m,50年遇水深4.15m。
承台全部位于河床下,承台顶标高-7m,承台厚4m,封底混凝土为1.0m,基坑底到河底淤泥顶为10.55m,到50年遇水位为14.73m。
2 钢板桩围堰设计结合场地条件、桥梁施工工艺、工期、地质情况等因素,工程基坑采用钢板桩+五道钢支撑的支护体系。
支护体系宽为16.152m,长47.402m(承台边距钢板桩0.6m),深度15.2m(包括封底厚度1.0m),钢板桩长27m,桩底标高-23.8m,入土深度11.8m。
五道支撑中第一道支撑标高1.5m,到设计水位1.23m,第二、三、四、五道撑标高分别为-1.3m、-3.8m、-6.3m、-9.1m。
水中墩深基坑钢板桩围堰设计与施工摘要:结合宁杭客运专线徐舍特大桥跨钟张运河连续梁415#、416#主墩钢板桩围堰施工,介绍水中钢板桩围堰设计、围囹安装、钢板桩打设、堵漏、挖泥、封堵等关键施工技术。
关键词:水中钢板桩围堰施工1工程概况1.1设计概况宁杭客运专线NHZQ-II标徐舍特大桥跨钟张运河连续梁(60+100+60)m,正线里程为DK111+911.320~DK112+133.020。
线路采用无砟轨道,设计时速350km/h,其中415#、416#主墩基础采用11υ200cm钻孔桩,承台设计尺寸为18.8m×12.4m×4m,均为低桩承台,埋于河床以下。
挡水围堰均采用钢板桩围堰,钢板桩长度15m,封底混凝土厚度1.0m。
1.2水文资料徐舍特大桥与钟张运河斜交60°,钟张运河为v级航道。
主要流量、流速等要素如下:Q1/100=655m/s, H1/100=3.0m,V1/100=0.89m/s。
1.3地质情况415、416号墩处水深约3m,河床地质从上向下为3.3m,粉土,5.2m淤泥质粉质粘土,6.1m粉土,18m粉质粘土,1.6m粉砂,4.3m细圆砾石,7.1m泥质砂岩(全风化),8.9m泥质砂岩(强风化),8.8m泥质砂岩(弱风化)2 钢板桩围堰设计2.1方案选择以415#墩为例,一边靠岸,一边靠河,土质为淤泥质粉质黏土,呈流塑状,且固结时间长,抗剪力低,针对以上特点,考虑采用钢板桩围堰施工,此方案具有施工成本低、工艺简单、安全等优点。
2.2结构设计根据水文资料确定围堰标高为+3.162m,预留出2.0m工作空间,围堰平面尺寸为20.8m×14.4m矩形,如图1所示:图1钢板桩围堰平面图以415#墩承台钢板桩围堰为例, 水中钻孔桩成孔后,选用拉森Ⅳ型钢板桩,单根长度15m,套型锁口,防渗性能较好。
拆除钻机平台后,在钢护筒上搭设施工平台,进行定位测量。
浅谈桥梁水中墩钢板桩围堰施工技术摘要:钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰,具有强度高、容易打入坚硬土层、可在深水中施工、防水性能好、能按需要组成各种外形的围堰、并可多次重复使用等优点。
由于我国地域广阔,河流众多,随着经济建设的发展,大型深水桥梁基础施工越来越多,该类工程涉及围堰工程量大,对围堰质量要求高,因此必须不断提高钢板桩围堰施工技术,确保桥梁桩基质量。
本文重点探讨了桥梁水中墩钢板桩围堰的施工技术要点。
关键词:桥梁;钢板桩围堰;施工技术一、插打前的准备工作(一)对水底进行清理对围堰范围内水底进行清理,避免在钢板桩插打位置遇到障碍物。
(二)钢板桩变形检查因钢板桩在装卸、运输过程会出现撞伤、弯扭及锁口变形等现象,因此,钢板桩在插打前有必要对其进行变形检查。
对变形严重的钢板桩进行校正并做销口通过检查。
剔除钢板桩前期使用后表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤。
(三)振动锤检查振动锤是打拔钢板桩的关键设备,在打拔前一定要进行专门检查,确保线路畅通,功能正常,振动锤的端电压要达到380-420 V,而夹板牙齿不能有太多磨损。
二、钢板桩插打打桩选用较轻型桩架,一般锤重宜大于桩重,锤击能量要适当。
一般选用震动打桩机打钢板桩。
钢板桩采用逐块(组)插打到底或全围堰先插合拢后,再逐块(组)打入,矩形围堰先插上游边,在下游合拢。
插打钢板桩时从第一块(组)就要保持平整,几块插好打稳后即与导框固定,然后继续插打,为了使打桩正常进行,设一台吊机来担负吊桩工作。
钢板桩起吊后须以人力扶持插入前一块的锁口内,动作要缓慢,防止损坏锁口,插入以后可稍松吊绳,使桩凭自重滑入,或用锤重下压,比较困难时,也可以用滑车组强迫插桩,待插入一定深度并站立稳定后,方可加以锤击。
钢板桩打桩前进方向的锁口下端用木栓塞住,防止泥砂进入锁口内,影响以后插打。
凡带有接头的钢板桩应与无接头的桩错开使用,不得已时其接头水平位置至少应上下错开2m以上。
保证钢板桩插打正直顺利合拢的措施是随时纠正歪斜,歪斜过甚不能用拉挤办法整直者要拔起重打,纠正无效时,应特制楔形桩合拢。
浅论桥梁水中墩筑岛钢板桩围堰设计
[摘要] 围岩设计检算是桥梁水中墩施工前的重要工作,其成果直接影响桥梁水中墩施工的成败与否。
本文结合沪昆客运专线贵州段CKGZTJ-1标段车坝河特大桥水中墩筑岛钢板桩围岩设计检算过程,对筑岛钢板桩围岩设计检算要点进行讨论。
[ 关键词] 桥梁水中墩筑岛钢板桩
中图分类号:U445文献标识码:A
1、工程概况
车坝河特大桥位于贵州省玉屏县大龙镇抚溪村境内,全长1387.277m (42-32m)。
29#、30#、31#墩位于舞阳河支流抚溪江河道中,河道宽约100米,为水电站库区,常年水位在EL.324.20m左右,最大水深约7.2m。
29#墩中心距河左岸边约20m,30#墩中心距河左岸边约52m,31#墩中心距河右岸边约5m。
基础为钻孔灌注桩基础。
桥墩处地质由上至下依次为淤泥、软土层(Q4al+pl)、ε3z白云岩夹灰岩(W2)。
主要水文资料数据:
Q1/5=1188.742m3/s,H1/5=330.15m,V1/5=0.4m/s~0.8m/s;
Q1/100=2342.0m3/s,H1/100=335.16m,V1/100=1.32m/s;
Q1/300=2843.0m3/s,H1/300=336.85m,V1/300=1.36m/s。
根据车坝河特大桥现场地质、水文情况对比分析,29#墩为最不利位置,水中墩围堰设计按照最不利的29#墩进行计算,30#、31#墩参照29#墩进行。
2、筑岛围岩设计
2.1筑岛围岩尺寸确定
水中墩施工一般安排在枯水季节进行,根据常年水位、流速及周边地形确定筑岛围岩顶面高程为328.50 m;桥墩承台为14.5m×10.5m,考虑1.2m操作空间和7.5m的环形交通,筑岛围岩顶面尺寸为32.3m×28.3m,填筑边坡为1:1.5。
2.2筑岛填料的选择及要求
筑岛填料采用黏土或石渣,钢板桩外2米范围内均采用黏土填筑;黏土外侧采用石渣填筑。
岛面铺0.5 m厚石渣,形成4%坡度排水;岛面周边迎水面1m范围采用钢筋石笼护面。
具体情况详见图1。
3.2钢板桩受力及简化图
根据施工情况,钢板桩受水压力和土压力共同作用,水面以上土深H1=4.5m,容重r1=19 N/cm3,水深H2=5.5m,水容重按r2=10 N/cm3,水面下至河床深H3=6.5m,饱和土浮重r3=9N/cm3,河床以下淤泥土H4=1m,饱和土浮重r4=7.5N/cm3。
钢板桩受最大荷载r1×H1+ r2×H2+ r3×H3+ r4×H4=206.5KN/m。
为了方便计算,采取更加有利于结构安全的简化方法,钢板桩结构受力简化图如图3所示,此时钢板桩压力线的增加率r0=206.5÷10=20.65N/m3,可采用此压力线增加率计算。
3.3钢板桩布置及检算
由于钢板桩受较大水压力和土压力共同作用,为了保证钢板桩的稳定,钢板桩横支撑采用多支撑布置形式。
多支撑可布置成等反力(各层支撑反力相等)、等弯矩(各跨板桩弯矩相等)及各层反力和各跨弯矩均不等的任意间距等形式。
为了方便横支撑的布置,钢板桩采用等反力布置形式,支撑共布置3道,具体见下图所示。
图中第一支撑的反力只为其它各支撑反力的0.15倍。
此时各支撑的反力按公式
式中:P——各支撑反力,KN;n——支撑数;r0——压力线的增加率,
KN/m2;H——总深度,m。
延米板桩支撑反力P=20.65×10×10/[2×(3-1+0.15)=480.233KN
(1)支撑竖向布置
为保证钢板桩刚度,围堰内设3道腰撑(包括斜端撑), 竖向腰撑间距由图5-a)可得下列等式
H=1.5+h+0.60h+2.1得h=5.87m
支撑从上到下间距依次为:5m、4m。
(2)支撑横向布置
横向支撑每层共设4道,其中直撑2道,斜端撑2道。
横桥向支撑共设三道,直撑一道,斜端撑2道。
直撑采用351钢管(壁厚8mm,截面面积86.21cm2,每米重量67.67kg/m,I=12684.36 cm4,W=722.76cm3,i=12.13cm)。
斜撑采用45b工字钢(截面面积111.4cm2,每米重量87.45kg/m,I=33759cm4,W=1500.4cm3,i=17.41cm)。
(3)支撑检算
由于支撑布置按等反力原理布置的,各支撑受力相等。
由公式(1-1)得知1延米板桩引起支撑反力P=480.233KN,则每道直支撑支撑反力P1=P=480.233KN,斜端撑支撑反力P0= P1√2=679.049 KN。
横撑按两端铰接的轴向受力的压杆检算:
则压应力:
直支撑支撑力P0=480.233KN,由于直支撑最长长度为L=16.9m,长细比λ=L/i=1690/12.13=139,查表得Ф=0.387,那么有:
σ1= P0/ФA=480.233×103/(0.387×86.21×10-4)=143.94MPa
考虑支撑杆件自重:M=ql2/8=67.67×16.92/8=2416kN.m
σ2=M/1.05W=2416×103/(1.05×722.76×10-4)=31.83 Mpa
=1+2=143.94+31.83=175.77MPa.
斜支撑支撑力P0=679.049KN,由于斜支撑最长长度为L=4.5√2=6.3m,长细比λ=L/i=630/17.41=36.18,查表得Ф=0.957,那么有:
σ= P0/ФA=679.049×103/(0.957×111.4×10-4)=63.69MPa<[210] 满足要求。
(4)导梁框架布置及检算
导梁框架布置在钢板桩与横支撑之间,起到传递荷载的作用。
导梁框架与横支撑相对应布置3层,导梁采用2根I50a工字钢(b=158mm,截面面积119.25cm2,每米重量93.61kg/m,Ix=46472cm4,Wx=1858.9cm3,s=1084.1cm3)。
导梁除承受板桩传来的均布荷载外,并承受轴向力,导梁框架可按铰接计算。
此时导梁的最大弯矩为:
Mmax=M+NY
式中:M——均布荷载单独作用时的最大弯矩,KN·m;
N——轴向力,KN;
Y——均布荷载与轴向力共同作业下产生的挠度,m。
一般情况下,Mmax与M值相差很小,可只取M值计算。
由图5-a)知,受均布荷载最大的是最底层导梁,q=r0(H-0.4)= 20.65×9.6=198.24 KN/m,最大间距l=4.85m。
Mmax≈M=ql2/8=198.24×4.852/8=582.88 KN·m
W=2Wx=2×1859=3718cm3
导梁抗弯:σ=Mmax/W=582.88×106/(3718×103)=157MPa<[σ]=210 Mpa 满足要求。
剪力计算Q=ql/2=198.24×4.85/2=480.73KN
导梁抗剪强度:τ=Qs/
Ib=480.73×103×10841×103/46472×104×158=70.98N/mm2<[τ]=120 满足要求。
3.4钢板桩的选择。