钢板桩支护计算书

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1、钢板桩支护验算计算书一、工程概况本标段的三座框架桥。位于穂莞深城际铁路新塘至洪梅段中堂动车所内。桥址区 属于珠江三角洲滨海平原区，地势平坦。主要用于河涌排洪。JXDK1+676框架桥（1* 15m-5m）与中堂运用所正线斜交67，全桥长18.03m，斜宽 167.76m,底板厚1.2m，边墙厚0.8m，顶板厚0。9m,全桥为一跨结构；地表标高为 1.9一2.2m，基坑底标高-2.48m-2。31m，基坑开挖深度4。2m4.5m。 二、钢板桩支护结构施工方案我局管段穗莞深城际SZH6标，桥位均处于软土及水涌中，框架桥基坑开挖均采 用钢板桩支护;河涌段水位较浅，先设草袋围堰施工框架桥基础，开挖时再

2、设钢板桩 支护。支护墙体采用9m长钢板桩，钢板桩基坑顶处设置300*300的H型钢围檩，支撑 体系采用内支撑形式，采用325*6mm钢管，长18.6m，间距6m.1、钢板桩支护1）钢板桩的选用采用拉森III型钢板桩（B = 400mm，H=125mm， t = 13mm）。考虑地质情况和开挖深 度的需要，施工采用浅埋单层支点排桩墙，选用9m长度的钢板桩。2、钢板桩的插打总体施工流程：施工准备f测量定位f打钢板桩f钢板桩合拢f钢板桩外拉锚f清底f封底f 垫层f底板施工f脚手架架设f顶板、边墙施工f钢板桩围堰拆除。钢板桩采用逐片插打逐渐纠偏直至合拢，插打时利用挖掘机或吊车附带钢丝绳吊 起后，液压振

3、动捶夹板夹住钢板桩到位，按要求沿框架桥四周每边外放1.5米要求，振 动锤边振动边插打。为了确保插打位置准确，第一片钢板桩要从两个互相垂直的方向 同时控制，确保其垂直度在0.5%内，然后以此为基础向两边插打。考虑到水位高的因 素，转交处使用特制角桩插打，整个钢板桩形成一个整体，达到安全止水的最佳效果。3、钢支撑结构形式为了确保基坑开挖及钢板桩安全可靠，钢板桩墙体支撑体系尤为重要.具体支撑及安装位置见附图1，支撑结构材料如下:1）钢板桩支护墙体坡顶处采用300*300的H型钢围檩，每个对角采用三块300mmX300mmX10mm钢板连接；对角斜撑采用两300*300的H型钢，对角处用四块250mm

4、X250mmX 10mm钢板连接。在钢板桩竖向放出围檩安装位置，每隔3m焊接牛腿1个。2）钢板桩支撑体系采用内支撑，支撑体系采用325*6mm钢管，长18。6m，间距6m.三、参数信息1、钢板桩长9m,拉森钢板桩的主要性能参数见下表:拉森钢板桩技术参数表型号却胆尺寸规格Dirnensiors单根钢板竝Per pile单根怖米樂世lor lm of pile wall 遐idthimrnmmJ5Wimrncm2:a论更址Kg/rncm4cm1crTi2jnKguhi2惯性矩 crnmcrrtjinsp-n40010010.561.104812401521531208740874sp-m40012

5、51376 42SO222022319*15016800伯40SP-N40017015.596.9976.1407()362242 51903&6002270SP-VL50020024 3133.81057960520267.6芒0630031=0SP-Hl50022527.615312011400880306创0asoo3820sp-nw60013010.378.7S1.32110203131.21031300010COs P-Hiw60018013.4103.9ai b5220376173 21363240018C0SP-TVW60021019135.3we彌0伽225.517756700

6、27COghulong.Egm钢板桩锁口2、地质参数1） 土层分布情况：第一层：（1）,Q4ml素填土，厚度约0。31。5m；第二层：（2） 1, Q4alm淤泥，流塑，I,o0=40kPa，厚度约6.26。9m,天然密度 P=1。6 （g/cm3），粘聚力 c=5。25 KPa,内摩擦角 =8.37；（1）淤泥质土的容重值丫 ：16KN/m3;内摩擦角值p :8.37 ；粘聚力C=5.25KPa。参 考中交一局桥梁施工地勘报告土层物理力学性能指标资料取值.第三层：（2） 52, Q4alm 粉质黏土，可塑，11, 0=140kPa，厚度约 3.84。9m。淤泥质土的容重值丫 : 18KN/m

7、3 ；内摩擦角值p : 22 ；粘聚力C=23KPa。鮎土猫号天輕夭世夭加=ft輻时曲田轴序： 时貿内秦力丙洼陞 ss口 rg.cwrJgJLus-JJfjr :丿CfJCPafp严/N0I1E.72.70ltf.3zs.e12.50.2DD.2O7 M.23Z3N02BB.30.753 6.5J.5d.4O.lb7.93.2322NU31 673 5.229.3U.loaD.lti-g.S-D3417.91 BOtf.52S.J1L.90.120.21.7 J?2105EB J1.B30.153 6.72S.：I20.140.13Fi2015.2.池|C.32S.313G.ZZ0.1432I

8、GP二 KEWW 站土猫号天整 合水st夭世夭感5ft阴jMr制内秦力nisrf! A口 rg. cwt*J妙阳卜wAZPh : .jCiJiSPaJNDLLSI3 ES2.T-QO.JJS.SZS 5E2.40.3 4.21S 302324MCO1E.3l.EZD.fl3 6.32E.212.2aw0.2J? JI2523ND3Lfi.S1 4O.-l5.727.*bi. J4k.L0.227.M1311NCu1B.71酣0.75J6.S29.4m.fl0.160.26322ND51 B5OJJG.923 J3ii.j0.120.237.52i2iNOSGB 51 ES36.323.512.

9、40.170.247.052；:注：摘自百度文库粉质粘土物理力学性质表经各层土加权平均，土的密度丫 =1.68(g/cm3)，粘聚力c=12。66 KPa,内摩擦 角 =14。06。3、荷载参数基坑顶边有土方、材料、混凝土运输等,综合考虑荷载q=20 KPa.四、钢板桩插入深度1、地面荷载q=20 KPa.2、基坑开挖深度本框架桥中，开挖深度4。2-4.5m。详见附图基坑防护结构立面图.3、主动土压力系数 K =tan2(45 -18.28 /2) =0.52,二 0。72；a按市政工程施工计算实用手册(以下计算公式均来自本手册)式(37-36)计 算被动土压力系数，6=2p /3,被动土压力

10、内摩擦角取1。3系数(土的内摩擦角p可 酌情调整有桩基的板桩墙内侧，在密集群桩深度范围内，乘以1。21。4)，p n=1.3p=18。28；6=2p/3=9。 37K=pcos psin (6+ p ) sin p2=2。411)根据朗金土压力理论：最大主动土压力强度e二Y(h + x)k 2c -k 式1；aaah 基坑开挖深度；x 钢板桩入土深度2)最大主动土压力E = e (h + x )最大被动土压力强度ep = Y xkp + 2 c Jkp 式2;a 2 a式3;E = q (h + x)kqa 式4；与1E = e xMAp 2p 式5 ；得E_ 2-(h + x )-h+ E(

11、h + x ) - h二 Er 2)x + h ha_ 30q_ 2 0 _pI 30丿式6；其中h 0为内支撑距钢板桩顶面距离，根据现场实际情况，本工程取h 0 =0m.3）支撑反力Ta根据平衡得支撑反力Ta二Ea+Eq-Ep式7；2、浅埋单层支点桩墙顶端支撑法计算q最大主动土压力强度 ea 二 丫 (h + X )ka - 2 f =8。74*(4.5+x)-18.23 Kpae =y xk + 2 c k最大被动土压力强度 ppp =40。49x+39。246 Kpa即：(h + x)=厶37 + x) - ZS + x) q(h + x)k 二 10. 40 5 + x )；aE =

12、1 e x = 20. 245x2 + 19. 623x ;p 2 p将以上公式代入式6，解一元三次方程得钢板桩入土深度 x =2.2m,施工时尚应乘以K=l.l-1.5,本工程取K=l。2,则钢板桩长=4.5+1.2*2.2=7。14m。 施工时取9m长钢板桩即可。取钢板桩插入深度x=2。2 m，所以：=-e (h + x) = 4.2 a.5 + x)- 9. 12.5 + x )=135。065KN/m;q(hx)k 二 10.405 + x)二69。68KN/m； a=20.245x2 + 19.623x=141。156 KN/m;故 T 二Ea+EqEp=63。59KN/m;A6、求

13、最大弯矩M和钢板桩选型max最大弯矩发生于剪力为零处，设从墙顶往下y处剪力为零，则yK y2 + qK y - R = 02 aa a求得 y=2。39mM 二R(y h)丄 qKy2 yK y3max a 02 a 6 a求得 M =88.38KN m/mmax即每延米墙体承受的最大弯矩为88。38 KNm/m,发生于墙顶下2。39m根据求得的最大弯矩和板桩材料的容许应力（参见公路桥梁钢结构及木结构设计规范，一般取f =170200 N/mm2）,即可选择板桩的截面、型号. 最大应力计算值。二 M/WB=88380/1340*1=65.96 N/mm2170 N/mm2其中B-钢板桩截面抵抗

14、矩折减系数，当桩顶设有整体围檩时取B =1,不设置时取B=0.7;选择拉森III型钢板桩。五、围檩、内支撑验算1）钢围檩拟采用300*300的H型钢，支撑体系采用325*6mm钢管，详见基坑防 护支撑布置图，首先施工钢板桩，围檩、内支撑等随开挖随施工。2）本次验算取外拉锚的间距l=6m，简略计算如下图：作用线荷载 q=T =63.59kN/m；A最大弯矩 M=0。lql2=0。1 *63.59*62=228。924kNm；300*300的H型钢最大弯曲应力：=167.1N/mm2o = 215N/mm 2M 228.924 * 106max W 1370 * 103满足强度要求；300*300的H型钢刚度:ql4150EI63. 59 * 60004150*2.1*105 *20500 *104=12. 76mmVf 型=15mm400满足刚度要求。(2)内支撑强度验算：内支撑采用325*6mm钢管，单根的轴力为N=63.59*6=381。54kN.325钢管最大弯曲应力:a = N = 381. 54 * 103 = 63.45N/mm21. 2TZ Y DN + cN 17. 2 x 4.2 x 7. 82 + 23 x 16. 88L Y (h + D) + q16.8 x (4. 5 + 4. 2) + 2010经以上计算钢板满足坑底隆起稳定性要求。