新建武汉至宜昌铁路工程水中墩专项施工方案(钢板桩围堰)

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新建武汉至宜昌铁路工程水中墩专项施工方案(钢板桩围堰)

2、第四、五层围囹 9

4、第一、二层围囹 11

八、各构件强度及稳定性验算 11

1、第六层围囹φ800x10支撑稳定性验算 11

无粘结预应力施工方案2、第五层围囹φ630x8支撑稳定性验算 12

3、第三层围囹φ630x8支撑稳定性验算 13

4、第二层围囹φ426x8支撑稳定性验算 13

沮漳河特大桥是汉宜高速铁路线上的桥梁,位于湖北省荆州市与宜昌市交界的万城灌溉区,地势平坦、开阔。该处河段为通航河段,桥轴线与河流交角为65°。

沮漳河是位于长江左岸的一级支流,桥位河段属平原性河流。其水位受上游支流(东支漳河、西支沮河)山区性河流影响,同时也受长江水位顶托的影响。沮漳河洪水由暴雨形成,多发生在7~9月。洪峰历时48~60h。受长江水位顶托的影响,水位也可能较长时期处于高位。

99#、100#墩是沮漳河特大桥连续梁桥(48m+80m+48m)中跨主墩。由于工期及基础施工进度的原因,这两个墩的基础将于高水位的情况下进行施工。

由于缺乏流速、水位等资料,计算时考虑了1m的冲涮,围堰抽水的最高水位为+38.80m。

1、《港口工程荷载规范》(JTJ215-98)

2、《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)

3、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)

泥面标高+34.50m:

施工水位: +38.80m

地面标高: +34.50m

三、结构布置及材料特性

(见桩基规范附录C)

土层为淤泥质粉质粘土,式中m取3000kN/m4

E=2.06×108kN/m2

1、主动土压力及静水压力计算

考虑水位为+38.80m,土层顶标高+34.50m,土层参数取加权平均

Piu为该标高处上层土底部土压力与静水压力之和,Pid为该标高出下层土顶部土压力与静水压力之和

考虑围堰内水位为+25.10m,土层顶标高+25.10m,土层参数取加权平均

Piu为该标高处上层土底部土压力与静水压力之和,Pid为该标高出下层土顶部土压力与静水压力之和

工况一:抽水至+37.00m标高位置,第二层围囹未安装;

工况二:抽水至+34.00m标高位置,第三层围囹未安装;

工况三:吸泥至+31.50m标高位置,第四层围囹未安装;

工况四:吸泥至+29.00m标高位置,第五层围囹未安装;

工况五:吸泥至+27.00m标高位置,第六层围囹未安装;

工况六:吸泥至+25.10m标高位置,所有围囹安装完成;

弯应力、综合应力 

钢板桩在嵌固点固接,围囹支撑处铰接。计算考虑1m长度的钢板桩。

围囹编号从上至分别为1~6,共六层。

由上节计算得,围囹的最大荷载为761kN/m。计算模型如下:

由上节计算得,围囹的最大荷载为563kN/m。计算模型如下:

由上节计算得,围囹的最大荷载为184kN/m。计算模型如下:

由上节计算得,围囹的最大荷载为98kN/m。计算模型如下:

八、各构件强度及稳定性验算

1、第六层围囹φ800x10支撑稳定性验算

最大轴应力127MPa,最大弯应力6MPa。最大轴力N=3159kN

计算长度lo=μl=4m

查表得:φ=0.983

γx——截面塑性发展系数,取1.0

N’EX——欧拉临界力

βmx——等效弯矩系数,取1.0

2、第五层围囹φ630x8支撑稳定性验算

最大轴应力150MPa,最大弯应力3MPa。最大轴力N=2349kN

计算长度lo=μl=4m

查表得:φ=0.973

γx——截面塑性发展系数,取1.0

N’EX——欧拉临界力

βmx——等效弯矩系数,取1.0

3、第三层围囹φ630x8支撑稳定性验算

最大轴应力64MPa,最大轴力N=1005kN

计算长度lo=μl=4m

查表得:φ=0.914

γx——截面塑性发展系数,取1.0

N’EX——欧拉临界力

βmx——等效弯矩系数,取1.0

4、第二层围囹φ426x8支撑稳定性验算

最大轴应力52MPa,最大轴力N=542kN

计算长度lo=μl=7.78m

查表得:φ=0.842

γx——截面塑性发展系数,取1.0

N’EX——欧拉临界力

βmx——等效弯矩系数,取1.0

1、由于围堰水头较高,采用水下开挖、水下浇筑封底混凝土工艺,封底顶、底平整度较难控制,封底混凝土厚度由0.8m加厚至1.2m。

2、围堰底部相应加深1m,至17.6m高程。入土深度由7.5m变为8.5m。抗浮及流砂安全度更大。

3、施工时钢板桩总长拟选定为22m,入土深度增加,与上述《计算书》相比,结构总体安全性加大,不再对内力重新验算。

1.2钢板桩理论用量计算:

DB50/T 1094-2021标准下载16.8×2+12.4×2=58.4m

钢板桩根数计算:角桩采用0.2m×0.2m,共4片,

146×23×74=248.492t

某城市立交桥施工组织设计16.8×2+13.6×2=60.8m

钢板桩根数计算:角桩采用0.2m×0.2m,共4片,

152×21×76.1=242.911t

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