桥梁承台基坑拉森钢板桩支护计算书【最新】

桥梁承台基坑拉森钢板桩支护计算书

1 Pm5#、Pm6#主墩承台支护设计概述围堰

主墩5#、6#采取钢板桩围堰作为承台开挖支护形式。

5#、6#主墩承台尺寸为7.0x11.8x2.5m，承台顶面标高-0.9m，承台底面标高为-3.4m。承台底部设50cm厚封底混凝土，封底混凝土底面标高为-3.9。乐平涌主墩位置靠近岸边，因此采用填土筑岛形成主墩的施工作业场地，在进行承台施工时，将原筑岛顶面在承台施工区域挖低至+3.0m，钢板桩顶面标高即设为+3.0m。

钢板桩采用FSP-IV型，长度12m，桩顶标高设为+3.0m，桩底标高为-9.0m。5#、6#主墩基坑围堰内均设置1道内支撑，设置标高为+0.0m。最高水位取+2.5m。

2 计算依据

2.1 《公路桥涵施工技术规范 JTG/T F50-2011》；

2.2 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范 JTJ025-86》；

2.3 《建筑基坑支护技术规程 JGJ120-99》；

2.4 《钢结构设计规范 GB50017-2003》。

3 主要构件计算参数

抗剪

3.2 钢板桩

采用FSP-IV型钢板桩，其截面模量W=2270cm3/m。允许应力取170MPa。

4 主要荷载取值

4.1 土压力

按地质报告提供的各土层土力参数计算。

4.2 荷载分项系数

结构自重及土压力荷载分项系数均取1.2。

5、Pm5、Pm6#主墩承台基坑钢板桩围堰计算

5.1、钢板桩计算

5.1.1 计算工况及计算方法

钢板桩计算共分为3个工况：

工况1：将基坑筑岛面开挖至桩顶以下3m（+0.0m），按悬臂状态计算钢板桩受力；此工况采用静力平衡法进行钢板桩围堰受力计算。

工况2：安装第一道支撑，承台基坑开挖至桩顶以下6.9m，按单支点计算钢板桩受力；此工况采用等值梁法进行钢板桩围堰受力计算。

工况3：浇筑封底混凝土，进行承台施工，待承台施工完毕后，回填基坑至承台顶面，拆除内支撑系统，按照悬臂状态计算钢板桩受力。此工况采用静力平衡法进行钢板桩围堰受力计算。

5.1.2 计算参数及土压力分布

土压力按照水土合算进行计算。

5.1.2.2 钢板桩顶标高+3.5m；计算水位取+2.5m。

5.1.2.3该处河床面标高为-1.0m，河床以下为中砂，内摩擦角

土压力按水土分算进行计算。

5.1.2.4水土侧压力强度计算如下：(1) 工况1：

围堰外侧水土压力（主动）：

围堰内侧土压力（被动）：

（2）工况2：

围堰外侧水土压力（主动）：

围堰内侧土压力（被动土压力）：

（3）工况3：

围堰外侧水土压力（主动）：

5.1.3 工况1钢板桩计算（静力平衡法）

将相关数据代入上式得：

36*1*8.5+（66.7-36）*0.5*1*（8+1/3）+69*8*4+（621.3-69）*0.5*8*8/3-1.2*1.0*[27.5*0.5*2.17*（ 2.17/3+8）+45*8*4+

（142-45）*0.5*8*8/3]=8533-1.2*2513=5517〉0，满足上式，说明钢板桩的嵌固深度满足规范要求。

（2）求钢板桩剪力为零的位置

设剪力零点在+0.00下x，则有：

36*x+0.5*30.7*x=14.85*0.5*1.17+14.85*x+12.65*0.5*x

得x=0.287m。

（3）计算最大弯矩

Mmax=0.5*18.48*1.457*1.457/3-36*0.287*0.5*0.287-8.81*0. 287*0.287/3=4.81kN.m。

（4）钢板桩强度验算

=4.81x1000/（0.7x2037）=3.37MPa<[f]=170MPa

5.1.4 工况2钢板桩计算（等值梁法）

5.1.4.1 反弯点位置计算

将作用于钢板桩上土压力强度等于零的点作为反弯点位置,计算其离基坑开挖面的距离y。分工况进行计算。

5.1.4.3 钢板桩最小入土深度

主墩钢板桩围堰入土深度为5.1m，基本满足计算要求。

5.1.5 工况3钢板桩计算（静力平衡法）

(1)计算最大弯矩

5.2、围堰内支撑计算

5.2.1 围堰第一层内支撑计算

钢板桩围堰腰梁及内支撑杆均采用2I45b，其最大受力为131kN/m，乘以1.2的荷载系数后为：157kN/m。

5.2.1.1 受力简图

其计算简图如下：

5.2.1.2 荷载分析

根据前述计算，钢板桩腰梁最大受力为131kN/m。乘以1.2的荷载系数后为p=1.2*131=157.2kN/m。

5.2.1.3 内力计算

弯矩图：

剪力图：

轴力图：

5.2.1.4 腰梁计算

综合以上：

均在允许应力范围内，安全。

5.2.1.5 斜撑计算

斜撑杆均采用245b，其截面积A=2*111.4cm2。

短斜撑所受最大轴力N1max=574kN，长斜撑N2max=312kN 短斜撑：

长斜撑：

满足要求。

5.2.1.6 中直撑计算

中直撑杆采用2I45b，其截面积A=2*111.4cm2。

中支撑杆所受最大轴力Nmax=617.3kN

满足要求。

5.3、抗渗流稳定性计算

基本满足抗渗流稳定性要求。

5.4、基坑抗隆起稳定性计算

将上述代入公式可得：