【桥梁方案】某特大桥水中墩施工方案检算报告(钢板桩围堰+单壁钢围堰)

XXXX铁路XXXX段XX标

XX特大桥跨XX江XXXX墩水中墩施工方案检算报告

计算：

复核：

审核：

批准：

XXXX项目经理部

二〇XX年八月

目录

第一章单壁钢围堰设计计算 (4)

1、单壁钢围堰模型结构 (4)

2、荷载取值及分配系数 (4)

3、有限元模型 (5)

4、模拟计算结果 (6)

4.1、外壁板应力 (6)

4.2、水平环向加劲应力 (6)

4.3、竖向加劲应力 (7)

4.4、钢管支撑应力 (8)

5、结论 (8)

第二章钢板桩围堰计算书 (10)

1、基坑防护计算 (10)

1.1 工程概况 (10)

2 开挖与支护设计 (11)

2.1 挡墙设计 (11)

2.2 坑内加固设计 (12)

2.3 支撑(锚)结构设计 (12)

2.4 工况顺序 (12)

3 计算原理描述 (13)

3.1 围护墙主动侧土压力计算 (13)

3.2 围护墙被动侧土压力计算 (14)

3.3 水压力计算 (15)

3.4 围护墙内力变形计算 (15)

3.5 地表沉降计算 (19)

3.6 抗倾覆计算 (19)

3.7 整体稳定计算 (19)

3.8 抗渗流稳定计算 (21)

3.9 钢板桩强度验算 (22)

3.10 坑底抗隆起计算 (22)

4 内力变形计算 (24)

4.1 计算参数 (24)

4.2 计算结果 (24)

5 整体稳定计算 (29)

5.1 计算参数 (29)

5.2 计算结果 (30)

6 坑底抗隆起(圆弧滑动)计算 (31)

6.1 计算参数 (31)

6.2 计算结果 (31)

7 钢板桩强度计算 (31)

7.1 计算参数 (32)

7.2 计算结果 (32)

8 抗倾覆计算 (32)

8.1 计算参数 (32)

8.2 计算结果 (32)

9 抗渗流稳定计算 (33)

9.1 计算参数 (33)

9.2 计算结果 (33)

10 其他计算 (33)

10.1 地表沉降计算 (33)

五通岷江特大桥跨岷江39#-51#墩

水中墩施工方案检算报告

第一章单壁钢围堰设计计算

本方案计划五通岷江特大桥43#墩-47#墩优先考虑单壁钢围堰施工，其中48#墩若直接放坡开挖不能满足施工需要时也许采取单笔钢围堰施工方案施工。

本检算报告以43#墩施工为例子进行检算。

1、单壁钢围堰模型结构

（1）单壁钢围堰为矩形截面，其平面尺寸内壁：12.44×17.04m。钢围堰总高度：5（顶节）+4（底节）=9m。

（2）侧壁板：

外壁为6mm。模型采用板单元结构。

壁板竖向加劲肋采用C14a槽钢。水平环向加劲肋采用双I32a工字钢及I10工字钢。模型采用梁单元结构。

（3）内撑：竖向设一层内撑，从围堰顶面往下1m处布置。内撑均采用φ426×9mm钢管。模型采用梁单元结构。

（4）封底：封底混凝土的厚度2.461m。模型采用实体单元结构。

2、荷载取值及分配系数

1.自重

钢结构自重78.5 kN/m3，混凝土自重25 kN/m3，计算时荷载分项系数取

1.2。

2.动水、静水压力

因围堰施工时采取卵石土筑岛后开挖施工形式，因此不需考虑水压力荷载。

3.土压力

土压力荷载是周围土体对围堰的挤压产生的主动土压力，土压力计算按郎肯土压力计算，围堰周围填筑的均是饱和卵石土，饱和卵石土的容重γsat=22

kN/m3内摩擦角取ψ=400。卵石土顶面距单壁钢围堰脚底9m。

主动土压力P=(γ

sat -γ

w

)htan2(450-ψ/2)

单壁钢围堰脚底处P=（22-10）×9×tan2250=23.484KN/m2，计算时荷载分项系数取1.4。

3、有限元模型

根据施工方案，围堰最不利施工工况为混凝土封底后将围堰内水抽干，采用midas建立空间有限元模型，内支撑采用梁单元模拟，横向加劲、竖向加劲采用梁单元模拟，封底混凝土及双壁间填充混凝土用实体单元模拟，面板采用用板单元模拟。

双壁钢围堰底部采用全方向约束支撑，封底混凝土采用Z轴方向约束支撑。

荷载组合为自重+土压力，荷载分项系数分别为1.2和1.4。

有限元模型如下：

4、模拟计算结果

4.1、外壁板应力

外壁板应力范围：0.74MPa~105.211MPa。

4.2、水平环向加劲应力

（1）双I32a工字钢

双I32a工字钢水平环向加劲应力范围：-126.502MPa~78.869MPa。（2）I10工字钢

I10工字钢水平环向加劲应力范围：-46.346MPa~80.074MPa。

4.3、竖向加劲应力

竖向加劲应力范围：-174.820MPa~95.825MPa

4.4、钢管支撑应力

钢管支撑应力范围：-57.028MPa~-9.815MPa

5、结论

钢围堰应力检算结果汇总如下表，结构强度及稳定均满足要求。

轴向稳定系数确定: