钢板桩(混凝土)计算书初步

钢板桩围堰复核计算（混凝土围檩）

一、设计依据

二、钢板桩围堰结构说明及施工工艺流程简单说明

钢板桩采用拉森Ⅳ型钢板桩。钢板桩设计长度24米，插入河床以下约18米，承台底面以下10.78米。

表3：拉森Ⅳ型钢板桩技术规格

施工简单流程

1、插打靠近围堰内壁的12根钢护筒，护筒壁厚10mm，长9米，入土深度3米，采用[20a作平联，连成稳定的框架。

2、安装[20a内、外围导向定位架，定位架与钢护筒之间连接牢靠，然后进行钢板桩插打，承台为圆形，钢板桩围堰为圆形，考虑预留1.5m的施工空间，钢板桩围堰内径定为φ23.5m。

3、先插打河上游的第1根钢板桩，余下钢板桩在第1根钢板桩两边插打，逐渐向两边分，将河中的钢板桩全部打完。

4、施工临时防护结构，拆除墩位处河堤。

5、测量放样，继续插打钢板桩围堰直到合拢。

6、安装外围檩对围堰进行加固。

7、堰内分层填土（约40cm一层），每层基本找平后再填上一层，采用透水性好的砂土，一边填土，一边抽水，确保堰内外压力基本平衡。

8、拆除钢平台桥面及纵梁。

9、将岛面填筑成中间比周边高1米的隆起，理顺排水，防止岛面积水，围堰填筑成型后，在填土顶面铺一层渣石以增强其承载能力。

10、进行钻孔施工

11、桩基全部施工完成并全部检验合格后，进行承台开挖，大面开挖到标高+1.1m时，安装第一道围檩（0.4×0.4m双室钢箱）。围檩安装在牛腿上。第一层

内围檩安装完毕后，进行内支撑安装，内支撑与围檩间采用焊接。内支撑安装完毕，方可进行下层开挖。

12、边开挖边抽水，分层开挖，大面开挖到标高-2.25m时，安装钢筋、模板、焊锚固钢筋、安装塑料隔膜，浇注C40围檩混凝土（1.1×1.1m）。

13、大面开挖到标高-5.021m（6#墩-5.221m）时，安装钢筋、模板、焊锚固钢筋、安装塑料隔膜，浇注C40围檩混凝土（1.1×1.1m）。

14、5#墩大面开挖到标高-7.021m时（6#墩开挖到标高-7.221m），安装模板、钢筋、焊锚固钢筋、安装塑料隔膜，浇注1米高、1米宽C40砼（连续墙第一次浇筑）。

15、5#墩大面开挖到标高-8.021m时（6#墩开挖到标高-8.221m），安装模板、钢筋、并与上层墙体钢筋相连、安装塑料隔膜，浇注1米高、0.5米宽C40砼（连续墙第二次浇筑）。连续墙竖向分节开挖，分节施工浇注，连续墙高度共4米。

16、连续墙完工，强度达到75%后，继续开挖，比承台底超挖1米，基底找平，浇注1米厚封底混凝土，并留好。坑底四周预留排水沟、积水坑等。封底顶标高即为承台底标高，封底采用C20砼。为保证以后钢板桩好拔出，在钢板桩与封底砼之间10mm厚的泡沫板作隔离层，以便于以后钢板桩拔出。

三、设计参数

3.1 水文资料

20年一遇设计最高通航水位标高为+2.59m。常水位标高为0.8m。

3.2 地质资料

地质情况如下表：

表1:地质情况表

表2:主墩基础地质地层分布情况表

土质

厚度(m)墩号

粉土淤泥质粉质黏土粉土粉质黏土粉砂、中砂5#墩

6#墩 1.40.914.512.215.521.5 6.87.811.4以上5.5以上

3.3 其它荷载参数

①车辆荷载：按q2=20kPa 的均布荷载进行计算。

四、设计工况及荷载组合

设计工况一：在钢板桩外侧加型钢围檩。在钢板桩围堰内部回填土并分层压实至标高+3.0m 。在工况一条件下取最不利荷载组合：水压力+主动土压力+被动土压力。施工水位按常水位+0. 8m 进行计算。外侧地面标高为-3.0m ，内侧地面标高为+2.8m 。

设计工况二：桩基施工完成后，进行开挖作业，开挖至第一层内围檩位置（+1.3m ），安装第一层围檩。在工况二条件下取最不利荷载组合：水压力+主动土压力+被动土压力+水压力+车辆荷载。施工水位按常水位+2.59m 进行计算。外侧地面标高为-3.0m ，内侧地面标高为+1.3m 。

设计工况三：第一层围檩及内支撑施工完毕，继续挖基坑至第二层围檩位置（标高-2.2m ，为砼围檩的底面标高），此时内围檩砼未浇筑。在工况三条件下取最不利荷载组合：水压力+主动土压力+被动土压力+车辆。施工水位按+2.59计算。外侧地面标高为-3.0m ，内侧地面标高为-2.2m 。施工荷载主要为外侧车辆碾压荷载。

设计工况四：第二层围檩及内支撑施工完毕，基坑开挖至第三层围檩位置（标高-4.7m ，为砼围檩的底面标高）此时内围檩砼未浇筑。在工况四条件下取最不利荷载组合：水压力+主动土压力+被动土压力+车辆荷载。施工水位按+2.59计算。外侧地面标高为-3.0m ，内侧地面标高为-5.021m 。施工荷载主要为外侧车辆碾压荷载。

设计工况五：第三层围檩及内支撑施工完毕，基坑开挖至下层承台顶面下1m位置(标高-7.221m),此时内围檩砼未浇筑。在工况五条件下取最不利荷载组合：水压力+主动土压力+被动土压力+施工荷载引起的附加力。施工水位按+2.59计算。外侧地面标高为-3.0m，内侧地面标高为-7.221m。施工荷载主要为外侧车辆碾压荷载。

设计工况六：第四层围檩及内支撑施工完毕，以后基坑每开挖1m即浇筑1m 的围檩砼，直至基底位置（标高-11.221m），围堰受力达到封底砼浇筑前的最终状态。

五、钢板桩围堰的计算分析

5.1 设计工况一

5.1.1 计算原理

在工况一条件下，围堰外侧顶部设置有一道外围檩，钢板桩按单锚式板桩进行计算，单锚深埋板桩上端为简支，下端为固定支撑。其计算采用等值梁法。5.1.2 钢板桩围堰强度计算

假定外侧地面以下y深度处，钢板桩围堰外的被动土压力等于钢板桩围堰内的主动土压力。

围堰内部的土压力按主动土压力进行计算，围堰外部的土压力按被动土压力进行计算，水位以下的土体按浮容重进行计算。由于内外水位标高相等，未标出水压力。

通过试算，得出y=0.56m时，钢板桩围堰外的被动土压力等于钢板桩围堰内的主动土压力。钢板桩围堰的受力模型如图5.2-2，对应的e点的标高为-3.56m。取1m宽钢板桩进行受力分析，其计算模型如下：

计算模型