青龙河大桥引桥12m水深桥墩钢板桩围堰_计算书20140507

青龙河大桥引桥及主桥过渡墩承台施工钢板桩围堰计算书编制：校核：审核：审定：中国建筑第六工程局有限公司二零一四年四月i目录1、概述..........................................................................................................................12、设计依据.................................................................................................................12.1基础资料.............................................................................................................12.2主要技术标准.....................................................................................................13、结构布置型式.........................................................................................................24、基本参数.................................................................................................................44.1地质资料参数.....................................................................................................44.3主要设计标高.....................................................................................................54.4钢板桩围堰技术参数.........................................................................................54.5基坑结构尺寸.....................................................................................................65、施工工艺说明.........................................................................................................66、荷载及工况.............................................................................................................76.1荷载分析.............................................................................................................76.2工况分析.............................................................................................................96.3组合原则...........................................................................................................107、钢板桩计算...........................................................................................................107.1工况1计算.......................................................................................................107.1工况2计算.......................................................................................................147.3工况3计算.......................................................................................................168、水平支撑体系计算...............................................................................................198.1引桥桥墩围堰内支撑体系计算.......................................................................198.2过渡桥墩围堰内支撑体系计算.......................................................................279、基坑隆起计算.......................................................................................................2710、基坑管涌计算.....................................................................................................2811、基坑渗水量计算..................................................................................................29青龙河大桥引桥及主桥过渡墩承台施工钢板桩围堰计算书中国建筑第六工程局有限公司技术中心11、概述唐山市滨海大道西线青龙河大桥工程是曹妃甸工业区、曹妃甸保税区与唐山湾国际生态城之间的主要联系通道。基于青龙河大桥引桥桥墩和主桥过渡墩承台所在处的河床底标高大多在-12m左右，本次计算中，拉森钢板桩围堰设计中统一采用12m水深。承台基础施工主要受涨落潮波浪荷载、风荷载和水流作用以及内外水头差的影响。地质揭露淤泥层局部为粉质粘土，软塑状，局部为淤泥，流塑状。粉土稍密状，粉土呈薄层状分布，分布不均，具水平层理。包含少量有机质及螺壳碎屑。有光泽，无摇振反应，干强度高，有韧性，该层分布于全场区。承台顶标高为-1.5m，底标高为-4.0m，引桥承台平面形状为“王”字形，外包尺寸为19.1×6.55m，过渡墩承台平面形状为矩形，尺寸为17.7×7.2m。拟采用拉森钢板桩对承台基坑进行支护，基坑内注入吹填海沙，高程达到-7m(即吹沙深度为5m)，用以给钢板桩提供被动压力，使内侧河底支撑点上移，减小上部支撑到河床底的计算长度；计算时，忽略吹沙层为钢板桩提供的被动反力，作为安全储备，仅考虑吹沙层对河床土层的压重作用，即用m值法计算河床土层反力时，计算深度从吹沙层顶部（-7m处）计算，具体见7.1节中关于计算基坑内侧土体水平反力系数ks部分。本文即为引桥桥墩和主桥过渡墩（12m水深）钢板桩基坑支护设计计算书。2、设计依据2.1基础资料（1）施工图设计文件（2）青龙河大桥地质勘查报告2.2主要技术标准（1）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）（2）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）（3）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB/T50205-2001）青龙河大桥引桥及主桥过渡墩承台施工钢板桩围堰计算书中国建筑第六工程局有限公司技术中心2（4）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）（5）《海港水文规范》（JTS145-2-2013）3、结构布置型式通过对承台所在位置及相关地质条件进行分析计算，初步拟定支护总体布置形式和内支撑布置分别如图3-1和图3-2所示。其中钢板桩内侧与承台外轮廓线净距为1.5m。桥墩基坑挡水结构选用江苏顺利钢业集团生产的特制型号拉森钢板桩（SLU-630×350×16）作为支护，拉森钢板桩具体参数见4.4节。支护体系设置四道水平内支撑（其中第三道为临时支撑，在完成第四道支撑后，拆除第三道支撑），采用φ630×12mm钢管作为内支撑，所布设的四道围檩结构均为双拼工63b或三拼工56b工型钢。图3-1引桥钢板桩支护总体布置示意图青龙河大桥引桥及主桥过渡墩承台施工钢板桩围堰计算书中国建筑第六工程局有限公司技术中心3图3-2过渡墩钢板桩支护总体布置示意图钢管桩顶标高+3.50m+2.00m(第一道）钢板桩顶标高+3.50m36m长Φ600钢管桩24m拉森钢板桩钢板桩围堰支撑剖面图高水位+1.28m-5.00m(第四道）-0.50m(第二道）承台顶底高-4.00承台顶标高-1.50-2.50m(第三道）-换撑河床底标高-12.00m图3-3钢板桩内支撑布置示意图青龙河大桥引桥及主桥过渡墩承台施工钢板桩围堰计算书中国建筑第六工程局有限公司技术中心44、基本参数4.1地质资料参数根据唐山市滨海大道西线青龙河大桥《岩土工程勘察报告》，本计算选取淤泥质粘土层为3.0m，考虑到钢板桩长为24m，所需计算地质层的相关参数如表4-1所示，其中为便于识别，基坑内侧吹填海沙层编号记为0层，海水层记为1层，其他地层编号与《岩土工程勘察报告》保持一致。表4-1地质层计算参数标号名称厚度平均值(m)重度（kN/m3)粘聚力（KPa）内摩擦角（度）(0)坑内吹填海沙10.017.0025(1)海水15.1610.0(3)淤泥质粘土夹粉土3.6017.875(5)粉质粘土夹粉土9.9019.61711依据《建筑基坑支护技术规程》4.1.6条有关方法，可知表中编号为(0)、(3)、(5)的土层m值计算如下：4200200/1000025252.001.012.01mkNcm4233233/7007552.001.012.01mkNcm4255255/30201711112.001.012.01mkNcm青龙河大桥引桥及主桥过渡墩承台施工钢板桩围堰计算书中国建筑第六工程局有限公司技术中心54.2水文条件桥址区域受涨落潮影响，根据统计的水文数据，设计平均高高潮位为1.28m，设计低潮位为-1.17m，潮差约为2.45m。水流表现为涨落潮时出现的潮流，设计时按最大流速2.0m/s进行考虑。现场提供有记录的波浪条件为：波高2.00m，波长36.00m，周期4.7s（项目给出）。摘自《两阶段施工图设计》：根据上海航道规划设计院对曹妃甸新城的水系规划曹妃甸新城处200年一遇高潮位为2.85m。根据南京水利科学研究院关于《唐山市滨海大道曹妃甸国际生态城段外线波浪数学模型及越浪水量计算》成果，曹妃甸新城处200年一遇波浪高为2.17m）。由于围堰施