钢板桩检算.doc

先把钢板桩检算的东西发给你吧!嵌固支承钢板桩检算桩前被动土压力系数：K p =K*tg2(45+/2)桩后被动土压力系数：Kp=K*tg2(45+/2)钢板桩修正系数K和K、表土的内磨擦角 40 35 30 25 20 15 10K 2.3 2 1.8 1.7 1.6 1.4 1.2K 0.35 0.4 0.47 0.55 0.64 0.75 1检算板桩步骤如下：1、计算作用有板桩上的主动土压力和被动土力，计算被动土压力时乘以修正系数。2、计算板桩上土压力值等于0的点离地面的的距离y,在处桩前的被动土压力等于桩后的主动土压力的主动土压力*K p*y=*K a*(H + y) = P b +*K a* y 则 y= P b*( K p -K a)注意式中：P b为板桩入土处桩后主动土压力的强度值 K p为经修正过的修正桩前土压力系数 K a为主动土压力系数3、 y值求出后，即可求出地下y处的反力P04、 求板桩的最小入土深度t 0 t 0=y + x x=6p0*( K p -K a)1/2t2=Ka*t 式中Ka为经验系数，取值为1.1-1.2根据你的情况，只需检算主动土压力和被动土压力即可，同时桩的入土深度大于t 0，即可满足施工要求。摘要：根据钢板桩围堰的实际受力状况建立力学模型。通过理论计算确定钢板桩围堰的实际受力，并通过实际施工情况验证该方法的可行性。比规范中采用的经验算法具有更高的精确性和安全性，能够更好的满足工程施工需要。关键词：钢板桩围堰；设计；施工目前，对于钢板桩围堰的设计主要是沿用公路桥涵施工手册和教科书中的经验算法。由于经验算法带有很大的近似性，并不一定能够真实反映钢板桩围堰的实际受力状况，有时会出现较大的偏差，给围堰的使用带来很多不安全因素。笔者在洪泽苏北灌溉总渠大桥施工中，为避免出现较大的变形，在对钢板桩围堰设计时采用了理论算法。经实践检验，理论算法能够较为精确的反映围堰的实际受力状况，对于合理设置内支撑和减小封底厚度起到了重要的保证作用。下面就钢板桩围堰的设计与施工做详细论述：1 已知条件1.1 承台尺寸：10.3m（横桥向）6.4m（纵桥向）2.5m（高度），底部设计有10.76.8m1.0m的封底砼。1.2 承台及河床高程承台顶面设计高程为h=5.0m，河床底高程为5.5m，河床淤集深度约为30cm。1.3 水位情况正常水位：h常=10.8m（此时水深5.3m），最高水位hmax =11.5m（水深6.0m），围堰设计时按最高水位考虑。1.4 水流速度因该桥位于水电站下游，水流较为湍急。设计时速V=1.0 m/s，不考虑流速沿水深方向的变化，则动水压力为：P=10KHV2BD/2g=53.2KN式中：P-每延米板桩壁上的动水压力的总值（KN）；H-水深（米）；V-水流速度（1.0m/s）；g-重力加速度（9.8m/s2);B-钢板桩围堰的计算宽度，B=10m；D-水的密度（10KN/m3）;K-系数，（槽形钢板桩围堰K=1.82.0，此处取1.8）。（参照公路施工手册，假定此力平均作用于钢板桩围堰的迎水面一侧。）1.5 河床水文地质条件河床土质良好，多为粘土、亚粘土，局部有亚砂土，承载力较强。围堰基底至河床部分土质为粘土(层厚约2m)、亚砂土(硬塑状态，很湿，层间无承压水，层厚约为1m)。2 拟定方案结合河床地质情况及施工要求，拟采用日本产钢板桩进行围堰施工，长度为15m，宽度为40cm，厚度为18cm，设计图见图1、图2。图1 钢板桩围堰设计图（立面）围堰顶面标高拟定为12.5m，高出最高水位1.0m。围堰设计图3，所有内围囹均采用56b工字钢制作，节点采用焊接（施工中严格执行钢结构施工规范）。为确保整个围囹的刚度和稳定性，对每层中间一道工字钢上面加焊型钢并将上下四道工字刚用25#槽钢焊接连接。在施工期间安排专人值班以防吊物碰撞。图3 钢板桩围堰图(平面)3 围囹（支撑）内力计算3.1 确定受力图式3.1.1 钢板桩嵌制形式河床底部土质较为密实，假定钢板桩底部嵌固于(钢板桩入土深度)t/3=1.5 m处，即承台底2.0m处。（封底砼厚度采用50cm）3.1.2 动水压力P=10KHV2BD/2g=53.2KN3.1.3 河床土质为亚粘土，为不透水层，但考虑到钢板桩施工中会引起板侧土体的扰动，缝隙里充满水，所以考虑水压力的影响。土压力计算取用浮容重，=19.4-9.8=9.6KN/m3，j=3050Kpa，=100KPa。3.1.4 经分析可知迎水面为最不利受力面，以此为计算面。所承受荷载假定由两根工字钢平均承担，计算两根工字钢的共同受力，受力图如图4所示。图4 钢板桩围堰受力图式由受力图式可知，此结构为四次超静定结构，因计算较为繁琐，计算过程不在此详细叙述，得出最大支撑力为2734.95KN，最大弯矩为1117.59KN。4 验算钢板桩的入土深度是否满足要求钢板桩入土深度达4.5m，从桥位处地质勘探资料分析，持力层中无承压水，如经计算各道支撑的受力均能满足要求，可不验算钢板桩的入土深度。5 根据求得的内力验算钢板桩的受力状态及变形情况5.1 应力由内力计算结果可知，Mmax=1117.59KNM。钢板桩外缘拉应力=Mmax/W=123MPa340MPa(容许应力)，满足要求。5.2 变形经计算，各单元跨中变形值如表1所示。表1 各单元跨中变形值单元号 横向位移（mm）1 72 103 24 55 36 36 验算工字钢的受力状态6.1 轴向受力由计算可知，最大支撑反力发生在第二道围囹处，其数值为2734.95KN，因工字钢与钢板桩连接处均采用焊接，且角撑刚度较大，不考虑其失稳，仅考虑纵向挠曲，系数取=2，此时其承载力P=292.910-4m2340106N/m2/2=4980KN，安全系数n=4980/2734.95=1.8，其承载力满足要求。6.2 横向工字钢的抗弯能力假定支撑反力P=2734.95KN平均作用在横向工字钢上（长度按8.8m计算），荷载集度q=2734.95/8.8=310.8KN/M。经计算，对工字钢跨中产生的最大弯矩Ml/2=864.5KNM。工字钢抵抗弯矩M=1000KNM。安全系数N=1000/864.5=1.15（此处未考虑钢板桩与工字刚的共同作用，实际情况应更为安全），承载力满足要求。6.3 工字钢挠度在上述弯矩的作用下，计算出工字钢的跨中挠度L=14mm，满足施工及使用要求。7 钢板桩竖向承载力的验算因此钢板桩围堰将利用作为钻机平台，其承受的竖向荷载有：7.1 钻机及其配套设备自重：150KN；7.2 支架及其他施工荷载：100KN；7.3 钢板桩自重：1300KN；7.4 围囹自重：300KN。合计：1850KN上述竖向荷载全部靠钢板桩侧摩阻力及其桩尖反力承担，查相关规范及工程地质报告，计算如下:桩侧摩阻力P1=（13.8+9.6）25.710=2668KN;桩尖反力P2=117根8.85E-3M2/根100KPa=104KN合计:P=2668+104=2772KN安全系数N=2772/1850=1.5，承载力满足要求。8 围堰整体稳定性验算钢板桩围堰的整体稳定性仅表现围堰在动水压力作用下的抗倾覆能力。该动水压力与钢板桩入土深度范围内所受的土压力相平衡。因钢板桩围堰底部嵌入地基中达4.5米，在动水压力作用下所能承受的土压力要比动水压力要大的多，此处可不必验算，其整体稳定性应能得到很好的保证。9 施工中注意事项该钢板桩围堰在整个工程施工中极为顺利，经实测各单元的变形与计算结果相符。施工中要注意以下几点：9.1 钢板桩的堵漏一般的做法是在钢板桩施打过程中用棉絮、黄油等填充物填塞接缝。刚开始时我们也采用此法，效果不是很理想，后在钢板桩全部插打完毕开始抽水安装围囹时，采用一边抽水一边顺着钢板桩的接缝下溜较干细砂的方法，借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵漏的目的，对于变形较大的接缝在围囹安装后用棉絮塞填。经现场实施，效果非常明显，施工期间在围堰内仅设置一台潜水泵即可将漏水抽净。9.2 围囹的安装围囹的安装应随着抽水的深度逐层实施，安装过程中要密切注意河床水位的变化，并安排专人负责施工期间的抽水工作。值得注意的是工字钢与钢板桩的连接，由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响，整个围堰的侧面顺直度较差，工字钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。为防止围堰的变形，要求将工字钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接，围堰的四个角更应加强。10 结束语用理论算法进行钢板桩围堰的设计能够较为真实的反映钢板桩的实际受力状态，从而具有较大的安全性。采用逐层抽水加固的施工方案较为方便，在基底土质良好的条件下可以实现“干法施工”，不需要采取水下封底，在质量上易于保证。马钢新区拉森钢板桩支护工程实践 【摘要】本文结合工程实例，简述拉森钢板桩在马钢新区基坑围护工程中的设计、施工工艺特点、工艺流程、施工方法、以及沉桩质量控制和保证措施。 【关键词】钢板桩、支护、基坑。 一、工程概况 马钢500万吨高附加值板卷产品生产线位于马鞍山市慈湖工业园内,主要包括新建1条2250热连轧线、1条2130酸洗冷连轧线、3条热镀锌线、2条彩涂线以及相配套的炼铁、炼钢及全部公辅设施。 本文介绍2130酸洗冷连轧线地下排水管廊拉森桩围护工程，地下管廊单侧长度251.8 ，采用双面拉森桩围护总延长米503.6 ，地下管廊宽度包括结构施工工作面，217轴至226轴6.8 ，226轴至229轴，2A轴至2C轴8.45 ，基坑平均开挖深度包括垫层内0.00以下-7.4 ，局部廊段最大开挖深度-8.6 ，拟采用长度12 的拉森IV钢板桩实施双面围护，以确保基坑安全开挖，管廊结构顺利施工。 二、地质概况 根据区域地质报告，自上而下土层分布为： 表层为回填矿渣，并不均分布积存一定量块石，积存一定量的天然降水，该层土层厚度约33.5 。 次层沉桩段为含少量粉煤灰的软塑状粉质粘土，土层厚度为57 。 桩端持力层段为粉质粘土。 见下图 三、钢板桩方案 1、钢板桩的选用 根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用拉森号钢板桩，拉森号钢板桩宽度适中，抗弯性能好，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度12 长，要求钢板桩入土深度达桩长0 .5倍以上。 2、打桩设备 拟采用Z550型液压振动沉桩机，作为沉设拉森桩主要动力，为确保基坑开挖安全，并采用250*250的H型钢实施围囹加固，必要时可沉设锚桩，对围护实施拉锚加固。投入钢板桩打拔桩机4台用于施工。打拔桩机为挖掘机（日立550）加液压高频振动锤改装而成，为台湾仿荷兰产振动锤，激振力220kN。 见图 四、钢板桩设计方案 1、计算拉森桩入土深度 根据钢板桩入土的深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，计算简图如下。 2、钢板桩稳定性验算 板桩入土深度除保证本身的稳定性外，还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。 在软土中开挖较深的基坑，当桩背后的土柱重量超过基坑底面以下地基土的承载力时，地基的平衡状态受到破坏，常会发生坑壁土流动，坑顶下陷，坑底隆起的现象（如下图），为避免这种现象发生，施工前，需对地基进行稳定性验算。 五、钢板桩施工工艺 1、钢板桩施工的一般要求 钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于排水管廊基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。 基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。 整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。 2、钢板桩施工的顺序 根据施工图及高程放设沉桩定位线实施表层回填矿渣土剥离根据定位线控设沉桩导向槽整修平整施工机械行走道路沉设围护桩将围护桩送至指定标高焊接围囹支撑挖土排水管廊施工填土拔除钢板桩。 3、钢板桩的检验、吊装、堆放 钢板桩的检验 钢板桩运到工地后，需进行整理。清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等)，对缺陷部位加以整修。 锁口检查的方法：用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。需要进行宽度检查，方法是：对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1 为宜。对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。 钢板桩的其它检查，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。 锁口润滑及防渗措施，对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：干膨润土：干锯沫5：5：3。 钢板桩吊运 装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。 钢板桩堆放 钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意： 堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便； 钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明； 钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。 4、导向架的安装 在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导向架，亦称“施工围檩”。导向架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2535m，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大815mm。 安装导向架时应注意以下几点： 采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。 导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。 导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。 导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。 5、钢板桩打设 钢板桩施工要正确选择打桩方法、打桩机械和流水段划分，以便使打设后的板桩墙有足够的刚度和良好的防水作用，且板桩墙面平直，以满足基础施工的要求，对封闭式板桩墙还要求封闭合拢。 根据现场施工条件，采用单独打入法。 此法是从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。因此，桩机行走路线短，施工简便，打设速度快。但是，由于单块打入，易向一边倾斜，累计误差不易纠正，墙面平直度难以控制。 先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线，在轴向法向要求搞的情况下，采用导向架。 准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。 单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。 在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。 6、挖土 土方开挖应分层分区连续施工，并对称开挖，土方开挖至板桩顶以下1米处，进行围囹支撑施工。 围囹制做安装：围囹及支撑设置在板桩墙顶以下0.5米处，根据设计位置在钢板桩内壁上焊围囹托架，然后吊装H型钢围檩并焊接加固。 土方开挖前在基坑外进行井点降水，保持基坑内无水，便于挖土，机械进出口通道及四周采用换填并铺垫钢板以扩散压力，减小侧压力。 基坑周边（约一倍桩长）范围内严禁堆载。 地面及坑内设排水措施。 开挖过程中注意支护体系的变形观察。 基坑内作业时，有专职安全员负责。 在基坑开挖过程中需要注意的问题： 由于工程在地下水位很高的软土地基中施工，所以钢板桩的垂直度及搭接就十分重要，当钢板桩未贴靠在围囹上部分，需作加垫处理，使钢板桩的压力传到围囹及支撑上，支撑的材料、制作、焊接必须严格按图施工。 其次是挖土和支撑的架设施工过程必须紧密配合，挖土过程要保证安全的前提下，迅速为支撑施工创造工作面，支撑结构必须能较快地产生整体刚度或预紧力，两者配合就能较好地利用软土施工中的时空效应，有效地控制围护体系在受力后的变形。施工中切不可超挖和不及时施加支撑，土方施工要求分层均匀高效，以使支护结构处于正常的受力状态。 7、钢板桩的拔除 基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间，否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。 先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩拔出来。 拔桩时应注意事项： 拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。 振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。 对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。 七、安全技术保障及措施 、为提高深基坑围护的安全可靠性对拉森桩的入土深度，进行理论数据的计算，并对围护桩的强度及稳定性进行验证，确保深基坑施工的可靠性。 沉设围护桩的施工中，严格按照沉桩规范施工，基坑四角必需采用角桩，最大程度的提高小齿口拉森桩防漏性能，保证下道工序顺利进行。 、采用250*250H型钢实施围护桩，周边围令加固，并根据具体情况增设对角斜撑距离及数量，现场配备压密注浆机，对个别渗漏处进行止漏处理，实现拉森桩围护项，技术参数达到规范要求。 、严格按照基坑施工规范实施每道工艺的施工，开挖坑土堆放至10m15m（1倍桩长）以外，坑土堆放要平整最大程度的减小堆土对围护桩的侧压力，增强围护的安全系数，即时对坑内积水进行抽排。在对基层实施挖土时，挖土机械严格按照规范操作，最大程度的减小挖土机械单位受力面积，杜绝冲击荷载，对围护桩的破坏，确保基坑安全。 、建立严格的工序交接程序，制定科学、严谨、可行的施工计划，最大程度的调动施工群体的主观能动性，拟定合理的奖罚条律，坚持以人为本，安全第一的原则，加强协作意识，高度重视施工质量，如期完成施工任务。 八、经验总结 1、从马钢新区钢板桩应用的实际效果来看，使用钢板桩做基坑围护，具有施工进度快、安全、占地空间小等优点。此外，钢板桩可以重复使用，节省投资。 2、采用钢板桩围护截渗和轻型井点降低地下水位后，使基坑能迅速挖至预定高程，基坑面经处理后，即可浇筑管廊底板的混凝土垫层，从而为下一阶段的施工创造了有利条件，不仅提高了工程进度，而且受雨季的影响较小，保证整个工程的顺利进行。 3、采用钢板桩支护，对周围环境影响较小。钢板桩施工简便，工序简单，质量容易控制，工期短，且现场整洁。 4、在进行钢板桩的支护施工中要特别注意地下水的影响。遇到有水的情况一定要采取有效措施进行堵塞，防止泥砂随渗水排出。遇到离建筑物较近，地质条件较差的地段，可以考虑打加密桩的方法，更有利于施工并防止泥水排出 5、基坑开挖及排水管廊主体结构施工期间可以通过变形观测对钢板桩的位移进行有效控制，保证基坑安全。 合同管理制度1 范围本标准规定了龙腾公司合同管理工作的管理机构、职责、合同的授权委托、洽谈、承办、会签、订阅、履行和变更、终止及争议处理和合同管理的处罚、奖励；本标准适用于龙腾公司项目建设期间的各类合同管理工作，厂内各类合同的管理，厂内所属各具法人资格的部门，参照本标准执行。2 规范性引用中华人民共和国合同法龙腾公司合同管理办法3 定义、符号、缩略语无4 职责4.1 总经理：龙腾公司经营管理的法定代表人。负责对厂内各类合同管理工作实行统一领导。以法人代表名义或授权委托他人签订各类合法合同，并对电厂负责。4.2 工程部：是发电厂建设施工安装等工程合同签订管理部门；负责签订管理基建、安装、人工技术的工程合同。4.3 经营部：是合同签订管理部门，负责管理设备、材料、物资的订购合同。4.5 合同管理部门履行以下职责：4.5.1 建立健全合同管理办法并逐步完善规范；4.5.2 参与合同的洽谈、起草、审查、签约、变更、解除以及合同的签证、公证、调解、诉讼等活动，全程跟踪和检查合同的履行质量；4.5.3 审查、登记合同对方单位代表资格及单位资质，包括营业执照、经营范围、技术装备、信誉、越区域经营许可等证件及履约能力（必要时要求对方提供担保），检查合同的履行情况；4.5.4 保管法人代表授权委托书、合同专用章，并按编号归口使用；4.5.5 建立合同管理台帐，对合同文本资料进行编号统计管理；4.5.6 组织对法规、制度的学习和贯彻执行，定期向有关领导和部门报告工作；4.5.7 在总经理领导下，做好合同管理的其他工作，4.6 工程技术部：专职合同管理员及材料、燃料供应部兼职合同管理员履行以下职责：4.6.1 在主任领导下，做好本部门负责的各项合同的管理工作，负责保管“法人授权委托书”；4.6.2 签订合同时，检查对方的有关证件，对合同文本内容依照法规进行检查，检查合同标的数量、金额、日期、地点、质量要求、安全责任、违约责任是否明确，并提出补充及修改意见。重大问题应及时向有关领导报告，提出解决方案；4.6.3 对专业对口的合同统一编号、登记、建立台帐，分类整理归档。对合同承办部门提供相关法规咨询和日常协作服务工作；4.6.4 工程技术部专职合同管理员负责收集整理各类合同，建立合同统计台帐，并负责