鸭绿江大桥24#桥墩
钢 板 桩 围 堰 设 计 方
鞍山紫竹桩基础工程有限公司
二00二年一月十八日
案
24#桥墩钢板桩围堰计算书
一、
工程概况
24号桥墩位于K11+187.00鸭绿江特大桥K11+820.00处，在朝鲜侧，承台长31.482m，宽10.8m，高度为4m，封底混凝土厚度1.5m，封底底标高为-4.2m；水文地质条件是：鸭绿江涨潮最高水位为+4.28m，水流速为2.86m/s，河床平均标高+2.2m，自上而下分别为粉质粘土、细沙、卵石；根据实际工程情况，本工程拟采用深基坑开挖拉森钢板桩围堰支护方式进行施工。
二、 拉森钢板桩围堰设计
1、 钢板桩选型：根据工程实际条件围堰选用热轧拉森Ⅳ型钢板桩，长度为15m。
图一 钢板桩结构形式
钢板桩结构参数：
Mass Width Height (single 质量 宽度 高度 pile) （每平米） W H 质量 （单根桩） mm mm kg/m kg/m 2 Type Steel Grade 材质 Moment of Inertia 惯性矩 Section Modulus 截面模量 cm/m 4cm/m 3TYPE-IV 400 170 76.1 190.25 Q345R 38600 2270 钢板桩力学性能：σb =510MPa σs=345MPa [δ] =215MPa 2、 围堰外形设计：
根据承台设计尺寸，考虑到施工需要，主要是围堰打设方便、承台模板安装作业空间以及施工期间围堰内抽水、集水井设置等因素，并且使围堰边长满足所选钢板桩模数的整数倍，最后确定围堰为矩形单壁钢板桩围堰，围堰平面几何中心尺寸为：34.74m×13.94m，围堰内净尺寸为34.4m×13.6m，钢板桩数量为2×（85+33）=236（支），角桩4支，“人”字形分水岭钢板桩挡墙40支，钢板桩重量为：0.0761×15×（236+6+40）=322（吨）。
3、 围堰标高设计：
根据施工季节鸭绿江潮汐情况和河流的历史最高水位，考虑浪头影响，钢板桩围堰上标高设定为+6.0m，钢板桩下标高-9.0m，承台下标高为-4.2m，则围堰内基坑深度为10.2m，钢板桩入土深度4.8m。钢板桩打拔施工利用钢平台做为施工通道。 4、 钢板桩围堰支撑设计：
承台上标高及钢板桩实际受力情况分析，钢板桩围堰设三道围檩和内支撑，第一道支撑位于钢板桩上标高以下3.3m处，第二道支撑在第一道支撑以下2.8m处，第三道支撑在第二道支撑以下1.5m处，第三道支撑距离坑底1.6m，由于第二、第三道支撑影响承台施工，而混凝土封底达到强度后相当于在基坑底部的内支撑，当封底混凝土浇筑强度达到70%后即可拆除第三道支撑，承台混凝土需要分两次浇筑，第一次浇筑1.3m高，达到强度后加内支撑，拆除第二道支撑，实际上是对第二道支撑的置换；围檩均采用2I50a工字钢钢双拼焊接而成，沿围堰四周布置，围檩安装在与钢板桩焊接的牛腿上，牛腿间距1.6m，牛腿采用100×100等边角钢制作，围檩与外层钢板桩之间采用型钢顶紧焊接，50a工字钢Ix=46472cm4 Wx=1859cm3 A=119cm2 q=93.6Kg/m [δ] =170MPa 用量54吨；围堰内支撑均采用Φ400×14钢管，间距5m，每层6根，内支撑均用Φ400×14制作角部斜撑，钢管用量38.5吨。如图二所示。
图二 钢板桩围堰平面图
三、钢板桩受力计算
1、围堰基本形式：如图三所示，河流水位按历史最高水位+5m计算，河水流速为2.86m/s，根据地勘钻孔编号为BZK53地质报告显示，24号桥墩处河床实际标高按+2.67米计算，水深为2.33m，围堰内最大开挖至-4.2m，抽水后基坑开挖深度：2.67+4.2=6.87m，钢板桩下标高
桥墩钢板桩围堰设计方案
