摘　要： 结合大南沙特大桥主桥基础钢板桩围堰设计实例，对钢板桩围堰结构桩长、堰体宽度、结构内力以及整体稳定等进行了计算复合, 指出围堰设计方法对同类工程围堰结构的设计、计算具有参考价值。

　　1.工程概况

　　1.1 钢板桩围堰尺寸

　　大南沙特大桥主桥20#主墩承台尺寸为24.8m(横桥向)×9.2m(纵桥向)×5m(高度)(未含50cm塔座高度)，综合考虑承台模板.围囹及施工空间需要，施工时拟定钢板桩内侧缘宽出承台各边1.5m，即钢板桩围堰内尺寸为27.8m(横桥向)×12.2m(纵桥向)。20#墩位于小榄水道河滩，根据现场实测情况，墩位处河床标高为+0.0m。20#墩承台顶面设计标高为-2.0m(未含50cm高塔座)，底标高-7.0m，考虑水下封底，封底厚度为100cm，下面抛片石50cm，则20#墩基坑底标高为-8.5m。

　　2.工程地质条件

　　根据本工程地质勘察报告，20#主墩承台范围河床以下30m均为④-1层，土质为淤泥质粉质粘土，力学性能参数为=15.9KN/m3, =12.8o, C=2.0kpa。

　　根据设计资料提供的最高设计水位.水文站勘测资料等数据，以及施工现场的观测，综合比较分析，施工时计算水位取+2.5m，围堰钢板桩顶标高取+3.5m。

　　按满足施工操作空间的需要以及现有平台钢管桩的位置，单墩钢板桩围堰平面内壁尺寸采用27.8m(横桥向)×12.2m(纵桥向)，根据实际施工情况需要，钢板桩围堰顶面高程采用+3.5m。围堰材料采用国产新IV型钢板桩。

　　3.计算参数确定

　　本计算书中是采用的单边容许应力法，按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》取值。即：

　　Q235：[σ拉.压]=140Mpa

　　[σ弯]=145Mpa

　　[τ]=85Mpa

　　Q345(16Mn)：[σ拉.压]=200Mpa

　　[σ弯]=210Mpa

　　[τ]=120Mpa

　　根据该规范规定，临时结构可在容许应力基础上乘以1.3的扩大系数，由于钢板桩为租用，考虑材料折旧等因素，钢板桩材料容许应力不作临时提高。

　　允许挠度：L/400。

　　4.国产新Ⅳ型钢板桩尺寸和截面特性

　　1.截面尺寸：宽度：400mm.高度：180mm.厚度：15.5mm。钢板桩材质为16锰钢。

　　2.截面特性(单根板桩)：B=400mm.h=180mm.t=15.5mm.t=10.5mm，截面积为，截面抵抗矩为,惯性矩为,重量为。

　　国产新IV型钢板桩

　　5.板桩结构计算

　　5.1钢板桩入土深度计算

　　根据封底砼厚度1.0m，下抛片石0.5m，确定围堰内基坑底标高为-8.5m，采用等值梁法计算钢板桩入土深度。

　　计算的工况为：围堰内抽水至标高-4.0m，第二层内支撑安装完毕后，基坑开挖至标高-8.5m。

　　钢板桩围堰相关设计相关控制参数：

　　⑴封底砼浇筑前设置两层内支撑，第一层内支撑中心标高为+0.0m，第二层内支撑中心标高为-3.5m。

　　⑵围堰外设计水位为+2.5m，围堰内设计水位为-4.0m。

　　⑶钢板桩顶标高为+3.5m，设计钢板桩长21m，则钢板桩底标高为-17.5m。

　　⑷墩位处原始河床标高为+0.0m，围堰内最终基坑开挖标高为-8.5m。

　　淤泥质粉质粘土力学性能参数表(最近提供地质资料)

　　容重() 粘聚力() 内摩擦角(°) 主动土压力系数 被动土压力系数

　　15.9 2.0 12.8 0.637 1.569

　　说明：表中所指容重为土的天然容重。

　　其中：主动土压力系数，

　　：被动土压力系数，

　　根据地勘资料，河床面以下30m范围均为饱和状不透水淤泥质粉质粘土，钢板桩采用水土合算进行，将土面以上水深作为均布的超载作用考虑，将均布荷载换算成位于土面以上假想的当量土层：

　　围

[1] [2] [3] 下一页