1、吳淞江大橋主墩筑島圍堰設(shè)計計算書一、計算依據(jù).承臺尺寸：30.3m （橫橋向）X12m （縱橋向）刈.5m （高度）；.承臺及河床高程：承臺頂面設(shè)計高程為 0.500m,承臺基坑底標(biāo)高按承 臺底標(biāo)高向下80cm計，即 4.800m,河床底高程為2.687m,根據(jù)施工圖紙， 該處地質(zhì)情況較差，河床以下 20m左右深均為淤泥質(zhì)亞粘土；.水位情況：目前實測水位為h實=1.013m （此時水深3.7m）,最高通航水 位hmax= 2.117m （此時水深4.804m）,圍堰設(shè)計時按最高通航水位考慮；.水流速度：按1.5m/s計。二、參考資料.公路施工手冊橋涵；.橋梁施工工程師手冊。.基礎(chǔ)工程。三、計算

2、按滿足施工操作空間的需要，圍堰平面尺寸采用33m （橫橋向）X15m （縱橋向），按防水要求根據(jù)規(guī)范圍堰頂面高程采用 3.0m,圍堰內(nèi)設(shè)一層導(dǎo)梁，圍堰 材料采用國產(chǎn)包IV型鋼板樁，內(nèi)部填土筑島，形成施工操作平臺。計算方法采 用公路施工手冊橋涵中的經(jīng)驗算法。根據(jù)對水文、地質(zhì)條件和該圍堰的受力情況分析，采用公路施工手冊-橋 涵中圖5-44 （板樁計算圖三）中5-5曲線進(jìn)行計算如下（土的內(nèi)摩擦角 小 =200）:.鋼板樁h= a H=0.48 X6.9173.32m則所需最小入 土深度 hmin = 3.32+ （ 2.867） （ 4.800） = 5.25mM max M 例H3=0.28 69

3、173 = 92.66KN mRmax=R= E = 4.4）6.9172 = 210.52KN鋼板樁是3號鋼，常用容許彎曲應(yīng)力（r*180MPa,則所用鋼板樁（每1延 米）的最小斷面模量為：Wmin =Mmax/月 92.66 103/180 106 = 0.515 X0-3m3 二515cm3所選用的鋼板樁完全滿足要求。.支撐系統(tǒng)1 支撐位置：Si = 0.475H+0.16h= 0.475 6917+0.16 3.32= 3.816mS2 = 0.525H 0.16h= 0.525 6917 0.16 )3.32=3.101m可見導(dǎo)梁位置位于高程為 2.117 3.816=-1.699m

4、處，考慮承臺施工時的空 問問題，現(xiàn)將內(nèi)導(dǎo)梁和橫撐的軸線高程調(diào)整為 1.000m,以滿足施工需要，其受 力仍按上面得到的Rmax=210.52KN計算。2橫撐最大間隔采用l = 4.623m(見布置圖)，則內(nèi)導(dǎo)梁的彎矩 M =Rl2/8= 210.52 4.6232/8 = 562.4 KN m內(nèi)導(dǎo)梁采用工字鋼，則所用工字鋼的最小斷面模量為：Wmin=M/6土 562.4 103/180 106一 一3 3= 3.124 X0 3m3一 _3=3124cm3另鋼板樁自身套形卡口處可以承受1000KN/m的拉力，選用140a的工字鋼(W= 1085.7cm3)作為矩形內(nèi)導(dǎo)梁框即可滿足要求。橫撐材料

5、的選用：導(dǎo)梁按簡支計算，其受力圖示如下：q=210.52KN/mf=3fR則最大支反力 R=1/2qL=0.5 210.52 M.623=486.62KN橫撐由于主要承受軸向壓力，故對選用材料的截面最小截面面積A的取值應(yīng)該由如下關(guān)系式：RW Pcr= ocrA則 AR/ ocr= 486.62 103/190 106-2 2= 0.256 10 2m22= 2560 mm故選用 I 40 (A=8607 mm2)所用材料拉桿穩(wěn)定的馬算(安全系數(shù)取 2.0):Pcr= /EI/l2 = 3.142X2X011X X10 12/22= 5570.6KN2.0R=421.04KN 滿足要求而對拉鋼絲

6、選用小12的鋼絲繩即可滿足要求。以上板樁導(dǎo)梁的計算參照下圖：3.0002.117-2.8673p =1.1g/cm（飽和土密度）板樁計算圖示其中 H=2.117 (4.800) = 6.917m.樁的入土深度不足有可能引起坑底涌砂等危險，故采用公路施工手冊橋涵中的公式5 23進(jìn)行板樁入土深度的調(diào)整:3.0002.117-4.8003、 - p=1.1g/cm（ 飽和土密度）基坑抽水后水頭差及滲流示意圖圖中 h2=h1h =h1 6.917h =6.917則根據(jù) Ks 削 h /( h2+h1) 10.44m由此最終確定鋼板樁得最小插打深度為10.44m,單根鋼板樁長度為 10.44+3.00- ( 2.867) = 16.31m,根據(jù)具體情況確定鋼板樁長度為 15m,整個 圍堰所用材料數(shù)量見圍堰設(shè)計圖紙。四、施工中注意事項.鋼板樁的堵漏一般的做法是在鋼板樁施打過程中用棉絮、黃油等填充物填塞接縫。假如效果不理想，可以在鋼板樁全部插打完畢開始抽水安裝圍囹時，采用一邊抽水一邊順著鋼板樁的接縫下溜較干細(xì)砂的方法，借助水壓力將細(xì)砂吸入接逢內(nèi)而達(dá)到堵 漏的目的，對于變形較大的接縫在圍囹安裝后用棉絮塞填。.圍囹的安裝圍囹的安裝應(yīng)隨著抽水的深度逐層實施， 安裝過程中要密切注意河床水位的 變化，并安排專人負(fù)責(zé)施工期間的抽水工作。值得注意的是工字鋼與鋼板