模拟施工过程的官洲河特大桥钢板桩围堰分析计算.pdf

铁 道 建 筑 ， 8 Railway Engineering May 2010 文章编号?1003-1995?2010?05-0008-04 模拟施工过程的官洲河特大桥钢板桩围堰分析计算 吴 清，尹浩辉 ? 广州交通投资集团有限公司，广州 510288? 摘要?以官洲河特大桥的深水基础钢板桩围堰系统作为研究对象，采用不考虑施工过程中“路径”效应 和考虑施工过程中“路径”效应两种方法对其进行有限元计算，发现两种方法所得的计算结果相差悬 殊，不考虑施工过程中的“路径”效应会导致错误的计算结果。根据计算结果改进了原有的钢板桩围堰 系统，改进后的系统能够满足各阶段受力需求。 关键词?钢板桩围堰 施工模拟 “路径”效应 有限元分析 中图分类号?U445. 55 + 6 文献标识码?B 0 引言 1 工程概况 钢板桩围堰具有结构简单、受地质情况制约较小、 广州新洲至化龙快速路 D2 标段官洲河特大桥位 钢板桩插打比较容易、施工工期较短和施工成本较低 于广州市珠江官洲河水道，主桥为跨径布置?99 + 180 等优点，已经成为大桥水中墩承台施工时较为常见的 + 99? m 的连续刚构。17 # 主墩基础采用钻孔灌注桩和 围堰形式。与此同时，钢板桩围堰的使用也会带来一 整体式承台，承 台 尺 寸 为 32. 5 m ? 横 桥 向 ? × 15. 7 m 些安全隐患?如结构计算分析较为复杂、侧壁易出现漏 ?纵桥向? × 5. 0 m? 高度? ，承台底面设计高程为 － 8. 0 水、封底混凝土施工前易出现管涌和钢板桩易发生卷 m? 主墩形状及尺寸详见图 1? 。承台施工采用钢板桩 曲等，需要在计算和施工中采???措施加以避免。在对 围堰，单个墩钢板桩围堰内壁尺寸为 35. 6 m? 横桥向? 钢板桩围堰的安全性进行计算时，主要包括钢板桩入 × 18 m? 纵桥向? 。钢板桩沿着周围的导梁插打，插打 土深度计算、封底混凝土强度和抗浮稳定性计算、钢板 深度为 － 16. 0 m，施工期间最高水位为 7. 5 m，采用长 桩及其支撑系统的计算等，其中以钢板桩及其支撑系 24 m 的钢板桩。 统的计算最为复杂。 由于钢板桩和内支撑系统的安装属于水下作业， 安装精度往往难以保证，使得整个体系的受力状态异 常复杂。对于钢板桩围堰系统，传统的计算方法往往 采用一次成型的平面静力计算方法。该方法具有建模 较为简单，计算较为快捷的特点。但是在围堰施工过 程中，由于结构和荷载都在不断发生变化，“路 径”效 应对建造过程中以及最终的结构内力和变形的影响较 大，与一次成型下的分析结果存在较大差别，需在结构 设计中加 以 考 虑。同时需采取合理的施工方法和措 施