承台钢管桩支护.doc

承台开挖基坑钢管桩支护计算书 1 工程概况 秦淮河特大桥56#墩位于原芦苇塘中，实测地面标高+5.889m，承台底标高+2.024m，开挖深度为3.865m。实际开挖地层以流塑淤泥为主，地下水位高度以地面以下1m考虑。如图1所示。 图1 秦淮河特大桥56#墩基坑及土层分布图 考虑到承台施工的作业空间，钢管桩围堰尺寸每边比承台大1.5m左右，同时考虑钢管桩施工。承台平面尺寸为8.9m×13.4m，则钢管桩围堰平面尺寸为12m×16.5m。 2 受力计算 2.1 计算模型 因基坑开挖深度近4m，在顶部设一道支撑，按单桩浅埋板建模计算。计算模型如图2所示。 图2 计算图示 按单锚浅埋板进行验算，假定上端为简支，下端为自由支撑，相当于支护钢管桩为单跨简支梁，力学模型如图3所示： 图3 力学计算模型 基坑深度3.865m，上层淤泥质粘土层厚1m， 地下水面以下为淤泥质粘土层，则 选用Φ530mmδ10mm钢管桩 2.2 管桩入土深度计算 根据已知条件，计算结果如下： 主动土压力和被动土压力对A点的力矩为： 即钢管桩入土深度大于1.165m时即可维持稳定，为保证安全，取安全系数为2，即钢管桩入土深度为2.33m，选钢管桩长6.5m。 2.3 管桩截面验算 将钢管桩视为上端简支，下端自由支撑的单跨简支梁，根据以上计算结果建模如下： 图4 建模图图5 剪力图  图6 弯矩图 可知：最大弯矩Mmax=101.88kN·m，最大剪力为71.4kN。因此需要截面为 故满足使用要求。 2.4 围囹支撑计算 因开挖深度不大，故只在顶部设一道支撑。支撑平面图和立面图如图7、图8所示。 图7 钢管桩支护立面图（单位：m） 图8 钢管桩支护平面图（单位：m） 支撑反力 则围囹和对撑计算建模如图9 图9 对撑及围囹计算模型示意图 计算结果如图10、图11、图12所示 图10 轴力图（kN） 图11 剪力图（kN） 图12 弯矩图（kN·m） 由上述可知，围囹最大轴力Nmax=316.26kN，最大弯矩Mmax=253.24kN·m，最大剪力为Vmax=209.46kN。斜撑最大轴力Nmax=214.19kN，最大弯矩Mmax=65.55kN·m，对撑最大轴力Nmax=173.3kN·m。 2.4.1 围囹计算 2.4.2 斜撑计算 2.4.3 对撑计算 经过检算，采用选用WRS9型冷弯钢管桩，单块宽度75cm，单根长度6.5m，入基坑底深度不少于2.4m即能保持稳定。顶部设一道双I36a工字钢围囹，四角设一道斜撑，斜撑采用单I32a工字钢，与围囹焊接连接。对撑两道，采用Φ530mmδ10mm螺旋钢管桩。钢管桩与围囹工字钢卡接。 南京南站站前及相关工程 NJZQ-1 （仙西联络线秦淮河特大桥） 跨秦淮河特大桥 软弱地层段承台基坑开挖支护方案 文件编号：NJZQ-5-01 版 本 号： 修改状态： 编 制： 审 核： 批 准： 有效状态： 中铁四局南京南站站前工程 项目经理部五队 二00八年九月五日 跨秦淮河特大桥软弱地质段承台开挖支护方案 1编制依据及说明 1.1编制依据 ⑴《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号） ⑵《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号） ⑶《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》； ⑷《客运专线铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）； ⑸南京南站秦淮河特大桥设计图纸和施工现场实际情况。 1.2编制说明 本方案是针对秦淮河特大桥56#承台基坑开挖编制的支护方案。适用于地质条件类似的承台开挖支护。 2工程概况 秦淮河特大桥为仙西联络线的重要组成部分，为双线桥。红线宽度20.6m。其中56#墩承台尺寸为8.9m×13.4m×3m，整个承台10根钻孔桩，钻孔桩从2008年7月6日（56#-10）开始施工，2008年8月22日（56#-7）结束，拟定2008年8月28日开挖。 地面实测高程+5.5m，回填厚度约为1.3m。 3 方案拟定 根据实地调查，承台处地质以淤泥质粉质粘土为主，饱和流塑，直接开挖不能成型。加之距红线只有3.6m的距离，为保证基坑开挖以及承台施工安全，和不侵占红线外土地，采取支护开挖的方式。 支护用管桩材料考虑的是槽钢与钢板桩，因槽钢桩刚度较差，施工时垂直度难控制，容易出现扭曲变形的情况，故采用钢板桩支护材料。后因钢板桩材料一次性投入较大