• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      土圍堰與雙層鋼板樁圍堰相結(jié)合的圍堰施工技術(shù)分析

      2020-05-25 02:36:05王歡
      西部交通科技 2020年1期
      關(guān)鍵詞:符合要求圈梁雙層

      王歡

      G219線和布克賽爾至塔城至阿拉山口特大橋連續(xù)梁2#水中墩承臺采用土圍堰與雙層鋼板樁圍堰相結(jié)合的支護(hù)形式。文章介紹了該圍堰支護(hù)設(shè)計方案,并分析了圍堰施工步驟與關(guān)鍵工藝,為類似工程提供參考依據(jù)。

      土圍堰;雙層鋼板樁圍堰;支護(hù)方案;施工技術(shù)

      U445.55+6-A-37-126-5

      0?引言

      當(dāng)前,隨著國家對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力投入,高速公路的建設(shè)過程中出現(xiàn)了很多跨河、跨山谷的特大橋,從而也伴隨產(chǎn)生了很多復(fù)雜的工程技術(shù)問題。本文依托的布克賽爾特大橋跨越舞水和低洼山谷地帶,連續(xù)梁承臺基礎(chǔ)位于水中,河床底土層不滿足入土深度的要求。針對這種特殊的地質(zhì)狀況,采用何種圍堰支護(hù)形式對該承臺進(jìn)行施工是本工程極為關(guān)鍵的一環(huán),也是本文的研究重點(diǎn)。

      1?工程概況

      G219線和布克賽爾至塔城至阿拉山口特大橋,全長1 075.88 m,中心里程DK239+251.21。橋址處為丘陵地貌,兩橋臺位于山坡上,小里程側(cè)山坡較陡峭。橋梁主要為跨越舞水和低洼山谷地帶而設(shè)。

      本橋(75+125+75) m連續(xù)梁涉及水中基礎(chǔ)施工的部分包含1#、2#墩,具體橋位布置見圖1。本文主要對2#墩水中基礎(chǔ)施工支護(hù)方法進(jìn)行研究。2#墩采用樁基接承臺基礎(chǔ),承臺結(jié)構(gòu)尺寸為20.7 m(橫橋向)×15.2 m×5 m,墩高51 m。

      橋位處設(shè)計為Ⅳ級航道,雙向通航尺寸為90 m(寬)×8 m(高)。水流方向?yàn)閺木€路右側(cè)流向左側(cè),線路法線與水流方向夾角為18°。橋下泉塘從每年9月份到次年3月份為枯水期,4月份開始進(jìn)入桃花汛,施工區(qū)域近五年最高水位發(fā)生在7月份,水位為+219.0 m。

      2#墩所在河底土層為卵石土和泥質(zhì)粉砂巖,其中卵石土的覆蓋層厚度約1.3 m,其余均為泥質(zhì)粉砂巖。

      2?支護(hù)方案確定

      由圖1橋位布置圖可以看出,2#墩距岸邊40 m,且2#墩承臺底面到極限設(shè)防水位的高度有14 m,水頭高度>10 m,不宜采用單層鋼板樁圍堰。由于項(xiàng)目有現(xiàn)成的鋼板樁可用,并考慮方案的經(jīng)濟(jì)性,可采用雙層鋼板樁圍堰。同時由于河床土層主要為泥質(zhì)粉砂巖,鋼板樁需要有一定的入土深度,故采用土圍堰與雙層鋼板樁圍堰相結(jié)合的支護(hù)形式。

      筑島施作雙層鋼板樁圍堰作為水中基礎(chǔ)施工的擋水結(jié)構(gòu)。筑島設(shè)計堰頂高程為+214.5 m,筑島堰頂寬5 m,迎水面坡度在1∶3~1∶5之間,采用片石籠防護(hù)。

      圍堰呈長方形布置,外層鋼板樁尺寸為40.2 m×45.7 m。由于該河床底部特殊,鋼板樁入巖的深度為20 cm左右,由于入巖深度較淺,故在鋼板樁圍堰內(nèi)增加內(nèi)支撐兩道,內(nèi)層鋼板樁與外層鋼板樁之間采用鋼管連接。圍堰立面及平面布置見圖2~3。

      3?圍堰施工步驟介紹

      3.1?施工步驟一

      (1)土圍堰填筑:采用長臂挖掘機(jī)進(jìn)占法進(jìn)行圍堰填筑,優(yōu)先挖取舞水河底既有卵石土進(jìn)行土圍堰填筑。若施工區(qū)域卵石土不足,自料場開挖土料由自卸車運(yùn)輸至現(xiàn)場進(jìn)行填筑,填筑土經(jīng)環(huán)保部門同意,需經(jīng)檢測合格,對水源無污染后方可使用。同步進(jìn)行土圍堰注漿,保證圍堰止水效果。

      (2)插打鋼板樁:土圍堰施工完成后,采用150 t振動錘進(jìn)行鋼板樁插打,優(yōu)先進(jìn)行外側(cè)鋼板樁插打,后進(jìn)行內(nèi)側(cè)鋼板樁插打。同步進(jìn)行兩層鋼板樁之間內(nèi)支撐與鋼棧橋施工(注漿與鋼板樁圍堰施作可同步進(jìn)行)。

      3.2?施工步驟二

      (1)鋼板樁圍堰施工完成后,采用大功率自吸泵進(jìn)行圍堰內(nèi)抽水,同時采用挖掘機(jī)清理內(nèi)側(cè)鋼板樁圍堰內(nèi)填土。

      (2)填土清理至+213.7 m高程時,安裝頂層圈梁和內(nèi)支撐。

      3.3?施工步驟三

      (1)頂層內(nèi)支撐施工完成后,采用挖掘機(jī)繼續(xù)清理基坑內(nèi)填土。

      (2)填土清理至+210.7 m高程時,安裝底層內(nèi)支撐和圈梁。

      3.4?施工步驟四

      進(jìn)行承臺施工區(qū)域機(jī)械放坡開挖,開挖至設(shè)計標(biāo)高后,埋設(shè)樁基護(hù)筒。為避免護(hù)筒偏位采用型鋼將12個樁基護(hù)筒連接,連接完后回填至基巖頂面。

      3.5?施工步驟五

      (1)修筑圍堰進(jìn)出土坡便道,臨時切除土坡便道處外漏鋼板樁圍堰。圍堰內(nèi)土坡便道長20.6 m,高6.3 m,坡度為30%,滿足旋挖鉆(最大爬坡能力35%)出行需要。圍堰外便道接U型圍堰施工便道。

      (2)旋挖鉆機(jī)進(jìn)入圍堰,開始鉆孔樁施工。具體如圖4所示。

      3.6?施工步驟六

      (1)鉆孔樁施工完成,采用鋼板封閉旋挖鉆進(jìn)出坡道開口,再次進(jìn)行承臺基礎(chǔ)開挖。

      (2)鑿除樁頭,綁扎承臺鋼筋,立模板,澆筑承臺。

      3.7?施工步驟七

      (1)承臺施工完成,填土至承臺頂面。

      (2)施工墩身,墩身施工期間的最高水位為+219.0 m。

      4?圍堰施工關(guān)鍵工藝介紹

      4.1?鋼板樁插打

      根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況及施工條件,本工程鋼板樁圍堰采用單獨(dú)打入法。即先由工程測量人員對鋼板樁圍堰軸線進(jìn)行精確測量放線,采用鋼板樁作為導(dǎo)向樁,并對其進(jìn)行間隔設(shè)置,采用掛繩線作為導(dǎo)線,并利用該導(dǎo)線對鋼板樁的軸線進(jìn)行控制。從一個角部開始對其進(jìn)行逐塊插打。鋼板樁在插打的過程中不得停頓。

      對鋼板樁進(jìn)行插打時,采用打樁機(jī)先對鋼板樁進(jìn)行吊起,然后采用人工進(jìn)行扶正就位。鋼板樁在插打前先對河床底部標(biāo)高進(jìn)行詳細(xì)摸底,從而核算出每塊鋼板樁的具體插打深度,以保證其插打效果為最佳。

      對鋼板樁的詳細(xì)情況摸底清楚后即可插打鋼板樁,先從上游開始進(jìn)行插打,然后往兩邊逐根進(jìn)行插打。鋼板樁的插打垂直度控制是極其關(guān)鍵的一環(huán),尤其是第一根鋼板樁的插打,要從兩個面對其進(jìn)行控制,插打后如不垂直應(yīng)對其進(jìn)行局部調(diào)整,從而確保后面鋼板樁的垂直度不受影響。

      4.2?鋼板樁拔除

      當(dāng)水中基礎(chǔ)全部施工完畢后,即可對支撐和鋼板樁進(jìn)行全部拆除,先對基坑進(jìn)行回填,然后拔出鋼板樁。拔樁施工從下游開始,拔樁時宜用射水、錘擊等松動措施。

      5?圍堰計算分析

      5.1?土圍堰計算

      結(jié)合圍堰施工步驟,計算時取3種工況對鋼板樁圍堰進(jìn)行計算,具體見表1。

      5.1.1?基本參數(shù)

      (1)材質(zhì)

      鋼板樁材質(zhì)為Q295bz,截面特性W=2 270cm3,允許應(yīng)力[σ]=295/1.7=175 MPa。

      (2)土層

      根據(jù)現(xiàn)場勘測提供的地質(zhì)資料,承臺面以下覆蓋層均為粉質(zhì)泥沙巖。本計算根據(jù)規(guī)范提供參考值取值計算(《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》P.56)。砂土容重取γ=19.5 kN/m3,浮容重近似取γ=9.5 kN/m3,內(nèi)摩擦角取φ=35°。

      主動土壓力系數(shù):Ka=tan2(π/4-35°/2)=0.27;

      被動土壓力系數(shù):

      Kp=tan2(π/4+35°/2)=3.69。

      5.1.2?工況一計算

      (1)鋼板樁入土深度計算[2]

      設(shè)+214.5 m以下入土深度為y:

      ea?水=10×(y+1.8)=10(y+1.8)[3]

      ea?1=19.5×2×0.27=10.53

      ea?2=10.53+9.5×(1.8+y)×0.27=10.53+2.57(y+1.8)

      ep?1=19.5×y×3.69=71.96y

      計算入土深度底土壓力強(qiáng)度等于零的點(diǎn),K=2。

      71.96y×2=2.57×(y+1.8)+10.53+10(y+1.8)

      計算得y=0.25。

      經(jīng)計算P/0=37.6 kN。

      P/0=(19.5×2×3.69-9.5×0.27-10)x2/6

      x=1.31

      t=x+y=1.56

      入土t?0=1.56×1.15=1.79 m,現(xiàn)場采用9 m長鋼板樁,樁底標(biāo)高208.6 m,設(shè)計入土深度為:

      (210.7-208.6)=2.1 m>t0=1.79 m,符合要求。

      (2)鋼板樁受力計算

      鋼板樁彎矩見圖5。

      σ=M/W=28.7 kN·m/2 270 cm3=12.6 MPa<175 MPa,符合要求。

      (3)圈梁和內(nèi)支撐計算

      圈梁彎矩和內(nèi)支撐軸力云圖見圖6~7。

      圈梁計算:

      σ=M/W=1 285 900 000/17 977 418=71.8 MPa<170 MPa[1],符合要求。

      內(nèi)支撐計算:

      σ=F/A=1 986 000/0.807/31 101=79.1 MPa<170 MPa,符合要求。

      5.1.3?工況二計算

      9 m鋼板樁圍堰內(nèi)填土不考慮。

      ea?水=10×8.4=84

      ea=9.5×5.9×0.27=15.1

      (1)鋼板樁計算

      σ=M/W=365.7 kN·m/2 270 cm3=161.1 MPa<175 MPa,符合要求。

      (2)底層圈梁和內(nèi)支撐受力計算

      圈梁計算:

      σ=M/W=2 658 500 000/26 966 127=98.6 MPa<170 MPa,符合要求。

      內(nèi)支撐計算:

      σ=F/A=4 021 100/0.856/44 786=104.8 MPa<170 MPa,符合要求。

      5.1.4?工況三計算

      (1)極限設(shè)防水位為+219.0 m時,進(jìn)行內(nèi)層鋼板樁受力驗(yàn)算(見下頁圖8)。

      9 m鋼板樁計算:

      考慮9 m鋼板樁圍堰內(nèi)填土。

      ea?水=10×10.4=104

      ea=9.5×5.9×0.27=15.1

      ep=19.5×2.1×3.69=151.1

      鋼板樁計算:

      σ=M/W=151.9 kN·m/2 270 cm3=66.9 MPa<175 MPa,符合要求。

      (2)極限設(shè)防水位為+219.0 m時,外層鋼板樁受力驗(yàn)算(見圖9)。

      ①鋼板樁入土深度計算

      設(shè)+214.5 m以入土下深度為y:

      ea?水=10×(y+4.5)=10(y+4.5)

      ea?1=9.5×y×0.27=2.57y

      ep?1=19.5×y×3.69=71.96y

      計算入土深度底土壓力強(qiáng)度等于零的點(diǎn),K=2。

      71.96y×2=2.57×y+10(y+4.5)

      計算得y=0.34

      經(jīng)計算P/0=28.5 kN。

      P/0=(19.5×2×3.69-9.5×0.27-10)x2/6

      x=1.14

      t=x+y=1.48

      入土t?0=1.48×1.15=1.7 m,符合要求。

      ②強(qiáng)度驗(yàn)算

      ea?水=10×6.41=64.1

      ea=9.5×1.91×0.27=4.90

      ep=19.5×1.91×3.69=137.4

      鋼板樁計算:

      σ=M/W=26.0 kN·m/2 270 cm3=11.5 MPa<175 MPa,符合要求。

      圈梁計算:

      M=80.4×32/8=90.5 kN·m

      σ=M/W=90 500 000/1 434 055=63.1 MPa<170 MPa,符合要求。

      內(nèi)支撐計算:

      σ=F/A=80 400×3/0.939/9 852=26.1 MPa<170 MPa,符合要求。

      5.1.5?計算結(jié)論

      通過對3種工況進(jìn)行設(shè)計驗(yàn)算,鋼板樁的入土深度滿足要求,在每種工況下鋼板樁的強(qiáng)度及圈梁、內(nèi)支撐的強(qiáng)度均符合設(shè)計要求。各桿件在滿足要求的情況下均有一定的安全貯備,各桿件截面的選用未造成材料的浪費(fèi),方案的設(shè)計較為合理。

      6?結(jié)語

      布克賽爾特大橋跨越舞水處采用連續(xù)梁,該連續(xù)梁2#墩位于水中,因承臺底面到極限設(shè)防水位的高度有14 m,并考慮到鋼板樁的入土深度,采用土圍堰與雙層鋼板樁相結(jié)合的支護(hù)形式。本文首先對圍堰的施工順序及關(guān)鍵工藝進(jìn)行詳細(xì)介紹,然后通過Midas Civil有限元軟件對其進(jìn)行建模并計算分析。通過計算可知,鋼板樁、圈梁及內(nèi)支撐的強(qiáng)度均滿足要求,所選用的桿件截面未造成材料的浪費(fèi),所設(shè)計的方案滿足現(xiàn)場施工的需求。該方案適用于深水基礎(chǔ)施工,可為以后類似工程提供可參考的依據(jù)。

      參考文獻(xiàn):

      [1]GB50017-2017,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].

      [2]周水興,何兆益,鄒毅松,等.路橋施工計算手冊[M].北京:人民交通出版社,1995.

      [3]趙明華.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程[M].武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2003.

      猜你喜歡
      符合要求圈梁雙層
      一種預(yù)制裝配式再生塊體混凝土圈梁的設(shè)計與試驗(yàn)研究
      半預(yù)制圈梁構(gòu)造柱砌體結(jié)構(gòu)變形量估計仿真
      墨爾本Fitzroy雙層住宅
      理清要求再解答
      “9”變成“6”
      次級通道在線辨識的雙層隔振系統(tǒng)振動主動控制
      裝配式構(gòu)造柱及圈梁加固砌體墻抗震性能計算
      傳統(tǒng)Halbach列和雙層Halbach列的比較
      分類思考 有序解答
      一種雙層寬頻微帶天線的設(shè)計
      安化县| 东至县| 霍邱县| 正蓝旗| 高唐县| 蒙阴县| 双鸭山市| 都匀市| 大庆市| 韶山市| 芷江| 岫岩| 偃师市| 镇康县| 仙游县| 华蓥市| 青冈县| 安塞县| 广汉市| 吉木乃县| 昌乐县| 磐石市| 清苑县| 曲水县| 平昌县| 海伦市| 西平县| 无为县| 平江县| 海林市| 武威市| 凌源市| 汾西县| 黄龙县| 舒兰市| 桃园市| 陈巴尔虎旗| 宜黄县| 迁安市| 湛江市| 巩义市|