第一篇：鋼板樁圍堰設計研究的論文

摘要：根據鋼板樁圍堰的實際受力狀況建立力學模型。通過理論計算確定鋼板樁圍堰的實際受力，并通過實際施工情況驗證該方法的可行性。比規范中采用的經驗算法具有更高的精確性和安全性，能夠更好的滿足工程施工需要。

關鍵詞：鋼板樁圍堰設計施工

目前，對于鋼板樁圍堰的設計主要是沿用《公路橋涵施工手冊》和教科書中的經驗算法。由于經驗算法帶有很大的近似性，并不一定能夠真實反映鋼板樁圍堰的實際受力狀況，有時會出現較大的偏差，給圍堰的使用帶來很多不安全因素。筆者在洪澤蘇北灌溉總渠大橋施工中，為避免出現較大的變形，在對鋼板樁圍堰設計時采用了理論算法。經實踐檢驗，理論算法能夠較為精確的反映圍堰的實際受力狀況，對于合理設置內支撐和減小封底厚度起到了重要的保證作用。

下面就鋼板樁圍堰的設計與施工做詳細論述：

1已知條件

1.1承臺尺寸：10.3m（橫橋向）×6.4m（縱橋向）×2.5m（高度），底部設計有10.7×6.8m×1.0m的封底砼。

1.2承臺及河床高程承臺頂面設計高程為h=5.0m，河床底高程為5.5m，河床淤集深度約為30cm。1.3水位情況正常水位：h常=10.8m（此時水深5.3m），最高水位hmax=11.5m（水深6.0m），圍堰設計時按最高水位考慮。

1.4水流速度因該橋位于水電站下游，水流較為湍急。設計時速V=1.0m/s，不考慮流速沿水深方向的變化，則動水壓力為：P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN式中：P-每延米板樁壁上的動水壓力的總值（KN）；H-水深（米）；V-水流速度（1.0m/s）；g-重力加速度（9.8m/s2);B-鋼板樁圍堰的計算寬度，B=10m；D-水的密度（10KN/m3）;K-系數，（槽形鋼板樁圍堰K=1.8~2.0，此處取1.8）。（參照《公路施工手冊》，假定此力平均作用于鋼板樁圍堰的迎水面一側。）

1.5河床水文地質條件河床土質良好，多為粘土、亞粘土，局部有亞砂土，承載力較強。圍堰基底至河床部分土質為粘土(層厚約2m)、亞砂土(硬塑狀態，很濕，層間無承壓水，層厚約為1m)。

2擬定方案

結合河床地質情況及施工要求，擬采用日本產鋼板樁進行圍堰施工，長度為15m，寬度為40cm，厚度為18cm。圍堰頂面標高擬定為12.5m，高出最高水位1.0m。圍堰設計圖3，所有內圍囹均采用56b工字鋼制作，節點采用焊接（施工中嚴格執行鋼結構施工規范）。為確保整個圍囹的剛度和穩定性，對每層中間一道工字鋼上面加焊型鋼并將上下四道工字剛用25#槽鋼焊接連接。在施工期間安排專人值班以防吊物碰撞。

3圍堰（支撐）內力計算

3.1確定受力圖式

3.1.1鋼板樁嵌制形式河床底部土質較為密實，假定鋼板樁底部嵌固于(鋼板樁入土深度)t/3=1.5m處，即承臺底2.0m處。（封底砼厚度采用50cm）

3.1.2動水壓力P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN

3.1.3河床土質為亞粘土，為不透水層，但考慮到鋼板樁施工中會引起板側土體的擾動，縫隙里充滿水，所以考慮水壓力的影響。土壓力計算取用浮容重，Υ''=19.4-9.8=9.6KN/m3，ιj=30~50Kpa，σ=100KPa。

3.1.4經分析可知迎水面為最不利受力面，以此為計算面。所承受荷載假定由兩根工字鋼平均承擔，計算兩根工字鋼的共同受力。由受力圖式可知，此結構為四次超靜定結構，因計算較為繁瑣，計算過程不在此詳細敘述，得出最大支撐力為2734.95KN，最大彎矩為1117.59KN。

4驗算鋼板樁的入土深度是否滿足要求

鋼板樁入土深度達4.5m，從橋位處地質勘探資料分析，持力層中無承壓水，如經計算各道支撐的受力均能滿足要求，可不驗算鋼板樁的入土深度。

5根據求得的內力驗算鋼板樁的受力狀態及變形情況

5.1應力由內力計算結果可知，Mmax=1117.59KN·M。鋼板樁外緣拉應力σ=Mmax/W=123MPa＜340MPa(容許應力)，滿足要求。

5.2變形經計算，各單元跨中變形值如表1所示。表1各單元跨中變形值單元號橫向位移（mm）

1721032455363

6驗算工字鋼的受力狀態

6.1軸向受力由計算可知，最大支撐反力發生在第二道圍囹處，其數值為2734.95KN，因工字鋼與鋼板樁連接處均采用焊接，且角撐剛度較大，不考慮其失穩，僅考慮縱向撓曲，系數取ζ=2，此時其承載力P=292.9×10-4m2×340×106N/m2/2=4980KN，安全系數n=4980/2734.95=1.8，其承載力滿足要求。

6.2橫向工字鋼的抗彎能力假定支撐反力P=2734.95KN平均作用在橫向工字鋼上（長度按8.8m計算），荷載集度q=2734.95/8.8=310.8KN/M。經計算，對工字鋼跨中產生的最大彎矩Ml/2=864.5KN·M。工字鋼抵抗彎矩M`=1000KN·M。安全系數N=1000/864.5=1.15（此處未考慮鋼板樁與工字剛的共同作用，實際情況應更為安全），承載力滿足要求。

6.3工字鋼撓度在上述彎矩的作用下，計算出工字鋼的跨中撓度L=14mm，滿足施工及使用要求。

7鋼板樁豎向承載力的驗算

因此鋼板樁圍堰將利用作為鉆機平臺，其承受的豎向荷載有：

7.1鉆機及其配套設備自重：150KN；

7.2支架及其他施工荷載：100KN；

7.3鋼板樁自重：1300KN；

7.4圍囹自重：300KN。合計：1850KN上述豎向荷載全部靠鋼板樁側摩阻力及其樁尖反力承擔，查相關規范及工程地質報告，計算如下:樁側摩阻力P1=（13.8+9.6）×2×5.7×10=2668KN;樁尖反力P2=117根×8.85E-3M2/根×100KPa=104KN合計:=2668+104=2772KN安全系數N=2772/1850=1.5，承載力滿足要求。

8圍堰整體穩定性驗算

鋼板樁圍堰的整體穩定性僅表現圍堰在動水壓力作用下的抗傾覆能力。該動水壓力與鋼板樁入土深度范圍內所受的土壓力相平衡。因鋼板樁圍堰底部嵌入地基中達4.5米，在動水壓力作用下所能承受的土壓力要比動水壓力要大的多，此處可不必驗算，其整體穩定性應能得到很好的保證。

9施工中注意事項

該鋼板樁圍堰在整個工程施工中極為順利，經實測各單元的變形與計算結果相符。施工中要注意以下幾點：

9.1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。剛開始時我們也采用此法，效果不是很理想，后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砂的方法，借助水壓力將細砂吸入接逢內而達到堵漏的目的，對于變形較大的接縫在圍囹安裝后用棉絮塞填。經現場實施，效果非常明顯，施工期間在圍堰內僅設置一臺潛水泵即可將漏水抽凈。

9.2圍囹的安裝圍囹的安裝應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，并安排專人負責施工期間的抽水工作。值得注意的是工字鋼與鋼板樁的連接，由于鋼板樁在插打過程中受多方面的影響，整個圍堰的側面順直度較差，工字鋼安裝后與鋼板樁之間有較大的間隙。為防止圍堰的變形，要求將工字鋼與鋼板樁之間的間隙全部用型鋼焊接支撐連接，圍堰的四個角更應加強。

10結束語

用理論算法進行鋼板樁圍堰的設計能夠較為真實的反映鋼板樁的實際受力狀態，從而具有較大的安全性。采用逐層抽水加固的施工方案較為方便，在基底土質良好的條件下可以實現“干法施工”，不需要采取水下封底，在質量上易于保證。

第二篇：QJZDQ-23-深基坑鋼板樁圍堰施工作業指導書

××××工程

編號：QJZDQ-23

深基坑鋼板樁圍堰施工

作業指導書

單位：

編寫：

審核：

批準：

×年×月×日發布

×年×月×日實施

深基坑鋼板樁圍堰施工作業指導書

適用范圍

鋼板樁圍堰施工適用于深水基坑，河床為砂類土、黏性土、碎石土及風化巖等地層。

作業準備

2.1內業技術準備

2.1.1技術人員認真閱讀、審核設計文件，熟悉規范和技術標準。

2.1.2根據現場實際情況確定深基坑鋼板樁圍堰施工方案，進行圍堰的設計與檢算。

2.1.2制訂施工安全保證措施，提出應急預案。

2.1.3編制技術交底資料，詳細向施工人員進行技術交底。

2.1.4施工人員進行上崗前技術培訓，考核合格后持證上崗。

2.1.4按照設計文件和規范要求，制訂試驗計劃并通過試驗確定配合比，確保試驗工作與現場施工相協調。

2.2外業技術準備

2.2.1對導線點和水準點進行導線和水準復測，布置測量控制網和水準基點。

2.2.2施工作業層中所涉及的各種外部技術數據收集，如現場放線、水位、地質等。

2.2.3做好現場施工調查，了解現場地理環境、地質地貌、交通、電力線、通訊線及影響插打鋼板樁的障礙物情況。

2.2.4主材、地材已經選定并經過試驗質量合格。

2.2.3了解沿線交通及影響設備進場障礙物情況，對不滿足要求的既有道路進行幫寬、加固。

2.2.4按施工施工方案合理組織打樁設備、鋼板樁進場及檢修，根據施工要求落實電力供應方案。

技術要求

3.1深基坑鋼板樁圍堰施工應滿足相關規范、驗收標準中的規定。

3.2鋼板樁圍堰的變形、尺寸應滿足施工方案和技術交底要求。

3.3圍檁、支撐的連接及加固應滿足施工方案和相關規范要求，不得擅自變更。

3.4圍堰頂面應高出施工期間可能出現的最高水位0.5米。

3.5對河流斷面被壓縮而引起的沖刷，應有防護措施。

3.6圍堰應做到防水嚴密，減少滲漏。

3.7圍堰內面積應滿足基礎施工的需要，同時滿足強度和穩定性的要求。

施工程序與工藝流程

4.1施工程序

鋼板樁圍堰，只是為了施工樁基礎承臺或擴大基礎所設的臨時圍堰結構，它的作用性質和混凝土沉箱圍堰結構是一樣的，需要施工完成后拆除，滿足環保要求。從測量放線、筑島開始經過插打鋼板樁，使之形成一種圍堰結構，便于樁基礎或擴大基礎的安全施工。

4.2工藝流程

圖4.1

基坑鋼板樁圍堰施工工藝流程

若無水

基底沖刷

抽

漿

混凝土封底

抽

水

滲水縫處理

鑿樁頭、檢測

施工準備

筑

島

場地平整

安裝導向架

打入鋼板樁

基坑開挖

設置支撐

基底平整

材料、設備進場

挖水槽、抽水

施工要求

5.1施工準備

5.1.1平整（修建）臨時施工便道（便橋），確保施工機具、施工材料進場道路暢通。

5.1.2架設施工電纜，確保工點施工用電正常。

5.1.3清除施工范圍內的地下及空中施工障礙物。

5.1.4設置軸線控制樁及水準基點樁。

5.1.5檢查鋼板樁，對不合格鋼板樁進行整修。

5.1.6筑島和場地平整，大型設備占位處要適當夯實，確保施工安全。

5.1.7測量放線：技術人員將平面位置與標高向施工人員交底。

5.2施工工藝

5.2.1筑島：插打鋼板樁應在筑好的島上平整好場地進行施工。筑島的材料應選用透水性好、易于壓實的土（砂類土、礫石、較小的卵石）且不小于含有影響島體受力及鋼板樁插打的塊體，筑島的尺寸，應滿足基礎施工的需要。

5.2.2安裝導向架：根據圍堰定位，在圍堰四周安裝導向架。導向架由導梁和圍檁樁組成，導向架位置不能與鋼板樁相碰。圍檁樁不能隨鋼板樁打設而下沉或變形。導向梁的高度適宜，要有利于控制鋼板樁的施工高度和提高工效，用經緯儀和水平儀控制導梁位置和高度。

5.2.3插打鋼板樁：插打順序應按施工組織設計進行，一般應由上游分兩側插打至下游合攏。插打必須有可靠的導向設備，沿導向架和已經插打完的鋼板樁鎖口逐步插打鋼板樁，插打過程中保證鎖口的緊閉性，在打樁過程中，為保證垂直度，用兩臺經緯儀在兩個方向加以控制。打入鋼板樁根據施工條件可以逐根或逐組打入。鋼板樁插打可用錘擊、液壓、振動或輔以射水等方法下沉，但在黏土中，不宜使用射水，錘擊時應使用樁帽。

5.2.4基坑開挖和支撐安裝：基坑開挖到設計標高后，安裝第一道圍檁和內支撐，嚴禁超挖施工，所用型鋼的連接和接長要符合設計要求。

5.2.5抽水堵漏：利用抓斗取土，當坑內積水到一定深度時即可抽水，然后繼續開挖。抽水深度大于支撐高度時，需加設支撐才能繼續開挖，嚴禁在設置支撐前超挖。在加設支撐時要檢查各節點是否頂緊，防止因抽水而出現事故。抽水速度不能過快，且要隨時觀察圍堰的變化情況。當鎖口不緊密漏水時，用板條、舊棉絮條等在內測嵌塞，同時在外側水面撒細煤渣與木屑等，任其隨水流自行堵塞。較深處的滲漏，可將煤渣等沉送到漏水處堵塞。

5.2.6封底：當滲水量較大，水泵不能滿足抽水要求，需要進行水下開挖，可采用混凝土封底方案。即遇水后，支撐布置工序暫停，使用高壓射水泵進行水下基坑開挖，使用吸泥機吸泥，必須保證基坑內水位要保持在最下一層支撐之上。基坑開挖至承臺底部標高以下一定深度后，即進行水下混凝土封底。封底后，再進行抽水，根據支撐布置，要邊抽水邊設置支撐，嚴禁抽水過深，要隨時觀察圍堰變化情況，有問題及時處理。

5.2.7拔樁：在鋼板樁插打前，對插入土層內部的鋼板樁內外兩側涂刷瀝青，減少拔樁的摩擦力。鋼板樁拔樁前，先將圍堰內的支撐，從下到上陸續拆除，并陸續灌水至高出圍堰外地下水位1～1.5m，使內外水壓平衡，使板樁擠壓力消失，并與部分砼脫離(指有水下砼封底部份)。再在下游選擇一組或一塊較易拔除的鋼板樁，先略錘擊振動各拔高1～2m，然后依次將所有鋼板樁均拔高1～2m，使其松動后，再從下游開始分兩側向上游挨次拔除，對樁尖打卷及鎖口變形的樁，可加大拔樁設備的能力，將相鄰的樁一齊拔出，必要時進行水下切割。

勞動組織

6.1勞動組織模式：采用架子隊組織模式。

6.2施工人員應結合工前確定的施工方案、機械、人員組合、工期要求進行合理配置。

表6.1

每班組作業主要勞動力需要量表

序號

工種名稱

人數

備注

技術、試驗、質檢

3-4人

安全員

1人

工班長

1人

電焊工

電工

1-2

裝吊工

2-4人

司機

4-6人

普工

10～15

材料要求

7.1施工所需鋼材等根據設計數量配備，所有原材料必須檢測合格才能使用。

7.2新鋼板樁應有出廠合格證，機械性能和尺寸符合有關技術標準的規定。經整修或焊接的鋼板樁，應經同類型的鋼板樁作鎖口通過試驗檢查。驗收后的鋼板樁應分類、編號、登記存放，鎖口內不得積水。

7.3鋼板樁堆存、搬運、起吊時，不得損壞鎖口和產生由于自重而產生的變形

7.4鋼板樁接長應等強度焊接。

機具設備配置

表8.1

機具設備配置

序號

設備名稱

單位

數量

備注

履帶起重機

臺

柴油震動錘

套

長臂挖掘機

臺

自卸汽車

臺

質量控制及檢驗

9.1

嚴格執行現行的施工技術指南和質量驗收評定標準。

9.2

嚴格按照設計文件及設計圖紙組織施工。

9.3鋼板樁插打和就位質量應符合下列規定：

⑴合龍時楔形樁上下口寬度差不應大于樁長2％；

⑵到達設計高程后的傾斜度不應大于1％；

9.4將鋼板樁運到工地后，詳細對其檢查、丈量、分類、編號，同時對兩側鎖口用一塊同型號長2～3m的短樁采用檢查小車進行檢驗。

9.5鎖口通不過或樁身有彎曲、扭曲、死彎等缺陷，采用冷彎，熱敲（溫度不超過800～1000℃），焊補、鉚補、割除、接長等方法加以整修。同時確保接頭強度與其它斷面相等，接長焊接時，用堅固夾具夾平，以免變形，在焊接時，先對焊，再焊接加固板，對新樁或接長樁、在樁端制作吊樁孔。檢查小車示意圖如下：

小

車

短標準樁

受檢查樁

已檢查的鋼板樁堆置場

未檢查的鋼板樁堆置場

小車

絞車

組樁及單樁的鎖口內，涂以黃油混合物油膏（重量配合比為：黃油：瀝青：干鋸末：干粘土=2：2：2：1），以減少插打時的摩阻力，并加強防滲性能。

9.6插打鋼板樁過程中，當導向設備失敗，鋼板樁頂達到設計高程時，平面位置允許偏差：在水中打樁為20cm，在陸地打樁為10

cm。

安全及環保要求

10.1

安全要求

10.1.1施工現場設置安全圍欄、安全爬梯、照明設備、安全標語和安全警示標志。

10.1.2施工機械設備使用前進行強制性的安全檢查，加強保養，使其保持良好的工作狀態及具備完好的安全裝置,機械設備按照規定周期進行檢修和例行保養。

10.1.3所有機械設備的操作人員經過嚴格培訓，持證上崗，并嚴格遵守操作規程，嚴禁違章作業。

10.1.4嚴格按照施工現場安全用電規程的要求，進行施工現場電力設施的布置和使用。非專業人員不使用和操作專業電力機械和供電設施,用電施工機械設施安裝觸電保護器。

10.1.5所有施工人員均佩戴安全帽，高空作業拴系安全帶，并張掛安全網。

10.1.6交叉施工的工程項目，在施工前了解交叉施工工作內容、施工時間，安全注意事項等，必要時派專人進行協調、防護，確保安全。

10.2

環保要求

10.2.1施工現場做到布局合理，場地平整，機械設備安置穩固，材料堆放整齊。

10.2.2施工中不得造成與施工范圍無關的其他建筑物的穩定破壞，保持周圍環境協調，嚴格保護用地界以外的植被、樹木。

10.2.3施工完畢后，及時進行施工場地清理，原材料及施工機具堆碼、擺放整齊，機械車輛停放有序，保證施工場地整潔、美觀。

10.2.4生產機生活垃圾應用封閉運土車運走，不得隨處遺撒。

10.2.5夜間施工燈管集中照射，避免燈光擾民。

10.2.6施工現場和施工便道要采取有效的揚塵措施。

10.2.7機械施工噪聲大，夜間施工對附近居民造成影響，應協調好關系。

10.2.8施工單位應當采取措施控制污染，做好施工現場的環境保護工作，防止污染當地水域。

10.2.9生活場地和施工現場的生活垃圾，應集中堆放，及時在指定地點進行處理。

第三篇：鋼板樁合同

支護拉森鋼板樁施工承包合同

發包方(甲方):

承包方(乙方):

根據《中華人民共和國》和《建筑安裝工程承包合同條例》及有關規定，結合本工程的具體情況，簽訂本合同，共同遵守。

第一條：工程名稱：

施工地點：

第二條：工程內容：

基坑支護打拔拉森鋼板樁，為Ⅳ型拉森鋼板樁單根樁長9米/12米/15米。內容包括拉森鋼板樁場內轉運、堆放、打拔等。拉森鋼板樁工程量按實計算。

第三條 承包方式

包工期、包機械、包進退場費、包安全、包質量、包文明施工。

第四條

甲、乙雙方的主要責任：

一、甲方主要責任：

1、負責提供具備施工條件的工作面及及運輸通道給乙方，協調好同場的其他施工隊伍。

2、開工前搞好三通一平，施工放線，確定施打鋼板樁的準確位置。

3、甲方負責提供準確的地下管線位置資料（如水管、電纜、光線等物件）因甲方提供的資料不準確造成施工引導的一切損失由甲方負責。

二、乙方主要責任：

1、施工人員進場前組織好接受甲方有關的安全、文明施工的教育培訓及登記注冊，辦理進場手續。

2、做好現場的安全生產，文明施工工作。按甲方現場的有關安全、文明施工規定執行。

3、乙方在施工過程中，不能違反操作規程由于乙方原因造成的質量安全及人員傷亡事故問題均由乙方負責。

第五條 施工單價及工程量

采用綜合單價包干的形式進行計價的項目（開票增加稅金3%），完工后按綜合單價包干進行結算，工程量按實際發生調整。打拔拉森鋼板樁9米施工單價為

元/根計算（含30天租賃費）；

打拔拉森鋼板樁12米施工單價為

元/根計算（含30天租賃費）；

打拔拉森鋼板樁15米施工單價為 元/根計算（含30天租賃費）；工程量鋼板樁約為

根，圍檁 元/T（含30天租賃費），工程量約 米（理論重量按0.172噸/米）。工程量按實結算。

以上單價均不含稅金。

暫定不含稅總價約為： 元。

第六條 付款辦法

施工完成并付至合同價的30%，拔樁時再付40%，余款在辦理結算完成后付清。

第七條工程質量標準：

工程質量標準按現行的建筑基坑支護技術規程（JGJ-99）質量驗收標準執行,并按建設方認可的支護方案，進行實施，確保施工質量安全。

第八條 其他事項:

1、支護鋼板樁施工使用期為 30 天，自完成交付使用第1天計，逾期鋼板樁使用租金樁長9米/12米，0.45元/天·米，樁長15米，0.55元/天·米，圍檁使用租金5元/天·噸計算給乙方。

2、拔樁如超過兩批次，每次補貼設備進退場費2000.00元。

3、本合同一式兩份，甲、乙雙方各執一份，雙方簽字、蓋章后生效。工程完畢甲方付清工程款后自動失效。

4、本合同未盡事宜，由雙方協商解決。

發包方：（甲方）

承包方（乙方）：

代表簽名：

代表簽名：

年

月 日

****年**月**日

第四篇：論文：軟弱地基下基坑鋼板樁設計

軟弱地基下鋼板樁支護設計

（廖昭 朱春來）

摘要：作為深基坑支護方式的一種，鋼板樁支護具有不受場地限制、安全環保經濟、施工速度快、止水效果好等一系列優點，在眾多巖土工程中得到廣泛應用。本文以廣中江高速公路第TJ12合同段番中大橋P6承臺鋼板樁支護設計為例，分析了在覆蓋層較厚的軟弱地基環境下鋼板樁支護設計的技術要點，對鋼板樁受力計算及設計要點及進行了介紹，可為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：鋼板樁；軟弱地基；設計要點；受力計算

1、工程概況

1.1 承臺概況

廣中江高速公路第TJ12合同段番中大橋P6承臺位于廣州市番禺區洪奇瀝水道東岸河提內側，承臺為方形帶圓倒角承臺。承臺長寬高為9.1m?9.1m?4m，承臺頂標高+0.418m，原地面標高為+1.0m。該標段征地紅線范圍較窄，承臺兩側為魚塘塘基，順橋向靠江側為河堤。由于場地受限，無法采用放坡開挖，則考慮采用鋼板樁支護后垂直開挖。1.2 地質條件

該項目路線地處珠江三角洲海陸交互沉積平原，該地區河堤縱橫，地表水系發達，岸上橋址位置則多為魚塘，淤泥覆蓋層厚度較大，厚約14m～27m，局部含較多砂粒或呈淤泥質粉細砂、淤泥質亞粘土。

番中大橋P6位置地質情況從上至下依次為18m淤泥，2.3m粉質黏土，強風化花崗巖，中風化花崗巖。從地勘情況來看，承臺基坑開挖深度（擬開挖4.8m）及鋼板樁打入深度（擬采用15m鋼板樁）均未超出淤泥層。地勘資料顯示該處淤泥重度為1.7kN/m，內摩擦角為13?。

32、鋼板樁設計

2.1 圍堰尺寸擬定

本著安全可靠、經濟適用、施工方便的原則來擬定鋼板樁圍堰的結構尺寸。首先根據現場測量給出的原始地面標高，計算出承臺底距原地方4.582m，封底混凝土厚度設計為20cm，因此開挖深度擬定4.8m。

承臺長寬為9.1m?9.1m，考慮模板施工位置，承臺邊距鋼板樁圍堰側壁應滿足一定施工距離，因此鋼板樁圍堰尺寸擬定為12m?12m。在考慮該尺寸時需注意鋼板樁截面形式及圍檁材料截面的高度，計算承臺模板與鋼板樁壁之間的施工距離時應扣除鋼板樁有效高度及圍檁材料截面高度。

圖2-1 鋼板樁有效高度示意

2.2 鋼板樁型號及支撐形式選擇

支撐是為減少鋼板樁樁身內力，抵抗圍堰外部荷載的主要構造。支撐主要由圍檁和對稱、斜撐或者錨桿構成。圍檁一般由型鋼緊貼鋼板樁，并連成整體，形成閉合框架。為減少圍檁型鋼的跨度，可以在圍檁之間設置對稱、斜撐或者錨桿。鋼板樁簡化計算方法按支撐層數分為無錨（懸臂）、單錨（一道支撐）及多錨（兩道及兩道以上支撐）三種。

根據施工經驗和工程實際情況，該承臺采用一次澆筑為宜，因此為避免圍檁支撐與承臺鋼筋混凝土空間位置沖突，在鋼板樁圍堰頂口高出承臺30cm位置設置一道圍檁支撐較為合適。因此鋼板樁入土深度按單錨式鋼板樁計算。（1）荷載計算

考慮距基坑邊緣1.5m處有車輛荷載q?30kN/m2，當土的內摩擦角為13?，被動土壓力系數k?1.3。

1.5q=30kN/m2R0RCyq0C4.8AyeAheAqAeAheAqSxtP0Se-(e +e)pAhAqOepeAeAq

圖2-2 鋼板樁壓力分布圖

13???yq?1.5?tg2?45????2.37m

2??被動土壓力系數：KP?tg?45??主動土壓力系數：Ka?tg?45??22??13????1.58 2?13????0.63m 2???基坑底處主動土壓力壓強：eA?rhKa?17?4.8?0.63?51.41kN/m2 基坑底處車輛荷載產生的壓強：eAq?qKa?30?0.63?18.9kN/m 基坑底處合壓強：Pb?eA?eAq?51.41?18.9?70.31kN/m（2）y值計算

y為板樁上壓強為零的點距基坑底的距離，即圖上S點到A點的距離。在S點處板樁的被動土壓力等于板樁墻后的主動土壓力，即：

2rK?KP?y?Pb?rKay

y?Pb70.31??2.90m

r?K?KP?Ka?17??1.3?1.58?0.63?（3）按等值梁法計算鋼板樁最大彎矩及支反力

單錨深埋鋼板樁可以視為上端為簡支，下端為固定支承，采用等值梁法計算較為簡便。其基本原理如圖2-3所示。梁CD一端為簡支（支點為C點），另一端為固定端（D點），正負彎矩在S點發生轉變。取梁CS段，并于C點設一自由支承形成CS梁，則該梁上的彎矩值不變，此CS梁即為CD梁上CS段的等值梁。而該梁正負彎矩發生轉變的S點即為鋼板樁上土壓力等于零的點，支點C即為單錨鋼板樁頂端支撐作用點。

CSDC圖2-3 等值梁法示意圖

D

按簡支梁計算等值梁的C點及S兩支點反力（R0和P0），C點彎矩為0，即

?MC?0

P0?h?y??212111?h?eA?y?(y?h)?eA?(yq?h)?h?yq?eAq 32232112.91?4.82?51.41??2.9?(?4.8)?51.41??4.82?2.372??18.9232P0?3?128.49kN

?4.8?2.9?

垂直于鋼板樁方向合力為0

?Q?0

R0?P0?R0?1?h?y?eA??h?yq?eAq 21?4.8?2.9??51.41??4.8?2.37??18.9?128.49?115.37kN 2（4）計算鋼板樁最小入土深度t

根據P0和前端被動土壓力對板樁底部（O點）的力矩相等

P0?r?K?Kp?Ka?6x2

x?6P06?128.49??5.64m

17?1.3?1.58?0.63?r?K?Kp?Ka?

最小入土深度t0?y?x?5.64?2.9?8.54m

實際入土深度T?1.1t0?1.1?8.54?9.39m

板樁總長L?h?T?9.39?4.8?14.19m，擬用15m長拉森鋼板樁。（5）鋼板樁截面選擇

板樁所受彎矩最大值處剪力為零，設剪力為零處距板樁頂為x，則：

R0?12xrKa??x?yq?qKa?0 21115.37??17?0.63x2?30?0.63?x?2.37??0 整理得：

x?3.53x?29.91?0

2x?3.98

?12x?x?yq??Mmax?R0x??rxKa?qKa?232????

?1?3.98?3.98?2.37??115.37?3.98???17?3.982?0.63???17?0.63??338.02kN?m32?2?

采用符合日標JIS A 5528拉森Ⅳ型鋼板樁，材料為SY295，屈服強度?f??295N/mm2，截面系數W?2270cm，取2倍安全系數。30.74Mmax0.74?338.02?1031f???110.2MPa??f??147.5MPa

W2270?10?622.3 圍檁及支撐持驗算

雙拼工40圍檁32工40圍檁工40斜撐20040 28=1120地面線480400P6承臺外輪廓線11430.0-3.5821200150020φ400鋼管十字撐A砂漿墊層P6承臺基坑底鋼板樁A120020045鋼板樁平面圖A-A

圖2-4 圍檁及內支撐示意圖

圍檁及支撐的設計盡量考慮采用施工現場現有材料，該鋼板樁支護的圍檁及內支撐布置形式如圖2-4所示：矩形圍檁采用雙拼工40型鋼倒置緊貼鋼板樁壁，每個倒角布置一道雙拼工40斜撐，十字對稱采用φ400鋼管。

采用有限元軟件miads civil對圍檁及內支撐進行實體建模。模型中將圍檁4個角點進行DZ、RX及RY方向上的約束（Z方向為垂直與地面），土壓力加載示意如圖2-5所示，內力計算結果如圖2-6及圖2-7所示：圍檁為軸心受壓構件，最大彎矩在鋼管十字撐支撐位置，為160.6kN/m，最大軸力為452.1kN；鋼管十字撐考慮自重，為軸心受壓構件，最大軸力為480.1kN。

圖2-5 圍檁及內支撐荷載示意圖

圖2-6 圍檁及內支撐彎矩圖

圖2-7 圍檁及內支撐軸力圖

（1）雙拼工40圍檁驗算

雙拼工40計算參數：截面面積A=172.2cm2，截面模數W=2180 cm3，截面回轉半徑i=15.8cm，屈服強度fy=235MPa，?f?=170MPa，彈性模量E=200GPa，計算長度l?11.6m。根據受力圖得知圍檁均布荷載q?115.37kN/m。

長細比??l1160??73.42 i13.9N??A式中，?mMmax452.1160.6???114.68MPa?f?215MPa

452.1??N?0.73?172.21.05?2180?1?0.8?W?1?0.8'???3325.6??NE??fy235?

—回轉半徑，?； ?73.42，根據《鋼結構設計規范》附表C-2查得穩定系數?=0.73。?m —等效彎矩系數，?m?0.65?0.35M1?1。M2? —與截面模量對應的截面塑性發展系數，?=1.05，；

'2222' —參數，NE??EA/?1.1???3.14?200000/(1.1?73.42)?3325.6kN； NE

（2）φ400鋼管十字對撐穩定性驗算

十字對撐采用400鋼管。截面面積A=111.12cm2，考慮自重q=87.2kg/m，回轉半徑i=13.9cm，截面

模量W=1067.8cm3，屈服強度fy=215MPa，?f?=170MPa。

長細比??l1160??83.45 i13.91?87.2?11602N?mMmax480.18????78.6MPa?f?215MPa480.1?A0.67?111.12????N1.15?1067.85?1?0.8?W?1?0.8'??2536.11??NE??

式中，?

—回轉半徑，?fy235； ?83.45，根據《鋼結構設計規范》附表C-2查得穩定系數?=0.67。?m —等效彎矩系數，無橫向荷載和端彎矩時?m?1。

? —與截面模量對應的截面塑性發展系數，?=1.15，；

'2222' —參數，NE??EA/?1.1???3.14?200000/(1.1?83.45)?2536.11kN； NE3、結語

目前廣中江高速公路番中大橋2個P6承臺均已施工完成，鋼板樁頂口及圍檁變形量較小，支護結構安全得以驗證。在軟弱地基下的鋼板樁支護設計過程中需注意以下幾點：

1.等值梁法是鋼板樁支護計算中比較安全的方法，結果偏于保守，適用于工程數量不多，規模較小的鋼板樁支護計算。

2.通過過程計算可以發現土的內摩擦角?對計算結果影響非常大，土的內摩擦角?值一般由工程地質勘查報告提供，如果地勘點距施工地點距離較遠或者周圍地勘點較少導致報告所給出的?值參考價值不大可再進行第二次勘查測定。

3.對于土層有變化的時候可取鋼板樁深度范圍內的土層參數加權平均值。

4.在鋼板樁設計過程中一般還應對開挖至一定深度后還未施工圍檁及支撐時的工況進行驗算，該基坑開挖1m后完成圍檁及支撐施工，再繼續開挖至設計標高，該施工方法偏于安全。

5.基坑尺寸和圍檁設計一定要對施工空間位置進行充分考慮，特別是基坑寬度、圍檁及支撐的布置位置、材料高度，以避免鋼板樁支護施工完成后永久結構物施工空間不足。

參考文獻

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第五篇：鋼板樁拆除方案

鋼板樁斜支撐拆除方案

一、編制目的：

1、為保證施工現場基坑工程施工安全。

2、為保證鋼板樁外部砼樁無側向傾斜。

3、因地制宜，科學組織施工，加快施工進度，提供維護質量。

二、工程概況：

干熄焦本體基礎施工。本體基坑外有設備基礎、預制樁、基坑四周已有鋼板樁進行圍護，本體基礎已經施工▽-5.630，現需進行上部施工至▽0.220.三、施工準備

1、辦理各種手續：

2、組織設備人員進場

四、施工方法

由于我單位施工在▽-6.250底板已經澆筑完成，需要進行上部施工，因此我單位需將上部圍檁拆除，拆除方法如下：

1、在▽-6.000至▽-6.500之間用C20砼澆筑環形砼帶，用于抵抗外部荷載，代替現在的▽-5.500圍檁及支撐。

2、將▽-5.500及▽-3.500內斜支撐拆除，保留圍檁及內角斜支撐（如圖1）

3、在施工本體基礎至▽0.220后回填土前拆除余下圍檁，進行回填并夯實

4、在拔出鋼板樁前應將鋼板樁內側土方填至▽-3.000，保證內側土方高于外側使在拔出樁后兩側保證水平土壓力近似相同，保證鋼板樁外的砼樁無側向壓力，無產生傾斜。（注：具體拆除方案及計算見拉森鋼板樁施工方案）