大直径钢护筒入土深度计算
灌注桩钢护筒全孔的长度计算

灌注桩钢护筒全孔的长度计算灌注桩钢护筒全孔的长度计算是指在施工过程中,根据已知条件计算出钢护筒在地下的沉入深度,以确保其稳定性和承载力。
钢护筒是一种常用的施工材料,在土木工程中应用广泛。
下面将详细介绍灌注桩钢护筒全孔长度计算的相关内容。
灌注桩钢护筒全孔长度计算的基本原理是根据抵抗外力和土壤的承载能力,确定钢护筒的埋入深度。
在进行计算之前,需要了解以下几个关键信息:1.地下土层及土层特性:首先需要对土层进行勘探,了解地下土层的厚度、结构、物理特性等。
不同土层的承载能力有所差异,因此在计算中需要根据具体情况进行判断。
2.钢护筒的材质和尺寸:钢护筒一般由钢板制成,具有一定的强度和刚度。
在计算过程中,需要知道钢护筒的直径和壁厚,以及其材质的力学性能参数。
3.施工荷载:灌注桩在实际使用过程中会受到各种荷载的作用,如建筑物的荷载、地震力等。
根据具体情况,需要计算施工荷载对灌注桩和钢护筒的影响。
在进行灌注桩钢护筒全孔长度计算时,一般遵循以下步骤:1.了解地下土层和土层特性:通过土质勘探报告等方式获取地下土层信息,包括地下土层厚度、土层结构、土壤类型、土壤的承载能力等。
根据不同的土质特征,选择相应的土壤参数进行计算。
2.确定设计施工荷载:根据项目的具体情况确定施工荷载,包括建筑物荷载、风荷载、地震荷载等。
根据所选用的设计规范,计算出相应的荷载值。
3.计算自重荷载:根据钢护筒的尺寸和材料密度,计算出其自重荷载。
自重荷载是指钢护筒本身所受的重力作用。
4.计算土压力:根据地下土层的特性和施工过程中的工况,计算出土壤对钢护筒的侧向和顶部施加的压力。
5.计算桩身受力:根据钢护筒的几何尺寸和所受荷载,计算出钢护筒的受力情况,包括抗弯、抗剪和抗压等。
6.确定钢护筒全孔长度:根据上述步骤计算得到的各项数据,综合考虑桩身的稳定性和承载能力,确定钢护筒的全孔长度。
全孔长度即表示桩身完全埋入土中的深度。
需要注意的是,灌注桩钢护筒全孔长度的计算只是一种理论推算,实际施工中还需要结合工程实践和现场情况进行调整。
钢护筒工程量

对于钢护筒应注意以下5点:
①由于定额中钢护筒在干处考虑了周转摊销,水中则按全部设计质量计算,并根据设计规定的回收量计算回收金额。
所以必须根据实地调查的水位计算出钢护筒在干处和水中的数量及质量。
②如果在水中采用围堰,则按陆地情况考虑,不再全长使用钢护筒。
③一般情况下,每节护筒长按2m制作(使用长度根据需要拼表),当在干处埋护筒时,设计上一般要求入土深为1.8m,四周夯填0.2m粘土,总长为1.8m+0.2m=2m。
所以,干处埋护筒时,其长度按2m计算。
④水中埋护筒时,当水深为5m 以内时,一般设计要求入土深度为3m,护筒实际长度为5m+3m=8m。
因此,水中埋护筒且当水深为5m以内时,其护筒实际长度应按8m计算。
来源:考试大
⑤护筒直径的确定。
护筒直径可参照桥梁施工规范的有关规定确定。
护筒直径与钻机类型、地质情况有关,一般情况下,按桩径加0.2m左右即可。
如溪尾大桥17根水中梳子地的施工,原设计按水深3.51m布置4m高的竹笼围堰筑岛作为施工作业平台,但实测水位达到6.51m。
因此,设计变更改为采用“水中平台”施工方案,搭设水中钻孔作业平台,埋设整体式钢护筒(采用DZJ60型振动式沉拔桩锤沉埋,进入风化层50cm以上),十字型钻头冲击钻机或牙轮钻循环机成孔。
在设计变更金额计算中,水中钢护筒按全部设计质量计算,仅此护筒一项就增加金额53万元。
问题:钢筒使用在哪些类型的桩基?钢筒工程量如何计算?干处与水中工程量如何确定?设计没有给出回收量时,如何考虑回收金额?。
护筒计算

内径2.8m的钢护筒计算一、已知参数:1、护筒参数:内径D=2800mm臂厚t=6mm外径D=2812mm2、水深度:h=13m二、模板受力计算:1、混凝土侧压力1)混凝土侧压力标准值F1=0.22*γc*t0*β1*β2*V^0.5=121.4KN/m2混凝土重力密度γc=24KN/m3新浇混凝土的初凝时间t0=200/(T+15)新浇混凝土的初凝时间=10.00hT=10℃外加剂影响修正系数β1=1混凝土坍落度影响修正系数β2=1.15混凝土浇注速度V=4m/hF2=γc*H=312.0KN/m2混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝H=13m土顶面的总高度混凝土侧压力标准值F1标=min(F1,F2)=121.4KN/m22)混凝土侧压力设计值Fa=F1标*γ1*γ2=123.9KN/m2荷载分项系数γ1=1.2荷载折减系数γ2=0.853)倾倒混凝土时产生的水平力标准值F2标=6设计值Fb=F2标*γ1*γ2=7.1KN/m2γ2=0.85 4)荷载组合F'=Fa+Fb=131.0KN/m2 2、水对模板产生的侧压力:混凝土的计算高度:h=F1标/γc=5.1m 砼计算高度处水产生产侧压力:Fh=γc*h=50.6KN/m2 3、模板所受最大侧压力:P=F'-Fh=80.4KN/m2三、结构选型与检算:1、面板检算:按三跨连续梁进行计算:1)面板选型及参数:面板:δ=6mm截面惯性矩I=18.00mm4截面抵抗矩W=6.0mm3 2)计算取值:板宽取值:B=1mm跨度:a=320mm则面板所受荷载:q=0.080N/mm 3)受力计算及检算:(1)强度检算:支座最大弯矩:M=0.08*q*a^2=658.7N.mm 跨中最大弯矩:M=0.1*q*a^2=823.4N.mm 面板最大内力为σ=1.5*M/W=164.7N/mm2所选面板或肋间距满足条件。
最大剪力:V=0.6*q*a=15.44N=5.1N/mm2所选面板或肋间距满足条件。
钢护筒的计算书

钢护筒长度计算书0#台:0#台的12根桩直径为1.2m,采用内径为1.5m的钢护筒,壁厚1mm。
每延米自重为:W=0.02466×(D-t)×t=0.02466×10×(1520-10)=297.89Kg/m;采用下面的公式(人民交通出版社的《桥涵》)计算:钢护筒的入土深度L=[(H+h)r w-Hr0]/(r d-r w)=(2.73×11-1.13×10)/(16.83-11)=3.21m.安全系数取2.0钢护筒的实际长度为:L=3.21×2.0=6.43m注:h=1.0+0.6=1.6m;(水头+潮差)H=0.8+0.33=1.13m; (水均高潮差+海底高差)淤泥的饱和容重:r d=(△+e)×r0/(1+ e)=(2.58+1.501)×10/(1+1.501)=16.32KN/m3;砂土的饱和容重:r d=(△+e)×r0/(1+ e)=(2.65+1.0)×10/(1+1.0)=18.25KN/m3;平均容重:r d=(∑r id L i/∑L i)=(16.32*13.47+18.25*4.8)/(13.47+4.8)=16.83 KN/m3;其中:淤泥的厚度为:13.47m;砂土厚度为:4.8m;护壁泥浆比重取1.1钢护筒的总长:L=1.6+0.33+6.43=8.36m1#墩:1#墩的6根桩直径为1.2m,采用内径为1.5m的钢护筒,壁厚1mm。
每延米自重为:W=0.02466×(D-t)×t=0.02466×10×(1520-10)=297.89Kg/m;采用下面的公式(人民交通出版社的《桥涵》)计算:钢护筒的入土深度L=[(H+h)r w-Hr0]/(r d-r w)=(3.84×11-2.24×10)/(17.07-11)=3.27m.安全系数取2.0钢护筒的实际长度为:L=3.27×2.0=6.53m注:h=1.0+0.6=1.6m;(水头+潮差)H=0.8+1.44=2.24m; (水均高潮差+海底高差)淤泥的饱和容重:r d=(△+e)×r0/(1+ e)=(2.58+1.501)×10/(1+1.501)=16.32KN/m3;砂土的饱和容重:r d=(△+e)×r0/(1+ e)=(2.65+1.0)×10/(1+1.0)=18.25KN/m3;平均容重:r d=(∑r id L i/∑L i)=(16.32*8.76+18.25*5.6)/14.36=17.07 KN/m3;其中:淤泥的厚度为:8.76m;砂土厚度为:5.6m;护壁泥浆比重取1.1钢护筒的总长:L=1.6+1.44+6.53=9.57m2-10#墩:桩直径为1.2m,采用内径为1.5m的钢护筒,壁厚10mm,每延米自重为297.89Kg/m。
大直径永久钢护筒深水施工工法

大直径永久钢护筒深水施工工法一、前言随着社会的发展和经济的进步,建筑工程的规模越来越大,施工环境和条件也日趋复杂。
因此,施工工艺和施工技术的创新成为了建筑行业的一大趋势。
大直径永久钢护筒深水施工工法就是一种新型施工工法,其以承载能力强、耐久性好、施工效率高等优点,受到建筑行业的广泛关注。
二、工法特点大直径永久钢护筒深水施工工法是一种将钢筒作为桥墩基础的施工方法,其特点包括:1. 可以承受巨大的垂直荷载和水平荷载,具有较强的承载能力。
2. 可以在极短的时间内完成基础施工,大大提高了施工效率。
3. 钢护筒具有较好的抗腐蚀性和耐久性,可以长期保持基础的稳定性和安全性。
4. 施工现场和施工过程不会对环境产生污染和影响,对环境友好。
三、适应范围大直径永久钢护筒深水施工工法适用于以下类型的工程:1. 深水大桥、大型港口工程、海洋工程等特殊类型的基础建设。
2. 施工现场地形较为复杂,施工条件较为恶劣的情况下。
3. 建筑工程所处的地形和地质条件较为特殊的情况下。
四、工艺原理大直径永久钢护筒深水施工工法的核心原理是:通过钢筒的承载能力,将桥墩的荷载传递到地下,保证桥墩的稳定性和安全性。
其工艺流程包括:桩基准备、钢筒制作、预制物料加工、钢筒安装、桥墩上部结构施工等步骤。
其中,预制物料是保证施工效率和施工质量的关键因素。
五、施工工艺施工工艺是大直径永久钢护筒深水施工工法的具体实现过程。
其具体步骤如下:1. 桩基准备阶段:确定施工地点、进行勘测、地质探测等工作。
2. 钢筒制作阶段:根据桥墩设计要求,制作钢筒,提前预制好施工时需要的配件。
3. 预制物料加工阶段:对混凝土、钢筋等预制物料进行加工和预制,并准备好其它所需材料、机具和设备。
4. 钢筒安装阶段:将钢筒按照设计要求进行安装,并通过施工工艺对其进行加固和支撑。
5. 桥墩上部结构施工阶段:对桥墩上部进行施工,装配桥墩钢筋、混凝土浇筑等。
六、劳动组织大直径永久钢护筒深水施工工法需要配备专业的施工人员和技术团队,以确保施工工程的安全性和质量。
护筒埋深计算.

护筒埋深计算
1、计算依据
交通部第一公路工程公司,公路施工手册《桥涵》。
对于深水河床护筒底端埋置深度的计算公式如下:
L=[(h+H)rw -H ro]/( rd - rw) (1)
式中:L——护筒埋置深度,m;
H——施工水位至河床表面深度,m;
h——护筒内水头,即护筒内水位与施工水位之差,m;
w——护筒内泥浆容重,KN/m3;
ro——水的容重,10KN/m3;
rd——护筒外河床土的饱和容重,KN/m3;
rd=(△+e)ro/(1+e) (2)
式中:△——土粒的相对密度;取2.76.
e——饱和土的孔隙比;
取0.3-0.9平均值,取0.6
2、取值说明
钻孔桩施工中,为了控制护筒内外泥浆面差值,现场采取了辅助泥浆泵等来调节泥浆面高度,防止护筒内外压力差过大。
本计算,护筒内泥浆面比护筒外差值相对维持在3m左右。
3、计算
由公式(2):
rd =(2.76+0.6)/(1+0.6)×10=21 (KN/m3)
工况:护筒内泥浆面与施工水位差值3m。
即:主墩H=Hi+12.18,h=3m,rd =21 KN/m3,rw=13KN/m3,ro=10KN/m3;
由公式(1):
L=[(h+H)rw -H ro]/( rd - rw)。
大直径超长钢护筒施工工法
大直径超长钢护筒施工工法大直径超长钢护筒施工工法一、前言大直径超长钢护筒施工工法是一种用于建筑基坑支护的方法。
它采用直径超过1.5米、长度超过20米的钢护筒作为挡土墙的结构,通过控制挖土和注浆进程来完成基坑的开挖和支护工作。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点大直径超长钢护筒施工工法具有以下特点:1. 承载能力强:钢护筒作为挡土墙结构,能够承受大量土压力,确保基坑的稳定性。
2. 抗侧压能力强:通过注浆加固钢护筒侧壁,增加其抗侧压能力,使得基坑支护更加安全可靠。
3. 施工速度快:机械化施工,减少人工操作,提高施工速度。
4. 适用范围广:可适用于不同类型的土质和水位条件下的基坑工程。
5. 具有较长使用寿命:采用高强度钢材制成的钢护筒具有较长的使用寿命,减少维护成本。
三、适应范围大直径超长钢护筒施工工法适用于以下场景:1. 土层软弱、挖深较大的基坑工程。
2. 土层中含有较多地下水的情况。
3. 需要保护附近建筑物或地下设施的工程。
四、工艺原理大直径超长钢护筒施工工法的工艺原理主要包括以下几个方面:1. 施工工法与实际工程之间的联系:根据具体工程的设计要求,确定钢护筒的直径和长度,并制定相应的施工计划。
2. 技术措施:通过钢护筒的注浆、固结和抗浆洞的处理等技术措施,确保基坑的稳定性和安全性。
五、施工工艺大直径超长钢护筒施工工法的施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 钢护筒的预制:通过现场或离场预制钢护筒,按照设计要求进行加固处理。
2. 打草垫底:在基坑底部铺设草垫,以减少土壤的摩擦力。
3. 钢护筒的挖桩:使用挖掘机将钢护筒沿着设计位置挖入土中,直至达到设计深度。
4. 钢护筒的注浆:采用注浆机将浆液注入到钢护筒的侧壁和底部,增加抗侧压能力和整体稳定性。
5. 完成工程:根据施工计划,完成其他相关工作,如做好土方的处理和基坑的排水等。
灌注桩钢护筒计算规则
灌注桩钢护筒计算规则
1. 灌注桩钢护筒的长度计算可不能马虎呀!就好比你要建一座高楼,那基础得打牢吧。
比如说在松软的土地上施工,那护筒就得长一些,不然怎么能稳稳地护住呢?
2. 护筒的直径计算也很重要哦!这不就像你挑鞋子,得合脚才行呀。
如果直径不合适,那不是大了就是小了,怎么能起到好作用呢?比如桩径大,护筒直径自然也要相应大一些啦。
3. 计算钢护筒的壁厚可不能随便呀!这就好像给战士选铠甲,得够坚固吧。
在复杂的地质条件下,壁厚就得厚点,不然能抗住压力吗?像遇到坚硬的岩石层,就得选厚壁厚的护筒啦。
4. 别小看了钢护筒数量的计算呀!这就跟你准备食材做饭一样,得量够呀。
一个工程需要多少个护筒,得算清楚,不然不够用可就麻烦大了!要是多个桩同时施工,那护筒数量肯定得多准备些呀。
5. 还要考虑钢护筒的入土深度计算呢!这就好像船要下锚,得下到合适的深度才有稳定效果。
遇到水流急的地方,入土就得深一些,不然护筒不就被冲走了吗?比如在河边施工,就得好好算算入土深度啦。
6. 计算钢护筒的重量也不容忽视呀!这跟你扛东西一样,得知道有多重才好使劲呀。
不同规格的护筒重量不一样,不精确计算怎么行呢?就像那个大工程用的护筒,那重量可不得了啊!
我的观点结论就是:灌注桩钢护筒的计算规则真的超级重要,每一项都得仔细去算,这样才能保证工程的顺利进行呀!。
大直径超深入岩钻孔扩底灌注桩施工工法
施工工艺
埋管太深会造成拔管困难,一般埋管深度不超过18米。 五、泥浆系统的管理现场泥浆管理中二个重要的环节就是: ①在保持泥浆基本特性不变的前提下设法降低泥浆中的含沙量。②泥浆用管道化的方式进行输送。 1.泥浆管在直线段采用钢管,管道转弯用45°或90°弯头来实现。曲线段采用软管,在过路段暗 埋。管道采用法兰连接,安装应牢固。 2.钻机的排渣管道直接连接在泥水分离器的漏斗上,所有的循环泥浆都经过分离器分离。 3.从泥水分离器流出的泥浆流入沉淀池,自然沉淀后流入泥浆循环池。
施工工艺
二、成孔及护孔 1.抓斗在护筒内抓土,干作业抓土到护筒深度的2/3左右,且一般不小于15米,由于采用气举反 循环钻进成孔,钻具“风包”必须满足最小埋深的要求。抓土结束后往护筒内注水。 2.安放钻机用楔齿全断面钻头清水反循环钻至护筒底。 3.泥浆护壁气举反循环钻进成孔,泥浆循环(见图3)。 图3气举反循环泥浆循环图 4.为了防止钻杆产生过量的揉曲变形,钻孔过深时应在钻杆架上增加一个稳定器。 5.刚入岩时换上球齿合金钻头,同时在钻头上部安装钻头稳定器,由于岩土交接面一般有一定的 倾角,所以应及时减压,慢速钻进,防止钻头跑偏。 6.钻头完全入岩后加大气压气量转盘转速N=60V/D;式中:V为钻头外边缘的线速度,D为桩径。
施工工艺
2.钢板下料:同一块钢板的两条边长的长度差值不大于3毫米,两条短边的差值不大于2毫米,两 条对角线差值不大于3.6毫米不同钢板下料时,各钢板的长边还必须采用同一尺寸,其长度误差 不大于4毫米。 3.钢板的一条长边和一条短边加工成45口,便于成型的钢护筒焊接牢固。 4.裁过的钢板在卷板机上卷制成型,成型后的钢护筒用十字撑加固,防止变形。 5.几个小节钢护筒在地面平台上对接成一节长的钢护筒。 6.护筒加固:首节护筒的底部包焊高600米、厚12毫米的钢板箍,每节护筒的上端包焊200毫米 高的钢板箍,防止钢护筒在沉没过程中变形。 7.钢护筒起吊就位,割除十字撑。
大直径超深入岩扩孔钻孔灌注桩施工工法(汇编)
大直径超深入岩扩孔钻孔灌注桩施工工法1、前言本工法是在香港新机场北大屿山高速公路东涌站行人桥桩基工程施工实践的基础上编写而成,此成套施工技术获中国建筑工程总公司科技进步一等奖。
本工法确定了以气举反循环泥浆护壁施工工艺成孔的原则和方法。
2、工法特点2.1、采用永久性钢护筒:钢护筒直径大(直径2.7m),沉入深(深度达35m),壁薄(厚仅12mm,比施工规范薄1.5cm),沉入后垂直偏差要求不大于1/300。
2.2、护壁泥浆无公害处理:泥浆采用膨润土+纯碱+CMC,并用泥浆分离器对泥浆进行处理,再配以其它措施,使泥浆重复使用,现场消化处理。
2.3、超深硬质岩石分级钻进:由于工程桩的直径大,入岩深度深(达32m深),岩石强度高,部分钻机由于机械性能的限制,一次向全断面钻进十分困难,因而采用分级钻进技术。
2.4、遇大斜度(最大岩面坡度为73.2°)坚硬岩面的成孔:采用球齿合金钻头,并在钻头上部安装钻头稳定器,及时减压,慢速钻进,稳定压力、防止钻头跑偏,保证垂直度偏差不大于1/300。
2.5、钢筋采用完全绑扎成型,所有主筋没有焊点。
2.6、超大口径,超深钻孔硬质岩石中扩孔技术。
2.7、钻机的进尺速度控制以自动为主,钻机配备自动给进仪,钻机受人为的约束减少,大为提高钻进效率。
同时,操作者只要注意到几个仪表数值的变化就能知道钻机的钻进情况。
2.8、通过二次清孔能达到孔底无沉渣,大大提高了桩的容许承载力。
3、适用范围本工法适用于穿过各种复杂土层,特别是穿过中风化,微风化岩层的大直径扩孔灌注桩的施工。
4、成孔桩原理气举反循环排渣原理,空气压缩机通过钻杆的通气孔,从空气钻杆(或风包)把压缩空气送进钻杆内部,从而在钻杆内部形成比重较泥浆小的三项流,从钻杆排出孔外。
排出过程中能捎带钻渣,从而达到钻进成孔的目的。
气举反循环在20m以内由于风包没入率太小,排渣效率不高。
在孔深20m以后效率越来越高。
在50m以后超过泵吸反循环,而钻深超过80m时,如空压机压力小于0.8MPa,宜采用两个气室钻杆。
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大直径钢护筒入土深度计算
摘要:诸永高速温州段延伸工程第二合同段主桥桩基础采用φ2.8m的钻孔桩。
钢护筒直径为3.1m,长度为36m。
结合工程实例,重点介绍钢护筒入土深度的计算理念。
关健词:大直径桩钢护筒;入土深度
Abstract: the high speed wenzhou period for the second extension project contract period of the bridge, the pile foundation φ 2.8 m drilling pil e. The steel tube diameter of 3.1 m, length of 36 m. Combined with the engineering practice, the paper focuses on the grandest of the depth of steel tube calculation concept.
Key words: large diameter cylinder pile steel armor; Depth of soil into
1、工程概况及地质特征
瓯江大桥主桥90#和91#墩采用2.8m大直径嵌岩桩,桩基长度分别为88m 和94m,共计24根,桩端持力层为中风化凝灰岩,采用KP3500气举反循环钻机施工。
根据地质勘察报告,主桥桥位处地质层分布情况参见表(一)。
2、确定钢护筒参数
根据地质勘察报告揭示,细砂层特性为:浅黄色,饱和、松散,主要成分为石英,含粘粒20%~30%,局部夹薄层淤泥。
属液化土,物理性质较差,在桩基施工过程中稍有不甚极易发生塌孔。
钢护筒设计时直接穿越细砂层,确保施工过程中的桩基成孔质量。
2.1护筒入黏土层深度确定
护筒入土深度不仅要保证护筒自身的稳定,还要保证渗透稳定和不出现管涌现象。
当护筒入土深度不足时,由于护筒内外泥浆柱水头差的存大,导致护筒内的地下水绕过护筒下端向海里渗透,这种渗透力大于土的水下重度时,土颗粒就会随水流向上喷涌而导致护筒失稳。
验算抗渗稳定和管涌的基本原则是,使护筒底端土体的有效压力大于地下水向上的渗透力。
如图2.1.1为海底渗透与管涌示意。
验算公式为:
[1]
式中:l-护筒插入海底深度,m;
h-护筒内外水头差即护筒顶端至最低潮水线距离,本工程采用7.5-(-2.43)=9.93m;
γ,-土的浮密度,KN/m3;
γw-地下水的重度,本工程计算采用10KN/m3;
K-抗管涌安全系数,应大于1.2,本工程计算按2.0取值。
当护筒插入海底深度满足上述条件时是安全的。
(1)土的浮密度计算
根据地质勘察报告提供数据,计算土的浮密度。
表(一)90#墩土层物理力学性能指标
γ,细砂=(2.01-1)*10/(1+0.65)=6.12KN/m3;
γ,黏土=(1.69-1)*10/(1+1.453)=2.8KN/m3。
(2)护筒入黏土深度计算
假设钢护筒进行黏土深度为l(m),根据上述验算公式可得:
2*(5.4*6.12+l*2.8)≥2*9.93*10-(6.12+2.8)*9.93
计算得:l≥7.8m。
即钢护筒最小长度=7.8+5.4+7.5-(-9.4)=30.1m。
2.2护筒埋置深度的有限元计算与分析
(1)浅水长波理论
按以波面为零点的静水压强规律分布,即P=ρgh=γh(Kpa),式中ρ为水的密度,γ为水的容重,h为涌潮时波面至河床底的深度。
(2)水力学理论
涌潮压力应由两部分组成:一是静水压力,其值同浅水长波理论;二是由于涌波所引起的动力压力部分,即由于速度的冲击作用所引起的速度水头。
因此涌潮压力可按下式计算:(kPa),式中γ为水的容重,h为涌潮时水深,即涌潮波面至河床底的深度,u为涌潮波的水平行进速度。
(3)采用midas进行建模分析
采用midas建模,考虑护筒与土的共同作用,假定土介质是线弹性的连续介质,等代土弹簧刚度由土介质的动力m值计算,对前述计算最小埋置深度进行建模。
1)桩的计算宽度
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007附录P公式计算:
d1=kkf(d+1)
d1-桩的计算宽度,m;
k-平行于水平力作用方向桩间相互影响系数;
kf-桩形状换算系数;
d-桩径,m。
经计算本工程钢护筒换算宽度为2.7m。
2)弹簧系数计算
对任意一层土:地基系数C=m*h 这里h为当前土到地表的距离。
C上和C 下为当前土层上下表面地基系数。
弹簧系数=b*(C上+C下)/2*hi,hi为当前土层厚度。
计算后的弹簧系数如下表。
表(三)弹簧系数计算表
3)建模计算
采用建模进行计算与分析,计算模型与变形见下图。
分别对壁厚1cm和壁厚2cm钢护筒进行验算,钢护筒直径均为3.1m。
采用壁厚1cm钢护筒时,护筒顶面偏差超出5cm,不满足现行施工规范要求。
采用壁厚2cm钢护筒时,护筒顶面偏差为 3.3cm<5cm,钢护筒倾斜度为0.033/31=0.11%,满足规范要求。
本工程主桥最终采用36m长钢护筒,钢护筒直径3.1m,每边比桩基大15cm,壁厚采用2cm,完全满足计算要求。
3、方案实施情况与结论
2011年09月26日完成主桥第一个钢护筒的下沉工作,从钢护筒的加工、运输、下放、接长直至下沉结束,总体效果良好。
图2 钢护筒定位导向系统
图3 钢护筒下沉与接长
在施工过程中,由于钢护筒本身强度不足,或者钢护筒埋设过程中操作不当,容易出现局部开裂、折断错位、缩径、底端开裂和缩径。
特别是在现场进行钢护筒接长施工时,必须要保证其焊接质量。
对施工完成的钢护筒进行监测,在桩基施工阶段钢护筒工作性能良好,采用上述理论依据进行钢护筒埋入深度以及壁厚的选择具有参考意义。
谭桂根,男,公司副总,1972.4,高级工程师,一级建造师,长沙理工大学,本科,公路与桥梁
董耀文,男,质检站长兼技术部长。
1984年10月,大学本科,助理工程师。
沈阳建筑大学,本科,道路桥梁与渡河工程。