八家堰大桥P9承台钢板桩围堰专项方案(7)

绵阳市八家堰安昌河大桥工程 P9承台钢板桩围堰专项施工方案

（一）阶段1：围堰内抽水工况计算（抽水完成）

封底混凝土达到设计强度后，围堰内抽水，施工承台，此时在封底混凝土顶面铰接，顶、底层圈梁处水平约束。荷载考虑静水压力。

（1）模型

阶段1模型（单位：kN/m）

（2）内力：封底混凝土顶面铰结，弯矩最大，为228kN.m。

阶段1弯矩图（单位：kN.m）

（3）拉森Ⅳ型钢板桩应力：σ=228000000/2270000＝100MPa <174MPa，满足要求。

（4）反力：底层圈梁处最大压力为221kN/m，顶层圈梁处最大拉力为15kN/m。

阶段1反力图（单位：kN）

（二）阶段2：承台施工完毕工况计算（抄垫承台与钢板桩之间空隙，水

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位+203m，拆除底层圈梁）

承台施工完成后，回填承台与钢板桩间的空隙，在承台顶面与钢板桩之间施工抄垫混凝土圈梁，拆除底层内支撑，施工墩身，此时在封底混凝土顶面铰接，抄垫混凝土圈梁处水平约束，顶层圈梁处水平约束。荷载考虑静水压力。

（1）模型

阶段2模型（单位：kN/m）

（2）内力：弯矩最大为142kN.m。

阶段2弯矩图（单位：kN.m）

（3）拉森Ⅳ型钢板桩应力：σ=142000000/2270000＝63MPa <174MPa，满足要求。

（4）反力：混凝土抄垫处最大压力为230kN/m，顶层圈梁处最大压力为53kN/m。

阶段2反力图（单位：kN）

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五、圈梁计算：

计算说明：根据最大反力计算圈梁，圈梁反力汇总如下：

表2：圈梁反力汇总表 最大压力名称 （kN/m） 顶层圈梁 底层圈梁 顶层圈梁 / 221 53 （kN/m） 封底混凝土施15 工 / / 抽水完成 底层圈梁拆除 最大拉力工况 根据最大反力计算结果，偏安全取底层圈梁荷载为230kN/m，顶层圈梁荷载为55kN/m。

（1）圈梁应力：

顶层、底层圈梁（I36B工字钢）应力最大组合应力为90MPa<170MPa；最大剪应力为31MPa<100MPa，满足要求。

B4（I36B工字钢）组合应力为42MPa，λ＝6884/69=100，查得φ＝0.555，最大组合应力为42MPa<0.555×170=94MPa，满足要求。

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顶层圈梁应力图（单位：MPa）

顶层、底层圈梁（φ630×20钢管）组合应力为95MPa，λ＝7472/221=34，查得φ＝0.922，最大组合应力为95MPa<0.922×170=157MPa，满足要求。

底层圈梁应力图（单位：MPa）

底层圈梁角点连接处焊缝应力计算：

经比较，从模型中提出圈梁角点连接处截面内力：Q=859.2kN，M=847.8kN.m，N= 472kN，底层圈梁角点连接处截面特性如下图。

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焊缝正应力：

NM472?103847.8?106??????81MPa?100MPa,满足要求；

AW4939212031842焊缝剪应力：

VS859.2?103?7640235????58MPa?100MPa,满足要求；

It6709920943?2?12?0.7经计算，有效截面上翼缘板与腹板交点1处受力更为不利，此时，面积矩： S1=600×20×0.7×(557.7-20×0.7)=4567080mm3,

VS1859.2?103?4567080??35MPa， 点1的剪应力：?1?It6709920943?2?12?0.7点1处的正应力：?1?10?点1处的折算应力：

557.7-20?0.7?71?79MPa；

557.7?12?3?12?792?3?352?100MPa?170MPa，满足要求。

（2）连接杆应力：

连接杆最大组合应力为28MPa<170Mpa，连接杆最大拉力为2.5t，与圈梁

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连接焊缝应力计算：25000/(3.14×95×4×0.7)=30MPa，满足要求。

连接杆组合应力图（单位：MPa）结论:

通过计算，P9墩钢板桩强度及刚度均满足要求。

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