特大桥桥墩钢管桩围堰方案有限元对比分析

钢管桩围堰是一种施工简单的围堰形式,常用于深水基础建设过程中。结合湖南省某高速公路特大桥桥墩的钢管桩围堰设计论证,采用数值分析方法对三层及四层围檩—内支撑方案进行了有限元计算,对比分析了两种方案下钢管桩强度、刚度、稳定性。研究结果表明:采用三层围檩—内支撑方案进行支护的过程中,当排水到19 m时,最大水头差达到10 m,围堰内外水压力差达到100 k N/m,导致钢管桩承受很大的分布荷载,无论是采用分项系数法还是容许应力法,钢管桩的强度验算和刚度验算都不合格;而在四层围檩—内支撑条件下,钢管桩、围檩及撑杆均可满足强度、刚度、稳定性方面的要求。因此,为保障桥墩施工过程的安全性,建议采用四层围檩—内支撑方案进行支护。     

强涌潮地区拉森Ⅵ型钢板桩围堰施工计算

杭州钱江铁路新桥位于钱塘江强涌潮地区,部分墩水下承台基础采用拉森Ⅵ型钢板桩围堰施工.以该桥56号墩为例,介绍拉森Ⅵ型钢板桩围堰施工及计算.钢板桩围堰施工期间,其外侧土压力按静止土压力,内侧土压力按被动土压力计算.2种最不利工况,第1种为钢板桩围堰吸泥完成到封底前,主要确定钢板桩入土深度及验算钢板桩、围檩及内支撑强度和刚度;第2种为钢板桩围堰抽水完成后,仅验算钢板桩围堰、围檩及内支撑强度和刚度.强涌潮时分2种工况计算:第1种为在钢板桩围堰整体计算模型上增加迎潮面涌潮压力;第2种为在钢板桩围堰整体计算模型上增加迎潮面和两侧面涌潮压力.     

湛江海湾大桥承台钢板桩围堰结构设计与施工

根据地质情况,设定钢板桩的结构边界条件,通过数学迭代计算出被动土压力值,相应钢板桩围堰结构的强度和刚度验算结果也能准确得出.调整内支撑的层数和位置进行验算,最后结构优化成内支撑仅设置一层,实践证明既满足了结构安全要求又加快了施工进度和节省了成本.     

基于等值梁法的单层钢板桩围堰有限元分析

钢板桩围堰在桥梁深水基础施工中应用广泛。针对目前已有平面有限元法、空间有限元法和等值梁法等钢围堰分析方法,为研究钢板桩围堰结构的受力情况,本文以某大桥钢围堰施工为工程背景,将等值梁法和有限元法相结合,利用等值梁法基本原理,先将钢板桩简化为等值梁结构,利用平面有限元法对单位长度钢板桩等值梁结构建立有限元模型,计算出板桩每道内支撑的支撑反力,然后对多道水平内支撑分别建立有限元模型,将先前的支撑反力以单元力的形式作用在水平内撑模型上,计算出钢板桩与内支撑连接处的最大位移,内支撑的应力、轴力等。最后,将内支撑最大位移以强制位移的形式作用于钢板桩支撑处,对钢板桩强度和刚度进行验算,计算钢板桩所受应力情况,并与钢板桩围堰空间有限元模型计算结果和现场实测值进行比较,对比结果表明该方法对钢板桩围堰进行受力分析效果明显,钢板桩围堰具有足够的承载能力和安全性。     

装配式深水组合钢板桩围堰设计

以深中通道东泄洪区非通航孔桥9#墩承台为背景,从围堰结构形式、钢板桩截面型号、施工工序、支撑体系等方面,介绍采用先支法施工工艺的装配式组合钢板桩围堰结构,采用有限元法对围堰施工全过程进行数值分析。帽形钢板桩+H形型钢的组合截面大大提高了钢板桩的刚度;先支法施工工艺使板桩和内支撑受力更加合理,使钢板桩围堰适用于更大水深;装配式内支撑结构体系,降低了钢板桩换撑的安全隐患,且可操作性强、构件装配化程度高,提高了围堰内支撑体系转换和材料周转使用效率,缩短工期,降低施工成本。     

小榄水道桥L2号墩承台钢板桩围堰设计与施工

本文介绍了小榄水道桥主L2号墩承台钢板桩围堰的设计及施工方案,设计中选用钢板桩作为主受力结构,选用钢管作为内支撑结构,围堰结构采用手动计算为主,软件辅助的方法进行验算。土压力采用朗金理论进行计算,钢板桩结构采用等值梁法和盾恩近似法进行计算。因水的流速很小,在围堰结构验算时忽略不计。     

桥梁深水基础钢板桩围堰设计与验算方法

本文以桥梁深水基础钢板桩围堰施工为背景,探讨适应于工程实际情况的钢板桩围堰结构形式,基于Midas展开有限元分析,从钢板桩与内支撑结构设置情况出发,创建与之对应的有限元分析模型。考虑不利工况,在此基础上检验钢板桩围堰强度,分析其稳定性。实际结果得知,设置的钢板桩围堰符合设计标准,说明此方案具有可行性,将其应用于工程中可为施工质量提供保障,具有一定的参考价值。     

深厚淤泥地质条件下钢板桩围堰设计

针对珠海市洪鹤大桥工程先行标跨越洪湾涌12#墩地处深厚淤泥地质条件,为确保基坑支护结构的稳定性和安全性,综合考虑现场已有施工条件、承台埋深、承台结构形式、地质及水文条件后,决定采用钢板桩围堰方案,并对围堰结构进行了设计计算。在围堰结构处于最不利工况条件下,对内支撑受力、钢板桩强度及基底土体抗隆起进行了验算,结果均满足规范要求。     

新建江汉四桥主墩围堰施工结构分析

新建江汉四桥围堰由于开挖深度大,设计采取排桩结合锁扣钢管桩并设置2道围檩和支撑的结构形式,以确保围堰的安全。设计中对围堰加载以后的强度、刚度,以及稳定性进行了验算,结果均在规范允许值范围之内,关键受力结构产生的应力和变形均满足结构的允许值,验证了该方案的可行性和安全可靠。     

卵石层深水浅埋基坑钢板桩围堰施工技术

针对桥梁建设过程中深基坑工程地下水位较高的卵石层地区设计和施工难度较大的问题,提出采用钢板桩围堰的施工方案。以百嘉赣江大桥为依托工程,设计钢板围堰,并进行受力验算,结果证明所设计的钢板桩围堰能满足各种工况要求。制定相对应的钢板桩围堰施工方案,确定合理的施工工艺及施工方法,保证施工顺利进行。实践证明,钢板桩围堰强度高、防水好,可重复使用,适合在卵石层深水浅埋基坑等工程中推广应用。     

重庆官栈河大桥主桥主墩基础锁口钢管桩围堰加固

重庆官栈河大桥主桥为(62+110+62) m三跨连续刚构桥,主墩基础采用锁口钢管桩围堰施工。围堰施工正常水位+325.300 m,施工期控制水位+330.500 m。在该桥主墩围堰完成四周锁口钢管桩插打及前4道内支撑安装后,因极端天气原因,长寿湖水位上涨到+332.200 m,危及围堰安全。为解决钢管桩围堰的安全问题,提出采用水下施工内支撑的加固方案。待围堰内部水头与外部保持一致后,将已经插打的锁口钢管桩加高至标高+334.000 m,拆除已安装好的4道内支撑,重新安装6道内支撑。采用MIDAS Civil软件分别建立加固前、后钢管桩围堰结构有限元模型,分析钢管桩及内支撑的受力安全与稳定性。结果表明：施工控制水位+330.500 m下,围堰结构最大正应力由加固前的162.6 MPa下降到加固后的82.3 MPa,下降了49.3%;承载水位可从施工控制水位+330.500 m增加到目标控制水位+333.500 m,且强度和刚度等均留有一定储备。水下施工内支撑的加固方案可提升围堰的承载能力。该桥围堰加固后整体受力效果良好,已顺利完成承台浇筑施工。     

海河特大桥钢板桩围堰施工监测

钢板桩围堰广泛应用于江河湖海等水中承台的施工.因现场水文地质条件复杂、环境多变,对钢板桩围堰及其内支撑的安全性影响较大.鉴于此,针对海河特大桥R39号墩钢板桩围堰,在理论分析的基础上,进行各工况下围堰内支撑的受力情况与现场实测结果比较分析,两者基本一致,取得良好的效果.     

深基坑支护钢板桩围堰仿真分析与监测

以某跨河大桥主墩承台基坑施工为例,介绍了密扣式拉森钢板桩围堰支护方法;在确定施工总体思路和施工顺序的基础上,运用MIDAS/Civil软件建立力学模型,依据施工过程确定计算工况,对围檩与支撑构件的受力状况进行计算,验算了钢板桩的实际受力及支护结构的稳定性;并依据工程进度对钢板桩变形及内撑轴力进行了实时监控,确保支护结构的安全。     

拉森钢板桩围堰在跨海湾大桥水中墩承台施工中的应用

采用拉森钢板桩围堰做水中墩承台时,确定钢板桩的强度、刚度和入土深度是保证承台顺利施工的关键。文中以某跨海特大桥水中墩承台围堰为例,介绍了拉森钢板桩围堰的结构形式、内力和入土深度的计算方法,并对拉森钢板桩围堰的工艺流程和施工方法做了较详细的阐述,可为类似工程的施工提供一定的借鉴作用。     

拉森钢板桩围堰在海河春意桥水中墩施工中的应用

天津海河春意桥主桥跨径布置为57.5 m+85 m+57.5 m,上部结构采用钢箱梁结构形式,主桥水中墩承台基坑开挖深度在水面以下12.5m,采用拉森钢板桩围堰的基坑支护形式施工.施工中将带锁口的拉森钢板桩打入承台基坑四周的河床,钢板桩之间通过锁口互相咬合,形成1个封闭的能够有效阻止水流渗透的长方形围堰,同时在围堰内加设3道内支撑,之后在封闭的围堰内进行基坑的抽水及开挖.     

小榄水道桥深水钢板桩围堰施工的关键技术

文章以广中江高速公路小榄水道桥主墩承台围堰的施工为例,该工程通过增强钢板桩围堰内支撑及严格控制插打精度成功实现了钢板桩围堰在深水承台中的应用,可为其他类似工程提供借鉴和参考。     

深水基础超长钢板桩围堰设计与施工关键技术

芒稻河特大桥主桥为(77+3×130+82)m预应力混凝土刚构-连续梁组合体系桥,主墩基础位于深水区,承台施工时抽水最大水头达18.7m。采用钢板桩围堰施工承台,围堰最大平面尺寸为45.6m×16.8m,采用拉森Ⅳw型钢板桩,单根桩长36m,围堰内设置5道内支撑。采用有限元软件,计算围堰3个主要施工工况下钢板桩和内支撑的变形、应力,以及围堰封底抽水完成工况下封底混凝土的抗浮安全系数和应力,计算结果均满足要求。施工时,采用定位导向架和平面定位框限位插打钢板桩,内支撑采用工厂拼装现场分层整体吊装、水下抄垫等工艺,应用水下分阶段吸泥、水下二次封底等施工技术,实现了深水钢板桩围堰快速安全施工。     

整体吊装钢围囹施工钢板桩围堰技术

广珠铁路虎跳门特大桥水中墩施工,采用整体式钢围囹钢板桩围堰代替双壁钢围堰施工水中承台.钻孔桩施工完毕后,清理承台周边河床,按照设计图纸陆地整体制作钢围囹.检验合格后,利用吊装驳船,将整体钢围囹起吊、水上浮运,将钢围囹一次下放至设计位置,临时固结于四角钢护筒上.整体式钢围囹作为围堰内支撑框架,同时兼做钢板桩插打施工导向架...     

深厚软弱地质条件下钢板桩围堰设计

珠海横琴二桥跨天沐河段桥型为2联3×50m预应力钢筋混凝土宽幅连续箱梁桥,该桥94号~97号墩承台地处深厚软弱地质条件,为确保钢板桩围堰支护结构的稳定及安全性,综合考虑承台结构尺寸、承台埋深、地质及水文条件后,确定采用复合地基处理与钢板桩围堰相结合的方案。钢板桩围堰平面尺寸为12.2m×11m,拉森Ⅳ型Q345B钢板桩长18m,围堰内设2道内支撑。封底混凝土面下淤泥层采用9m长水泥搅拌桩加固成复合地基。采用等值梁法对钢板桩围堰进行力学计算,并采用MIDAS Civil有限元软件建立最不利工况梁单元模型,采用容许应力法对钢板桩强度、内支撑、基坑底土抗隆起进行验算,结果均满足规范要求。     

基于填土平台工艺的钢板桩围堰施工

为了得到更加安全、快速、节约的围堰施工方法,对西安泾河特大桥31号墩承台水中施工,采用了围堰内设置填土平台的方法。通过有限元数值分析,对钢板桩围堰进行了强度和刚度计算,验算了结构的实际受力、变形和安全性。最后,结合实践给出了此围堰施工的关键技术和控制要点。计算与分析结果表明,该方法较好地满足了工程对安全性和经济性的要求。