双排钢板桩围堰结构加固优化分析研究

双排钢板桩围堰是上海地区水利工程中普遍使用的围堰形式,通过比较钢板桩典型支护结构的有限元数值计算结果和理论计算结果,验证了有限元模型参数的准确性,并针对围堰两侧堆载、被动区土体加固、拉杆布置等加固措施对围堰受力及变形的影响进行了深入研究,结果发现临土侧设置堆载、被动区土体横向加固及适当降低拉杆位置可以获得有效且经济的围堰内力及变形控制效果。     

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.     

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。     

深埋式承台钢板桩围堰设计与施工关键技术

济南凤凰路黄河大桥跨黄河主桥为三塔(钢塔)自锚式悬索桥,跨径组合为(70+168+2×428+168+70) m,中塔位于黄河中心位置,承台埋入河床较深,采用拉森IVw钢板桩围堰施工承台,围堰最大平面尺寸为37.1 m×27.1 m,桩长21 m,共设置3道横向围囹。采用Midas有限元分析软件,根据施工工序同时考虑内外水压力、土压力及水流作用,选取了4个荷载工况计算钢板桩及围囹变形及应力情况。计算结果表明符合规范要求。设置具有一定刚度的、坚固的定位导向架系统实施钢板桩的插打,基坑按"先安装支撑后开挖,分层支撑分层开挖"的原则开挖,开挖过程中利用传感器对围堰进行实时监测,实现深埋式承台钢板桩安全快速施工。     

深水致密砂岩地层中钢板桩围堰技术研究

为保证河谷汉江公路大桥主墩承台及墩身的施工安全,借助Midas/Civil有限元分析软件,对23号主墩钢板桩围堰整体模型进行了数值模拟计算,详细分析了围堰抽水干挖的6个工况,得出了各施工工况下围堰整体构件的应力及变形结果。分析结果表明,围堰计算所选用的计算参数、计算模型和计算方法基本正确,证实了所选围堰结构及施工工艺的合理性,为今后相同及相近工程条件下承台的施工提供了有益的借鉴。     

钢板桩围堰及支撑系统的稳定安全性分析

某大桥主墩钢板桩围堰施工中,由于钢板桩置入河床的深度大,在抽水过程中围堰内外侧的水压力差大,各层内支撑、钢板桩承受很大的水压力,故保证钢板桩及各层内支撑的结构安全、稳定性在施工中至关重要.笔者采用大型有限元Ansys软件对围堰结构进行建模,分析和计算了各种工况下钢板桩及各层内支撑的强度、刚度和稳定性.结果表明,围堰结构的设计满足强度、刚度和稳定性要求,可以按设计安全施工.     

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。     

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。     

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。     

湘江特大桥双壁钢套箱围堰受力分析及优化处理

长湘高速公路湘江特大桥主桥为(115+195+115)m三跨预应力混凝土连续刚构桥,该桥58号、59号主墩承台采用无底双壁钢套箱围堰施工。为使围堰结构合理、施工安全,采用三维有限元软件ANSYS对该桥58号、59号主墩承台围堰进行结构分析,并结合施工现场的特点,对围堰结构进行优化处理。结果表明:围堰封底混凝土达到80%设计强度并进行堰内抽水时为最不利工况;增大环板厚度使围堰结构受力明显减小;围堰夹壁内填充混凝土较填充水可有效减少结构的最大应力和变形、提高结构的刚度和稳定性;围堰最可能的失效模式为钢围堰连同封底混凝土一起上浮,增加封底混凝土与桩护筒间的握裹力(采取围堰压重、堰壁内灌水等措施)有利于提高围堰抗浮稳定性。实践证明优化措施取得了良好的效果。     

桥墩钢板桩围堰的设计与监测

以某采用钢板桩+内支撑支护体系的桥墩支护方案为例,介绍钢板桩围堰设计计算,分工况对钢板桩的内力、变形及内支撑轴力的变化规律进行分析,并结合相应计算断面的监测数据进行对比。钢板桩最大深层水平位移的位置随着围堰土方开挖深度的增加而逐步下移,且位于开挖面附近。随着开挖深度增加,钢板桩外侧水土压力合力作用点下移,伴随着相应位置钢支撑的架设,已架设的上部支撑轴力呈逐步减小的趋势。监测结果与计算结果二者变化规律及数值量级上基本一致,说明设计简化、参数取值及计算结果较为符合实际。     

基于有限元法的钢板桩围堰结构分析

为了确保钢板桩围堰施工的安全性,以湖北215省道毛市大桥14~#墩钢围堰为工程背景,分别采用了平面有限元和空间有限元分析法对钢板桩围堰多个工况下的受力情况进行了分析,并与实测值进行了对比讨论。结果表明:14~#墩钢板桩围堰刚度和强度满足规范要求,可以安全施工;采用的两种分析方法均能满足工程需求,平面有限元法相对简单,计算结果较为保守,而空间有限元法计算结果更接近实测值,但分析方法相对复杂。     

增量法在钢板桩围堰设计施工中的应用

介绍了广州新造珠江大桥的工程背景,辅助墩承台施工所采用的钢板桩围堰结构、荷载工况、空间有限元分析计算,及增量法在钢板桩围堰设计中的应用,设计经验可为同类结构提供参考。     

龙湖隧道工程双排钢板桩围堰结构研究

由于具有工程性能好,施工简便,可重复利用,适用性强等特点,钢板桩围堰在越来越多的工程中得到应用。在龙湖地区隧道工程中,综合考虑结构稳定性、防渗性能、沉拔桩难易程度等因素,设计两种钢板桩围堰方案,分别采用plaxis和slide有限元分析软件对两种方案进行结构变形及渗流计算,综合考虑施工条件,分析两种方案的优缺点及适用条件。     

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。     

某大桥主桥双壁钢围堰计算分析

某大桥主桥采用双壁钢围堰的结构型式。为了准确了解钢围堰结构的变形和应力情况,确保工程施工安全,对该钢围堰用ANSYS软件进行了计算分析。控制性工况分析结果显示,围堰结构最大变形值较为合适,所有构件应力均低于设计条件既定的限值,结构稳定性能够满足规范要求。     

芒稻河特大桥深水基础钢板桩及双壁钢围堰比选研究

针对深水基础施工中双壁钢围堰和钢板桩围堰的选择问题,文中对比分析了双壁钢围堰和钢板桩围堰的结构形式、适用性、施工工艺、工期和经济效益等。结合五峰山过江通道接线工程芒稻河特大桥深水基础施工,确定超长钢板桩围堰为优选方案,并对深水围堰施工所面临的受力和变形问题,提出改进措施和解决方案。     

深水基础钢围堰结构方案比选研究

钢围堰以其诸多优点在大型桥梁基础施工中得到了广泛应用。该文结合长沙三汊矶湘江大桥深水墩基础钢围堰的结构方案的选型,对钢板桩围堰、钢管桩围堰、单壁钢吊箱围堰和双壁钢吊箱围堰4种应用最为广泛的钢围堰的结构特点及适用条件进行了详细的比较和研究,根据各种围堰结构的适用特点进行三汊矶湘江大桥围堰选型的比较工作,取得了良好的工程实践效果。     

基于p—y曲线法的高桩码头有限元分析

利用有限元软件ANSYS对高桩梁板式码头整体结构进行三维有限元分析。在桩土相互作用的处理中,采用复合地基反力法即p-y曲线法模拟土体,将土体离散成法向与切向非线性土弹簧,分别模拟桩侧土抗力与桩的侧摩阻力及桩端阻力,这较之前常用的按照嵌固点计算的常规算法更能使得进行结构计算时反映出真实情况。通过计算分析,得到基于复合地基反力法的桩基的弯矩与剪力图。比较在同等荷载作用下基于p-y曲线法与常规算法下两种有限元模型的计算结果,通过桩的轴力、弯矩及剪力等计算结果的比较分析得到两种计算方法的差别,为高桩码头的设计计算提供参考。     

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.