摘要：在河道內進行橋梁基礎的施工，一般要修筑施工圍堰。對河道內水面較深，流速較大的情況下多采用板樁圍堰。本文通過具體實例對板樁圍堰的自身強度，圍堰的抗滑移、抗傾覆等方面進行施工計算，希望能起到拋磚引玉的作用，有助于類似工程順利的完成施工任務。

　　關鍵詞： 水利工程師論文范文,河道,圍堰,施工計算

　　一、前言

　　在河道內進行橋梁基礎的施工，一般要修筑施工圍堰。圍堰的類型有土圍堰、土袋圍堰、木樁竹條圍堰、竹籬土圍堰、竹籠圍堰、堆石土圍堰、鋼板樁圍堰、鋼筋混凝土板樁圍堰、鋼套箱圍堰等。對河道內水面較深，流速較大的情況下多采用板樁圍堰。板樁圍堰包括木樁圍堰、鋼板樁圍堰和鋼筋混凝土板樁圍堰，不論那種板樁圍堰，都要保證圍堰自身結構不破壞、圍堰不傾覆、不滑移。因此施工前應對圍堰進行堰身強度、抗傾覆、抗滑移的計算。本文結合紹興縣安昌鎮2#橋施工實例給出圍堰施工計算的方法供參考。

　　二、工程概況

　　紹興市迪蕩新城2#橋主橋采用42+68+42m帶鋼掛梁V墩連續剛構箱梁結構，下部基礎采用4φ2m的鉆孔灌注樁，2、3號墩位于河道內，3號墩處河底高程為-3.85m，最高水面高程為5.23m;河底以下6m內為淤泥質亞粘土。根據施工組織設計的計劃，3號墩基礎和承臺的施工采用在河內修筑施工圍堰的施工方法。

　　三、施工圍堰的設計

　　根據施工現場的實際情況，通過多方案的對比，采取以下的設計方案。

　　1、圍堰結構型式

　　從滿足堰身強度和穩定的要求考慮，決定采用雙層鋼板樁圍堰內填粘性土的結構型式。

　　2、圍堰各部尺寸

　　鋼板樁采用15m長的[32a槽鋼;入土深度4.85m;

　　橫撐腰梁采用2[16a槽鋼，間距2m;

　　對拉螺栓采用φ28的圓鋼，間距1.0m;

　　堰頂高程：高出施工期間可能出現的最高水位(包括浪高)0.5m—0.7m;采用5.80m;、

　　圍堰寬度：采用5.0m。

　　3、堰內填土

　　圍堰內填粘性土。

　　四、圍堰的施工計算

　　1、計算參數

　　河底高程：-3.85，水面高程5.23，堰頂高程5.80;則：水深h1=9.08m，圍堰高度h3=9.65m，圍堰寬B=5.0米，填土飽和重度;γ1=19KN/m3;

　　采用15米的鋼板樁，鋼板樁入土深h2=4.85m。

　　河底以下6m范圍內為淤泥質亞粘土;粘聚力c=16.5Kpa，內摩擦角φ=160，γ2=19.3KN/m3;

　　2、抗傾覆計算

　　1)、水壓力計算

　　Pa1=γ水h12/2=410KN;

　　Pa2=γ水h1 h2=440KN;

　　2)被動土壓力

　　被動土壓力采用

　　p底=(γh2+q)tan2(450+φ/2)+2c tan(450+φ/2)=113.05+36.27=147.57KN/m2，

　　P頂=2c tan(450+φ/2)=36.27KN/m2，

　　Pp=(P底+P頂)×h2/2=445.81KN;

　　3)、填土重

　　W=h3×B×γ1+ h2×B×γ2=1385KN;

　　4)、抗傾覆計算

　　對A點取矩：

　　傾覆彎矩：M1= Pa2×h2/2+×Pa1(h2+ h1/3)=4296KN.m;

　　抗傾覆彎矩：M1= W×5/2+ Pp×h4=4354KN.m>4296 KN.m;

　　滿足要求。

　　3、抗滑移計算

　　1)、 滑動力F1

　　F1=Pa1+Pa2=850KN;

　　2)、抗滑動力F2

　　(1)、被動土壓力：Pp=(P底+P頂)×h2/2=445.81KN;

　　(2)土的粘聚力：C=16.5×5=82.5KN;

　　(3)、摩擦力：f=1385×tg16=356KN;

　　抗滑力

　　F2=Pp +C+f=884KN>850 KN;滿足要求。

　　4、堰身強度計算

　　1)、填土對鋼板樁最大側壓力的計算

　　參考中國建筑工業出版社出版的《實用給水排水工程施工手冊》第二版采用下式進行計算：

　　Pmax=(0.5—0.7)γh;

　　式中：Pmax——新填土對模板的最大側壓力(KPa);

　　h——為有效壓頭高度(m)，取5m;

　　γ——土的容重(KN/m3);

　　系數取平均值0.6進行計算

　　Pmax=0.6γh=0.6×19×5=57KN/m2;

　　2)鋼板樁強度驗算

　　采用[32a槽鋼，Wy=46.5cm3， h=32cm;

　　由于腰梁間距為2m，簡化按三跨連續梁、最大分布壓力57KN/m2進行計算;

　　Mmax=qL2/10=57×0.32×22÷10=7.30KN.m;

　　σ=M/W=7.30×106÷46.5× 103=157Mpa<195Mpa;

　　滿足要求。

　　3)對拉螺栓的驗算

　　對拉螺栓橫向間距采用1.0m，

　　則一根拉桿承受的土壓力面積為2.0 m2，

　　拉力T=Pmax×2.0=57×2.0=114KN;

　　選用φ28的原鋼，s=615.8mm2，P=615.8×195=120KN>114KN;

　　滿足要求。

　　4)、腰梁的驗算

　　腰梁采用2[16a槽鋼，Wx=108×2=216cm3， h=16cm;

　　簡化按三跨連續梁、最大分布壓力57KN/m2進行計算，;

　　Mmax=qL2/10=57×2×12÷10=11.4KN.m;

　　σ=M/W=11.4×106÷216×103=52.8MPa;

　　滿足要求。

　　四、結束語

　　施工圍堰的安全是在河道內進行橋梁基礎和承臺施工的前提，圍堰的破壞將給工程帶來巨大的損失。因此在圍堰施工前必須進行圍堰的施工計算。目前，在施工圍堰的計算方面還沒有具體的規范要求，本文通過實例對圍堰的施工計算進行闡述，希望能起到拋磚引玉的作用，為類似工程的施工提供施工計算的參考。