POSM废水池支护计算书.docx
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POSM废水池支护计算书
中石化镇海炼化乙烯装置
POSM废水池
(一)支护计算书
目录
1、工程概况------------------------------3
2、基础土工程地质特征评述----------------------3
3、支护设计内容---------------------------4
4、主要项目施工方法及措施-----------------------4
5、支护方案计算书--------------------------6
6、附图表-------------------------------11
一、工程概述
废水池一位于POSM装置的西北角,平面尺寸为27000×22000,为钢筋混凝土结构,基础下打有ZH-45-18B型方桩。
最深处底板面标高为-6.0m,其它底板面标高为-5.0m,废底板厚800mm。
顶面标高为0.30m。
四周池壁厚500mm,中间池壁厚为300mm,池中柱子截面尺寸为450×450mm。
混凝土采用C30,抗渗等级为P6。
±0.00相当于绝对标高4.5m。
各区域基础标高和开挖深度统计表
废水池一
底板面标高(m)
-5.000~-6.000
底板厚度(m)
0.8
底板垫层底标高(m)
-6.100~-7.100
开挖深度(m)
5.9~6.9
2、工程施工特点
(1)乙烯东区为近期围海而成,根据以往施工经验和地质勘察报告,整个乙烯场地上层土体为近年回填的塘渣层,且塘渣层较薄,地基承载力和地下土质均较差。
(2)本工程施工期间在秋冬季,雨水较多,对工期和支护安全不利,考虑到乙烯东区的整体排水情况,在施工中对实际情况要有充分考虑。
(3)废水池一距离周边建筑、道路较近,施工过程中互相影响较大。
(4)围护支撑体系采用钢支撑和钢板桩相结合的支撑体系,变形较大,渗水性大。
二、地基土工程地质特征评述
依据保定新星石化工程有限责任公司提供的工程地质勘察报告,知在场地所研究的深度内有性质如下的地层分布:
本工程计算所需的各地质层物理力学性质见表一;
各地质层物理力学性质统计表表一
层号
岩性名称
重度γ(KN/m3)
内聚力
C(KPa)
内摩擦角
φ(°)
W(%)
e
①1
填土
18.0
10.0
15.0
-
-
①2
吹填土
14.9
10.5(8.9)
25.1(21.3)
50.0
1.70
②1
淤泥质粉质粘土
17.4
15.8(13.4)
11.9(10.1)
41.1
1.18
②2
淤泥质粉质粘土
16.9
16.0(13.6)
6.8(5.8)
47.1
1.34
③1
粉细砂
18.6
4.9(4.2)
24.3(20.7)
29.8
0.79
说明:
①由于工程桩采用锤击预制方桩,围护桩采用挤土效应较小的钢板桩,计算时C、φ值按标准值峰值打8.5折取值,()内是打8.5折后的C、φ值;
②填土无试验指标,根据经验取值。
三、支护设计内容
1、深基坑支护设计内容
基坑计算开挖深度5.9~6.9m,基坑形状比较规则且开挖面积小,又工期较紧,因此采用钢板桩+两道钢支撑的围护形式是较经济、合理的方案,考虑计算开挖深度较深且围护范围内土质较差,故采用钢板桩+两道钢支撑的围护形式,具体方案如下:
⑴、钢板桩采用拉森Ⅳ型钢板桩,桩长15米;
⑵、支撑体系采用角撑的围护形式,围檩采用2[40a型槽钢加缀板组成(围檩形式见详图),钢支撑采用φ630×14的钢管撑,每道支撑之间采用上下2根[40a槽钢拉杆连接;
⑶、出土口加固部位松木桩上加设路基箱。
四、主要项目施工方法及措施
1、施工流程顺序安排
定位、放线→开槽、打设钢板桩→按设计要求卸土、放坡→土方开挖至-2.20m→送桩到设计标高-2.00m→设置地表排水系统→开挖支撑坑槽→设置第一道钢围檩和支撑→基坑分层开挖到标高-3.7m,同时开挖第二道支撑坑槽→设置第二道钢围檩和支撑→基坑分层开挖到基底→打设垫层和砖胎模→浇筑基础混凝土及第一段侧板→基坑内土回填→拆除第二道支撑→第二段侧板施工→回填土→拆除第一道钢支撑、拔除钢板桩→空隙灌浆→顶板施工。
4.2钢板桩+两道钢支撑施工要求
⑴、钢板桩打设必须采用小止口(锁口)的打设方式;
⑵、钢板桩施工应注意垂直度及施打板桩墙墙面的平整度,在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架,钢板桩垂直度≯1%,轴线偏差±10cm;
⑶、为方便钢板桩拔出,钢板桩表面宜涂抹隔离剂,钢板桩必须在基础出地面,且回填土后方可拔除,拔桩顺序宜与打桩顺序相反,拔出后留下的空隙采用水泥砂浆进行跟踪灌浆;
⑷、钢板桩与钢围檩之间的空隙打入木条或钢条,空隙大的地方采用砼灌浆;
⑸、焊接采用角焊接,角焊缝的焊角尺寸hf不得小于1.5(t为最薄的钢板厚度);
⑹、基坑挖到设计标高后及时打设垫层,垫层应延伸到钢板桩边;
⑺、围檩转角的角点上下各用一块厚1cm钢板焊接。
4.3钢板桩支撑体系施工
(1)根据设计要求:
选用拉森IV型钢板桩,顶标高为-2.00m,桩长15米,围檩采用2[40a槽钢,缀板为-200×350×10@1000,支撑采用两道φ630×14钢管撑,第一道支撑中心标高-2.7米,第二道支撑中心标高-4.2米,土体卸载深度约2.0米;
(2)打桩前应做好材料到位,桩机就位,做好安全技术交底和定位放线等工作,并挖出钢板引槽(深1米)同时放好钢板桩灰线,及时复核后继续下一道工序;
(3)采用EX-450履带式钢板桩专用打桩机,沿引槽方向逐根打入,垂直度由经纬仪进行控制,垂直度偏差为≯1%,轴线偏差±10cm,桩标高控制在1.50米左右;
(4)钢板桩打设完成后进行第一次基坑挖土,深度至标高-2.20米处,同时按照设计挖出每根围檩的基槽,围檩中心标高为-2.70米,支撑焊接点工作面为2m×2m,挖深为1米,并进行基坑外围的土体放坡和卸载,而后利用打桩机送桩至-2.00米后做好外围一周排水沟和素混凝土护坡。
(5)钢支撑安装次序:
提前预制支撑、围檩并经验收合格→分段吊装组合围檀→焊接加强缀板→安装主支撑管→安装斜撑管→整体焊接加强→自检→联合检查合格→安排土方开挖。
当所有工作准备就绪后,在钢板桩上按支撑位置焊接围檩搁置点,与钢板桩接触面应该满焊,采用25T汽车吊,分段吊装组合钢围檩并紧贴钢板桩,焊接围檩接头形成整体,四个转角用800×800×10缀板上下加强。
围檩安装完成后的同时,在围檩上标出支撑点的位置,以便在围檩经验收合格后。
进行支撑的安装工作。
(6)按每根支撑的实际长度提前预制支撑管,并吊入支撑地槽内。
吊装时采用两点吊装法,吊点设在管长的三分之一处调整标高及位置准确后进行点焊牢固,此时吊车才可脱钩,然后安排焊工进行连续焊接,为了保证施工人员的安全,所有焊接均应先焊表面,再焊侧面和底面。
当主支撑安装完成后进行斜撑的安装。
(7)支撑安装完成后,钢板桩与钢围檩的空隙打入木条,并检查所有焊缝,焊缝高度应大于连接件最薄钢板的厚度,且应连续和饱满,确认合格后在钢围檩顶设置4个水平位移监侧点,出土口平行于废水池长边打入同型号钢板桩,桩顶标高为-2.000m,桩长15.0m,共3根,在出土口用塘渣回填挖掘机出入基坑的坡道;
(8)围护结构施工完成后,需自检合格后,报告监理、业主,验收合格后可进行基坑挖土;
五、支护方案计算书
1、1号废水池5.9米深钢板桩+钢支撑方案(C172孔)
[计算简图]
[放坡信息]
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
1
2.500
2.000
1.200
[超载信息]
超载
类型
超载值
作用深度
作用宽度
距坑边距
形式
长度
序号
(kPa,kN/m)
(m)
(m)
(m)
(m)
1
25.000
---
---
---
---
---
[土层参数]
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
(m)
(kN/m3)
(kN/m3)
(kPa)
(度)
1
杂填土
1.80
18.0
8.0
10.00
15.00
2
杂填土
1.00
14.9
4.9
8.90
21.30
3
淤泥质土
7.60
17.4
7.4
13.40
10.10
4
淤泥质土
5.60
16.9
6.9
13.60
5.80
5
粉砂
6.20
18.6
8.6
4.20
20.70
[结构计算]
[计算结果]
挖深
(m)
围护桩
长度(m)
单桩最大弯矩(KN.m/m)
支撑力(KN/m)
整体稳
定系数
抗隆起
系数
抗倾覆
系数
一道
二道
5.9
15.0
40.54/0.4
=101.4
30.48
51.96
1.690
5.107
1.207
2、1号废水池6.9米深钢板桩+钢支撑方案(C172孔)
[计算简图]
[放坡信息]
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
1
6.000
2.000
1.200
[超载信息]
超载
类型
超载值
作用深度
作用宽度
距坑边距
形式
长度
序号
(kPa,kN/m)
(m)
(m)
(m)
(m)
1
15.000
---
---
---
---
---
[土层参数]
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
(m)
(kN/m3)
(kN/m3)
(kPa)
(度)
1
杂填土
1.80
18.0
8.0
10.00
15.00
2
杂填土
1.00
14.9
4.9
8.90
21.30
3
淤泥质土
7.60
17.4
7.4
13.40
10.10
4
淤泥质土
5.60
16.9
6.9
13.60
5.80
5
粉砂
6.20
18.6
8.6
4.20
20.70
[结构计算]
[计算结果]
挖深
(m)
围护桩
长度(m)
单桩最大弯矩(KN.m/m)
支撑力(KN/m)
整体稳
定系数
抗隆起
系数
抗倾覆
系数
一道
二道
6.9
16.0
40.54/0.4
=101.4
30.30
67.74
1.583
4.880
1.202
3、钢结构验算(根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)进行验算)
⑴、钢板桩强度验算:
(SKSP-Ⅳ型钢板桩)
每延米钢板桩的截面模量
每延米根钢板桩计算最大弯矩
,
满足规范要求。
⑵、围檩计算:
围檩采用2[40a槽钢加缀板形式:
,计算最大支反力为
满足规范要求。
⑶、钢支撑计算:
钢支撑采用φ630×14钢管
最大支撑力
根据GB50
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- POSM 水池 支护 计算
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