广州拉森钢板桩施工计算书围檩弯矩计算规范

发布时间:2026-01-04

在进行广州地区拉森钢板桩施工过程中,围檩作为支撑结构的重要组成部分,其弯矩计算直接关系到整个支护体系的安全性与稳定性。尤其是在软土地基、深基坑开挖等复杂地质条件下,科学合理地进行围檩弯矩计算,是确保施工安全和工程质量的关键环节。本文将围绕拉森钢板桩施工中围檩弯矩的计算方法及相关规范要求展开论述。根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)以及《钢结构设计标准》(GB 50017-201

在进行广州地区拉森钢板桩施工过程中,围檩作为支撑结构的重要组成部分,其弯矩计算直接关系到整个支护体系的安全性与稳定性。尤其是在软土地基、深基坑开挖等复杂地质条件下,科学合理地进行围檩弯矩计算,是确保施工安全和工程质量的关键环节。本文将围绕拉森钢板桩施工中围檩弯矩的计算方法及相关规范要求展开论述。

根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)以及《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)的相关规定,围檩的设计应满足强度、刚度和整体稳定性的要求。其中,弯矩计算是强度验算的核心内容之一。围檩通常采用H型钢或工字钢,布置于钢板桩顶部或中间层,用以传递土压力至支撑点(如钢支撑或混凝土支撑),因此其受力状态主要为受弯构件。

在实际工程中,围檩的受力模型可简化为多跨连续梁或简支梁,具体取决于支撑间距与连接方式。当支撑间距较小时,宜按连续梁模型考虑;若支撑独立且节点铰接,则可按简支梁处理。计算前需明确作用在围檩上的荷载来源,主要包括:钢板桩传递的侧向土压力、水压力、地面超载以及施工临时荷载等。这些荷载通过钢板桩的弯矩图积分或等效集中力的方式传递至围檩节点。

土压力的计算应依据朗肯土压力理论或库仑理论,并结合现场地质勘察报告确定土体参数,如内摩擦角φ、黏聚力c、重度γ等。对于分层土体,应采用分层总和法逐层计算主动土压力强度,并考虑地下水位的影响,合理计入静水压力。此外,还需根据基坑开挖阶段进行分步加载分析,特别是在多道支撑体系中,不同工况下的荷载分布存在显著差异。

在获得作用于围檩的线荷载或集中荷载后,即可进行弯矩计算。以常见的两跨连续围檩为例,可采用结构力学中的力法或弯矩分配法求解控制截面的弯矩值。现代设计中更多借助有限元软件(如Midas Civil、PKPM基坑模块)进行建模分析,能够更精确地反映边界条件和非线性受力特征。但无论采用何种方法,均需满足规范对最不利截面最大弯矩的控制要求。

根据GB 50017-2017规定,围檩截面抗弯承载力应满足:
$$ M \leq \varphi \gamma_b W f $$
其中,$ M $为设计弯矩,$ \varphi $为稳定系数,$ \gamma_b $为截面塑性发展系数(一般取1.0防止局部失稳),$ W $为截面模量,$ f $为钢材抗弯强度设计值。同时,还需进行整体稳定验算,防止围檩在受压翼缘失稳导致承载力下降。

值得注意的是,在广州地区的典型地质条件下,淤泥质土、粉细砂层广泛分布,土体抗剪强度低,易产生较大的侧向位移。因此,在围檩设计中应适当提高安全系数,建议重要工程中荷载组合采用基本组合(1.35恒载 + 1.4活载)进行设计,并考虑不利偏心荷载的影响。

此外,《广东省建筑基坑工程技术规程》(DBJ/T 15-208-2020)进一步细化了围檩节点连接构造要求,强调围檩与钢板桩之间必须设置可靠的焊接或夹具连接,确保剪力有效传递。节点区域应力集中明显,应在计算中予以放大处理,必要时进行局部加劲板补强。

在施工阶段,还应加强监测数据反馈,利用测斜仪、轴力计等设备实时监控围檩变形与支撑轴力变化。一旦发现实际弯矩超过设计值的80%,应及时启动应急预案,调整开挖顺序或增设临时支撑,防止结构失效。

综上所述,广州地区拉森钢板桩施工中围檩弯矩的计算必须严格遵循国家及地方相关技术规范,结合地质条件、支护形式和施工工况进行系统分析。设计人员应综合运用理论计算与数值模拟手段,确保围檩具备足够的抗弯能力与整体稳定性。同时,施工过程中的动态管理和信息化监测也是保障结构安全的重要补充措施。只有在设计、施工与监测三者协同配合的基础上,才能实现基坑工程的安全高效推进,为城市地下空间开发提供坚实的技术支撑。

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