广州拉森钢板桩施工计算书混凝土支撑强度验算

发布时间:2026-01-04

在进行广州地区基坑支护工程中,拉森钢板桩结合混凝土支撑的支护形式被广泛应用于深基坑施工中。该结构体系通过拉森钢板桩承担土体侧压力,同时由内设的混凝土支撑提供水平方向的约束力,确保基坑整体稳定与周边环境安全。为保障施工安全,必须对混凝土支撑的强度进行科学验算,以验证其是否满足设计要求和规范标准。混凝土支撑作为基坑支护体系中的关键受力构件,主要承受由钢板桩传递而来的水平推力。其受力状态一般以轴心受压或

在进行广州地区基坑支护工程中,拉森钢板桩结合混凝土支撑的支护形式被广泛应用于深基坑施工中。该结构体系通过拉森钢板桩承担土体侧压力,同时由内设的混凝土支撑提供水平方向的约束力,确保基坑整体稳定与周边环境安全。为保障施工安全,必须对混凝土支撑的强度进行科学验算,以验证其是否满足设计要求和规范标准。

混凝土支撑作为基坑支护体系中的关键受力构件,主要承受由钢板桩传递而来的水平推力。其受力状态一般以轴心受压或偏心受压为主,需根据实际工况进行力学模型简化与荷载分析。在验算过程中,首先应明确支撑的几何参数,包括截面尺寸(通常为矩形或T形)、长度、混凝土强度等级(常用C30或C35)、配筋情况以及支撑间距等。这些参数直接影响支撑的承载能力和变形性能。

荷载计算是强度验算的基础。作用于混凝土支撑上的荷载主要包括:主动土压力、水压力、地面超载以及施工临时荷载等。在广州地区,由于地下水位较高,水土合算或水土分算需根据地质勘察报告确定。通常采用朗肯土压力理论或库仑土压力理论计算主动土压力,结合分层土体的重度、内摩擦角和粘聚力等参数,逐层累加得到总侧向压力。该压力通过钢板桩传至支撑节点,转化为作用在支撑端部的集中力或沿支撑长度分布的线荷载。

在获得作用荷载后,需建立结构计算模型。对于对撑式布置的混凝土支撑,可简化为两端铰接的轴心受压杆件;若存在偏心加载或不对称受力,则需按偏心受压构件处理。依据《混凝土结构设计规范》(GB 50010)和《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120),对支撑进行承载力极限状态验算。

轴心受压构件的正截面受压承载力计算公式为:

$$ N \leq 0.9\varphi (f_c A + f'_y A'_s) $$

其中,$ N $ 为轴向压力设计值,$ \varphi $ 为稳定系数(与长细比有关),$ f_c $ 为混凝土轴心抗压强度设计值,$ A $ 为混凝土截面面积,$ f'_y $ 为纵向受压钢筋抗压强度设计值,$ A'_s $ 为全部纵向受压钢筋截面面积。该公式考虑了混凝土与钢筋共同工作的能力,并引入0.9的可靠度调整系数。

以某典型工程为例,混凝土支撑截面为800mm×600mm,采用C30混凝土,主筋配置为12Φ25(HRB400),支撑长度为20m,间距为6m。经计算,单根支撑所承受的最大轴向压力设计值约为1800kN。查表得C30混凝土 $ f_c = 14.3 \, \text{MPa} $,HRB400钢筋 $ f'_y = 360 \, \text{MPa} $,截面面积 $ A = 0.48 \, \text{m}^2 $,受压钢筋总面积 $ A'_s = 5890 \, \text{mm}^2 $。支撑长细比 $ \lambda = l_0 / i $,其中计算长度 $ l_0 $ 取1.0倍实际长度(两端铰接),回转半径 $ i $ 约为0.173m,故 $ \lambda \approx 115 $。查表得稳定系数 $ \varphi \approx 0.52 $。

代入公式计算得:

$$ 0.9 \times 0.52 \times (14.3 \times 10^3 \times 0.48 + 360 \times 10^3 \times 0.00589) \approx 0.9 \times 0.52 \times (6864 + 2120.4) = 0.9 \times 0.52 \times 8984.4 \approx 4215 \, \text{kN} $$

计算结果显示,支撑的受压承载力约为4215kN,远大于实际荷载1800kN,满足承载力要求。

此外,还需进行裂缝宽度验算和挠度控制,确保支撑在正常使用状态下不产生过大变形或开裂。根据规范,钢筋混凝土支撑的最大裂缝宽度限值一般取0.2mm~0.3mm,可通过控制配筋率和应力水平实现。同时,应考虑混凝土的徐变和收缩影响,特别是在高温高湿的广州气候条件下,养护措施需到位,避免早期开裂。

施工过程中,混凝土支撑的浇筑质量、养护周期及拆模时间均需严格控制。建议采用商品混凝土,确保配合比稳定,并加强振捣与养护。支撑达到设计强度的80%以上方可进行下一道工序,如继续开挖或施加预应力。

综上所述,广州地区拉森钢板桩支护体系中混凝土支撑的强度验算是保障基坑安全的关键环节。通过合理选取计算模型、准确施加荷载、严格依据国家规范进行承载力验算,并结合现场施工管理,可有效确保支撑结构的安全性与耐久性,为城市密集区深基坑工程的顺利实施提供有力支撑。

18665609899 CONTACT US

公司:湖南翔之乐基础建设工程有限公司

地址:湖南省株洲市攸县联星街道联西社区凯旋城住宅小区4栋906号

Q Q:2815047754

Copyright © 2022-2025

湘ICP备2025127619号-1

咨询 在线客服在线客服 电话:18665609899
微信 微信扫码添加我