水上钻孔平台计算书VIP

XX市轨道交通1号线一期高架土建工程GTJ1110标段GS23号墩钻孔平台计算书编 制： 受控状态： 复 核： 审 核： 批 准： 有效状态: 中铁XX集团第二工程有限公司XX轨道GTJ1110项目经理部二0一二年三月目 录1 编制依据22 工程概况23 钻孔桩平台方案综述34 材料及机械设备34.1 机械设备性能指标34.2 材料物理及力学性能85、结构检算95.1 面板计算95.2、纵梁检算105.3、横梁检算125.4、钢管桩承载力检算（长度确定）155.5、钢管桩稳定性检算175.6、钢护筒及钻孔桩施工186、计算结果汇总表18GS23号墩钻孔平台计算书1 编制依据（1）中铁大桥勘测设计研究院高桥西至石路头停车场区间桥梁下部结构图纸（2）浙江省工程勘察院二0一0年十月高桥西站至石路头停车场区间岩土工程勘察报告图纸（3）客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ203-2008）（4）铁路桥涵工程施工质量验收标准（J286-2004）（5）钢结构设计规范（GB50017-2003）（6）铁路桥涵钢筋砼和预应力砼结构设计规范（TB10002.3-2005 J462-2005）（7）路桥施工计算手册（8）简明施工计算手册（第三版）（9）MIDAS2006计算软件2 工程概况轨道交通1号线一期工程西起XX市西部的高桥镇，沿甬梁公路、望春路和中山西路到天一广场，我标段范围为石路头停车场出入段至梁祝站的四段区间（高桥西站至石路头停车场出入段、高桥西站至高桥站、高桥站至梁祝站、梁祝站至芦港站）和三座车站（高桥西站、高桥站、梁祝站）的所有上、下部结构及附属工程。GS23号墩位于GS区间跨大西坝河连续梁中墩，桥墩位于离岸4m的河道中，墩位东侧路面高程2.60m，常水位高程1.45m，河床高程0.47m。GS23号墩承台平面尺寸为7.2*9.2m（纵*横），承台厚度2.5m，承台底高程：-4.994m，墩位处平面图如图1-13所示。 根据浙江省工程勘察院二0一0年十月高桥西站至石路头停车场区间岩土工程勘察报告图纸，选择临近墩位，地勘点资料见下表。墩号地勘点编号地勘点里程墩中心里程GS23SG-XZ07CK0+621.97CK0+647.176地质柱状图如下：选择SG-XZ07地勘点作为计算依据。3 钻孔桩平台方案综述承台位于河道中，为满足钻孔桩施工要求，须在承台范围搭设钻孔平台，钻孔平台由600*10mm钢管桩基础和“3工45a”工字钢横梁、“工16”工字钢纵梁和“10mm”花纹钢板面板组成。荷载考虑50t履带吊机上平台打拔桩、25t汽车吊上平台吊装10t以内物品、8立方砼搅拌车上平台灌注和钻机正常钻进灌注施工。吊车、砼搅拌车不得在平台上掉头，只能沿指定方向做前后运动。4 材料及机械设备4.1 机械设备性能指标（1）、永安DZJ-90型振动锤（2）、PD-100履带起重器（50t履带吊）主要技术性能表项 目单位数 据规 格最大额定总起重量t主钩 50 (33.7m时)副钩5最大工作幅度m主钩34副钩34最大幅度时起重量t主钩1.5副钩1.5最大起重高度m主钩48副钩53主要尺寸臂 杆 长 度m1352 (3m一档)付 臂 长 度m6.115.25 (3.05m一档)臂杆变幅角度3080（50m时为50 80）履带长宽m4.660.76两履带中心距离缩回时2.54张开时3.54总 重 量tKH-180-245.8PD-10048.8地面压力kPaKH-180-259.8PD-10063.7输送时尺寸m长宽高 113.33.2 主臂 (t) a b13.016.019.022.025.028.031.034.037.040.043.046.049.052.03.750.00(4.5m)36.554.044.8544.80(5.5m)26.555.031.0030.9030.8530.856.023.5523.5023.4023.4023.3023.307.018.9818.8518.8018.7518.6518.6018.558.015.7515.6515.6015.5515.5015.4515.3515.3015.209.013.4513.3513.3013.2513.1513.1013.0512.9512.9012.8512.7510.011.7011.6011.5511.5011.4011.3511.2511.2011.1511.0511.0010.9010.8512.09.209.159.069.088.908.858.808.708.658.558.508.408.358.2514.08.95(12.3m)7.457.407.357.257.207.107.056.956.906.806.756.656.6016.06.90(14.9m)6.206.156.056.005.905.855.755.705.605.555.455.3518.05.50(17.5m)5.205.155.055.004.984.854.754.704.604.554.4520.04.504.454.354.304.204.154.053.953.903.803.7522.03.853.803.703.653.553.503.403.353.253.1524.03.70(22.7m)3.353.253.203.103.082.952.852.802.7026.015.553.10(25.3m)2.852.802.702.652.552.462.352.2528.02.55(27.9m)2.452.352.302.202.102.001.9030.02.152.102.001.901.801.701.6032.02.10(30.5m)1.801.701.601.501.401.3034.01.70(33.0m)1.501.351.251.151.05 注： a.表示主臂长（m）； b. 表示工作幅度（m）。（3）、GPS-20钻盘式回旋钻机（4）、PY25型汽车起重机（4）、斯太尔8-10方砼搅拌车4.2 材料物理及力学性能（1）、“10mm”花纹钢板a、钢板厚度：10mmb、容重：78.5kN/m3c、力学性能指标， ，（2）、“工16”普通工字钢a、截面尺寸：88*160mmb、容重：0.205kN/mc、力学性能指标， ，（3）、“工45”普通工字钢a、截面尺寸：150*450mmb、容重：0.804kN/mc、力学性能指标， ，（4）、“600*10”螺旋钢管a、截面尺寸：600*10mmb、容重：1.46kN/mc、力学性能指标， ，5、结构检算5.1 面板计算面板采用厚度10mm的花纹钢板，钢板下设置间距350mm的（净间距）“工16”工字钢纵梁（顺桥向放置）。5.1.1、荷载组合（1）、履带吊荷载履带吊自重50t，90型振动锤自重5.8t、最大拔桩力25.4t，9m长600*10mm钢管自重1.3t，因此拔桩时履带接地压力最大，即：（2）、汽车吊机及砼搅拌车荷载PY25汽车吊机自重29.2t，最大起重量为25t（但起重时支腿下垫有垫木，将荷载直接传递到横梁上，因此计算面板是仅考虑其自重即可）；斯太尔8-10方砼搅拌车自重13t、8立方砼自重19.2t，总重为32.2t。搅拌车和吊车后轴均为双轴双轮，因此按前轴计算，按前轴轴重7吨、后轴28吨计，即：（单胎宽度按200mm计）因此荷载选用，取1m宽板按简支梁计算。5.1.2、计算模型5.1.3、承载力检算（a）、强度，合格；（b）、刚度，合格。5.2、纵梁检算面板下设置净间距350mm的“工16”工字钢纵梁，工字钢纵梁安装在桩顶横梁上，桩顶横梁中心间距2.8+2.5+2.8m，按连续梁检算。5.2.1、荷载组合（1）、履带吊荷载履带吊自重50t，90型振动锤自重5.8t、最大拔桩力25.4t，9m长600*10mm钢管自重1.3t，因此拔桩时履带接地压力最大，履带长度4.66m，因此每根履带荷载由13根纵梁承受，每根纵梁受力按集中力计：即：（2）、汽车吊机及砼搅拌车自重荷载PY25汽车吊机自重29.2t，最大起重量为25t（但起重时支腿下垫有垫木，将荷载直接传递到横梁上，因此计算面板是仅考虑其自重即可）；斯太尔8-10方砼搅拌车自重13t、8立方砼自重19.2t，总重为32.2t。搅拌车和吊车后轴均为双轴双轮，因此按前轴计算，按前轴轴重7吨、后双轴28吨计，即：（3）、汽车吊机吊重状态支腿荷载PY25汽车吊机自重29.2t，最大起重量为25t，按最大起吊重量下单侧两个支腿承受全车（物）重量，每个支腿由两根型钢纵梁承重（支腿下垫木长度1m）， 即：因此荷载选用，作为集中力作用在单根“工16”工字钢纵梁上，纵梁跨度为2.8+2.5+2.8m。5.2.2、计算模型5.2.3、承载力检算（a）、强度，合格；（b）、刚度，合格。（c）、支反力。5.3、横梁检算 “工16”工字钢纵梁下（桩顶上）设置横桥向“3工45a”工字钢横梁，工字钢横梁安装在桩顶上，钢管2*6.5+7m，按连续梁检算。5.3.1、荷载组合（1）、履带吊机荷载履带吊自重50t，90型振动锤自重5.8t、最大拔桩力25.4t，9m长600*10mm钢管自重1.3t，因此拔桩时履带接地压力最大，履带长度4.66m，按最不利横梁（中间两道横梁），履带吊机荷载全部作用在横梁上：即：（2）、汽车吊机吊重状态支腿荷载PY25汽车吊机自重29.2t，最大起重量为25t，按最大起吊重量下单侧两个支腿承受全车（物）重量，每个支腿由1根型钢横梁承重（支腿下垫木长度1m）， 即：（3）、钻机荷载GPS-20钻机自重10t，工作时最大拉拔力按10t计，按全部荷载由前支点承受，则支点集中荷载为：。因此按较大荷载（作用长度4.66m）加上部自重进行检算。 “3工45a”横梁自重 “工16a”自重：面板钢板：材料自重荷载组合为：5.3.2、计算模型5.3.3、承载力检算（a）、强度弯矩图：剪力图：，合格；（b）、刚度，合格。（c）、支反力。5.4、钢管桩承载力检算（长度确定）采用600*10mm钢管桩作为基础，计算地质资料见第2条。5.4.1、荷载计算钢管桩承受轴力采用5.3条最大支反力，钢管桩采用封口桩，因此不计桩身自重（钢管桩浮力大于自重）即：5.4.2、桩长计算按公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ D63-2007）第5.3.3节第2条沉桩的容许承载力：因考虑河道淤泥厚度，承载力起算高程-1.93m（即从1层开始计算承载力），不考虑冲刷影响。有效土层参数表层号土层描述高程（m）层厚极限摩阻力（kPa）层顶层底1粘土-1.93-3.031.12200.62-2淤泥质粉质粘土-3.03-11.638.61600.73淤泥质粘土-11.63-19.237.61800.72粉质粘土-19.23-20.831.63000.71-1淤泥质粉质粘土-20.83-26.035.22000.72粘土-26.03-32.836.82800.62粉质粘土-32.83-34.631.85516000.7注：表中取值来自2010年10月版详堪图表7.2-1及综合地质柱状图。计算过程：层号层顶高程（m）层厚(m)极限承载力a、ai本层承载力Fi(kN)桩周桩周累计桩尖1-1.931.12200.613.890 13.892-2-3.038.61600.792.141 106.033-11.637.61800.791.605 197.642-19.231.63000.732.142 229.781-1-20.835.22000.769.642 299.422-26.036.82800.6107.62 407.042-32.831.85516000.765.281472.3158.256根据计算，钢管桩底应深入2层，深入长度l5为：因此钢管桩桩底高程：-32.83-1.45=-34.28m。5.5、钢管桩稳定性检算选用600*10mm螺旋钢管，钢管间用“【16a”槽钢做横向连接。5.5.1、钢管桩自由长度计算钢管桩顶最大高程为：3.45m，河床高程-1.93m，钢管桩自由长度按3.45-(-1.93)=5.38m计。5.5.2、荷载计算钢管桩承受轴力采用5.3条最大支反力作为轴力检算。5.5.3、稳定性检算（承载力检算）自由长度l0=5380mm，钢管回转半径i=209mm，则长细比：查稳定性系数得稳定性检算：，合格。5.6、钢护筒及钻孔桩施工钢护筒采用厚度10mm钢板卷制，护筒直径1800mm（需振动下层，考虑到定位及下沉误差，每边比桩基半径大300mm），为防止钻进和灌注过程中“穿孔”，护筒打入2-2