振动锤选型计算书

附件1柬埔寨Stueng Trang-Kouch Chhmar湄公河大桥工程振动锤选型计算书1 计算依据a 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）b 港口工程荷载规范（JTS 144-1-2010）c 港口工程桩基规范（JTJ254-99）2计算内容2.1设备选型2.2振动锤沉桩可行性验算2.3振沉深度计算2.1设备选型现初步拟定主墩钢护筒参数如下：墩护筒顶标高泥面标高护筒底标高护筒长度护筒重量备注13#+15m-2m-26m41m44.9t护筒外径2.3m，壁厚18mm14#+15m-8m-30m45m49t15#+15m-11m-34m49m53.174t16#+15m-10m-34m49m53.174t现选取180KW型振动锤，技术参数如下：项目单位参数电动机功率kW180静偏心力矩N.m1500激振力KN01240最大振动频率 （转速）r/min1000空载振幅mm17.4空载加速度g11允许拔桩力t60振动质量kg13320所选振动锤需满足以下三个基本条件，方可沉桩成功：1、振动锤的激振力Fmax大于被振构件与土的动侧摩阻力Qst；2、振动系统的工作振幅A大于振沉到要求深度所需的最小振幅；3、振动系统的总质量Q0大于振沉构件的动端阻力R。2.2振动锤沉桩可行性验算2.2.1激振力验算根据日本经验公式，振动锤沉桩所需满足的条件如下：FmaxQst=Qs=min+（1-min）e-式中为振动加速度比根据经验推荐：砂质土：min=0.15，淤泥质黏土：min=0.06，黏土：min=0.13，钢材的值为0.52。根据DZJ180型振动锤技术参数，可计算=min+（1-min）e-=0.1508按照15#墩最长钢护筒计算动侧摩阻力值为则Qst=0.1508*3.14*2.3*（35*2.4+40*12.7+45*6.7+50*2.89）=1130.46KNFmax=1240KN结论： 180KW振动锤激振力满足振动沉桩要求。2.2.2振幅验算当激振器振幅很小时，沉入并不发生，只有当振幅超过某一定值时，才可实现沉桩，这一A0称为起始振幅。在水下的砂质土壤中，起始振幅达到2mm可以实现振沉。工作振幅A=偏心力矩/振动质量 =1500*103/53.174*104=2.82mmA0=2mm结论： 180KW振动锤工作振幅满足振动沉桩要求。2.2.3动端阻力验算振动锤系统的总重量Q0需大于振沉构件的动端阻力R钢护筒外径2.3m，端部设置加强抱箍，管体及抱箍厚度均为18mm。则护筒端部横截面积为3.14*2.318*0.018=0.13动端阻力为R=0.1508*0.13*200=3.92KN振动锤系统总质量Q0=11t=110KNR=3.92KN结论： 180KW振动锤动端阻力小于振动系统质量，满足振动沉桩要求。综上所述，1316#墩钢护筒长度分别为41m、45m、49m、49m，即承台底以下长度较原图纸减少5m，选用180KW振动锤情况下，可满足施工需要，将钢护筒振沉到位。2.3沉桩深度计算以15#墩为例计算。2.3.1以激振力计算振沉深度15#墩地质资料如下：岩土名称层底标高（m）层底深度（m）层厚（m）承载力推荐值地基承载力基本容许值fa0(kPa)钻孔灌注桩桩侧的摩阻力标准值qik(kPa)细砂-14.112.42.414035细砂-24.4112.70 12.70 16040粗砂-31.1119.46.718045含砂粉质黏土-42.8131.111.720050180KW振动锤最大激振力为1390KN，若将护筒完全沉设到位，则Fmax=Qst=Qs可计算得护筒极限静侧摩阻力为Qs=8222.8KN根据15#墩钻孔地质资料可计算得护筒底标高为-36m，即承台底以下45m，结合护筒顶标高+15m，则钢护筒长度达到51m。2.3.2以振幅计算振沉深度工作振幅A=偏心力矩/振动质量即当A=A0时，振沉深度最大，即护筒重量Q=1500/2=750KN=75t，根据钢护筒结构，可计算得护筒总长度大于51m。因护筒动端阻力较小，不在另行计算。由2.3.1及2.3.2条计算可得，180KW振动锤理论可振沉护筒至底标高-36m，即较原设计减