某高速公路特大桥的桥墩基础计算书

1、某高速公路特大桥的桥墩基础一.盖梁设计1.荷载计算（1）.上部结构永久荷载上部结构永久荷载每片边梁自重（kn/m）每片中梁自重（kn/m）一孔上部构造自重（kn）每一个支座恒载反力（kn）1、5号2、3、4号56.4858.848672.82边梁1、5中梁2、3、4411.74428.94（2）.盖梁自重及作用效应计算盖梁自重产生的弯矩剪力效应计算表截面编号自重（）弯矩（）剪力（）1-1-61.11-61.112-2-131-1313-3-3024054-43243245-500（3)可变荷载计算1）可变荷载横向分布系数的计算：荷载对称布置时用杠杠法，非对称布置时用修正偏心压力法公路级a单列车

2、对称布置时，如下图所示 b双列车，对称布置时： c三列车，对称布置时： d四列车，对称布置时： e五列车，对称布置时： 当进行非对称布载时，用偏心压力法计算荷载的横向分布系数，具体计算可见上部结构荷载横向分布系数计算，将各分布系数列于下表中：偏心压力法计算的荷载横向分布系数梁号单列车双列车三列车四列车五列车10.35590.63570.52460.64790.611020.27800.51790.56140.59190.605630.20.40.46800.53600.640.27800.51790.56140.59190.605650.35590.63570.52460.64790.6110

3、人群荷载a两侧有人群时 单车有人群时，有前面计算可知 （2）按顺桥向可变荷载移动情况，求的支座可变荷载反力的最大值公路：车道荷载的均布荷载标准值集中荷载标准值：单孔布载时双孔布载时人群荷载人群荷载的均布荷载标准值单孔满载时双孔满载时（3）可变荷载横向分布系数后各梁支点反力（计算的一般公式为）具体计算见下表：各梁支点反力计算表荷载横向分布情况公路级荷载（）人群荷载（）计算方法荷载布置横向分布系数单孔双孔单孔双孔对称布置按杠杆原理法计算单列行车公路级322.3437.165.6131.2双列行车公路级三列行车公路级四列行车公路级五列行车公路级人群荷载非对称布置按修正偏心压力法计算单列行车公路级双列

4、行车公路级三列行车公路级四列行车公路级五列行车公路级人群荷载（5）各梁永久荷载、可变荷载反力组合具体计算见下表，表中均取用各梁的最大值，其中冲击系数由前面计算可知。故 ；个梁永久荷载，可变荷载基本组合计算表编号荷载情况1号梁2号梁3号梁4号梁5号梁恒载1646.961715.771715.771715.771646.96公路级五列对称240.70368.46363.91368.46240.70 公路级五列非对称325.46322.59 319.60322.59 325.46人群对称178.59 -47.370.00 -47.37 178.59人群非对称53.63 39.9426.2439.94

5、53.631.2+1.4+1.40.82513.352521.71 2568.402521.712513.351.2+1.4+1.40.82373.40 2619.50 2597.79 2619.50 2373.401.2+1.4+1.40.82632.022457.502506.362457.502632.02 1.2+1.4+1.40.82492.06 2555.282535.752555.282492.06 4.双柱反力的计算双柱反力计算表荷载组合情况计算式反力组合公路级五列对称人群对称5608.69组合公路级五列对称人群非对称6291.80组合公路级五列非对称人群对称6342.70组合

6、公路级五列非对称人群非对称6315.22由上表可知，荷载组合的反力最大，即以（公路级四列对称与人群非对称）作为控制设计，此时，二内力计算1.恒载加活载作用下各截面的内力（1）弯矩计算截面位置见下图所示，为求得最大弯矩值，支点负弯矩取用非对称布置时的数值，跨中弯矩取用对称布置时的数值 按图中给出的截面位置，各截面弯矩计算式为各种荷载组合作用下各截面额的弯矩计算见下表 ，表中的内力计算未考虑施工荷载的影响。各截面弯矩计算表荷载组合情况墩柱反力反力各截面弯矩截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5组合公路级四列对称人群对称6319.262513.352521.71-2010.68-6786.05-3

7、360.731262.39组合公路级四列对称人群非对称6307.132373.402619.50-1898.72-6408.18-2881.621794.42组合公路级四列非对称人群对称6342.702632.022457.50-2105.62-7106.45-3766.84744.61组合公路级四列非对称人群非对称6315.222492.062555.28-1993.65-6728.56-3287.721276.65（2）相应于最大弯矩时的剪力计算一般计算公式为截面1-1：截面2-2：截面3-3：截面4-4：截面5-5：各截面剪力计算表荷载组合情况墩柱反力反力各截面弯矩截面2-2截面3-3截

8、面4-4截面5-5组合公路级四列对称人群对称6319.262513.352521.712568.40-2513.35-2513.35-2513.353805.913805.911284.21284.2-1284.2组合公路级四列对称人群非对称6291.802373.402619.502597.79-2373.4-2373.4-2373.43933.733933.731314.231314.23-1283.56组合公路级四列非对称人群对称6342.72632.022457.502506.36-2632.02-2632.02-2632.023710.683710.681253.181253.18-

9、1253.18组合公路级四列非对称人群非对称6315.222492.062555.282535.752492.062492.062492.063838.493838.491285.211285.21-1285.212.该梁内力汇总各截面的内力均取用上表中的最大值，由此可绘制内力计算的包络图。盖梁内力汇总表截面内力1-12-23-34-45-5弯矩-28.07-102.6-504.45-171.9385.50-2105.62-7106.45-3766.841863.41-28.07-2208.22-7610.9-3938.742248.91剪力左-67.11-131-317292.50右-67.

10、11-131369292.50左0-2632.02-2632.023933.731314.23右2632.02-2632.023933.731314.23-1284.2左-67.11-2763.02-2934.024257.731314.23右-2699.13-2763.024338.731638.23-1284.2一、 设计荷载 计算校核依据基础地面以上的荷载计算按以下数据1、 设计荷载汽车级，确定桥面荷载。2、 桥面结构3、 桥面采用双向行车分离结构。具体不支持存参照附图，详细尺寸结构可以简化，计算桥面自重参考尺寸：桥长18孔30米，包括桥台耳长546.96米。桥面梁采用4孔一联、两个54

11、孔一联。4孔一联的预应力混凝土简支梁。梁截面t型梁,横截面每半边布置5片梁，主梁间距2.6米；等高度梁，梁高1.9米，每个4.86米设横隔梁一道。具体尺寸可以拟定自重自由假定简化计算。4、 墩、台基础混凝土为25级。墩、台自重的计算可以考虑双柱式，整体式任选。混凝土容重5、 钢材、级。二、 工程地址情况基本情况表述如下：桥位处于河谷“u”字形地域，具有较强的侧向侵蚀作用，因水库的拦蓄作用，河漫滩出现谷坡一般高于河底24米，成细波沿桥轴线锯齿状分布。路基土平均容重19.0，c0 kpa ;地基土层计算依据处理可选方案：1、 具体选定位置时可参考附图中地层示意图自选。除表土外，典型土层可以分三层：

12、中（细、粗）7砂混卵石层，厚度0.76.1米，容重18.5,tk200kpa;中密。亚黏土层，厚度7.416.1米，容重19.0，fk=300kpa,c=80kpa, 砂砾层，厚度6.0米以上，容重18.5，fk=350kpa,c=0kpa, 。中密。2、简化可选地基参考土层见任务书计算书1、桥墩及上部荷载计算沥青层取9cm面层，重度21；混凝土垫层取15cm，重度25桥面自重： 0.09133021+0.15132530=2199.6 kn截面t形梁自重(5片梁)： 5（0.32.6（1.90.3）0.4）3025=2199.6 kn墩帽自重：1.513225975 kn 桥墩自重（2根）：

13、2(0.70.7)2512923.6 kn 总自重： g=5325+2199.6+975+923.6=9423.2 kn汽车荷载作用在地表的特征值为： 竖向力：9423.2+8000=17423.2 kn水平力：h=1200 kn弯矩：m10002、桩基持力层、桩型和承台埋深选择 第4层土碎石土层是理想的持力层。桩尖进入持力层深度为一米，工程桩的入土深度为22.1米。考虑到承台深度，取为1.5米，承台埋深2.1米，故桩基的有效桩长为20米。选取打入桩，桩的截面尺寸为500mm500mm。3、确定单桩竖向承载力单桩承载力特征值为：=87000.50.5+40.5(362.20.8+383+15.

14、91.184)=5738 kn4、桩的数量及平面布置考虑到承台与地表的距离为2.1-1.5=0.6m，则总的竖向力为：=17423.2+0.60.70.7252=17423.2+46.2=17469.4 kn桩数：n=1.65/ra=1.6517469.4/5738=5.02，故暂取为6根。5、初选承台尺寸取承台长边：a=25+21=12m承台短边：b=21.5+21=5m暂取承台埋深为2.1m，承台高为1.5m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层70mm，则承台有效高度为：=1.5-0.07=1.43m=1430mm。6、计算桩顶荷载 取作用于桩顶的水平力=1200 kn； 弯矩为=12002

15、.1+1000=2520+1200=3720。取承台及以上土的平均重度为：。则承台自重为：= ad=201252.1=2520 kn基础总重为：+=2520+17469.4=19989.4 kn（1）桩顶平均竖向力作用下： =19989.4/6=3331.5 kn4.0 取0.940）=3061.4 kn相应于荷载效应基本组合时作用于桩底的荷载设计值为： f=1.35=1.3517469.4=23583.7 kn m=1.35=1.353720=5022 h=1.35=1.351200=1620 kn扣除承台和其填土自重后单桩的桩顶竖向力设计值：n= =3930.6 kn7、承台受冲切承载力计

16、算（1）柱边冲切 冲切力：=f = kn 受冲切承载力截面高度影响系数0.958冲垮比和冲切系数计算：1.7830.385=2=219020.3850.385=2=18873.6(2)角桩向上冲切：=1.25 m，=1.25 m，=0.8-0.25=0.55 m，=0.8-0.25=0.55 m.0.385，0.385.，.4918.3以上验算满足要求8、承台受弯承载力计算 =33930.6（0.8-0.25）=6485.5 kn.m =16797.5 选用 沿平行与y轴方向均匀布置 23930.6（0.8-0.25）4323.7 kn.m=11198.4 选用 沿平行与x轴方向均匀布置 2

17、3930.6（4.2-1.4-0.25）=20046 kn.m=51919.2 选用 沿平行与x轴方向均匀布置按照构造配置钢筋网，详见基础平面和桩身设计图。9、桩身结构设计： 采用二点吊，吊点位置在距桩顶、桩尖0.207l处，起吊时最大正负弯矩=0.0214q，其中q=125=6.25 ，为每延米的自重，所以=56.21 kn.m，桩身截面设计值为：=1.256.21=67.45 kn.m。桩身混凝土采用c25，桩身受拉主筋面积配筋量： =537.2 配置222，=760 ，则全面积为422，=1520 ，配筋率 =0.608%0.8%,所以取622，=2281 配筋率=0.9%0.8%，满足

18、要求.10、混凝土预制桩施工工艺（1） 制作、起吊、运输、堆放为节省场地，现场预制桩多采用叠浇法制作，重叠层数一般不宜超过4层，场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降。桩与桩间应做好隔离层，桩与邻桩、底模间的接触面不得发生粘结；上层桩或邻层桩的浇筑，必须在下层桩或邻桩的混凝土达到设计强度的30%以后方可进行； 钢筋骨架主筋宜用对焊，同一根钢筋两个接头的距离应大于30%并且不小于500mm； 预制桩的混凝土浇筑，应由桩顶向桩尖连续进行，严禁中断。当桩的混凝土强度达到设计强度的70%方可起吊，达到100%方可运输和打桩； 堆放桩的地面必须平整坚实，垫木间距应与吊点位置相同，各层吊木应位于同一垂直线上，堆放层数不应超过四层，不同规格桩应分别堆放。（2） 锤击法沉桩 锤击法是利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力，使桩达到预定深度或者达到持力层。 桩锤法选用1.0吨的落锤，采用装在履带底盘上的打桩架，用卷扬机拉升施打，打桩顺序采用从中间向两个方向对称进行，以免土壤受到严重挤压，使桩难以打入或使先打入的桩受挤压而倾