钢管桩贝雷架计算书—3

1、中国建筑第六工程局有限公司三淅高速lxtj-7标目 录一、工程概况3二、箱梁设计情况3三、设计说明及布置原则4四、钢管桩贝雷架搭设方案6（一）、钢管桩基础6（二）、钢管桩7（三）、工字钢横梁8（四）、贝雷架8（五）、横向分配梁（1010cm木方）8（六）、底模板9（七）、腹板及翼板9（八）、内模板9五、计算依据9六、荷载计算取值10（一）、恒载10（二）、活载10（三）、其它数值11七、各构件受力计算11（一）、贝雷架计算11（二）、钢管桩计算13（三）、工字钢计算14（四）、c30混凝土独立基础计算14（五）、中横梁2m范围内1010cm木方计算15（六）、中横梁2m范围内底模板计算16（七

2、）、跨中2m范围内1010cm木方计算16（八）、跨中2m范围内底模板计算17（九）、整体稳定性计算18- 19 - k36+750路沟大桥钢管桩贝雷架现浇箱梁计算书一、工程概况k36+750路沟大桥与五里川服务区相接，相接部位桥梁宽度为渐变，渐变处设计采用现浇箱梁。全桥共有6联现浇箱梁，左幅3联（第1联第3联），右幅3联（第1联第3联）。现浇箱梁上部结构桥跨组合情况为左幅：(230+32+18)+325+325，右幅：(20+330)+ 325+325。左幅各联施工顺序：123，右幅各联施工顺序：123。各联除左右幅第1联为两端张拉以外，其它4联均为单端张拉。本桥平面位于r=1600m的左偏

3、圆曲线上，桥面横坡为单向-2%（左侧低右侧高），纵断面位于r=76666.7m的竖曲线上，墩台径向布置。二、箱梁设计情况全桥箱梁高度均为180cm。跨中顶板厚度25cm，底板厚度22cm，梁端顶板厚度45cm，底板厚度42cm。翼缘板宽度2m，翼缘板板端厚度15cm，翼缘板根部45cm。腹板高度135cm，厚度由梁端70.370.5cm向跨中50cm渐变。联 编 号端横梁宽 度（cm）中横梁宽 度（cm）腹板渐变段长度（cm）箱梁室数箱梁宽度（cm）底板宽度（cm）备 注左幅第1联1502002504室2240-17991840-1399左幅第2联1001802503室1799-1455139

4、9-1055左幅第3联1001802503室1455-12201055-820右幅第1联1502002504室2042-16731642-1273右幅第2联1001802503室1673-16201273-1220右幅第3联1001802503室1620-12201220-820箱梁横断面如下图（仅示出左幅第一联）：三、设计说明及布置原则根据“二、箱梁设计情况”可以看出，端横梁有1.0m和1.5m两种宽度、中横梁有1.8m和2.0m两种宽度、箱梁室数有3室和4室、箱梁宽度由宽向窄过渡，由于数据的不统一给计算带来很大麻烦，所以为了简化计算、便于施工，使施工人员能够通过简单的原则就掌握支架搭设方法

5、，在设计时采取尽量统一的方式进行设计，具体情况如下：（一）、钢管桩布置原则：1、左右幅0#桥台处设5根，其它桥墩处为墩柱数量加1。2、箱梁外侧腹板下的钢管桩中心位于腹板中心位置。3、钢管桩按相同根数中箱梁最宽截面进行验算，以保证最不利情况满足施工安全需要。（二）、贝雷布置原则：1、腹板下贝雷设2片为一组，采用90支撑架固定，支撑架间距3m，且保证每组贝雷至少有一个支撑架，该组贝雷中心位置与50cm厚腹板中心重合。2、翼板下贝雷设2片为一组，采用90支撑架固定，支撑架间距3m，且保证每组贝雷至少有一个支撑架，距腹板下贝雷0.6m。3、箱梁每室底板下布置2片贝雷，这2片贝雷为1组，之间每隔3m采用

6、10槽钢、螺栓连接固定在贝雷预留支撑架螺栓孔内，水平和斜向都要设置，且上下弦均进行固定。4、每组贝雷之间每隔6m设置斜向剪力撑，采用10槽钢连接固定；所有贝雷之间每隔6m用10槽钢、u型螺栓连接固定，上下弦均设置。5、贝雷按最不利情况进行验算，即按贝雷排数相同箱梁最宽进行验算。6、箱梁每室底板下贝雷间距指桥跨中心线处的距离，此处为最大距离，计算木方时使用此距离，也即按最不利情况进行验算。 （三）、贝雷上横向1010cm木方按桥跨中心线处横桥向跨度最大情况进行验算。（四）、工字钢按钢管桩相同根数中跨度最大（也即箱梁最宽）情况进行验算。（五）、地基承载力计算按钢管桩相同根数中箱梁最宽情况进行验算。

7、（六）、按箱梁混凝土一次性整体浇筑设计。根据以上原则对各种情况进行了受力分析与计算，计算结果详见后附“k36+750路沟大桥钢管桩贝雷架现浇箱梁施工受力计算统计表”。本计算书仅以左幅第一联第1跨为例进行受力计算，其它的计算方法都是相同的，在此不再重复，详见附表。四、钢管桩贝雷架搭设方案（一）、钢管桩基础1、碎石土换填层施工（1）正常段施工为确保承载力满足要求，对钢管桩下混凝土独立基础下部地基进行换填碎石土施工，换填厚度不小于1.5m。当开挖至设计标高后首先对原状土进行人工整平，而后进行地基承载力试验，要求承载能力不小于150kpa，如果实测承载力小于要求值，则根据实测承载力值反算出需要继续换填

8、的深度。换填宽度要求不小于4m，横桥向开挖长度开挖到最外侧钢管桩外3m位置。承载力检测合格后，当基底晾晒至最佳含水量后对基底进行填前碾压，压实度不小于93%。而后分层回填碎石土至设计标高。回填过程中严格控制每层填筑厚度不大于30cm，压实度不小于96%。施工时采取打坡道方式使振动压路机下到基坑碾压，碾压不到位的死角部位采用小型压实机具碾压密实。实际施工时开挖长度适当加长，以留出压路机自身长度，以保证钢管桩下44m范围内碾压密实，满足受力需要。（2）清理泥浆坑、沉淀池及基坑等路沟大桥大部分桩基采用人工挖孔施工，此施工方法对原状土基本没有扰动。仅有少量桩基使用冲击钻成孔，这样需对钢管桩处泥浆坑、沉

9、淀池等进行处理。同时系梁、桩基施工时开挖的基坑也需要进行处理。具体处理措施：将以上坑槽内受扰动的原状土全部清除，包括底部和坑槽边坡部位，清除到露出新鲜的原状土，对初步整平后检测承载力，要求承载力不小于150kpa，承载力检测合格后，当基底晾晒至最佳含水量后对基底进行填前碾压，压实度不小于93%。而后分层回填碎石土至距混凝土独立基础底部1.5m，以上部位填筑方法同上。2、混凝土独立基础混凝土独立基础使用c30混凝土浇筑，基础具体尺寸长宽高为1.81.80.9m，使用组合钢模板施工，严格保证混凝土强度、基础尺寸、顶部水平及预埋螺栓位置准确度。同时要预埋重复使用所需的吊环，吊环使用4根25光圆钢筋制

10、作，设置位置要对称，且吊环外露长度一致。混凝土独立基础的中心位置由其上钢管桩的中心位置确定，施工时按后附表格执行。混凝土独立基础重新使用安装时要严格注意下部碎石土换填层表面平整、密度，如操作困难时，可考虑先在下部浇筑2.22.2m厚30cmc30混凝土，混凝土表面使用水准仪和水平尺严格超平，而后再进行基础吊装。（二）、钢管桩钢管桩采用外径529mm、壁厚10mm的直缝钢管，验算时按最大高度15.86m计算，实际施工时如有超过这一高度的需要重新计算。钢管桩底部与混凝土独立基础之间采用法兰盘、螺栓连接加固。长钢管桩每节整米长度19m，短钢管桩每节长度0.10.9m，钢管桩之间采用法兰盘、螺栓连接固

11、定。厘米级及卸架可伸缩空间由钢管桩活络端（活络头）来完成，通过千斤顶和塞铁调整活络端顶面高程，活络端一般可伸缩长度在015cm，活络端自向长度1.45m。每排的钢管桩之间使用16槽钢进行2道水平、斜向交叉（剪力撑）连接加固，排与排之间同理。桥台处那孔箱梁每排钢管桩之间连接方法：1#和2#连接，3#和4#连接；非桥台处那孔箱梁每排钢管桩之间连接方法：1#和上一孔4#连接，2#和3#连接，4#和下一孔1#连接。注意活络端顶部要设置2%的单向横坡。（三）、工字钢横梁每排钢管上横梁采用厂家定型制作的i45b双拼工字钢，工字钢与活络端之间采用电弧焊接固定。工字钢与工字钢之间连接要符合附表“各种型钢对接接

12、头标准表工字钢对接接头标准”中45a的要求，水平盖板、垂直盖板必须按要求设置并焊接合格，以保证施工安全。注意双拼工字钢比翼板端部每侧宽出1m做为卸架时的吊装平台，贝雷通过这个平台起吊后落地。（四）、贝雷架贝雷架除满足以上“三、设计说明及布置原则中（二）、贝雷布置原则”外，还应注意：有支撑架的贝雷架在地面组装成一组后整体吊装至工字钢横梁上，无支撑架的贝雷架按要求跨度单片组拼后吊装至工字钢横梁上再进行片与片之间的连接加固。最后进行所有组贝雷之间的连接固定，使所有贝雷形成一个受力整体。贝雷与工字钢横梁之间不采用焊接方式加固，以免卸架时氧气乙炔切割时损伤贝雷片自身，给再次使用时带来安全隐患，所以要求使

13、用u型螺栓栓接固定，螺栓要求采用厂家制作的定型产品，贝雷与工字钢相交处均要设置u型螺栓。贝雷架拆除时，为防止贝雷倾覆，对其采用10#槽钢三脚架加固，三脚架与贝雷梁采用螺栓连接，三脚架底高于工字钢顶25cm。（五）、横向分配梁（1010cm木方）1010cm木方在端横梁、中横梁及腹板渐变段内间距按中到中15cm布置；在跨中截面范围内按中到中间距25cm布置。木方与贝雷之间采用铁丝捆绑固定，每根木方设2个捆绑点，注意铁丝不要影响底模铺设，必要时将铁丝砸入木方中。同时注意木方之间的搭接仅能设置在贝雷上，搭接长度不小于15cm，不允许出现悬挑木方。（六）、底模板底模板采用1.8cm厚清水板，清水板尺寸

14、为1.22m2.44m。底模板采用铁钉固定在其下木方上。因为木方上面直接铺设底模板，所以要求严格控制每片贝雷顶面高程，采取在工字钢横梁位置贝雷架上拉线绳方式控制，而且要保证贝雷连接、加固到位，确保贝雷跨中位置顶面高程符合要求。同时进场木方尺寸要严格控制，确保统一、确保标准、确保足尺，以使底模铺设后平整度及高程符合要求。（七）、腹板及翼板腹板竖向58cm木方按间距40cm布置，顺桥向设置4根88cm木方，采用扣件式钢管支架支撑加固。翼板横向分配梁采用58cm木方，间距按50cm布置，纵向设置3根88cm木方,采用扣件式钢管支架支撑加固,斜支撑2道，立杆3根，横杆2道。（八）、内模板内模板采用1.

15、5cm厚清水板，清水板尺寸为1.22m2.44m。支撑方式采用木支架支撑，每隔30cm设置1榀，使用58cm和88cm木方结合制作。五、计算依据（1）、路桥施工计算手册（人民交通出版社2001年10月第1版）；（2）、三淅高速三阶段施工图设计；（3）、装配式公路钢桥多用途使用手册（人民交通出版社2002年3月第1版）；（4）、建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范jgj 1302011；（5）、公路桥涵施工技术规范jtg/t f50-2011；（6）、公路工程施工安全技术规范jtj 076-95；（7）、公路工程质量检验评定标准jtg f80/1-2004。六、荷载计算取值（一）、恒载1、梁体混凝

16、土自重取26kn/m3； 2、清水板自重取0.09kn/m2； 3、钢构件自重取78.5kn/m3；4、木方自重取6.5kn/m3；5、钢管自重取0.035kn/m；6、贝雷片自重取1kn/m（包括连接件等）； 7、i45b工字钢自重0.8745kn/m；8、外径529mm、壁厚10mm钢管桩自重1.28kn/m；9、碎石土换填层自重18.5kn/m3。（二）、活载1、施工人员、机具、材料及其它临时荷载取2.5kn/m2计算；2、振捣荷载取水平方向取kn/m2，竖向取kn/m2；3、混凝土倾到荷载4kn/m2。（三）、其它数值1、计算跨度取8.58m，每孔分成3跨；2、箱梁宽度22.4m；3、

17、在安全系数1.5条件下，单排单层贝雷容许弯矩和剪力分别为m=788knm，q=245kn。考虑到贝雷销间隙和偏载影响（2%单向横坡），贝雷折减系数采用0.8。则单排单层贝雷弯矩m630.56knm，单排单层贝雷剪力q196.16kn；4、在安全系数1.5条件下，三排双层贝雷容许弯矩和剪力分别为m= 9618.8knm，q=698.9kn。考虑到贝雷销间隙和偏载影响（2%单向横坡），贝雷折减系数采用0.8。则单排单层贝雷弯矩m7695.04knm，单排单层贝雷剪力q559.12kn；5、全桥6联现浇箱梁最大跨为32m，其次为30m，32m这孔跨越g209，需要单独设计钢管桩贝雷架方案，所以受力计

18、算以30m跨为例，设计贝雷每10m为1跨计算；6、钢管桩高度按15.86m计算；七、各构件受力计算（一）、贝雷架计算1、箱梁混凝土荷载(13.97(8.58-1)+34.31)263645kn，其中：13.97为跨中箱梁面积，34.31为端中横梁箱梁面积（autocad查询）。2、内外模板荷载(18.396+1.352+22+0.152)+(10.024（内膜数量）)8.580.0950.6kn，其中18.396为底板宽度，1.35为腹板高度，2为翼板长度，0.15为翼板板端厚度，10.02为内模周长。3、横向1010cm木方荷载(8.58/0.322.4)0.10.16.541.6kn，其中

19、：0.3为木方布置间距。4、内模58cm木方荷载8.58/0.3(10.02+1.337+3.972)40.050.086.581.1kn，其中：1.33和3.97分别为内模竖向和内模横向木方长度。5、侧模竖向58cm木方荷载(8.58/0.41.35)20.050.086.51.5kn。6、侧模顺桥向88cm木方荷载8.58420.080.086.52.9kn，其中：顺桥向88cm木方布置4根。7、侧模钢管支架荷载8.58/0.471.720.03515.3kn，其中：7根钢管，平均长度1.7m。8、贝雷梁荷载22101220kn。9、混凝土倾到荷载8.5822.44768.8kn。10、施

20、工人员、机具、材料及其它临时荷载8.5822.42.5480.5kn。11、振捣荷载8.5822.44768.8kn。12、上述荷载合计g贝雷6045kn。13、分布荷载q6045/8.58704.5kn/m。14、各种情况下需要布置贝雷排数：（1）挠度计算：f5ql4/（384ei）/(ig/108)5704.58.5841000/(38421000001052.145/100)/(250500/108)需要4.4排贝雷，其中f8.58100/4002.145。（2）弯矩计算：mql2/8/m704.58.582/8/630.56需要10.3排贝雷，其中630.56为单排单层贝雷弯矩。（3）

21、剪力计算：qql/2/q704.58.58/2/196.16需要15.4排贝雷，其中196.16为单排单层贝雷剪力。结论：根据以上计算结果可知，当贝雷跨度在10m，横桥向放置15.4排，且在最不利的情况下，受力可以满足施工安全需要，实际布置22排贝雷。（二）、钢管桩计算1、贝雷纵梁以上荷载g贝雷6045kn。2、工字钢荷载422.40.874578.4kn。3、上述荷载合计g工字钢6045+78.46123.4kn。4、钢管桩回转半径r0.529/4(1+(0.509/0.529) 2)0.184m。5、钢管桩长细比115.86/0.18486.4。6、稳定系数0.651-(0.651-0.5

22、83)/106.40.6075，查路桥施工计算手册p790页a类截面轴心受压构件稳定系数。7、单根钢管桩可承受最大压力1401060.6075(3.14/4(0.5292-0.5092)/10001386kn。8、每排钢管桩需要布置数量（取安全系数 k=1.3） n6123.4/2/13861.32.87根。结论：根据以上计算结果可知，钢管桩每排布置2.87根，且在最不利的情况下，受力可以满足施工安全需要，实际每排布置5根钢管桩。（三）、工字钢计算1、均布荷载6123.4/4/22.468.3kn/m。2、m68.34.472/8170.7knm，其中4.47为工字钢跨度，详见附表。3、抗弯计

23、算：m/w170.7103/1500.4113.8mpa145mpa（弯曲应力规范规定值），其中w1500.4是查路桥施工计算手册p808-p809页，抗弯计算满足要求。4、挠度计算：f568.34.4741000/(3842.110111108010-8)0.01534.471000/400/10000.0112，其中11080是查路桥施工计算手册p796页，挠度计算满足要求。结论：根据以上计算结果可知，每排钢管桩顶布置i45b双拼工字钢，工字钢跨度在4.47m，且在最不利的情况下，受力可以满足施工安全需要。（四）、c30混凝土独立基础计算1、钢管桩自重荷载515.861.282202.9k

24、n。2、混凝土基础自重荷载1.820.92675.8kn。3、混凝土基础承受荷载(6123.4.3+202.9)/2/5+75.8708.4kn。4、混凝土基础下地基承受压力尺寸长度（宽度）tag(30)1.52+1.83.53m，其中：30为碎石土换填层应力扩散角。5、混凝土基础下地基承受压力面积3.53212.48m2。6、碎石土换填层自重荷载12.481.518.5346.2kn。7、地基所承受压力708.4+346.21054.6kn。8、所需的地基承载力1054.6/12.4884.5kpa150kpa，结论：根据以上计算结果可知，当基础尺寸为1.81.8m、碎石土换填层厚度1.5m

25、、碎石土换填层尺寸3.533.53m，且在最不利的情况下,基底承载力达到84.5kpa,，受力可以满足施工安全需要。碎石土换填层实际尺寸按44m施工，且基底承载力要求达到150kpa。（五）、中横梁2m范围内1010cm木方计算1、箱梁混凝土荷载218.41.8261722kn。2、模板体系荷载（贝雷架24项）33.2kn。3、混凝土倾到荷载218.44147.2kn。4、施工人员、机具、材料及其它临时荷载218.42.592kn。5、振捣荷载218.44147.2kn。6、上述荷载合计2141.8kn。7、单位面积荷载2141.8/2/18.458.2kn/m2。8、木方每延米荷载（分布荷载

26、）q58.20.158.7kn/m。9、跨中弯矩mql2/88.71.22/81.57knm。10、需要的截面模量wm/（1.5712103）0.0001091m3。11、木方预设宽度10cm，则：木方高度h（60.0001091/0.1）0.58cm，实际按10cm选用。12、挠度验算：ibh3/120.10.13/120.0000083m4；f5ql4/（384ei）0.0028286m；f/l20.0028286/1.20.0023572 1.2/4000.003，挠度计算满足要求。结论：根据以上计算结果可知，1010cm木方间距按15cm布置，跨度在1.2m，且在最不利的情况下，受力可

27、以满足施工安全需要。因为布置方式相同，所以端横梁和腹板渐变段一定可行。（六）、中横梁2m范围内底模板计算1、强度验算：面板抗弯界面系数 w=bh2/610.0182/60.000054；惯性矩 ibh3/1210.0183/120.00000049；q2141.8/2/18.458.2kn/m；板跨中弯矩m=ql2/858.20.152/80.164knm；则：抗拉应力m/w0.164/0.000054/10003.03mpa13mpa，底模板强度满足要求。2、挠度计算：fmax5ql4/384ei558.20.154/（38411070.00000049）0.000789m1/400=0.0

28、025m，底模板挠度满足要求。结论：根据以上计算结果可知，底模板采用1.8cm厚清水板，在其下1010cm木方间距按15cm布置，且在最不利的情况下，受力可以满足施工安全需要。因为布置方式相同，所以端横梁和腹板渐变段一定可行。（七）、跨中2m范围内1010cm木方计算1、箱梁混凝土荷载213.9726726.4kn。2、模板体系荷载（贝雷架24项）33.2kn。3、混凝土倾到荷载218.44147.2kn。4、施工人员、机具、材料及其它临时荷载218.42.592kn。5、振捣荷载218.44147.2kn。6、上述荷载合计1146kn。7、单位面积荷载1146/2/18.431.1kn/m2。8、木方每延米荷载（分布荷载）q31.10.257.8kn/m。9、跨中弯矩mql2/87.81.22/81.4knm。10、需要的截面模量wm/（1.412103）0.0000973m3。11、木方预设宽度10cm，则：木方高度h（60.0000973/0.1）0.58cm，实际按10cm选用。12、挠度验算：ibh3/120.10.13/120.0000083m4；f5ql4/（384ei）0.0025225m；f/l20.0025225/1.20.00210211.2/4000.003，挠度计算满足要求