预制场建设方案计算书

1、珠海市鹤洲至高栏港高速公路一期工程HGTJ4标预制场建设方案计算书单位：中交一公局桥隧工程有限公司二一八年十一月目录1、 计算依据12、设计标准12.1钢筋混凝土设计参数12.2混凝土管桩设计参数12.3岩土设计参数12.3地质土层参数23、设计荷载23.1、预制梁自重23.2龙门吊荷载24、管桩打设深度计算34.1设计荷载34.2PHC管桩入土深度计算34.3PHC管桩稳定性计算45、基础计算45.1 制梁台座基础计算45.2 存梁台座基础计算85.3龙门吊基础计算116、结论建议131、 计算依据1)珠海市鹤港高速公路HGTJ4标施工图设计及工程地质勘查报告 2)建筑地基基础设计规范GB

2、50007-2011；3）钢结构设计规范GB50017-2003 4）建筑结构荷载规范GB50009-20125）混凝土结构设计规范6）公路桥涵设计通用规范7）预制场建设方案设计图；8）路桥施工计算手册；9）建筑结构荷载规范GB 50009-2012；10）施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005。2、设计标准2.1钢筋混凝土设计参数编号材质抗压强度抗拉强度弹性模量备注fcMPaftMPaE MPa1HRB400260260205000容许值2HRB335220220205000容许值3C3010.91.130000容许值2.2混凝土管桩设计参数混凝土管桩采用PHC-400-AB-95

3、型，容许承载力如下：编号规格抗弯抗剪抗拉抗压重量备注MkN.mVkNNkNRkNGkN/m1PHC-400AB8816453622882.37设计值2.3岩土设计参数根据地勘资料，岩土参数取值如下：土层名称侧阻力极限标准值端阻力极限标准值地基承载力特征值qikkPaqiskkPafakkPa人工填土2260-150淤泥14100050淤泥质土14120060粉质粘土502200全风化14060002.3地质土层参数根据地勘资料，土层深度取值如下：地层编号地质情况层底高程（m）层厚(m)1填土-1.780.92淤泥-15.2813.53淤泥质土-19.784.54粉质黏土-38.4818.705

4、全风化-55.216.73、设计荷载3.1、预制梁自重各类型预制梁最大自重荷载如下：编号预制梁长度预制梁最大方量容重自重备注L（m）V (m3)kN/m3Gdz kN12531.626821.623041.1261068.633550.3261307.844064.4261674.43.2龙门吊荷载1）100t龙门吊荷载龙门吊共4组走行轮箱，单组走行轮箱处有3个走行轮箱（共6个走行轮），单组走行轮箱处最大荷载如下：GLX1=K*0.5*(0.5Glm+Gtc+0.5Gdz)=820.4kN其中： K=1.3 考虑水平荷载增大系数Glm=750 kN 龙门吊自重Gtc=50 kN 天车吊具自重G

5、dz=1674 kN 最大吊重（40m箱梁）考虑80t龙门吊的自身荷载及最大起重量为30m箱梁，自身重量及起重荷载均小于100t龙门吊荷载，则计算时采用100t龙门吊荷载计算。4、管桩打设深度计算4.1设计荷载根据预制管桩布置，制梁台座、存梁台座、龙门吊轨道均为管桩基础；单桩设计荷载如下;F1=0.25MAX(Gdz)=418.6kN 40m/35m制梁台座单桩荷载F2=0.25MAX(Gdz)=327kN 30m制梁台座单桩荷载F3=0.25MAX（2Gdz）=534.3kN 30m存梁台座单桩荷载F4=0.25MAX（2Gdz）=837kN 40m存梁台座单桩荷载F5=MAX（GLX）=8

6、20.4kN 大龙门吊轨道单桩荷载F6=MAX（GLX）=55kN 小龙门吊轨道单桩荷载4.2PHC管桩入土深度计算A400PHC管桩承载力：Ra=/K其中：u=d=1.26m 管桩的周长 D1=0.4m 管桩直径D2=0.21 管桩空心直径A=0.126 管桩毛截面面积AP=0.035 桩端空心截面面积Aj=0.091 桩端净截面面积=0.8 桩端闭塞效应系数K=2 结构安全系数最小入土深度计算结果见下表：编号名称入土深度摩阻力端承力承载力设计荷载桩端持力层H mqi kNqk kNRa kNF kN140m制梁32373.8130.9504.7460.5粉质黏土230m制梁28248.21

7、30.9379.1294粉质黏土330m存梁36499.5130.9630.4587.7粉质黏土440m存梁44750.8130.9881.7879.1粉质黏土5大龙门吊基础44750.8130.9881.7833.1粉质黏土6小龙门吊基础28248.2130.9379.155.0粉质黏土则管桩竖向承载力满足上部荷载的要求。4.3PHC管桩稳定性计算1）计算说明：根据管桩打设深度确定40m存梁区桩基打设深度最长，所以管桩稳定性计算以此类桩基为主。2）弯矩88kN.m （PHC预应力管桩最大开裂弯矩） 满足要求5、基础计算5.1 制梁台座基础计算计算说明预制梁预制时，预制梁轴线与桩轴线对齐，间距

8、4.9m，需计算制梁台座抗弯承载力、抗剪切承载力。5.1.2建模计算1）结构建模 采用MIDAS有限元软件建立梁单元模型，各构件均以实际截面模拟。2）边界条件预制管桩位置约束位移和顺基础方向转动自由度。3）荷载施加预制梁荷载简化为均布荷载荷载，施加在基础顶面相应位置。基础自重荷载在浇筑过程中由地基土承担，模型中不予考虑。5.1.3荷载计算预制梁底部宽度为1m，均布荷载：q=Gdz/2l=930.2kN/m其中： Gdz=1674.4kN 预制梁最自重L=0.9m 预制梁底座部宽度5.1.4正截面配筋计算1）弯矩：5.1.5顶面配筋计算1）弯矩：2) 制梁台座工字钢最大允许弯矩：111.6 kN

9、.m，安全系数考虑为1.5,。111.6 kN.m104.7kN.m，满足要求。5.2 存梁台座基础计算5.2.1计算说明预制梁双层存梁，预制梁轴线与台座中心线对齐、存放支点间距0.6m，需计算存梁台座抗弯承载力、抗剪切承载力、局部混凝土承压能力。5.2.2建模计算1）结构建模采用MIDAS有限软件建立单元模型，各构件均已实际截面模拟。2）边界条件预制管桩底固结，预制管桩与独立基础间固结。3）荷载施加存放荷载简化为点荷载，施加在基础顶面相应位置。基础自重荷载在浇筑过程中由低级承担，模型中不考虑。4）整体模型整体模型如下：5.2.3荷载计算预制梁共计4个存放点，单个支点荷载：F=0.25

10、5;2G=837.2kN其中： 2G=3348.8kN 双层存量最大自重5.2.4正截面配筋计算1）弯矩M=237.2kN.m5.2.5顶面配筋计算1）弯矩： 2)计算配筋面积：AS=fcbx/fy=0.0mm2 其中： a=1 混凝土强度等级系数fc=10.9MPa C30混凝土抗压强度容许值b=1000mm 受压区截面宽度fy=260MPa HRB400钢筋抗拉强度容许值x=h0-(h02-2M/fcb)0.5=0.0mm 受压区高度h0=620mm 截面有效高度3）实际配筋面积受力区实际配筋4C20，实际面积： Ass=1256.6mm2>As=0.0mm2满足要求。5.2.6底面

11、配筋计算1）弯矩： 2)计算配筋面积：AS=fcbx/fy=1759.8mm2 其中： a=1 混凝土强度等级系数fc=10.9MPa C30混凝土抗压强度容许值b=1000mm 受压区截面宽度fy=260MPa HRB400钢筋抗拉强度容许值x=h0-(h02-2M/fcb)0.5=0.0mm 受压区高度h0=570mm 截面有效高度3）实际配筋面积受力区实际配筋6C20，实际面积： Ass=1885mm2>As=1759.8mm2满足要求4）配筋率=ASS/bh0=0.0033Pmin=0.00155.2.7抗剪力计算抗剪承载力：V=MIN(V1，V2)=864.6kNAs=837.

12、5kN 满足要求V1=0.25hfcbh0=1553.3kNV2=0.7ftbh0+fyvASVh0/S=864.6 kN其中： h=1 截面高度系数fyv=260MPa HRB400钢筋抗拉强度容许值ASV=266mm2 箍筋截面面积（2C12箍筋）d=16 箍筋直径n=2 同一截面内箍筋的根数S=140mm 箍筋间距ft=1.1MPa C30混凝土抗拉强度容许值5.3龙门吊基础计算5.3.1弯矩图5.3.2顶面配筋计算1）弯矩： M=567.9kN.m2)计算配筋面积：AS=fcbx/fy=4603.7mm2 其中： a=1 混凝土强度等级系数fc=10.9MPa C30混凝土抗压强度容许

13、值b=1200mm 受压区截面宽度fy=260MPa HRB400钢筋抗拉强度容许值x=h0-(h02-2M/fcb)0.5=91.5mm 受压区高度h0=520mm 截面有效高度3）实际配筋面积受力区实际配筋10C25，实际面积： Ass=14908.7mm2>As=4603.7mm2满足要求。5.3.3底面配筋计算1）弯矩： M=567.9kN.m2)计算配筋面积：AS=fcbx/fy=4127.3mm2 其中： a=1 混凝土强度等级系数fc=10.9MPa C30混凝土抗压强度容许值b=1200mm 受压区截面宽度fy=260MPa HRB400钢筋抗拉强度容许值x=h0-(h02-2M/fcb)0.5=82mm 受压区高度h0=570mm 截面有效高度3）实际配筋面积受力区实际配筋9C25，实际面积： Ass=4417.9mm2>As=1759.8mm2满足要求4）配筋率=ASS/bh0=0.0065Pmin=0.00155.2.7抗剪力计算抗剪承载力：V=MIN(V1，V2)=648.1kNF=487.5kN 满足要求V1=0.25hfcbh0=1700.4kNV2=0.7ftbh0+fyvASVh0/S=648.1 kN其中： h=1 截面高度系数fyv=260MPa HRB400钢