人工挖孔桩护壁计算书

1、第 页人工挖孔桩护壁计算书根据路桥施工计算手册（人民交通出版社）第4.3节人工挖孔桩护壁厚度计算要求，分段现浇混凝土护壁厚度，一般取受力最大处，即地下最深段护壁所承受的土压力及地下水的侧压力，由计算确定挖孔桩护壁厚度。设混凝土护壁厚度为t，则可按下式计算：图11.1-1 护壁厚度计算简图挖孔桩无地下水时：，式中：P土对护壁的最大总压力，N/m2；天然重度，kN/m3；H挖孔桩护壁深度，m；D挖孔桩外直径，m；混凝土的轴心抗压强度设计值，MPa；K安全系数，取1.65。挖孔桩护壁采用C35混凝土（同桩身混凝土等强），地质多为强风化砂质板岩，天然重度取=21.5kN/m3，内摩擦角取=30，按最大

2、挖孔深度44.5m和最大桩径2.2m计算确定混凝土护壁所需厚度。最深段的总压力为：=21.544.50.333=318.6（kN/m2）最深桩位根据桩身设计强度护壁采用C35混凝土，=14.3Mpa，D=2.2m。则有：=（1.65318.6220）（214.3103）=4.2（cm）规范要求混凝土护壁厚度一般不小于10cm。护壁采用外齿式结构，厚15cm，为确保安全及施工进度，护壁竖向布设HPB3008mm钢筋，间距200mm，环向布设HPB3008mm钢筋，间距200mm，上下节护壁钢筋搭接长度不小于28cm（35倍钢筋直径），上下节护壁搭接长度不小于5cm，护壁混凝土标号与桩身混凝土设计

3、强度相同。附件二：提升架钢丝绳及卸扣选择与稳定性计算书（1）提升架钢丝绳及卸扣选择根据起吊重量选择相对应的钢丝绳和卸扣。单肢吊索的工作荷载按一般用途钢丝绳吊索特性和技术条件（GB/T16762-2009）公式计算：，式中：WLL吊索额定工作荷载，单位为t；F0钢丝绳最小破断拉力，单位为kN；Ke接头形式效能近似系数，压制接头取0.9，插编接头取0.75；Ku安全系数，一般取5；Km质量与力的转换系数，取值为9.80665。钢丝绳最小破断拉力按重要用途钢丝绳（GB 8918-2006）公式计算：，式中：F0钢丝绳最小破断拉力，单位为kN；D钢丝绳公称直径，单位为mm；R0钢丝绳公称抗拉强度，取1

4、870MPa；K钢丝绳的最小破断拉力系数，67+FC钢丝绳取0.332。根据出渣桶体积，全部按碎石计算，最大吊重150kg（含桶重），提升钢丝绳最小破断拉力，则钢丝绳最小公称直径，采用8mm钢丝绳可满足要求。卸扣根据一般起重用D形和弓形锻造卸扣（GB/T 25854-2010）的规定选用。表11.2-1 D形卸扣尺寸极限工作荷载WLLda maxDb max ecmaxSd minWb min4级6级8级tmm0.500.811011.224.6422.411.20.6311.2511.212.527.52512.50.81.251.612.51430.8281411.62141635.231

5、.516提升设备钢丝绳连接卸扣工作荷载WLL=8.29.806655=0.2t，选用卸扣GB/T 25854-6-DW0.5。（2）提升架稳定性分析装渣桶负重后T=1.5kN，提升架配重为G提升架防止倾覆条件：式中：装渣桶运行时的加速度，；L1提升架配重到前支点距离，L1=2.5m；L2提升架钢丝绳到前支点距离，L2=1.5m；要满足提升架稳定性要求，G1.8kN，安全系数K取2，配重要大于368kg，使用时能够满足安全稳定要求。选择浇筑素混凝土块作为配重，混凝土块尺寸为1m0.4m0.4m，单块方量为0.16m3，素混凝土容重按2350kg/m3考虑，混凝土块自重为376kg，满足配重要求，

6、横向摆放于提升架底座。图11.2-1 提升架稳定性分析示意附件三：钢筋笼吊架计算书（1）钢筋笼吊架设计人工挖孔桩施工期间，以汽车吊作为主要起重设备，所有桩基钢筋笼均采用汽车吊进行下放和接长。随着钢筋笼的接长，钢筋笼重量在不断增加，为避免钢筋笼发生吊装变形，钢筋笼顶口设置专用吊架，设置的“一字型”吊架结构见图11.3-1所示。图11.3-1 钢筋笼吊架结构示例（2）吊架吊耳强度计算根据码头结构设计规范（JTS 167-2018）附录E吊耳板设计要求进行计算。引桥中左线6#墩单根桩钢筋笼最重为17t，在起吊过程中，采用2点吊，钢丝绳与吊架成60夹角，吊耳板两侧各贴1块10mm厚的钢板。吊耳孔参照吊

7、耳板设计公式进行计算。 图11.3-2 吊耳孔结构示意图 图11.3-3 吊耳孔计算示意图（3）吊耳孔尺寸吊耳板尺寸满足以下公式：B=（2.42.6）d，B/20，a=（0.71.05）d；式中B：吊耳板宽度（mm），取130mm；d：吊耳孔直径（mm），取50mm；：吊耳板厚度（mm），吊耳板由钢板与贴板组成，厚度取38mm；a：孔顶至板顶距离（mm），取50mm。（4）吊耳孔承载力计算吊耳孔壁局部受压承载力：；吊耳孔壁受拉承载力：；式中孔壁局部受压承载力（MPa）； 动力系数，取1.3；荷载分项系数，取1.35；吊耳板荷载标准值（N），按2点不均衡受力考虑，不均衡系数取1.5；吊耳孔直径（

8、mm）；吊耳板厚度（mm）；吊耳板半宽（mm）；局部紧接承压强度设计值（MPa），Q235钢板取值125 MPa；孔壁受拉强度设计值（Mpa），Q235钢板取值145 MPa；当P=1.5G/2sin60=147kN时（G取170kN），吊耳板按：R=65mm，d=50mm，=38mm，a=50mm取值，经计算，=97MPa125 MPa，=130.7MPa145 MPa。贴板与吊耳板焊接，焊缝取单面角焊缝，按构造要求：，取焊脚尺寸，则，焊缝长度取B=130mm，则焊缝计算长度，角焊缝应力: ，满足要求。（5）双拼20a强度验算吊具选用双拼20a槽钢，长度系数=1，计算长度取l=2.5m。双拼

9、20a最大轴力为：，截面参数为：Ix=3560.8104mm4，A=5766mm2，满足强度要求。，查表得稳定系数=0.929，满足稳定性要求。（6）起重钢丝绳及卸扣选型根据起吊重量选择相对应的钢丝绳和卸扣。由对称分布的与垂直方向具有相同角度的单肢吊索组成的多肢吊索的工作荷载按一般用途钢丝绳吊索特性和技术条件（GB/T16762-2009）公式计算：，式中：WLL吊索额定工作荷载，单位为t；F0钢丝绳最小破断拉力，单位为kN；Ke接头形式效能近似系数，压制接头取0.9，插编接头取0.75；K肢的数量与垂直方向角度的相关系数，两肢吊索取1.4；Ku安全系数，一般取5；Km质量与力的转换系数，取值

10、为9.80665。钢丝绳最小破断拉力按重要用途钢丝绳（GB 8918-2006）公式计算：，式中：F0钢丝绳最小破断拉力，单位为kN；D钢丝绳公称直径，单位为mm；R0钢丝绳公称抗拉强度，取1870MPa；K钢丝绳的最小破断拉力系数，637S+IWR钢丝绳取0.356。（7）钢筋笼接长下放时钢丝绳选型钢筋笼接长下放时最大吊重按17t计算，采用2根钢丝绳连接吊具起吊下放，钢丝绳水平夹角取60。每根钢丝绳最小破断拉力，则钢丝绳最小公称直径，采用32mm钢丝绳可满足要求。（8）卸扣选型卸扣根据一般起重用D形和弓形锻造卸扣（GB/T 25854-2010）的规定选用。表11.3-1 D形卸扣尺寸极限工作荷载WLLd