4.2+人工挖孔桩计算书(参考)

XXXXXXXXXXX工程人工挖孔桩计算书编制:复核:审核:XXXXXXXXXXXXXXXXXXX工程经理部-QXX年XX月TOC\o"1-5"\h\z1'工程概况12、编制依据13、护壁厚度计算24、结构形式45、支架计算过程4钢丝绳拉力计算4整体稳定性计算5提升钢管强度验算56、水下灌注首盘混凝土计算6人工挖孔桩计算书1、工程概况漂阳至宁德高速公路浙江景宁至文成段土建施工第JWTJ-3标段起点桩号K36+210,接JWTJ-2标段。设置东坑互通接52省道（东坑互通A匝道1号桥、2号桥、东坑互通主线桥、东坑互通天桥），然后沿白鹤水库南侧布线（白鹤水库大桥）,从沙湾岭头设白鹤隧道穿过山体（沙湾隧道994m）,跨过三插溪支流后，穿过沿丘后至徐垄岩村（沿丘隧道661m、何村大桥、徐碧大桥（45+80+45）预应力混凝土连续刚构），跨越沟谷后设置特长隧道穿过高峰尖（高峰尖隧道3729m）,然后设置三插溪特大桥跨越三插溪（三插溪特大桥110+170+110连续钢构），设置隧道至干演坑（三插溪隧道1548m）,然后设置叶麻尖1#特长隧道穿越铜铃山（叶麻尖1#隧道3349m）,终点桩号K50+950,位于叶麻尖1#特长隧道内，接JWTJ-4标段。本工程线路全长17.47km,主线按双向四车道高速公路标准设计，设计速度80km/h,整体式路基宽25.5m、别离式路基宽12.75m；桥梁设计汽车荷载为公路I级。西坑互通连接线按双向两车道二级公路标准建设，设计速度60km/h（局部困难路段按40km/h）,路基宽度10.0m。本工程主要结构物为：三插溪特大桥385m/l座（左幅上部结构采用110+170+110米预应力混凝土连续刚构桥，右幅上部结构采用95+170+95米预应力混凝土连续刚构桥，下部结构采用空心薄壁墩，桩基础）、大桥1578.88m/3座（其中徐碧大桥776.96m,上部结构主跨为（45+80+45）米预应力混凝土连续刚构、下部结构为薄壁墩、柱式墩、桩基础，最大墩高71m；白鹤水库大桥590.96m及何村大桥210.96m上部结构均采用预应力碎连续T梁,下部结构为薄壁墩、柱式墩，桩基础）；2、编制依据（1）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；（2）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2017）；（3）《一般用途钢丝绳》（GB/T20118-2006）；（4）《建筑结构用冷弯矩形钢管》（JG/T178-2005）；1/73、护壁厚度计算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侧压力由计算确定。设混凝土护壁厚度为t,那么按下式计算:KpD(3-1)当挖孔无地下水时:p=yHtan2(45°-0/2)(3-2)当有地下水时:p=yHtan2(45°一?)+。一加)(“一力)tan2(45°-§)+("-%)加(3-3)式中：p——土和地下水对护壁的最大侧压力(N/m2)；Y土的重度(kN/n?)；yw——水的重度(kN/nf)；H——挖孔桩护壁深度(m)；h——地面至地下水位深度(m)；D挖孔桩外径(m)；fc——混凝土的轴心抗压强度设计值(N/mm2)；0——土的内摩擦角(°)；K——平安系数，取1.65。2/7根据地勘报告，得知桩位处土的重度y=誓，水的重度y=甯，设计要求采用C30混凝土左=与靠，土的内摩擦角。=25°。(1)无地下水情况：其中东坑互通主线桥左线5#-0墩承受土压力及地下水侧压力最大；故以此位置进行计算。最深处的总压力为：p-yHtan2(45°-0/2)=20x25xtan237.5=0.294〃/mm2KpDt护壁厚度计算：KpDt160=1.65x0.294x-——---=2.714cm2x14.3一般护壁厚度最小为8cm。考虑到挖孔作业每天施作一节，护壁混凝土强度增长跟不上，24小时混凝土强度最多达30%,护壁厚度加大到15cm。按照进度为平安起见加设“6.5钢筋，间距20cm。(2)有地下水情况：同样以此最大桩长位置进行计算。总压力为：p-yHtan2(45°--)+(7-九)(〃一力)tan2(45°-—)+(tY-/)九22=20x25xtan237.5+(20-10)(25-5)tan237.5+(25-5)x10=0.612护壁厚度计算：t=KpD/2fc=1.65x0.32x200/2x14.3=7.06cmKpD160t=-「=1.65x0.612x-———=5.723cm2fc2x14.3一般护壁厚度最小为8cm。考虑到挖孔作业每天施作一节，护壁混凝土强度增长跟不上，24小时混凝土强度最多达30%,护壁厚度加大到20cm。按照进度为平安起见加设“10钢筋，间距15cm。3/7

4、结构形式4、结构形式4、结构形式4、结构形式他配童1904、结构形式他配童图4-1挖孔桩支架构造图5、支架计算过程5.1钢丝绳拉力计算1、直径1cm,面积5X5X3.14=78.5mm2,承受拉力约为28.28*65=5102.5kg公式：f=ksk为每平方毫米承受的拉力；s为截面积；钢丝绳起重的平安系数为5。4/75102.5kg>250X5=1250kg钢丝绳满足要求。4/75.2整体稳定性计算图5.2-1力与力矩分部示意图其他小部件忽略不计，按照整体弯矩平衡进行稳定性计算:250x9.8x1.18+6.9x1.45x9.8x0.56=2.8x13.8x2x9.8x0.36+9.8xx1.35x=202Kg计算得碎配重=202kg,考虑1.2倍平安系数那么：x=1.2x202=242小单个碎块尺寸30cmX30cmX90cm,其容重2400kg/m3,单个重量：G=0.3x0.3x0.9x2400=194Kg242194那么现场施工过程中碎试块配重不得少于2个。5.3提升钢管强度验算钢管：外径63.5mni,壁厚4.5mm。参考《钢结构基本原理》中国建筑工业出版社（第二版）附表3T3可得:截面惯性矩：W=22.5cm3,截面面积：A=8.34cm2o弯矩："a=(250x9.8x1.18+6.9x1.45x9.8x0.554)x10-3=2.95ATV-/ti剪力：4nax=(250x9.8x1.18+6.9xl.45x9.8x0.554)xl0-3-l.18=5/7

抗弯验算:抗弯验算:抗弯验算:max设四二2.95x103抗弯验算:max设四二2.95x103W22.5=13}Mpa<[a]=215MPa。F?5x103抗剪验算…L=k=团提升钢管强度验算满足要求。6、水下灌注首盘混凝土计算首批混凝土灌注时应注意导管下口至孔底的距离宜在30〜40cm之间，首批混凝土需满足导管初次埋置21m和填充导管底间隙的需要，所需混凝土按下式6.1计算。IZ=^x(%+“2)+受力(6.1)4k1乙,41式中：V一灌注首批混凝土所需数量(m3)；D桩孔直径(m)；山——桩孔底至导管底端间距(m),一般为0.3-0.4m；H2——导管初次埋置深度(取m)；d导管内径(m)；h——桩孔内混凝土到达埋置深度”2时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度⑺；「暇；Hw——井孔内水或泥浆的深度。计算々高度：选取最大桩长计算，即最不利因素，各直径桩最大桩长见表6.1所Zj\O表67各直径桩最大桩长根据七=%红，加取10.0kN/m\%根据规范取24kN/m3,考虑导管深度埋置1m,Yc序号桩径(m)最大桩长(m)备注11.52521.62231.82042.02052.21962.324导管底部距孔底距离为0.4m,因此，卬的取值为最大桩长减去1.4mo以1.5m桩径为算例，计算过程如下:6/7

算过程如下：h——(251.4)x—9.831Yc24其它桩径々计算结果见表6.2所示。表6-2各直径桩％计算结果序号桩径(m)hi计算结果(m)备注11.59.8321.68.5831.87.7542.07.7552.27.3362.39.42根据式(6.1)计算首批混凝土所需数量，首盘混凝土埋置深度取1m,导管底部距孔底距离取0.4m,导管内径取0.35m,考虑扩孔系数1.1,以1.5m桩径为算例，计「=力/4x(〃]+%)+萩/4xh1=3・14x(1.