鋼管樁施工計算書

1、鋼管樁支架計算書一工程大體1.1工程簡介Pm30-pm31全跨長50m，上層橫截面設計為6塊單箱單室鋼疊合梁梁并用中橫梁連結，每塊每延米質(zhì)量為1.626噸?；鶎訖M截面設計為單箱單室軌道疊合梁，每延米質(zhì)量約為4.299噸。1.2建設條件二施工方案整體部署和荷載設計值2.1支架搭設情況說明上部結構采用現(xiàn)澆式預應力鋼筋混凝土變截面箱梁。依照工程實質(zhì)情況采用鋼管樁支架方案進行現(xiàn)澆施工，砼澆筑分兩次澆筑，即第一次澆筑箱梁底板和腹板，第二次澆筑箱梁頂板和翼緣板。依照大橋結構設計情況與現(xiàn)場施工條件的特點，綜合考慮安全性、經(jīng)濟性和合用性，擬采用鋼管樁支架作為該現(xiàn)澆系統(tǒng)的臨時支承結構。鋼管樁采用650mm10m

2、m-Q235的無縫焊接鋼管。方木部署情況：橫橋向放置截面尺寸為15cm15cm的方木，間距0.3m。15cm15cm方木放置在工16型鋼上，工16型鋼放置在貝雷梁上，貝雷梁放置在鋼管樁頂端的砂桶上。2.2設計荷載取值依照公路橋涵施工規(guī)X2000版本，其中：偏載系數(shù)為：1.05超載系數(shù)為：1.05振動系數(shù)為：1.1模板自重為：2.5kN/m2施工人員和運輸工具重量：2.5kN/m2鋼筋混凝土自重：26.5kN/m2混凝土箱梁板底平均荷載：24.1kN/m2荷載計算以下：Q1:鋼筋混凝土自重?。?6.5kN/m3Q2:考慮超載系數(shù)模板自重：1.052.5=2.63kN/m2Q3:考慮超載系數(shù)的施工

3、人員和運輸工具重量1.052.5=2.63kN/m2Q4:考慮沖擊系數(shù)模板重量為：1.12.5=2.75kN/m2Q5:考慮偏載系數(shù)和超載系數(shù)的混凝土箱梁底板平均荷載：1.11.0524.1=27.8kN/m2考慮全部有關荷載和混凝土箱梁自重底板：27.8+2.63+2.63+2.75=35.8kN/m2施工荷載計算：箱梁橫截面肋手下寬度約為1.5m的X圍（圖中部分）內(nèi)擔當著箱梁主要荷載部分；兩肋部之間的面積（如圖中所示部分）擔當?shù)暮奢d較小。第部分下面的支架能夠采用箱梁底板的平均荷載進行驗算。如圖中注明所示面積部分，詳細計算以下：第部分荷載計算依照箱梁橫截面肋手下寬度為1.5m的X圍內(nèi)較大的均

4、布荷載計算，箱梁底部這部分面積擔當著如圖中黑色陰影部分的面積，詳細計算以下：(1.500.22+0.200.20+3.620.25+0.750.15+1.930.40)=2.16m2箱梁號部分底板每延米重量：2.1626.5kN/m3=57.3kN/m部分的底板面積不只擔當著箱梁部分的自重荷載，還擔當著對應部分箱梁底板的施工荷載等，因此在計算中，需要將這些荷載換算到箱梁底板的均布荷載計算。其中模板自重，施工人員和運輸機械重量，振搗混凝土土時產(chǎn)生的荷載折算到箱梁號部分底板的荷載為：Q31:折算后的模板自重：2.633.62=9.52kN/m2Q41:折算后的施工人員和運輸工具重量：2.633.6

5、2=9.52kN/m2Q51:折算后的振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載：2.753.62=9.96kN/m2箱梁部分底部每延米的重量為：Q+（Q31+Q41+Q51）1.5=100.8kN/m箱梁部分屬于箱梁兩肋部之間的面積,計算跨度是2.12m。這部分寬度擔當著如圖中淺綠色陰影部分荷載。擔當?shù)暮奢d較小。依照箱梁底板平均荷載35.8kN/m2計算。三貝雷梁驗算第二、三、五、六跨第二跨，第三跨，第五跨，第六跨，跨度是35m。依照貝雷梁每節(jié)段1.5m結構特點，以與貝雷梁桿件的拉壓性能較好，抗彎性能較弱特點。在部署貝雷梁時，盡量將貝雷梁的每節(jié)段部署在鋼管樁頂端的垂直方向。因此，貝雷梁的計算跨度要求知足1.5m

6、的倍數(shù)。第二跨，第三跨，第五跨，第六跨橋墩中心線之間的距離是35m，鋼管樁按照間距（2.5m+12m+6m+12m+2.5m）方式部署，這樣的部署方式能保證貝雷梁的節(jié)段正好放置在鋼管樁頂端的砂筒上。鋼管樁支架部署方式第部分1.5m的寬度內(nèi)部署一組三排單層加強型貝雷梁。第部分計算荷載取為：Q+Q3+Q4+Q5=100.8kN/m貝雷梁每組自重：33kN/m=9kN/m荷載總重：9kN+100.8kN/m=109.8kN/m三排單層加強型貝雷梁力學性能：=698.9kNi=1732303.2cm4最大彎矩：Mmax=ql2/8=109.8122/8=1976kN.mM=4809.4kNm最大剪力：

7、Qmax=0.5ql=0.5109.812=658.8kNQ=698.9kN縱梁最大撓度:5ql45109.8103124f3842.110110.008m12/400=0.03m知足要求384EI0.01732依照上面計算，在箱梁部分底板1.5m寬度X圍內(nèi)，部署一組三排單層加強型貝雷梁能夠知足要求。整個橫斷面部署5組三排單層加強型貝雷梁。詳細的部署方式碰到連結花架的影響和限制，參照施工詳圖說明。箱梁部分是箱梁兩肋部之間寬度擔當?shù)暮奢d，只管擔當?shù)暮奢d較小，可是在計算如故要考慮承受的荷載。采用偏安全的方法，取箱梁底部的平均荷載35.8kN/m2（計算過程參照前面部分）。箱梁部分下面部署一組單層加

8、強型貝雷梁。其中單層加強型貝雷梁的最大間距1.2m，實質(zhì)部署中將會小于1.2m。因此驗算過程依照1.2m寬度進行驗算。驗算過程以下：箱梁部分傳達的荷載為：1.2m35.8kN/m2=42.96kN/m貝雷梁每組自重：3kN/m荷載總重：3kN+42.96kN/m=45.96kN/m單排單層加強型貝雷梁力學性能：M=988.2kNm=275kNi=0.0058m4最大彎矩：Mmax=ql2/8=45.96122/8=827.3kN.mQ=275kN275.82752751%5%縱梁最大撓度:5ql4545.96103124f3842.110110.01m12/400=0.03m384EI0.00

9、58知足要求單排單層加強型貝雷梁擔當?shù)募袅ι源笥谫澩袅Γs為1%。在計算中采用簡支方式計算，實質(zhì)工程中貝雷梁是連續(xù)形式部署；同時，在計算貝雷梁擔當?shù)暮奢d寬度時采用可能出現(xiàn)的最大寬度1.2m進行計算，實質(zhì)部署寬度應小于此值。其他，臨時結構的贊同值按施工規(guī)X的要求可提高1.1倍，因此，只管單層單排加強型貝雷梁擔當?shù)募袅β源笥谫澩导袅χ担瑔螌訂闻偶訌娦拓惱琢喝绻誓軌蛑阋?。在實質(zhì)的部署中，箱梁翼緣下方擔當?shù)暮奢d較小，采用單層單排加強型貝雷梁是的間距能夠增大為1.5m。全截面共需要5組三排單層加強型貝雷梁，8組單層單排加強型貝雷梁。施工過程中，用連結花架將每組三排單層加強型貝雷梁連結成一個桁架，

10、吊裝安裝；將每相鄰的兩組單排單層加強型貝雷梁用連結花架連結；或許將單排單層加強型貝雷梁和三排單層加強型貝雷梁采用連結花架進行連結構成桁架。部署表示圖以下：第四跨依照貝雷梁每節(jié)段1.5m結構特點，以與貝雷梁桿件的拉壓性能較好，抗彎性能較弱。在部署貝雷梁時，盡量將貝雷梁的每節(jié)段部署在鋼管樁頂端的垂直方向。因此，貝雷梁的計算跨度要求知足1.5m的倍數(shù)。第四跨橋墩中心線之間的距離是46.5m，鋼管樁依照間距2.25m+18m+6m+18m+2.25m方式部署，這樣的部署方式能保證貝雷梁的節(jié)段正好放置在鋼管樁頂端的砂筒上。第部分1.5m的寬度內(nèi)部署兩組雙排單層加強型貝雷梁第部分計算荷載取為：Q+Q3+Q

11、4+Q5=100.8kN/m貝雷梁自重：232=12kN/m荷載總重：12kN/m+100.8kN/m=112.8kN/m兩組雙排單層加強型貝雷梁力學性能：=6750kN.m=981kNi=21154868cm4最大彎矩：Mmax=ql2/8=112.8182/8=4568.4kN.mQ=490.52=981kN1015981剪力高出程度:3.5%縱梁最大撓度:5ql45112.8103184f3842.110110.032m1800/4000.045m384EI0.011542知足要求雙排單層加強型貝雷梁擔當?shù)募袅ι源笥谫澩袅?，約為3.5%。在計算中采用簡支方式計算，可是實質(zhì)工程中貝雷梁是

12、連續(xù)形式部署，擔當?shù)募袅π∮诤喼庇嬎惴绞降贸龅慕Y果。因此，只管單層雙排加強型貝雷梁的贊同剪力略大于計算結果，單層雙排加強型貝雷梁如故能夠知足要求。依照上面計算，在肋下的第部分處，部署2組雙排單層加強型貝雷梁，整個橫斷截面部署10組雙排單層加強型貝雷梁。箱梁部分是箱梁兩肋部之間寬度擔當?shù)暮奢d，只管擔當?shù)暮奢d較小，可是在計算如故要考慮承受的荷載。采用偏安全的方法，取箱梁底部的平均荷載35.8kN/m2（計算過程參照前面部分）。箱梁部分下面部署一組雙排單層加強型貝雷梁。其中單層加強型貝雷梁的最大間距1.2m，實質(zhì)部署中將會小于1.2m。因此驗算過程依照1.2m寬度進行驗算。驗算過程以下：箱梁部分傳達

13、的荷載為：1.2m35.8kN/m2=42.96kN/m貝雷梁每組自重：23kN/m=6kN/m荷載總重：6kN+42.96kN/m=48.96kN/m雙排單層加強型貝雷梁力學性能：=3375kN.m=490.5kNi=1154868cm4最大彎矩：Mmax=ql2/8=48.96182/8=1983kN.mM=3375kN.m最大剪力：Qmax=0.5ql=0.548.9618=440.6kN2874kN知足要求七基礎驗算由于工程所在地主要為風化類土層，承載力較小，需要砌筑混凝土臨時基礎用于支撐鋼管樁。臨時基礎只擔當上部傳達的荷載，不擔當彎矩。采用C30砌筑擴大基礎。詳細計算過程參照臨時基礎

14、計算書：單根鋼管樁上部傳達荷載最大值為：2874kN由于工程所在地風荷載比較大，依照風荷載的計算結果可知，作用于鋼管樁的彎矩是144kN.因此基礎應當依照上面荷載進行設計驗算。依照供應的圖紙可知，工程所在地的地基的承載為250kpa.臨時基礎采用C30混凝土澆注?；A結構：鋼管樁底部預埋厚度為1cm的鋼板，用于分派鋼管傳達下來的集中力，預埋鋼板尺寸取用1.65m（長）1.65m（寬）0.01m(厚).臨時基礎采用錐形基礎，基礎設計尺寸為：3.65m3.65m。由于臨時基礎主要擔當鋼管樁垂直傳達下來的荷載，因此預埋鋼板和臨時基礎的連結采用結構預埋件連結。部署方式是，沿鋼管樁周圍平均部署16個預埋

15、件，預埋件由10.9級M27高強螺栓制作。待基礎砌筑成型后，將臨時基礎頂部的預埋鋼板和臨時基礎采用預埋螺栓連結；采用連結板將鋼管樁和預埋鋼板進行焊接連結。八鋼管樁和基礎連結部分驗算鋼管樁下部和混凝土基礎上的預埋件相連結，采用焊接方式連結。圍繞著鋼管樁用8塊厚度為2cm的連結鋼板將鋼管樁和預埋鋼板連結。并且假定鋼管樁傳達的荷載全部由8塊鋼板傳達給混凝土臨時基礎。鋼板的詳細尺寸以下：鋼管樁底部和預埋件焊接側面圖鋼板為Q235鋼，采用E43型焊條：ffw125N/mm2最小焊腳尺寸：hf,min1.5tmax1.584.2mm最大焊角尺寸：hf,maxt(12)mm8(12)67mm采用hf6mm知

16、足上述要求2874kNlxl684mm420.76125保證安全時期，鋼管樁底部的焊接長度為：800mm684mm九預拱度設計1.鋼管支柱彈性變形由前面計算可知，每根鋼管樁擔當?shù)暮奢d為2874kN，鋼管樁的截面面積是A=0.02m228741030.02143.7MPa鋼管樁彈性模量按規(guī)X取為：2.0610e11N/m2143.71060.69應變?yōu)椋?011E2.06計算中依照鋼管樁設計高度計算彈性變形L0.69mm2.非彈性變形依照混凝土工程模板與支架基礎，接觸面之間存在非彈性變形，這種變形在橋梁施工設計中需要考慮，過去設計預拱度用來抵消這種非彈性變形。下面為A匝道2號橋梁中不同樣接觸面需要考慮的非彈性變形：竹膠板與15cm15cm的方木2mm15cm15cm的方木與工10型鋼2mm在支架標高的設計中，依照詳細情況考慮選擇使用非彈性變形。3.地基彈性變形C30混凝土砌筑臨時基礎，由于上部荷載比較重，以與工程所在地多以沙土為主，沉降值比較大。在與預拱高度設計中取15mm以抵消地基沉降高度。全