三江至柳州高速公路lk1613融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案(编辑修改稿)

三江至柳州高速公路lk1613融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案(编辑修改稿)内容摘要：

、为了满足水中墩台施工，在桥墩处搭设施工平台，平台高于水面 2m，净宽 米，长 18 米，用 4 排￠ 30 ㎝钢管桩排架，最大间距为 米，打入土中。 横梁采用 4 根 I25a 工字钢，纵梁采用 6 根 I25a 工字钢，桥面板结构采用槽钢 20 ㎝槽钢（净距 5 ㎝）。 平台钢管桩承受竖向荷载及桩长计算 (1) 钢管桩承受 竖向荷载计算 每个钢管桩承受竖向荷载有自重、人群、材料荷载及施工机械荷载，分别计算如下： 结构自重 P1=mg=30000 ㎏ 10N/㎏ =300KN 人群荷载： 材料、施工机械荷载：钻机 200KN、混凝土及导管 300KN，钢筋笼 400KN。 考虑实际施工作业，按照最大荷载组合布载，对最大跨进行计算。 三江至柳州高速公路 LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案 第 11 页 共 24 页 P2=(200+300+400)KN247。 4+ KN/m2 247。 4= 每 根 桩 承 受 的 竖 向 荷 载 为 ： P= （ P1/28+P2 ） = （ 300/28+） = 上式中安全系数 ，浮力对结构受力影响不大 ,不予考虑。 (2) 钢管桩沉入深度计算 桩入土深度 L=2[P]/auσ 式中 [P]桩容许承载力，钢管桩采用振动沉桩， a 为振动桩对周围土层摩阻力影响系数，取 a=1， u 为桩周长，σ为桩周围土的极限摩阻力，根据地质情况取σ =50kPa. 故 L=（ 2 ） /（ 50） = 实际沉入深度为不小于 米或座于基岩上。 平台钢管桩承载力稳定性检算 钢管外径 D=30 ㎝，管壁厚 8 ㎜；在该平台处最大水深 12 米，施工时钢管 上斜撑和平撑焊到从台面以下 米，则计算时只对 米水深范围内钢管桩的弯曲应力进行计算。 风对钢管桩的冲击力远远小于水流的冲击力，不做验算 ,只按水流冲击力对钢管桩进行验算。 冲击力 q= ρτ 2/2g 式中 A 为钢管桩阻水面积， A=2rh= = ㎡其中 r 为桩的半径，h 为计算水深，取 米。 ρ 为水的容重， ρ =10KN/m3， q 为流水对桩身的荷载，均按布荷载计算。 τ 为水流速度，试验推测得， τ =，则有 q= ρτ 2/2g= ㎡ 10KN/m3 247。 （ 2 )= ￠ 30 ㎝钢管桩的惯性矩 I、截面抵抗矩 W 分别为： I= π （ D4d4） /64= ()/64= 三江至柳州高速公路 LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案 第 12 页 共 24 页 W=π （ D4d4） /32D= ()/(32 30)= 钢管桩 入土后相当于一端固定 ,一端自由的简支梁 ,其承受的最大弯矩和挠度变形为 : Mmax=9qL2/128=（ 9 )/128= σ=Mmax/W= 103247。 106m3= [σ]=145MPa ∵ σ[σ]， ∴ 满足要求 fmax= qL4/EI=( 6004cm)/( 105 )= [f]=(L/400)= 满足要求。 上式中 E 为钢材的弹性模量取 E= 105MPa。 钢管桩稳定性验算 (1)长细比计算： λ =μ L/i 其中 L 为钢管桩的计算长度； μ 根据一端固定，一端简支取 μ =1； i 为钢管桩的回转半径。 i=式中 I 为钢 管桩截面惯性矩， A 为钢管桩截面面积。 A=π （ D2－ d2） /4= (302－ )/4= i=√ (I/A)= λ =μ L/i= 600/= 查 《建筑力学》 钢管稳定系数 ￠ = (2)计算稳定性 σ=P/￠ A=298760N/( 7340mm2)=[σ]=145MPa 满足要求。 式中 P:竖向荷载 A: 钢管截面面积。 纵横梁承载力验算 (1)纵梁承载力验算 三江至柳州高速公路 LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案 第 13 页 共 24 页 模式分析：钢筋笼、灌 车、钻机分别为四点受力，单个支点 P=250KN。 前支腿加强为 6 根 I25 型钢，取钻机前支腿进行受力验算。 由于自重相对于荷载较小，忽略不计，跨径取最大跨径 米计算。 在集中荷载作用下 : Mmax== 250 = Qlmax=（ +） P=（ +） 250= I25 力学特征： Ix= ㎝ 4,Wx= ㎝ 3,Sx= ㎝ 3,t=㎜ 纵梁强度验算： ς =Mmax/Wo= 106/( 103)=[ς ]=188Mpa 剪应力 r=QSx/(Ixt)= 103 103/(30141 104 78)=[r]=110Mpa 钻孔平台前支腿采用 6 根 I25 型钢受力满足要求。 (2)桩顶横梁受力验算 桩顶由 4 根 I25a 工字钢支撑最大跨径为 米，承受钻机、混凝土铁斗及钢筋笼叠加的力，钻机、钢筋笼和混凝土受力为： 200KN+300KN+400KN=900KN（由左右侧桩顶横梁支撑），简化为相同支座承担的均布 荷载， q=900/8=， Mmax== = Qlmax=(+)qL=1 = I25a 力学特征： Ix=㎝ 4,Wx= ㎝ 3,Sx= ㎝ 3, t= ㎜ 横梁强度验算： ς =Mmax/Wo= 106/( 103)=[ς ]= 三江至柳州高速公路 LK1+613 融安融江大桥钢便桥及钻孔平台施工方案 第 14 页 共 24 页 剪应力 r=QSx/(Ixt)= 103 103/(20xx4 104 52)=[r]=110Mpa 桩顶横梁采用 4 根 I25a 工字钢受力满足要求。 （二） 5过渡墩平台 为便于水中墩施工，在桥墩处搭设施工平台，平台净宽 米，长 米，用 3 排￠ 30 ㎝钢管桩排架，最大间距为 4 米，打入土中。 横梁采用 3 根双拼 I25a 工字钢，纵梁采用每 6 根 I25a 工字钢，桥面板结构采用槽钢 20 ㎝槽钢（净距 5 ㎝）。 平台钢管桩承受竖向荷载及桩长计算 (1) 钢管桩承受竖向荷载计算 每个钢管桩承受竖向荷载有自重、人群、材料荷载及施工机械荷载，分别计算如下： 结构自重 P1=mg=25000 ㎏ 10N/㎏ =250KN 人群荷载： 材料、施工机械荷载：钻机 200KN、混凝土及导管 300KN，钢筋笼 400KN。 考虑实际施工作业，按照最大荷载组合布载，对最大跨进行计算。 P2=(200+300+400)KN247。 4+ KN/m2 4247。 4= 每 根 桩 承 受 的 竖 向 荷 载 为 ： P= （ P1/21+P2 ） = （ 250/21+） = 安全系数 ，浮力不影响结构受力，不予考虑。 (2) 钢管桩沉入深 度计算 桩入土深度 L=2[P]/auσ 式中 [P]桩容许承载力，钢管桩采用振动沉桩， a 为振动桩对周围土层三江至柳州高速。