鉆孔平臺計算書

1、新建鐵路xxxx（銀川）線重點控制工程第施工標段xx黃河特大橋鉆孔平臺方案編 制： 受控狀態(tài)： 復 核： 審 核： 批 準： 有效狀態(tài): xxxx集團有限公司xxxx鐵路工程指揮部二00六年十月十日目 錄1、編制依據(jù)及規(guī)范標準311、編制依據(jù)31.2、規(guī)范標準32、主要技術(shù)標準及參數(shù)33、主要工程數(shù)量34、結(jié)構(gòu)計算44.1、移動面板計算54.1.1、面板計算54.1.2、i14縱梁計算54.1.3、25c工字鋼橫梁計算64.2、平臺縱梁計算74.2.1、荷載計算74.2.2、材料力學性能參數(shù)及指標74.2.3、力學模型74.2.4、承載力檢算74.3、工字鋼分配梁檢算84.3.1、荷載計算84

2、.3.2、材料力學性能參數(shù)及指標84.3.3、力學模型84.3.4、承載力檢算94.4、棧橋與平臺連接走道板94.4.1、荷載計算94.4.2、材料力學性能參數(shù)及指標94.3.3、力學模型104.3.4、承載力檢算104.5、一般沖刷深度計算104.6、鋼管樁局部沖刷計算124.7、鋼管樁承載力及穩(wěn)定性檢算134.7.1、承載力計算134.7.2、鋼管樁穩(wěn)定性檢算154.8、鋼護筒入土深度計算154.8.1、鋼護筒局部沖刷計算164.8.2、鋼護筒入土深度計算16鉆孔平臺方案1、編制依據(jù)及規(guī)范標準11、編制依據(jù)（1）、現(xiàn)行施工設(shè)計標準（2）、鐵三院土工試驗報告（3）、現(xiàn)行施工安全技術(shù)標準1.2

3、、規(guī)范標準（1）、公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（jtgd60-2004）（2）、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（jtj024-85）（3）、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（gb50017-2003）2、主要技術(shù)標準及參數(shù)鉆孔平臺平面尺寸：24.5m×22m；鉆孔平臺頂高程：1112.05m；計算荷載：振動錘：型號：dz90自重：7.045t允許上拔力：25.5t50t履帶吊自重：50t履帶吊荷載按最大拔樁力加整機自重考慮：75.5t公路級汽車荷載檢算原則：容許應力法50t履帶吊參數(shù)：履帶長度：4.5m，寬度：0.7m，履帶中心距：2.5m3、主要工程數(shù)量一個鉆孔平臺工程數(shù)量見下表：一個鉆孔平臺工程數(shù)量表編號材料

4、名稱材料規(guī)格單位數(shù)量單重(kg)合重(kg)備注1鋼管樁508×8mm；l29m根302860.85 85825.50 鉆孔平臺2工字鋼縱梁i45a，l2200cm根251768.45 44211.20 3工字鋼分配梁i45a，l2350cm根101889.02 18890.24 4欄桿立柱50×2.5mm；l=1.2m根443.51 154.65 5欄桿橫桿38×2.5mm；l=22m根662.70 376.20 6移動面板鉆孔平臺結(jié)構(gòu)圖三66953.10 12工字鋼i20a；l3.17m根5488.47 4777.12 棧橋與平臺連接道路13工字鋼i14a；l

5、22m根9371.29 3341.65 14鋼板10mmm30.665181.00 5181.00 15欄桿立柱50×2.5mm；l=1.2m根23.51 7.03 16欄桿橫桿38×2.5mm；l=2.8m根46.13 24.52 17鋼板10mmm318.1141997.96 141997.96 護筒18槽鋼10；l2200cm根6220.00 1320.00 調(diào)整高程19護筒連接系25a；l367cm根14100.57 1408.02 20護筒連接系25a；l158cm根4243.30 1818.53 21鋼管樁連接系25a；l600cm根6164.42 986.54

6、 22鋼管樁連接系25a；l355cm根1297.28 1167.41 合計378440.66 kg4、結(jié)構(gòu)計算鉆孔平臺考慮50t履帶吊、罐車荷載及機具設(shè)備等堆放荷載作用，鉆孔平臺結(jié)構(gòu)如下圖所示，根據(jù)從上到下的原則依次計算如下：4.1、移動面板計算考慮鉆機移動后能及時將孔洞部分鋪設(shè)上型鋼，便于機械及人員操作和安全，故走道板采用預制安裝的活動板?；顒影宄叽绶?.5m×3.1m和2.0m×3.1m，按2.0m×3.1m檢算。50t履帶吊履帶長×寬4.5m×0.70m。4.1.1、面板計算面板采用10mm鋼板，鋼板焊接在間距l(xiāng)40cm的i14工字鋼上

7、，面板與棧橋相同，不再檢算。4.1.2、i14縱梁計算i14工字鋼焊接在間距75cm的i25b槽鋼上，按簡支梁檢算。4.1.2.1、荷載計算按最不利情況履帶吊拔樁時全部荷載作用在一根i14工字鋼縱梁上，荷載大小為，自重荷載為，均不荷載大小為。4.1.2.2、材料力學性能參數(shù)及指標 ， 4.1.2.3、力學模型4.1.2.4、承載力檢算采用清華大學sm solver 進行結(jié)構(gòu)分析： a、強度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。4.1.3、25c工字鋼橫梁計算i14工字鋼焊接在25c槽鋼橫梁上，25c槽鋼橫梁間距0.50m，按簡支梁計算，跨徑2.0m。按履帶吊荷載作用在2根25c槽鋼上的最不利

8、工況檢算。4.1.3.1、荷載計算履帶吊按均布荷載，25c自重，橋面板自重：，i14工字鋼自重按集中荷載計：均布荷載大小為。4.1.3.2、材料力學性能參數(shù)及指標 ， 4.1.3.3、力學模型4.1.3.4、承載力檢算采用清華大學sm solver 進行結(jié)構(gòu)分析： a、強度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。4.2、平臺縱梁計算考慮平臺鉆機撓動及拔樁力作用，為保證平臺穩(wěn)定，縱梁采用2i45a工字鋼間斷焊接成整體，工字鋼跨徑按4.0m簡支梁計算，按最不利狀況履帶吊荷載作用在2根2i45a工字鋼縱梁上。4.2.1、荷載計算按最不利荷載履帶吊荷載作用在4根i45a工字鋼縱梁上:；每平米移動面板自

9、重（按g型面板計算)：4.2.2、材料力學性能參數(shù)及指標 ， 4.2.3、力學模型4.2.4、承載力檢算采用清華大學sm solver 進行結(jié)構(gòu)分析： a、強度檢算，合格；b、剛度檢算，合格。4.3、工字鋼分配梁檢算鋼管樁頂分配梁采用2根45a工字鋼，按最不利情況2根45a工字鋼分配梁承受履帶吊荷載，分配梁跨徑按4.0m計算。4.3.1、荷載計算履帶吊荷載按集中計算：。分配梁自重：；移動面板及縱梁自重：；集中力：4.3.2、材料力學性能參數(shù)及指標 ， 4.3.3、力學模型4.3.4、承載力檢算采用清華大學sm solver 進行結(jié)構(gòu)分析： a、強度檢算，合格；，合格。b、剛度檢算，合格。4.4

10、、棧橋與平臺連接走道板走道板面板及面板下i14縱梁與棧橋相同，不再檢算，i14縱梁下采用220a工字鋼焊接在棧橋45a工字鋼與鉆孔平臺45a工字鋼橫梁上，間距40cm,跨徑1.5m，按最不利情況履帶吊均布荷載作用在兩根i20上檢算。4.4.1、荷載計算履帶吊荷載：；面板及i14均布荷載：；均布荷載為：。4.4.2、材料力學性能參數(shù)及指標 ， 4.3.3、力學模型4.3.4、承載力檢算采用清華大學sm solver 進行結(jié)構(gòu)分析： a、強度檢算，合格；，合格。b、剛度檢算，合格。4.5、一般沖刷深度計算平臺基礎(chǔ)采用500×7mm鋼管樁，護筒直徑1900mm，每座平臺迎水面5排鋼管樁，5

11、排護筒。根據(jù)施工需要，考慮兩個平臺同時施工，因鋼板樁圍堰施工時鉆孔平臺已拆除，故僅考慮河漫灘便道及平臺護筒的阻水面積（鋼管樁阻水面積小，不計其阻水面積），護筒阻水按最大水深5.7m計算。水位按十年一遇1111.55m計，天然狀態(tài)下河槽部分過水面積ac2522m2，天然狀態(tài)下河灘部分過水面積353m2；河漫灘阻水面積az1=1053m2，護筒阻水面積az21.9×5.7×4×287m2，阻水后過水面積為ajac-az1-az2=2875-1053-86=1735m2，流速按2.0m/s計算。按公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范（jtg c30-2002）第7.3.1條非粘性土

12、河床的一般沖刷公式7.3.1-1式：式中：hp橋下一般沖刷后的最大水深（m）；qp頻率為p的設(shè)計流量（m3/s）；q2橋下河槽部分通過的設(shè)計流量（m3/s），當河槽能擴寬至全橋時取用qp；qc天然狀態(tài)下河槽部分設(shè)計流量（m3/s）；qt1天然狀態(tài)下橋下河槽部分設(shè)計流量（m3/s）；bcg橋長范圍內(nèi)的河槽寬度（m）, 當河槽能擴寬至全橋時取用橋孔總長度；bz造床流量下的河槽寬度（m），對復式河床可取平灘水位時河槽寬度；設(shè)計水位下，在bcg寬度范圍內(nèi)，橋墩阻水總面積與過水面積的比值；橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)，按表7.3.1-1確定；hcm河槽最大水深（m）；ad單寬流量集中系數(shù)，山前變遷、游蕩、寬灘河

13、段當ad>1.8時，ad值可采用1.8；hz造床流量下的河槽平均水深（m），對復式河床可取平灘水位時的河槽平均水深。bc河槽寬度（m）；部分計算值如下：,項目qp (m3/s)qc (m3/s)qt1(m3/s)bcg(m)bz(m)取值57505044706550550項目bc(m)hz(m)hcm(m)取值5503.40.230.935.7一般沖刷后河床面高程為：1111.55-9.31102.25m4.6、鋼管樁局部沖刷計算按公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范（jtg c30-2002）第7.4條墩臺局部沖刷計算式65-2計算：65-2式：當 當 式中：hb橋墩局部沖刷深度（m）；k墩形系數(shù)

14、，可按附錄b選用；b1橋墩計算寬度（m）；hp一般沖刷后的最大水深（m）；河床泥沙平均粒徑（mm）；k2河床顆粒影響系數(shù)；v0河床泥沙起動流速（m/s）；墩前泥沙起沖流速（m/s）；n2指數(shù)；v一般沖刷后墩前行近流速（m/s），按公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范（jtg c30-2002）7.4.4條規(guī)定計算；其中：vc河槽平均流速（m/s）；hc河槽平均水深（m）；ad單寬流量集中系數(shù)，山前變遷、游蕩、寬灘河段當ad>1.8時，ad值可采用1.8；q2橋下河槽部分通過的設(shè)計流量（m3/s）當河槽能擴寬至全橋時取用qp；qc天然狀態(tài)下河槽部分設(shè)計流量（m3/s）；bcg橋長范圍內(nèi)的河槽寬度（m）

15、，當河槽能擴寬至全橋時取用橋孔總長度；橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)，按表7.3.1-1確定；設(shè)計水位下，在bcg寬度范圍內(nèi)，橋墩阻水面積與過水面積的比值；hcm河槽最大水深（m）；計算取值如下：項目khcm(m)hc(m)b1(m)hp(m)(mm)vc(m/s)取值1.005.70m3.40m0.50m9.3m0.162.00.98項目b2(m)h2(m)q2(m3/s)qc (m3/s)bc(m)bcg(m)取值90.009.006850.006850.0090900.0015經(jīng)計算鋼管樁局部沖刷深度：hb=2.35m，局部沖刷線高程為1102.25-2.621099.9m。4.7、鋼管樁承載力及

16、穩(wěn)定性檢算4.7.1、承載力計算采用500×7mm鋼管樁，鋼管樁豎向荷載根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，按履帶吊拔樁時荷載作用在履帶吊一側(cè)履帶上的最不利情況檢算，荷載如下：分配梁自重：；i45a工字鋼縱梁：；移動面板荷載：；均布荷載：；鋼管自重：；力學模型如下：經(jīng)計算最大支反力為：。即為鋼管樁軸向荷載。查公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（jtj024-85）得沉樁的容許承載力：式中：p單樁軸向受壓容許承載力（kn），當荷載組合或組合或組合或組合作用時，可提高25,（荷載組合中如含有收縮，徐變或水浮力的荷載效應，也應同樣提高）；u樁的周長（m）；承臺底面或局部沖刷線以下各土層厚度（m）；與對應的各土層與樁壁的

17、極限摩阻力（kpa）；按表4.3.2-4采用；樁尖處土的極限承載力（kpa），按表4.3.2-5采用；、分別為震動沉樁對各土層樁周摩擦力和樁底承壓力的影響系數(shù)，按表4.3.2-6采用。對于錘擊沉樁其值均取為1.0。表4.3.2-6 有效樁長從局部沖刷線向下計算。承載力計算時不計鋼管樁端承力，則沉樁容許承載力為： ，、按亞砂土取值0.9,地質(zhì)資料取05-zd-14540鉆探點，該點地面高程為1110.62m，局部沖刷線高程1099.8m，詳見表-3： 表-3層數(shù)土層情況層底高程(m)有效厚度（m）極限摩阻力（kpa）承載力(kn)第一層中密粉土1105.710250.00第二層松散粉砂1100.

18、210300.00第三層中密粉土1089.5110.360398.04第四層中密細砂1084.716.560275.53第五層密實細砂1062.2122.5801271.7鋼管樁入土深度為：。樁底高程為：1099.9-17.051082.85m。樁頂高程1112.05-（0.01+0.14+0.25+0.45+0.20）1111.0m，樁長：1111.0-1082.8528.15m。 4.7.2、鋼管樁穩(wěn)定性檢算鋼管樁軸向壓力為p646kn，自由長度為l01111.0-1099.911.1m，i174，按b類截面查穩(wěn)定系數(shù)為。，合格。4.8、鋼護筒入土深度計算主要考慮局部沖刷深度及動水壓力影響，動水壓力主要由一定的入土深度取得被動土壓力來平衡，根據(jù)這一原則計算如下。4.8.1、鋼護筒局部沖刷計算仍采用6.5節(jié)計算公式，取值如下：項目khcm(m)hc(m)b1(m)hp(m)(mm)vc(m/s)取值1.005.70m3.40m1.90m9.30m0.1622.0項目b2(m)h2(m