大橋院下部結(jié)構(gòu)計(jì)算報(bào)告

1、 祁連山南路蘇州河橋新建工程施工圖設(shè)計(jì)下部結(jié)構(gòu)計(jì)算報(bào)告中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司第一設(shè)計(jì)所二七年九月1下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述祁連山南路蘇州河橋新建工程主橋?yàn)椋?8+70+48）米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，引橋共8跨20米空心板梁。下部結(jié)構(gòu)共10個(gè)橋墩、2個(gè)橋臺(tái)。主橋下部結(jié)構(gòu)共有4個(gè)橋墩，均采用左右幅分離式基礎(chǔ)，墩身采用C40級(jí)混凝土，承臺(tái)采用C30級(jí)混凝土，其結(jié)構(gòu)形式如下：主橋主墩（4、5號(hào)橋墩）與橋軸線正交，因?yàn)槎丈砀叨炔桓撸捎镁匦螌?shí)體斷面，平面尺寸11.7x2.1m；承臺(tái)平面尺寸為15.6x4.8m，高2.2m?；A(chǔ)（單幅）采用27根60cmPHC管樁，以第層灰綠色灰色砂質(zhì)粉土作為樁端持力層，樁長4

2、5m。4、5號(hào)橋墩下部結(jié)構(gòu)圖主橋邊墩（3、6號(hào)橋墩）亦采用矩形實(shí)體墩，平面尺寸11x1.4m；承臺(tái)平面尺寸為11.4x3m，高2.2m?；A(chǔ)（單幅）采用8根60cmPHC管樁，以第層灰綠色灰色砂質(zhì)粉土作為樁端持力層，樁長45m。3、6號(hào)橋墩下部結(jié)構(gòu)圖引橋橋墩采用雙柱式大懸臂蓋梁。柱底設(shè)置鋼筋混凝土承臺(tái)，柱頂設(shè)置大懸臂蓋梁，蓋梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，采用C50混凝土。橋墩為C40混凝土，承臺(tái)為C30混凝土。標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)掝A(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁懸臂長6m，立柱中距4.25m。立柱采用1.2m×1.2m矩形斷面。承臺(tái)平面尺寸滿足樁基最小間距布置要求，高度2.0m。蓋梁頂面設(shè)1橫坡，底面同頂面平行，橫坡通

3、過立柱高度形成。引橋橋墩基礎(chǔ)與主橋一致，采用60cmPHC管樁，以第層灰綠色灰色砂質(zhì)粉土作為樁端持力層，樁長45m左右。每個(gè)橋墩（單幅）采用60cmPHC管樁8根。引橋橋墩構(gòu)造圖橋臺(tái)采用輕型直壁型鋼筋混凝土橋臺(tái)，C30混凝土。橋臺(tái)基礎(chǔ)采用60cmPHC管樁，以第層灰綠色灰色砂質(zhì)粉土作為樁端持力層，樁長46m。每個(gè)橋臺(tái)（單幅）采用60cmPHC管樁5根。引橋橋臺(tái)構(gòu)造圖2設(shè)計(jì)規(guī)范Ø 城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范（1998年局部修訂） CJJ37-90Ø 公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D30-2004Ø 上海地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 DGJ08-11-1999Ø 內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn) GB5

4、0139-2004Ø 城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 CTJ 11-93Ø 城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn) CJJ 77-98Ø 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 JTG D60-2004Ø 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D62-2004Ø 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 TJT 024-85Ø 公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ004-93Ø 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）Ø 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）3主要材料3.1 混凝土1）引橋蓋梁：C50號(hào)混凝土2）主橋墩身、引橋立柱：C40號(hào)混凝土2）主橋、引

5、橋承臺(tái)：C30號(hào)混凝土3.2 鋼筋 蓋梁預(yù)應(yīng)力筋采用7-75mm；鋼筋采用HRB3354計(jì)算分析所有下部結(jié)構(gòu)計(jì)算均按容許應(yīng)力法進(jìn)行。4.1 主橋主墩計(jì)算內(nèi)容共包含墩身、PHC管樁及承臺(tái)等的計(jì)算，取半幅橋進(jìn)行。4墩為例，將支座摩阻力作為橋墩承受的水平力來進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)計(jì)算，支座摩擦系數(shù)=0.05。4.1.1 墩身計(jì)算（4號(hào)墩）上部結(jié)構(gòu)反力： 恒載 36365 KN 恒+支座沉降+附加+活 43312 KN 支座摩阻力： 37122*0.05=1856 KN其它附加力包括風(fēng)力、流水壓力、浮力、船撞力等。所有外力簡化至墩身底面后，則：組合I:Nmax+Mmax+Hmax（縱橋向） N=47124 KN

6、 H=1891 KN M=5063 KN-m 組合II:Nmax+Mmax+Hmax（橫橋向） N=47124 KN H=445 KN M=1194 KN-m 按全素混凝土結(jié)構(gòu)考慮，墩底混凝土滿足規(guī)范要求，h=0.74 MPa，由于考慮到此橋墩為主橋主墩，主筋采用直徑28mm鋼筋，間距15cm4.1.2 承臺(tái)計(jì)算（4號(hào)墩）由于墩身范圍比較大，承臺(tái)不需要檢算，按照最小配筋率配筋即可。主筋采用兩層直徑20mm鋼筋。4.1.3 樁基計(jì)算（4號(hào)墩）上部結(jié)構(gòu)反力： 恒載 36365 KN 恒+支座沉降+附加+活 43312 KN 支座摩阻力： 37122*0.05=1856 KN其它附加力包括風(fēng)力、溫度

7、力、流水壓力、浮力、船撞力等。所有外力簡化至承臺(tái)底面后，則：組合（主力組合）:N48440 KN組合（附加力組合）:Nmax+Mmax+Hmax（縱橋向） N=49310 KN H=1891 KN M=8943 KN-m 組合（附加力組合）:Nmax+Mmax+Hmax（橫橋向） N=49310 KN H=445 KN M=2083 KN-m 樁底反力：主力組合：N1984 KN 附加力組合：N2292 KN 樁長45m，樁底承載力P=2220 KN，在主力組合下，P> 1984 KN滿足設(shè)計(jì)要求；考慮附加力組合，承載力提高1.25，1.25P2775KN> 2292 KN滿足要求

8、。 樁基進(jìn)入持力層2.7m4.5倍的樁徑，均滿足規(guī)范要求。根據(jù)施工單位業(yè)務(wù)聯(lián)系單，在樁基壓力值達(dá)到4000KN時(shí)，仍無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，現(xiàn)將樁底標(biāo)高提高1米，樁長44m，樁底承載力P=2050 KN，在主力組合下，P> 1984 KN滿足設(shè)計(jì)要求；考慮附加力組合，承載力提高1.25，1.25P2563KN> 2292 KN滿足要求。樁基進(jìn)入持力層1.7m2.83倍的樁徑，均滿足規(guī)范要求。4.1.4 主墩基礎(chǔ)沉降計(jì)算（1）地質(zhì)分層：按地質(zhì)剖面圖，將樁基以下土層分成若干薄層?；滓韵聦雍?.6m，可分為1層；以下-1層厚18m，可分為4層，每層厚4.5m；以下-2層厚3.3m，可分為1層

9、；以下1f層按5m分層（<4×13.7）。（2）計(jì)算基底凈荷載P和平均壓力p0：P48000KNp0P/A48000/（13.6*24）147Kpa（3）計(jì)算基礎(chǔ)中心垂直軸線上之z：z0 p0147Kpaz14k（12/6.8，3.6/6.8）×p04×0.230×147135Kpaz24k（12/6.8，8.1/6.8）×p04×0.179×147105Kpa而各薄層頂?shù)酌娴脑鎵毫z：qz150×18900Kpaz1<0.2 qz1=0.2×900180 Kpa（4）計(jì)算各垂直土柱上分層

10、變形Si和總沉降S：SS10.76×（135+105）×3.6/（2×3.4×104）9.66×10-3mm故主墩基礎(chǔ)總沉降量為0.97cm。主橋基礎(chǔ)不均勻沉降均按2cm計(jì)，且由程序自動(dòng)判別最不利組合。4.2 主橋邊墩計(jì)算內(nèi)容共包含墩身、PHC管樁及承臺(tái)等的計(jì)算，取半幅橋進(jìn)行。5墩為例，將支座摩阻力作為橋墩承受的水平力來進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)計(jì)算，支座摩擦系數(shù)=0.05。4.2.1 墩身計(jì)算（5號(hào)墩）上部結(jié)構(gòu)反力： 恒載 8700 KN 恒+支座沉降+附加+活 11492 KN 支座摩阻力： 6010*0.05=300 KN其它附加力包括風(fēng)力、溫度力等。

11、所有外力簡化至墩身底面后，則：組合I:Nmax+Mmax+Hmax（縱橋向） N=12858 KN H=318 KN M=936 KN-m 組合II:Nmax+Mmax+Hmax（橫橋向） N=12858 KN H=220 KN M=653.9 KN-m 按全素混凝土結(jié)構(gòu)考慮，墩底混凝土滿足規(guī)范要求，h=0.365 MPa，由于考慮到此橋墩為主橋邊墩，主筋采用直徑25mm鋼筋，間距15cm4.2.2 承臺(tái)計(jì)算（5號(hào)墩）由于墩身范圍比較大，承臺(tái)不需要檢算，按照最小配筋率布置即可。主筋采用兩層直徑20mm鋼筋。4.2.3 樁基計(jì)算（5號(hào)墩）上部結(jié)構(gòu)反力： 恒載 8700 KN 恒+支座沉降+附加+

12、活 11492 KN 支座摩阻力： 6010*0.05=1856 KN其它附加力包括風(fēng)力、流水壓力、浮力、船撞力等。所有外力簡化至承臺(tái)底面后，則：組合（主力組合）:N14466 KN組合（附加力組合）:Nmax+Mmax+Hmax（縱橋向） N=14583 KN H=317 KN M=1641 KN-m 組合（附加力組合）:Nmax+Mmax+Hmax（橫橋向） N=14583 KN H=220 KN M=1094 KN-m 樁底反力：主力組合：N1998 KN （滿足要求）附加力組合：N2165 KN （考慮附加力組合，承載力提高1.25，滿足要求）樁長45m，樁底承載力P=2220 KN，

13、在主力組合下，P> 1998 KN滿足設(shè)計(jì)要求；考慮附加力組合，承載力提高1.25，1.25P2775KN> 2165 KN滿足要求。 樁基進(jìn)入持力層2.9m4.83倍的樁徑，均滿足規(guī)范要求。根據(jù)施工單位業(yè)務(wù)聯(lián)系單，在樁基壓力值達(dá)到4000KN時(shí)，仍無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，現(xiàn)將樁底標(biāo)高提高1米，樁長44m，樁底承載力P=2050 KN，在主力組合下，P> 1998 KN滿足設(shè)計(jì)要求；考慮附加力組合，承載力提高1.25，1.25P2563KN> 2165 KN滿足要求。樁基進(jìn)入持力層1.9m3.17倍的樁徑，均滿足規(guī)范要求。4.3 引橋橋墩計(jì)算內(nèi)容共包含墩身、PHC管樁及承臺(tái)等

14、的計(jì)算，取半幅橋進(jìn)行。7墩為例。4.3.1 墩身計(jì)算（7號(hào)墩）上部結(jié)構(gòu)反力： 恒載 5379 KN 恒+支座沉降+附加+活 7949 KN 支座摩阻力： 5379*0.05=269 KN其它附加力包括風(fēng)力、溫度力等。所有外力簡化至墩身底面后，則（單個(gè)柱底取不利工況）：組合I:（縱橋向） N= 4727 KN H= 134 KN M=1278 KN-m 主筋采用直徑25mm鋼筋，間距12cm，h6.5 MPa，g-3.9 MPa4.3.2 承臺(tái)計(jì)算（7號(hào)墩）由于立柱范圍比較大，承臺(tái)相對(duì)較小，按照最小配筋率配筋即可。4.3.3 樁基計(jì)算（7號(hào)墩）上部結(jié)構(gòu)反力： 恒載 5379 KN 恒+支座沉降+

15、附加+活 7949 KN 支座摩阻力： 5379*0.05=269 KN其它附加力包括風(fēng)力、溫度力等。所有外力簡化至承臺(tái)底面后，則：組合（附加力組合） N= 5177 KN H= 134 KN M= 1502 KN-m 樁底反力：組合：N1900 KN （滿足要求）樁長46m，樁底承載力P=2210 KN> 1900 KN滿足設(shè)計(jì)要求；樁基進(jìn)入持力層3.1m5.17倍的樁徑，均滿足規(guī)范要求。根據(jù)施工單位業(yè)務(wù)聯(lián)系單，在樁基壓力值達(dá)到4000KN時(shí)，仍無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，現(xiàn)將樁底標(biāo)高提高1米，樁長45m，樁底承載力P=2040 KN> 1900 KN滿足設(shè)計(jì)要求，樁基進(jìn)入持力層2.1m3.5倍的樁徑，均滿足規(guī)范要求。4.4 引橋橋臺(tái)計(jì)算內(nèi)容共包含墩身、PHC管樁及承臺(tái)等的計(jì)算，取半幅橋進(jìn)行。11臺(tái)為例，水平力包括支座摩阻力，以及臺(tái)后土壓力。上部結(jié)構(gòu)： 恒載 3338.3 KN 活載 1244.0 KN 臺(tái)底中心荷載組合組合I:（主力組合） N= 6495 KN H= 474 KN M=1565 KN-m 組合:（附加力組合） N= 6495 KN H= 574 KN M=1919 KN-m樁底反力：組合：N1998 KN 組合：N2213 KN 樁長46m，樁底承載力P=2210 KN，在主力組合下，P> 1998 KN滿