水上鉆孔平臺(tái)計(jì)算書

1、.XX市軌道交通1號(hào)線一期高架土建工程GTJ1110標(biāo)段GS23號(hào)墩鉆孔平臺(tái)計(jì)算書編 制：受控狀態(tài)：復(fù) 核：審 核：批 準(zhǔn)：有效狀態(tài):中鐵XX集團(tuán)第二工程XX軌道GTJ1110項(xiàng)目經(jīng)理部二0一二年三月目錄1 編制依據(jù)22 工程概況23 鉆孔樁平臺(tái)方案綜述34 材料及機(jī)械設(shè)備34.1 機(jī)械設(shè)備性能指標(biāo)34.2 材料物理及力學(xué)性能85、結(jié)構(gòu)檢算95.1 面板計(jì)算95.2、縱梁檢算105.3、橫梁檢算125.4、鋼管樁承載力檢算（長度確定）155.5、鋼管樁穩(wěn)定性檢算175.6、鋼護(hù)筒及鉆孔樁施工186、計(jì)算結(jié)果匯總表18GS23號(hào)墩鉆孔平臺(tái)計(jì)算書1 編制依據(jù)（1）中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院高橋西至石路

2、頭停車場(chǎng)區(qū)間橋梁下部結(jié)構(gòu)圖紙（2）省工程勘察院二0一0年十月高橋西站至石路頭停車場(chǎng)區(qū)間巖土工程勘察報(bào)告圖紙（3）客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南（TZ203-2008）（4）鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（J286-2004）（5）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)（GB50017-2003）（6）鐵路橋涵鋼筋砼和預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)（TB10002.3-2005 J462-2005）（7）路橋施工計(jì)算手冊(cè)（8）簡明施工計(jì)算手冊(cè)（第三版）（9）MIDAS2006計(jì)算軟件2工程概況軌道交通1號(hào)線一期工程西起XX市西部的高橋鎮(zhèn)，沿甬梁公路、望春路和中路到天一廣場(chǎng)，我標(biāo)段圍為石路頭停車場(chǎng)出入段至梁祝站的四段區(qū)間（高橋西站至石

3、路頭停車場(chǎng)出入段、高橋西站至高橋站、高橋站至梁祝站、梁祝站至蘆港站）和三座車站（高橋西站、高橋站、梁祝站）的所有上、下部結(jié)構(gòu)及附屬工程。GS23號(hào)墩位于GS區(qū)間跨大西壩河連續(xù)梁中墩，橋墩位于離岸4m的河道中，墩位東側(cè)路面高程2.60m，常水位高程1.45m，河床高程0.47m。GS23號(hào)墩承臺(tái)平面尺寸為7.2*9.2m（縱*橫），承臺(tái)厚度2.5m，承臺(tái)底高程：-4.994m，墩位處平面圖如圖1-13所示。根據(jù)省工程勘察院二0一0年十月高橋西站至石路頭停車場(chǎng)區(qū)間巖土工程勘察報(bào)告圖紙，選擇臨近墩位，地勘點(diǎn)資料見下表。墩號(hào)地勘點(diǎn)編號(hào)地勘點(diǎn)里程墩中心里程GS23SG-XZ07CK0+621.97CK0

4、+647.176地質(zhì)柱狀圖如下：選擇SG-XZ07地勘點(diǎn)作為計(jì)算依據(jù)。3 鉆孔樁平臺(tái)方案綜述承臺(tái)位于河道中，為滿足鉆孔樁施工要求，須在承臺(tái)圍搭設(shè)鉆孔平臺(tái)，鉆孔平臺(tái)由600*10mm鋼管樁基礎(chǔ)和“3工45a”工字鋼橫梁、“工16”工字鋼縱梁和“10mm”花紋鋼板面板組成。荷載考慮50t履帶吊機(jī)上平臺(tái)打拔樁、25t汽車吊上平臺(tái)吊裝10t以物品、8立方砼攪拌車上平臺(tái)灌注和鉆機(jī)正常鉆進(jìn)灌注施工。吊車、砼攪拌車不得在平臺(tái)上掉頭，只能沿指定方向做前后運(yùn)動(dòng)。4 材料及機(jī)械設(shè)備4.1 機(jī)械設(shè)備性能指標(biāo)（1）、永安DZJ-90型振動(dòng)錘（2）、PD-100履帶起重器（50t履帶吊）主要技術(shù)性能表項(xiàng) 目單位數(shù) 據(jù)規(guī)

5、 格最大額定總起重量t主鉤 50 (33.7m時(shí))副鉤5最大工作幅度m主鉤34副鉤34最大幅度時(shí)起重量t主鉤1.5副鉤1.5最大起重高度m主鉤48副鉤53主要尺寸臂 桿 長 度m1352 (3m一檔)付 臂 長 度m6.115.25 (3.05m一檔)臂桿變幅角度3080（50m時(shí)為50 80）履帶長寬m4.660.76兩履帶中心距離縮回時(shí)2.54開時(shí)3.54總 重 量tKH-180-245.8PD-10048.8地面壓力kPaKH-180-259.8PD-10063.7輸送時(shí)尺寸m長寬高 113.33.2主臂 (t) a b13.016.019.022.025.028.031.034.037

6、.040.043.046.049.052.03.750.00(4.5m)36.554.044.8544.80(5.5m)26.555.031.0030.9030.8530.856.023.5523.5023.4023.4023.3023.307.018.9818.8518.8018.7518.6518.6018.558.015.7515.6515.6015.5515.5015.4515.3515.3015.209.013.4513.3513.3013.2513.1513.1013.0512.9512.9012.8512.7510.011.7011.6011.5511.5011.4011.351

7、1.2511.2011.1511.0511.0010.9010.8512.09.209.159.069.088.908.858.808.708.658.558.508.408.358.2514.08.95(12.3m)7.457.407.357.257.207.107.056.956.906.806.756.656.6016.06.90(14.9m)6.206.156.056.005.905.855.755.705.605.555.455.3518.05.50(17.5m)5.205.155.055.004.984.854.754.704.604.554.4520.04.504.454.354

8、.304.204.154.053.953.903.803.7522.03.853.803.703.653.553.503.403.353.253.1524.03.70(22.7m)3.353.253.203.103.082.952.852.802.7026.015.553.10(25.3m)2.852.802.702.652.552.462.352.2528.02.55(27.9m)2.452.352.302.202.102.001.9030.02.152.102.001.901.801.701.6032.02.10(30.5m)1.801.701.601.501.401.3034.01.70

9、(33.0m)1.501.351.251.151.05 注： a.表示主臂長（m）； b. 表示工作幅度（m）。（3）、GPS-20鉆盤式回旋鉆機(jī)（4）、PY25型汽車起重機(jī)（4）、斯太爾8-10方砼攪拌車4.2 材料物理及力學(xué)性能（1）、“10mm”花紋鋼板a、鋼板厚度：10mmb、容重：78.5kN/m3c、力學(xué)性能指標(biāo)， ，（2）、“工16”普通工字鋼a、截面尺寸：88*160mmb、容重：0.205kN/mc、力學(xué)性能指標(biāo)， ，（3）、“工45”普通工字鋼a、截面尺寸：150*450mmb、容重：0.804kN/mc、力學(xué)性能指標(biāo)， ，（4）、“600*10”螺旋鋼管a、截面尺寸：60

10、0*10mmb、容重：1.46kN/mc、力學(xué)性能指標(biāo)， ，5、結(jié)構(gòu)檢算5.1面板計(jì)算面板采用厚度10mm的花紋鋼板，鋼板下設(shè)置間距350mm的（凈間距）“工16”工字鋼縱梁（順橋向放置）。5.1.1、荷載組合（1）、履帶吊荷載履帶吊自重50t，90型振動(dòng)錘自重5.8t、最大拔樁力25.4t，9m長600*10mm鋼管自重1.3t，因此拔樁時(shí)履帶接地壓力最大，即：（2）、汽車吊機(jī)及砼攪拌車荷載PY25汽車吊機(jī)自重29.2t，最大起重量為25t（但起重時(shí)支腿下墊有墊木，將荷載直接傳遞到橫梁上，因此計(jì)算面板是僅考慮其自重即可）；斯太爾8-10方砼攪拌車自重13t、8立方砼自重19.2t，總重為32

11、.2t。攪拌車和吊車后軸均為雙軸雙輪，因此按前軸計(jì)算，按前軸軸重7噸、后軸28噸計(jì)，即：（單胎寬度按200mm計(jì)）因此荷載選用，取1m寬板按簡支梁計(jì)算。5.1.2、計(jì)算模型5.1.3、承載力檢算（a）、強(qiáng)度，合格；（b）、剛度，合格。5.2、縱梁檢算面板下設(shè)置凈間距350mm的“工16”工字鋼縱梁，工字鋼縱梁安裝在樁頂橫梁上，樁頂橫梁中心間距2.8+2.5+2.8m，按連續(xù)梁檢算。5.2.1、荷載組合（1）、履帶吊荷載履帶吊自重50t，90型振動(dòng)錘自重5.8t、最大拔樁力25.4t，9m長600*10mm鋼管自重1.3t，因此拔樁時(shí)履帶接地壓力最大，履帶長度4.66m，因此每根履帶荷載由13根

12、縱梁承受，每根縱梁受力按集中力計(jì)：即：（2）、汽車吊機(jī)及砼攪拌車自重荷載PY25汽車吊機(jī)自重29.2t，最大起重量為25t（但起重時(shí)支腿下墊有墊木，將荷載直接傳遞到橫梁上，因此計(jì)算面板是僅考慮其自重即可）；斯太爾8-10方砼攪拌車自重13t、8立方砼自重19.2t，總重為32.2t。攪拌車和吊車后軸均為雙軸雙輪，因此按前軸計(jì)算，按前軸軸重7噸、后雙軸28噸計(jì)，即：（3）、汽車吊機(jī)吊重狀態(tài)支腿荷載PY25汽車吊機(jī)自重29.2t，最大起重量為25t，按最大起吊重量下單側(cè)兩個(gè)支腿承受全車（物）重量，每個(gè)支腿由兩根型鋼縱梁承重（支腿下墊木長度1m）， 即：因此荷載選用，作為集中力作用在單根“工16”工

13、字鋼縱梁上，縱梁跨度為2.8+2.5+2.8m。5.2.2、計(jì)算模型5.2.3、承載力檢算（a）、強(qiáng)度，合格；（b）、剛度，合格。（c）、支反力。5.3、橫梁檢算“工16”工字鋼縱梁下（樁頂上）設(shè)置橫橋向“3工45a”工字鋼橫梁，工字鋼橫梁安裝在樁頂上，鋼管2*6.5+7m，按連續(xù)梁檢算。5.3.1、荷載組合（1）、履帶吊機(jī)荷載履帶吊自重50t，90型振動(dòng)錘自重5.8t、最大拔樁力25.4t，9m長600*10mm鋼管自重1.3t，因此拔樁時(shí)履帶接地壓力最大，履帶長度4.66m，按最不利橫梁（中間兩道橫梁），履帶吊機(jī)荷載全部作用在橫梁上：即：（2）、汽車吊機(jī)吊重狀態(tài)支腿荷載PY25汽車吊機(jī)自重

14、29.2t，最大起重量為25t，按最大起吊重量下單側(cè)兩個(gè)支腿承受全車（物）重量，每個(gè)支腿由1根型鋼橫梁承重（支腿下墊木長度1m）， 即：（3）、鉆機(jī)荷載GPS-20鉆機(jī)自重10t，工作時(shí)最大拉拔力按10t計(jì)，按全部荷載由前支點(diǎn)承受，則支點(diǎn)集中荷載為：。因此按較大荷載（作用長度4.66m）加上部自重進(jìn)行檢算?！?工45a”橫梁自重“工16a”自重：面板鋼板：材料自重荷載組合為：5.3.2、計(jì)算模型5.3.3、承載力檢算（a）、強(qiáng)度彎矩圖：剪力圖：，合格；（b）、剛度，合格。（c）、支反力。5.4、鋼管樁承載力檢算（長度確定）采用600*10mm鋼管樁作為基礎(chǔ)，計(jì)算地質(zhì)資料見第2條。5.4.1、荷

15、載計(jì)算鋼管樁承受軸力采用5.3條最大支反力，鋼管樁采用封口樁，因此不計(jì)樁身自重（鋼管樁浮力大于自重）即：5.4.2、樁長計(jì)算按公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)（JTJ D63-2007）第5.3.3節(jié)第2條沉樁的容許承載力：因考慮河道淤泥厚度，承載力起算高程-1.93m（即從1層開始計(jì)算承載力），不考慮沖刷影響。有效土層參數(shù)表層號(hào)土層描述高程（m）層厚極限摩阻力（kPa）層頂層底1粘土-1.93-3.031.12200.62-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-3.03-11.638.61600.73淤泥質(zhì)粘土-11.63-19.237.61800.72粉質(zhì)粘土-19.23-20.831.63000.71-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)

16、粘土-20.83-26.035.22000.72粘土-26.03-32.836.82800.62粉質(zhì)粘土-32.83-34.631.85516000.7注：表中取值來自2010年10月版詳堪圖表7.2-1及綜合地質(zhì)柱狀圖。計(jì)算過程：層號(hào)層頂高程（m）層厚(m)極限承載力a、ai本層承載力Fi(kN)樁周樁周累計(jì)樁尖1-1.931.12200.613.890 13.892-2-3.038.61600.792.141 106.033-11.637.61800.791.605 197.642-19.231.63000.732.142 229.781-1-20.835.22000.769.642 29

17、9.422-26.036.82800.6107.62 407.042-32.831.85516000.765.281472.3158.256根據(jù)計(jì)算，鋼管樁底應(yīng)深入2層，深入長度l5為：因此鋼管樁樁底高程：-32.83-1.45=-34.28m。5.5、鋼管樁穩(wěn)定性檢算選用600*10mm螺旋鋼管，鋼管間用“【16a”槽鋼做橫向連接。5.5.1、鋼管樁自由長度計(jì)算鋼管樁頂最大高程為：3.45m，河床高程-1.93m，鋼管樁自由長度按3.45-(-1.93)=5.38m計(jì)。5.5.2、荷載計(jì)算鋼管樁承受軸力采用5.3條最大支反力作為軸力檢算。5.5.3、穩(wěn)定性檢算（承載力檢算）自由長度l0=5380mm，鋼管回轉(zhuǎn)半徑i=209mm，則長細(xì)比：查穩(wěn)定性系數(shù)得穩(wěn)定性檢算：，合格。5.6、鋼護(hù)筒及鉆孔樁施工鋼護(hù)筒采用厚度10mm鋼板卷制，護(hù)筒直徑1800mm（需振動(dòng)下層，考慮到定位及下沉誤差，每邊比樁基半徑大300mm），為防止鉆進(jìn)和灌注過程中“穿孔”，護(hù)筒打入2-2層以下1.