三江至柳州高速公路lk1613融安融江大橋鋼便橋及鉆孔平臺(tái)施工方案(編輯修改稿)
2025-07-16 18:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、為了滿足水中墩臺(tái)施工，在橋墩處搭設(shè)施工平臺(tái)，平臺(tái)高于水面 2m，凈寬 米，長(zhǎng) 18 米，用 4 排￠ 30 ㎝鋼管樁排架，最大間距為 米，打入土中。橫梁采用 4 根 I25a 工字鋼，縱梁采用 6 根 I25a 工字鋼，橋面板結(jié)構(gòu)采用槽鋼 20 ㎝槽鋼（凈距 5 ㎝）。 平臺(tái)鋼管樁承受豎向荷載及樁長(zhǎng)計(jì)算 (1) 鋼管樁承受 豎向荷載計(jì)算 每個(gè)鋼管樁承受豎向荷載有自重、人群、材料荷載及施工機(jī)械荷載，分別計(jì)算如下： 結(jié)構(gòu)自重 P1=mg=30000 ㎏ 10N/㎏ =300KN 人群荷載： 材料、施工機(jī)械荷載：鉆機(jī) 200KN、混凝土及導(dǎo)管 300KN，鋼筋籠 400KN?？紤]實(shí)際施工作業(yè)，按照最大荷載組合布載，對(duì)最大跨進(jìn)行計(jì)算。 三江至柳州高速公路 LK1+613 融安融江大橋鋼便橋及鉆孔平臺(tái)施工方案 第 11 頁(yè) 共 24 頁(yè) P2=(200+300+400)KN247。 4+ KN/m2 247。 4= 每 根 樁 承 受 的 豎 向 荷 載 為 ： P= （ P1/28+P2 ） = （ 300/28+） = 上式中安全系數(shù) ，浮力對(duì)結(jié)構(gòu)受力影響不大 ,不予考慮。 (2) 鋼管樁沉入深度計(jì)算 樁入土深度 L=2[P]/auσ 式中 [P]樁容許承載力，鋼管樁采用振動(dòng)沉樁， a 為振動(dòng)樁對(duì)周圍土層摩阻力影響系數(shù)，取 a=1， u 為樁周長(zhǎng)，σ為樁周圍土的極限摩阻力，根據(jù)地質(zhì)情況取σ =50kPa. 故 L=（ 2 ） /（ 50） = 實(shí)際沉入深度為不小于 米或座于基巖上。 平臺(tái)鋼管樁承載力穩(wěn)定性檢算 鋼管外徑 D=30 ㎝，管壁厚 8 ㎜；在該平臺(tái)處最大水深 12 米，施工時(shí)鋼管 上斜撐和平撐焊到從臺(tái)面以下 米，則計(jì)算時(shí)只對(duì) 米水深范圍內(nèi)鋼管樁的彎曲應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。風(fēng)對(duì)鋼管樁的沖擊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水流的沖擊力，不做驗(yàn)算 ,只按水流沖擊力對(duì)鋼管樁進(jìn)行驗(yàn)算。 沖擊力 q= ρτ 2/2g 式中 A 為鋼管樁阻水面積， A=2rh= = ㎡其中 r 為樁的半徑，h 為計(jì)算水深，取 米。 ρ 為水的容重， ρ =10KN/m3， q 為流水對(duì)樁身的荷載，均按布荷載計(jì)算。 τ 為水流速度，試驗(yàn)推測(cè)得， τ =，則有 q= ρτ 2/2g= ㎡ 10KN/m3 247。（ 2 )= ￠ 30 ㎝鋼管樁的慣性矩 I、截面抵抗矩 W 分別為： I= π （ D4d4） /64= ()/64= 三江至柳州高速公路 LK1+613 融安融江大橋鋼便橋及鉆孔平臺(tái)施工方案 第 12 頁(yè) 共 24 頁(yè) W=π （ D4d4） /32D= ()/(32 30)= 鋼管樁 入土后相當(dāng)于一端固定 ,一端自由的簡(jiǎn)支梁 ,其承受的最大彎矩和撓度變形為 : Mmax=9qL2/128=（ 9 )/128= σ=Mmax/W= 103247。 106m3= [σ]=145MPa ∵ σ[σ]， ∴ 滿足要求 fmax= qL4/EI=( 6004cm)/( 105 )= [f]=(L/400)= 滿足要求。 上式中 E 為鋼材的彈性模量取 E= 105MPa。 鋼管樁穩(wěn)定性驗(yàn)算 (1)長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算： λ =μ L/i 其中 L 為鋼管樁的計(jì)算長(zhǎng)度； μ 根據(jù)一端固定，一端簡(jiǎn)支取 μ =1； i 為鋼管樁的回轉(zhuǎn)半徑。 i=式中 I 為鋼 管樁截面慣性矩， A 為鋼管樁截面面積。 A=π （ D2－ d2） /4= (302－ )/4= i=√ (I/A)= λ =μ L/i= 600/= 查 《建筑力學(xué)》 鋼管穩(wěn)定系數(shù) ￠ = (2)計(jì)算穩(wěn)定性 σ=P/￠ A=298760N/( 7340mm2)=[σ]=145MPa 滿足要求。 式中 P:豎向荷載 A: 鋼管截面面積。 縱橫梁承載力驗(yàn)算 (1)縱梁承載力驗(yàn)算 三江至柳州高速公路 LK1+613 融安融江大橋鋼便橋及鉆孔平臺(tái)施工方案 第 13 頁(yè) 共 24 頁(yè) 模式分析：鋼筋籠、灌 車、鉆機(jī)分別為四點(diǎn)受力，單個(gè)支點(diǎn) P=250KN。前支腿加強(qiáng)為 6 根 I25 型鋼，取鉆機(jī)前支腿進(jìn)行受力驗(yàn)算。由于自重相對(duì)于荷載較小，忽略不計(jì)，跨徑取最大跨徑 米計(jì)算。在集中荷載作用下 : Mmax== 250 = Qlmax=（ +） P=（ +） 250= I25 力學(xué)特征： Ix= ㎝ 4,Wx= ㎝ 3,Sx= ㎝ 3,t=㎜ 縱梁強(qiáng)度驗(yàn)算： ? =Mmax/Wo= 106/( 103)=[? ]=188Mpa 剪應(yīng)力 r=QSx/(Ixt)= 103 103/(30141 104 78)=[r]=110Mpa 鉆孔平臺(tái)前支腿采用 6 根 I25 型鋼受力滿足要求。 (2)樁頂橫梁受力驗(yàn)算 樁頂由 4 根 I25a 工字鋼支撐最大跨徑為 米，承受鉆機(jī)、混凝土鐵斗及鋼筋籠疊加的力，鉆機(jī)、鋼筋籠和混凝土受力為： 200KN+300KN+400KN=900KN（由左右側(cè)樁頂橫梁支撐），簡(jiǎn)化為相同支座承擔(dān)的均布 荷載， q=900/8=， Mmax== = Qlmax=(+)qL=1 = I25a 力學(xué)特征： Ix=㎝ 4,Wx= ㎝ 3,Sx= ㎝ 3, t= ㎜ 橫梁強(qiáng)度驗(yàn)算： ? =Mmax/Wo= 106/( 103)=[? ]= 三江至柳州高速公路 LK1+613 融安融江大橋鋼便橋及鉆孔平臺(tái)施工方案 第 14 頁(yè) 共 24 頁(yè) 剪應(yīng)力 r=QSx/(Ixt)= 103 103/(20xx4 104 52)=[r]=110Mpa 樁頂橫梁采用 4 根 I25a 工字鋼受力滿足要求。 （二） 5過(guò)渡墩平臺(tái) 為便于水中墩施工，在橋墩處搭設(shè)施工平臺(tái)，平臺(tái)凈寬 米，長(zhǎng) 米，用 3 排￠ 30 ㎝鋼管樁排架，最大間距為 4 米，打入土中。橫梁采用 3 根雙拼 I25a 工字鋼，縱梁采用每 6 根 I25a 工字鋼，橋面板結(jié)構(gòu)采用槽鋼 20 ㎝槽鋼（凈距 5 ㎝）。 平臺(tái)鋼管樁承受豎向荷載及樁長(zhǎng)計(jì)算 (1) 鋼管樁承受豎向荷載計(jì)算 每個(gè)鋼管樁承受豎向荷載有自重、人群、材料荷載及施工機(jī)械荷載，分別計(jì)算如下： 結(jié)構(gòu)自重 P1=mg=25000 ㎏ 10N/㎏ =250KN 人群荷載： 材料、施工機(jī)械荷載：鉆機(jī) 200KN、混凝土及導(dǎo)管 300KN，鋼筋籠 400KN?？紤]實(shí)際施工作業(yè)，按照最大荷載組合布載，對(duì)最大跨進(jìn)行計(jì)算。 P2=(200+300+400)KN247。 4+ KN/m2 4247。 4= 每 根 樁 承 受 的 豎 向 荷 載 為 ： P= （ P1/21+P2 ） = （ 250/21+） = 安全系數(shù) ，浮力不影響結(jié)構(gòu)受力，不予考慮。 (2) 鋼管樁沉入深 度計(jì)算 樁入土深度 L=2[P]/auσ 式中 [P]樁容許承載力，鋼管樁采用振動(dòng)沉樁， a 為振動(dòng)樁對(duì)周圍土層三江至柳州高速
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