【導(dǎo)讀】金水制梁場場建施工方案。中鐵四局集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)研究院。新建鄭徐鐵路客運(yùn)專線工程。中國中鐵四局第1頁。新建鐵路鄭州至徐州客運(yùn)專線西起河南省鄭州市，沿途經(jīng)過河南。省、安徽省，東至江蘇省徐州市。線及京廣客運(yùn)專線銜接，東接徐州樞紐，與京滬高速鐵路銜接，為國。家鐵路規(guī)劃“四縱四

　　

【正文】 位移 (mm)： 上部縱筋 (mm2)： 下部縱筋 (mm2)： 箍筋 (mm2)： 截面驗(yàn)算： 滿足 滿足 滿足 注： 1. 輸出的內(nèi)力值不包括 “結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ 0”。 2. 計(jì)算配筋時(shí)，已經(jīng)將此系數(shù)考慮進(jìn)去。 金水制梁場施工方案 計(jì)算書 中國中鐵四局 第 29 頁 箱梁鋼筋吊架計(jì)算 吊架荷載計(jì)算 在移動(dòng)鋼筋籠吊架時(shí)，需要鋼筋籠吊架協(xié)運(yùn)。鋼筋籠調(diào)貨價(jià)采用型鋼焊接而成。根據(jù)第一章敘述可知， 梁鋼筋籠最重，則取次鋼筋籠進(jìn)行吊架設(shè)計(jì)。由于鋼筋籠需抽拔棒 G1=，支撐頂模鋼筋的假內(nèi)模 G2＝ 30kN， 梁鋼筋籠自重 G3＝ ，考慮鋼筋籠加工誤差為鋼筋籠自重的 5%。根據(jù)第四章荷載組合系數(shù)，其鋼筋籠總重組合計(jì)算如下所示。 G= G1+ G2+ G3+ 5% G3 = + 30+ + 5% = 鋼筋籠荷載按照箱梁截面的百分比進(jìn)行分配，為簡化計(jì)算其鋼筋籠荷載按照縱向分配梁平均分配，共 16 根分配梁，則每根受力Q=G/n=。其荷載分部圖如下圖 510 所示。 130 130550250 250 25851200350 35025S 4 S 5 S 6 S 6 S 5 S 4 S 3 S 2 S 1S 3S 2S 1 圖 510 鋼筋籠荷載分布圖（單位： cm） 金水制梁場施工方案 計(jì)算書 中國中鐵四局 第 30 頁 根據(jù)圖 510 可知，鋼筋籠在吊架上的荷載按照面積的百分比分配到掉加上。其計(jì)算荷載如 下表 52 所示。 表 52 鋼筋籠荷載分布圖（單位： kN） 序號 項(xiàng)目 類型 S1 S2 S3 S4 S5 S6 總面積 1 面積 2 百分比 % % % % % % 100% 3 荷載 吊架結(jié)構(gòu)計(jì)算 鋼筋籠吊架計(jì)算采用 midas 進(jìn)行計(jì)算，將表 52 計(jì)算的荷載加載到空間有限元模 型上，其荷載加載圖如下圖 511 所示。 圖 511 鋼筋籠吊架荷載加載圖（單位： kN） 根據(jù) 511 建立的空間有限元模型進(jìn)行分析，其鋼筋籠吊架應(yīng)力計(jì)算如下圖 512 所示。 金水制梁場施工方案 計(jì)算書 中國中鐵四局 第 31 頁 A 軸應(yīng)力圖 B 剪應(yīng)力圖 C 彎曲應(yīng)力圖 圖 512 鋼筋籠應(yīng)力圖（單位： MPa） 根據(jù)圖 512 可知，鋼筋籠吊架最大軸應(yīng)力發(fā)生在主桁的豎桿處，為 ，為壓應(yīng)力，這與實(shí)際相符，且小于 Q235 鋼容許軸應(yīng)力 金水制梁場施工方案 計(jì)算書 中國中鐵四局 第 32 頁 215MPa， 滿足要求 ；最大剪應(yīng)力發(fā)生于主桁上弦桿與吊點(diǎn)接近位置，大小為 ，小于容許剪應(yīng)力 125MPa， 滿足要求 ；最大彎曲應(yīng)力發(fā)生承吊桿中間處，為 ，為負(fù)彎矩，與實(shí)際相符，且小于容許彎曲應(yīng)力 215MPa， 滿足要求 。則 鋼筋籠吊架滿足使用要求，為安全考慮，在使用中在承吊桿最外檐加一道與主桁相連的斜撐 。 六、存梁臺座計(jì)算 存梁臺座荷載計(jì)算 為節(jié)約梁場施工場地，采用雙層存梁臺座和單層存梁臺座兩種。 梁體總重 G1=8300kN， 梁體總重 G2=6500kN；因此，分別設(shè)置 4 種類型存梁臺座，分別為 單層和雙層存梁臺座。 根據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊》表 ，施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值按局部荷載取 P=?？紤]施工誤差和人工機(jī)械荷載得梁的荷載計(jì)算公式如下式 61 所示。 Q=G+5%G+Pb （ 61） 式中： Q ——梁對存梁臺座的荷載（ kN）； G ——梁的自重（ t）； P ——人工及施工機(jī)具荷載（ kPa）； b ——箱梁頂面寬度（ m）。 根據(jù)上式，在 如下所示。 表 61 存梁臺座上荷載計(jì)算表（單位： kN） 金水制梁場施工方案 計(jì)算書 中國中鐵四局 第 33 頁 序號 荷載 1 重量 8300 6500 2 單層存梁荷載 3 雙層存梁荷載 根據(jù)表 61 所計(jì)算的荷載，將其按照鍵值量分配到存梁臺座上。則 單（雙）層存梁臺座、 （雙）等存梁臺座設(shè)計(jì)荷載如下表 62 所示。 表 62 存梁臺座設(shè)計(jì)荷載（單位： kN） 序號 驗(yàn)算荷載 存梁臺座 存梁臺 座 m單層存梁臺座 m雙層存梁臺座 1 2 注：表中荷載為存梁臺座各個(gè)支座處荷載。 存梁臺座結(jié)構(gòu)計(jì)算 單層存梁臺座與 （圖 61a），但施工開始時(shí)少數(shù) 單層臺座采取了另一種形式（圖61b），而 雙層存梁臺座與 一致（圖 61c）。 金水制梁場施工方案 計(jì)算書 中國中鐵四局 第 34 頁 27060170505012050 8 5 04604 5 090601 1 06 5 010080 a 載體樁形式 b 擴(kuò)大基礎(chǔ)形式 28 028018 0808050 18 0 50 c 載體樁形式 圖 61 存梁臺座平面布置圖（單位： cm） 由此我們得出，只需要對上面三種形式的 存梁臺座進(jìn)行驗(yàn)算即可，而無需對 。計(jì)算結(jié)果如下所示。 單層存梁臺座（載體樁形式） 根據(jù)表 62 所示， 單層存梁臺座受豎向荷載 ， 金水制梁場施工方案 計(jì)算書 中國中鐵四局 第 35 頁 樁體對稱布置，樁長 12m，直徑 50cm，采用 C40 鋼筋混凝土，承臺采用 C35 鋼筋混凝土， 尺寸為 ，承臺埋深 。 承力層為第六層中細(xì)砂層，承載力 300kPa，三擊貫入度 12cm。 一、 載體樁計(jì)算 （一）單樁承載力驗(yàn)算 根據(jù)規(guī)范《載體樁設(shè)計(jì)規(guī)程》（ JGJ 1352020） 節(jié)規(guī)定，軸心力作用下，應(yīng)滿足公式 62： kaNR? （ 62） 式中： Nk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于任一根載體樁樁頂 的豎向力； Ra——單樁豎向承載力特征值； 而根據(jù)該規(guī)范 節(jié)所述， Nk則應(yīng)按公式 63 計(jì)算： kkk FGN n?? （ 63） 式中： Fk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳到承臺頂面的豎向力； Gk——載體樁的誠泰和承臺上土自重標(biāo)準(zhǔn)值，對于地下水一下部分扣除水 的浮力； n ——樁的數(shù)目； 則帶入表 62 計(jì)算值可得到： 21 90 .4 8 1. 2 1. 2 2. 7 26 11 45 .7 82kkk FGN k Nn? ? ? ? ?? ? ? 同樣根據(jù)該規(guī)范 節(jié)所述， Ra則應(yīng)按公式 64 計(jì)算： /KauRQ? （ 64） 式中： Qu——載體樁單樁豎向極限承載力； K ——安全系數(shù)，取 K=2； 在設(shè)計(jì)時(shí)， Ra可采用下列經(jīng)驗(yàn)公式： a a eR f A?? （ 65） 金水制梁場施工方案 計(jì)算書 中國中鐵四局 第 36 頁 式中： fa——經(jīng)深度修正后的載體樁持力層地基承載力特征值； Ae——單樁豎向承載力特征值，可按規(guī)范《載體樁設(shè)計(jì)規(guī)程》（ JGJ1352020） 表 選用，由于三擊貫入度為 12cm，所以取 ； 由于承臺埋深為 大于 ，所以按照規(guī)范《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500072020） 節(jié)應(yīng)按下式計(jì)算 fa： ( 3 ) ( 0 . 5 )a a k b d mf f b r d? ? ?? ? ? ? ? （ 66） 式中： fak——地基承載力特征值，為 300kPa； ηb、 ηd——基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，查上述規(guī)范表 ， 由于土質(zhì)為中細(xì)砂，分別取為 3； γ——基礎(chǔ)底面下下土的重度，加權(quán)平均后取為 ； γm——基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，為 ； b——基礎(chǔ)底面寬度，當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度小于 3m時(shí)取為 3m，大于 6m時(shí)按 6m計(jì)算； d——基礎(chǔ)埋置深度，為 ； 則帶入值計(jì)算后得到 ( 3 ) ( 0 . 5 )3 0 0 2 1 8 . 9 ( 3 3 ) 3 1 8 . 2 ( 1 . 2 0 . 5 )3 3 8 . 2 2a a k b d mf f b r dkPa? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? 將計(jì)算得到的 fa 帶入公式 65 則得到 3 3 8 . 2 2 3 . 5 1 1 8 3 . 7 7 1 1 4 5 . 7 8a a e kR f A k N N k N? ? ? ? ? ? ? 可以看出， Ra 略微大于 fa，而由于樁長 12m10m，應(yīng)當(dāng)考慮樁側(cè)阻的影響，然而在計(jì)算中并沒有計(jì)入這一部分，等于提供了額外的安 全系數(shù)， 所以樁身單樁豎向承載力滿足要求 。 （二）樁身強(qiáng)度驗(yàn)算 樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足承載力要求，樁身強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算： c c pN f A?? （ 67） 金水制梁場施工方案 計(jì)算書 中國中鐵四局 第 37 頁 式中： N——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于載體樁但裝上豎向力設(shè)計(jì)，取 ； fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鬼法》 （ GB500102020）查的 C40 混凝土為 ； Ap ——樁身截面面積； ψc ——承樁工藝系數(shù)，樁身為預(yù)制樁時(shí)取 ，現(xiàn)場灌注時(shí)取 ； 則可計(jì)算得： 231 1 4 5 . 7 0 . 7 5 1 9 . 1 3 . 1 4 2 5 0 1 0 2 8 1 1 . 3c c pN k N f A k N? ?? ? ? ? ? ? ? ? 所以 樁身強(qiáng)度滿足要求 。 （三） 軟弱下臥層驗(yàn)算 持力層為中細(xì)砂層，該層厚達(dá) ，樁身進(jìn)入該層 38cm，而該層下土層承載力標(biāo)準(zhǔn)值為 350kPa，非軟弱下臥層，所以 不需要進(jìn)行軟弱下臥層驗(yàn)算 。 （四） 樁基沉降 樁基沉降應(yīng)按下列公式進(jìn)行計(jì) 算： 1100 1n i i i ii sizzsp E??? ????? ? （ 68） 對于獨(dú)立承臺基礎(chǔ)： 000 00 2 ( )( 2 ) ( 2 )k k h s i a i