單樁承載力計算

1、單樁承載力計算城南路(高浪路吳都路)工程水中鋼管樁承載力計算本工程樁機(jī)平臺及現(xiàn)澆箱梁水中部分的基礎(chǔ)均采用377的鋼管樁作為主要受力構(gòu)件，上鋪14#、20#方鋼作為縱橫梁與下部的鋼管樁有效連接，形成整個基礎(chǔ)受力體系。實測水位1.74m,河床-1.00m，鋼管樁總長7m,出水1m (樁頂標(biāo)高2.74m),入土深度3.26m(樁底標(biāo)高-4.26)考慮到鋼管樁為開口式打入，承載力計算時主要以摩擦力為主。參考本工程水中范圍內(nèi)的地質(zhì)報告，我部鋼管樁主要進(jìn)入的地質(zhì)層為2層及層，分別為粉質(zhì)粘土夾粉土和粉土層。其地基承載力特征值及側(cè)壁摩擦阻力分別為： 2 粉質(zhì)粘土夾粉土： t i=49.2kPa ,6 R=14

2、0kPa 土層范圍(-0.69-3.29 ) 粉土： t i=66.1kPa , 6 R=160kPa 土層范圍(-3.29-9.39 ) 單樁容許承載力P =1樁側(cè)極限摩阻力Psu +樁底極限阻力Ppu安全系數(shù)K(1)打入樁容許承載力按下式計算1P U ili i AR 2P 單樁軸向受壓容許承載力kNU 樁周長mli-樁在承臺底面或最大沖刷線一下的第i層土層中的長度 mi 于li相對應(yīng)的各土層與樁側(cè)的極限摩擦阻力kPaA 樁底面積貳R樁底處土的極限承載力kPai分別為振動下沉對各土層樁側(cè)摩阻力和樁底抵抗力的影響系數(shù)，打入樁其值均為1單根容許承載力：P=0.5 x(a A6 R +UEa i

3、Li t i )=0.5*(1*0.377*3.14*0.2*140+3.14*0.377*(2.29*49.2+0.97*66.1)=121.2KN=12.12T m2m2斷面范圍內(nèi)為水中滿堂支架施工，長度L=10.4m,該段混凝土方量為:1Vl(S1 S2 S1 S2) 3=1/3*10.5*(11.5+8.65+.5*8.65)=105m3荷載 P=105*2.5=262.5T取總荷載 Q=1.2P=1.2*262.5=315T需要鋼管樁 N=Q/P=315/12.12=26 根通航孔范圍內(nèi)的現(xiàn)澆段為貝雷架施工，長度L=21m該段混凝土方量為：1V I( S1 S2 S1 S2)*2 3

4、=1/3*10.5*( 7+8.65+7*8.65)*2=164m3荷載 P=164*2.5=410T取總荷載 Q=1.2P=1.2*410=492T需要鋼管樁N=Q/P=492/20=25根1.92.6m等高箱梁支架體系設(shè)計連續(xù)梁碗扣式承重支架立桿設(shè)置為實腹板、橫梁、中隔板處縱、橫距均為0.6*0.6M，腹板梁處縱向設(shè)置三排，橫梁橫向六排，中隔梁橫向二排，單位承載面積為0.36M2?？崭拱逄幜U設(shè)置間距為 0.9M*0.9M，單位承載面積0.81M2，挑臂處立桿設(shè)置間距為 縱向0.9M,橫向1.20M，單位承載面積1.08M2。縱向設(shè)置三排；橫桿步高為1.2M，立桿底部設(shè)15*15CM可調(diào)底

5、托板，立桿底部上60CM處設(shè)一道縱、橫桿。底部掃地桿距地面高度小于35cm=根據(jù)現(xiàn)場實際情況對所有現(xiàn)澆連續(xù)梁澆筑除跨G312國道為門洞支架外均采用滿堂式宛扣承重支架，由于連續(xù)梁處在園曲線上，因此支架中間需打插，打插部分支架橫桿采用 48mm壁厚3mn腳手鋼管扣件連接。底模橫梁木采用兩根 48mm壁厚3.0mm的腳手鋼管, 縱梁木采用10*10CM方木。承重支架采用C 48碗扣支架搭設(shè)，所使用的下碗扣、上碗扣、橫桿接頭、限位銷應(yīng)符 合驗收規(guī)范并具有產(chǎn)品合格證和質(zhì)檢報告，碗扣支架鋼管壁厚為3.0m m壁厚公差不得大于-0.025mm，上碗扣、可調(diào)底座及可調(diào)托撐螺母應(yīng)采用可鍛鑄鐵或鑄鋼制造，其機(jī)械性

6、能應(yīng) 符合GB9440中KTH330- 08及GB11352中ZG270- 500的規(guī)定；下碗扣、橫桿接頭、斜桿接頭應(yīng)采用碳素鑄鋼制造，其材料機(jī)械性能應(yīng)符合GB11352中ZG230- 450的規(guī)定；立桿上的上碗扣應(yīng)能上下串動和靈活轉(zhuǎn)動，不得有卡滯現(xiàn)象；立桿與立桿連接的連孔處應(yīng)能插 入12mm連接銷。附圖 1：匝道現(xiàn)澆箱梁支架示意圖3.2.2 水上現(xiàn)澆箱梁支架體系設(shè)計 根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對水中現(xiàn)澆箱梁碗扣式承重支架做如下設(shè)計：現(xiàn)澆箱梁下方打設(shè)400的9m鋼管樁做為承重基礎(chǔ)，間距為橫橋向 1.5m，縱橋向2m滿布；鋼管樁頂齊平承 臺及下系梁頂面，樁頂縱橋向擱置 20#方鋼，并與樁頂焊接牢靠作為主

7、梁；次梁為 14#方 鋼，橫橋向間距1m均布；次梁上垂直與次梁方向均布 10#槽鋼，間距60cm作為碗扣式支 架的基礎(chǔ)。碗扣式承重支架立桿設(shè)置為實腹板、橫梁、中隔板處縱、橫距均為 0.6*0.6M ，腹板梁 處縱向設(shè)置三排，橫梁橫向六排，中隔梁橫向二排，單位承載面積為0.36M2。空腹板處立桿設(shè)置間距為 0.9M*0.9M，單位承載面積0.81M2，挑臂處立桿設(shè)置間距為 縱向0.9M,橫向1.20M，單位承載面積1.08M2?？v向設(shè)置三排；橫桿步高為1.2M，立桿底部設(shè)15*15CM可調(diào)底托板，立桿底部上 60CM處設(shè)一道縱、 橫桿。上部滿堂支架盡量按照荷載分布情況，豎向立桿布置在支撐節(jié)點之上

8、。附圖 2：水上現(xiàn)澆箱梁支架搭設(shè)平面示意圖水上現(xiàn)澆支架示意圖6 支架整體性結(jié)構(gòu)措施 為加強(qiáng)支架的整體穩(wěn)定性，必須設(shè)置橫向、縱向和水平剪刀撐，具體布置參數(shù)及要求 如下：支架搭設(shè)時須設(shè)置斜撐（剪刀撐），縱向設(shè)置在外側(cè)及靠近腹板處，橫向設(shè)置在橫梁 處，每隔6m設(shè)一檔?？烧{(diào)節(jié)桿伸長量不得超過 300mm箱梁支架與完成的立柱形成抱箍，對平曲線 半徑較小的箱梁采用腳手鋼管代替縱向連桿調(diào)節(jié)立桿間距。模板支撐架四周從底到頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐；縱橫向由底到頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐， 其間距應(yīng)小于等于 4.5m。剪刀撐斜桿與地面夾角應(yīng)在 4560度之間，斜桿應(yīng)每步與立桿扣接。碗扣式箱梁支架剪刀撐布置表水平剪刀撐與縱橫

9、桿控制在 45°左右，和立桿進(jìn)行扣件連接。水平剪刀撐每4m設(shè)置一道。 荷載計算驗算依據(jù)：建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ1662019 本工程碗扣式支架搭設(shè)采用 巾48X 3.0鋼管，本方案采用 30cmx 60cm、60cmx 60cm 90cmx 60cm 及 90cmx 120cm為單元桿件，立桿間采用水平桿、同時按規(guī)范要求設(shè)置橫向、縱向、及水平 剪刀撐進(jìn)行連接，形成一個整體性支架。3.2.6.1 1.5m 等高箱梁承載力設(shè)計值及驗算（1）、荷載分類及計算O1永久荷載（荷載分項系數(shù)取1.2 ）。鋼筋混凝土比重取25KN/m3結(jié)構(gòu)高度1.61.9m漸變，取平均值1.75m，

10、橋面寬度 12.49m?；炷磷灾匾话銟蚨諜M梁：單位投影面積自重：q1 （主）=25X 1.75 X 1= 43.75KN/m2腹板：腹板寬度0.5m,高度1.75m。橫截面面積，取最不利荷載處，寬度為 0.4m, S2= 0.5 X 1.75 = 0.875m2,每延米自重:G2=0.875X25= 21.875KN/m空腹部位：頂板厚度0.25m,底板厚度0.250.36m跨中底板厚度0.25m,單位寬度的橫截面面積 S3= 1X（ 0.25+0.25 ）= 0.5m2,每延米自重： G3=0.5X25X1= 12.5KN/m模板及支撐木方的自重根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ1

11、66 2019中表423-1 ，模板及木方的自重取為 0.50KN/m2桿系自重10m以內(nèi)，可不計算架體自重配件由于本工程標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)箱梁支架搭設(shè)高度多數(shù)在 自重1 、腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)一按 0.35kN/m2 取值。2 、操作層的欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值按 0.14kN/m2 取值。3 、支架上滿掛密目安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值按 0.01kN/m2 取值。（ 2）可變荷載（荷載分項系數(shù)取 1.4 ）人員及施工設(shè)備荷載取 1.0KN/m2振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載 2.0KN/m2作用于模板支撐上的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 WkWk = 0.7 口 z 口 sW0口 z風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范查表得到，取值

12、1.0口 S風(fēng)荷載體型系數(shù)，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范查表得到，取值 0.8W0 基本風(fēng)壓（KN/m2，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范查表得到，取值0.55 Wk =0.7 x 1X 0.8 X 0.55 = 0.308KN/m2單位長度側(cè)模板上的風(fēng)荷載為：W= 0.308 X 1 X 1.75 = 0.539KN 900風(fēng)荷載對跨中支架內(nèi)力分析簡圖Wv = 1200/900 X W= 0.719KNWs =（ Wv2+W2 1/2 = 1.258KN（ 2）、荷載效應(yīng)組合計算1200荷載計算A 、支撐材料底模為竹膠板，底模鋪設(shè)方木，斷面為 10x 10cm間距25m碗口式支架頂部采用扣 件式鋼管連接，在鋼管上縱

13、向立放10X 10cm木方間距為25cm=鋼管支架采用 WDJ碗扣式腳手支架，橫梁、腹板處立桿縱橫間距為0.6mx 0.6m步距1.2m和空腹處縱橫間距為0.9mX 0.9m 兩種。B 、恒、活載計算（1）、荷載系數(shù)取值：靜載系數(shù) 1.2，活載系數(shù) 1.4（ 2）、靜載：橫梁及腹板處：q仁25X 1.75=43.75KN/m2;空腹部位：q2=25X (0.25 + 0.25)=12.5KN/m2支架、模板系統(tǒng)自重： q3=0.35+0.14+0.01=0.50KN/m2 。( 3)、活載：混凝土沖擊荷載： q4=2.0KN/m2;施工人員及施工設(shè)備荷載： q5=1.0KN/m2。風(fēng)荷載：q6

14、= Wk = 0.7 口 z 口 s Wo=0.7X 1 X 0.8 X 0.55=0.308 KN/m2(4)荷載效應(yīng)組合計算一般橫梁處： Q1=1.2X( q1+ q3)+0.9X1.4X( q4+q5+q6)=1.2X(43.75+0.5 )+0.9X1.4X(2.0+1+0.308 )=57.27KN/m2;空腹部位： Q2=1.2X( q2+ q3)+0.9X1.4X( q4+ q5+q6)=1.2X(12.5+0.5 )+0.9X1.4X(2.0+1.0+0.308 )=19.77KN/m2;腹板處： Q3=1.2X( q1+ q3)+0.9X1.4X( q4+q5+q6)=1.2

15、X(43.75+0.5 )+0.9X1.4X(2.0+1+0.308 )=57.27KN/m2;門洞荷載計算一、貝雷梁受力計算1 、單片貝雷梁 I0 W=3578.5cm3I=250497.2cm4EI=526044.12KN.m3彎M=788.2 KN.m剪N=245.2KN半幅橋共計36條貝雷梁，其中12條承載砼貝雷梁采用雙拼，承載寬度0.9m，單片貝雷梁受力寬度0.45m，根據(jù)上文荷載計算結(jié)果，空腹部位荷載為：q=1.2 X(q2+ q3)+0.9X1.4X(q4+ q5+q6)X0.9/2=1.2 x( 12.5+0.5 ) +0.9 X 1.4 x( 2.0+1.0+0.308 ) X 0.9/2=8.9KN/m2 12ql1