現(xiàn)澆箱梁水上鋼管樁貝雷梁支架計(jì)算書

1、水上現(xiàn)澆箱梁貝雷梁支架計(jì)算書水上施工，需采用鋼管樁搭設(shè)貝雷梁作為支架基礎(chǔ)，再在貝雷梁上搭設(shè)鋼管支架的方案。以27m跨徑為例，其中貝雷梁按三跨連續(xù)梁，每跨9m，橫向設(shè)置18組雙排單層貝雷梁，在腹板下設(shè)置2組雙排單層貝雷梁，每個(gè)橋跨之間的貝雷梁下設(shè)置4排鋼管（直徑60cm），每排鋼管13根，鋼管長(zhǎng)度19.5m，入土長(zhǎng)度19m。（一）計(jì)算荷載1、箱梁恒載計(jì)算： C50砼荷載：1943.2m3/4*24KN/m3=11659.20KN鋼筋及鋼絞線荷載：712.10KN+141.13KN=853.23KN 恒載：P1=11659.20+853.23=12512.43KN2、支架模板荷載：（1）底模自重荷

2、載：（底模重量按8.0KN/m3）P1'=0.015m*17m*28m*8.0KN/m3=57.12KN（2）側(cè)模自重荷載：P2'=0.015m*1.7m*28m*2*8.0KN/m3=11.42KN（3）翼緣板底模自重荷載：P3'=0.015m*3.75m*28m*2*8.0KN/m3=25.20KN（4）內(nèi)模自重荷載：P4'=0.015m*38m*28m*8.0KN/m3=127.68KN（5）模板底小肋自重荷載：（小肋橫橋向布置，間距0.2m，尺寸0.1m*0.1m）P5'=（17m+1.7m*2+3.75m*2）*28m*0.1m*0.1m*8.

3、0 KN/m3/0.2m=312.48KN（6）模板底大肋自重荷載：（大肋縱橋向布置，間距0.6m，尺寸0.1m*0.15m）P6'=（17m+1.7*2m+3.75m*2）*28m*0.1m*0.15m*8.0 KN/m3/0.6m=156.24KN（7）支架自重荷載：立桿橫橋向0.6m布置，縱橋向0.9m布置，支架平均高度4m，水平桿按1.2m布置立桿自重荷載：25.5*28*4/0.6/0.9=203.09KN橫桿自重荷載：25.5*28*4/0.6+25.5*28*4/0.9=304.64KN支架自重荷載：P7'=203.09+304.64=507.73KN支架及模板荷

4、載：P2=P1'+P2'+P3'+P4'+P5'+P6'+P7'=1197.87KN3、人和機(jī)具在模板上移動(dòng)荷載（取2.5KN/m2）：P3=25.5*28*2.5=1785KN4、振搗混凝土產(chǎn)生的荷載（取2.0KN/m2）：P4=25.5*28*2=1428KN5、傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載（取2.0KN/m2）P5=25.5*28*2=1428KN6、28a工字鋼自重荷載：P6=34*26.5*43.47=391.66KN平均荷載：Q6=0.534KN/m27、貝雷梁自重荷載P7=9*36*2.7=874.8KN8、36a工字鋼自重荷載：

5、P8=25.5*8*59.9=122.2KN9、20mm厚鋼板自重荷載（與鋼管樁焊接，0.8m*0.8m）：P9=52*0.8*0.8*0.02*78KN=51.92KN10、鋼管樁自重荷載：（4排，每排13根600mm鋼管樁）鋼管樁由鋼板卷制而成，鋼板選用10mm厚度。由此單根鋼管樁自重荷載為：19.5*3.14*0.6*0.01*78KN/m3=28.66KN鋼管樁總體自重荷載為：P10=28.66*52=1490.09KN二、I28a工字鋼驗(yàn)算I28a工字鋼作為小橫梁，間距和支架縱橋向間距一樣，在梁端及中隔板處間距為60cm，在其余位置間距90cm。通過比較，箱室下跨徑為1.225m的小

6、橫梁比翼緣板處跨徑為1.675m的小橫梁受力大，故只驗(yàn)算跨徑為1.225m的小橫梁。（1）梁端及中隔板處間距為60cm梁端及中隔板處梁體平均荷載為42.5KN/m2，模板支架荷載按6KN/m2計(jì)，人員和機(jī)具荷載、振搗混凝土荷載、傾倒混凝土荷載均按2KN/m2計(jì)；則總荷載為g=（42.5+6）*1.2+6*1.4=66.6KN/m。強(qiáng)度驗(yàn)算；跨中彎矩：M1/2=glL2/10=66.6*0.6*1.2252/10=6KNm；W=5.082×10-4m3w=M1/2/W=6/(5.082×10-4)=11.81MPa145MPa剛度驗(yàn)算：彈性模量E=2.1×105Mp

7、a I=71.15×10-6m4 =5glL4/384EI=5*66.6*0.6*1.2254/（384*2.1×105*71.15×10-6）=0.08mmL/400=1.5mm梁端和中隔板處采用I28a工字鋼能滿足要求。（2）其余位置間距為90cm其余位置按照B-B截面計(jì)算，梁體平均荷載為26.25KN/m2，模板支架荷載按6KN/m2計(jì)，人員和機(jī)具荷載、振搗混凝土荷載、傾倒混凝土荷載均按2KN/m2計(jì)；則總荷載為g=（26.25+6）*1.2+6*1.4=47.1KN/m。強(qiáng)度驗(yàn)算；跨中彎矩：M1/2=glL2/10=47.1*0.9*1.2252/10=6

8、.36KNm；W=5.082×10-4m3w=M1/2/W=6/(5.082×10-4)=12.51MPa145MPa剛度驗(yàn)算：彈性模量E=2.1×105Mpa I=71.15×10-6m4 =5glL4/384EI=5*47.1*0.9*1.2254/（384*2.1×105*71.15×10-6）=0.08mmL/400=1.5mm其余位置采用I28a工字鋼能滿足要求。三、貝雷梁驗(yàn)算1、按均布荷載計(jì)算荷載組合：P=（P1+P2）*1.2+（P3+P4+P5）*1.4+（P6+P7）*1.2=24469.51KN均于布36片貝雷梁上

9、，則每組貝雷梁受力：F=P/11=24186.18/36=679.71KN即每組貝雷梁上均布荷載為Q=671.84/28=24.28KN（1）強(qiáng)度驗(yàn)算Mmax=0.1*QL2=0.1*23.99*（28/3）2=211.51KNm【M】=788.2KNmQmax=0.6*QL=0.6*23.99*（28/3）=135.97KN【Q】=245.2KN強(qiáng)度滿足要求。（2）剛度驗(yàn)算E=2.1*105MPa，I=0.0025m41=0.512QL4/100EI=0.512*24.28*（28/3）4/(100*2.1*105*0.0025)=1.8mm2=0.5*0.1524*（32-1）=6.1mm

10、= 1+ 2=7.9mm【】=14000/400=35mm剛度滿足要求。故橫向布置36片貝雷梁滿足要求，為保證腹板下貝雷梁強(qiáng)度及剛度要求，對(duì)腹板下貝雷梁進(jìn)行加強(qiáng)。2、腹板下貝雷梁計(jì)算根據(jù)貝雷梁布置圖，通過比較，中腹板下貝雷梁受力較大，中腹板下4片貝雷梁分配荷載寬度2.575m，中腹板下平均荷載為24.69KN/m2，模板支架荷載按6KN/m2計(jì)，人員和機(jī)具荷載、振搗混凝土荷載、傾倒混凝土荷載均按2KN/m2計(jì)，則4片貝雷梁荷載為Q=2.575*（24.69+6）*1.2+6*1.4）=116.46KN/m。貝雷梁縱向基本為空心段，除跨中和兩端為實(shí)心段，考慮到跨中實(shí)心段較少，兩端實(shí)心段基本在鋼管

11、樁上方，故貝雷梁驗(yàn)算時(shí)，縱橋向按照均布荷載計(jì)算。（1）強(qiáng)度驗(yàn)算Mmax=0.1*QL2=0.1*116.46*（28/3）2=1014.50KNmMmax【M】=4*788.2KNm*0.9=2837.52KNmQmax=0.6*QL=0.6*116.46*（28/3）=652.18KNQmax【Q】=4*245.2KN*0.9=882.72KN（2）剛度驗(yàn)算E=2.1*105MPa，I=4*0.0025m4=0.01m41=0.512QL4/100EI=0.512*116.46*（28/3）4/(100*2.1*105*0.01)=2.2mm2=0.5*0.1524*（32-1）=6.1mm

12、= 1+ 2=8.3mm【】=14000/400=35mm剛度滿足要求。三、36a工字鋼驗(yàn)算鋼管樁面用兩根I36a雙拼做做主梁。荷載組合：P= P=（P1+P2）*1.2+（P3+P4+P5）*1.4+（P6+P7+P8）*1.2=24616.15KN每片工字鋼受力：P/8=3077.02KN又有36片貝雷梁傳力于工字鋼，即F=3072.44/36=85.47KN由于貝雷梁作用點(diǎn)與鋼管樁相重合，即工字鋼無剪力、彎矩和擾度存在，即I36a工字鋼滿足要求。四、鋼管樁驗(yàn)算根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的百水芊城主線上跨橋第一聯(lián)和第二聯(lián)地質(zhì)詳細(xì)報(bào)告，并進(jìn)過地址巖層比較，將地質(zhì)最不利的情況作為驗(yàn)算依據(jù)，確定鋼管樁打入深

13、度。鋼管樁鋼管樁采用600mm直徑鋼管，厚度10mm，長(zhǎng)度19.5m，實(shí)際入土長(zhǎng)度19m。地質(zhì)情況如下：土層編號(hào)厚度層底標(biāo)高土層名稱承載力（kpa）樁側(cè)土摩阻力（kpa）計(jì)算長(zhǎng)度（m）1-22.79.63素填土2.72-10.69.03粉質(zhì)粘土140320.62-26.52.53粉質(zhì)粘土夾粉土70306.53-11.21.33粉質(zhì)粘土240641.23-27-5.67粉質(zhì)粘土1705873-31.2-6.87粉土2707216-121-27.87強(qiáng)風(fēng)化花崗閃長(zhǎng)巖32010001、鋼管樁摩阻力計(jì)算：根據(jù)樁基工程手冊(cè)沉樁的承載力允許值計(jì)算如下：Ra=1/2（uaiqsikli+arApqpk）式中：u樁身周長(zhǎng)；n土的層數(shù)；qsik、qpk樁周第i層土的樁側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值和樁端處的承載力標(biāo)準(zhǔn)值；li樁周第i層土的厚度；Ap樁端投影封閉的面積；ai，ar分別為振動(dòng)沉樁對(duì)各土層樁側(cè)摩阻力和樁端承載力的影響系數(shù)，取0.7。因此，由上式計(jì)算得出Ra=0.5*3.14*0.6*0.7*(32*0.6+30*6.5+64*1.2+58*7+72*1)+0.7*3.14*0.3*0.3*270=533.78KN鋼管樁上荷載組合：P=(P1+P2)*1.2+(P3+P4+P5)*1.4+(P6+P7+P8+P9+P10)*1.2=26466.57KNRaP/52=26466.57/5