(单位:九江长江公路大桥项目部 作者:王洪田)
内容提要:本文介绍了九江长江公路大桥赛湖段水中钢便桥设计、施工、计算,为今后类似工程施工提供参考和借鉴。
关键词:钢便桥 设计 工艺 计算 1工程概况
九江长江公路大桥赛湖特大桥跨越赛湖,上部结构采用30m预应力砼T梁,先简支后连续结构;下部结构采用钻孔灌注桩基础、柱式墩台上接盖梁,同幅桥桩顶设地系梁连接,下部结构施工需搭设钢便桥。 1.1水文地质
勘察区湖泊有七里湖和赛湖,两湖湖水涵道相通,其余为垅谷洼地的沟溪,均流入七里湖或赛湖。地表水、地下水受降水或长江水位多重控制,雨季水量增大,水位上升,长江水位高,其水位相应上升。
调查近10年水位情况,最低枯水位标高12.81m,丰水期最高水位18.72m。
地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙、基岩裂隙水及基岩岩溶水。根据水质分析成果,测区内地表水及地下水对砼无结晶类腐蚀、无分解类腐蚀、无结晶分解复合类腐蚀。
湖区表层覆盖10—20余米Q41+al粉质粘土:青灰、黑褐色,很湿,软塑为主,局部因为含水率稍高呈流塑状,主要成分粘粒组成,粉粒次之,稍有光滑,稍有摇震反应,干强度稍低,韧性中等,顶部覆有20—30cm厚淤泥。[fa0]=110Kpa,qik=30Kpa。其下是Q2al粉质粘土:黄褐、灰褐、红褐色,湿,可塑—硬塑,主要成分粘粒组成,粉粒次之,稍有光滑,无摇震反应,干强度较高,韧性中等。[fa0]=220Kpa,qik=55Kpa。 1.2自然气象
项目所在区域属亚热带内陆季风气候区,气候温和湿润,具有四季分明,无霜期长,雨量丰富、雨热同季的气候特征。年最高气温41.2℃在7、8月份,年最低气温-10℃在1月份;年最大降水量2165.7mm、最小降水量868.3mm、年平均降水量1400mm,降雨主要集中在4~7月,占全年降雨的50%;全年平均无霜期249天;多年平均湿度79%,全年以东北风出现频率最高,年平均风速3m/s。
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2 钢便桥设计
2.1 便桥形式及技术标准便 2.1.1便桥形式结构形式
便桥采用钢管桩基础,上承式贝雷片承重体系;便桥宽度6m;跨度12m;每6跨为一联,每联设一个制动墩;每联设置宽度为10cm的伸缩缝,伸缩缝设置在制动墩位置。
⑴承重梁
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便桥采用4排单层贝雷桁架,使用135型标准贝雷花架进行横向联结;纵向标准设计跨径为12m;
⑵桥面系
桥面板常用的结构形式有以下三种: ①钢筋砼桥面板;
②槽钢桥面板加I20a分配梁组合结构,I20a桥面横向分配梁间距75cm;
③I12.6工字钢和δ=8mm防滑钢板焊接而成的定型组合结构;I22a桥面横向分配梁间距150cm;
方案比选:
方案①,考虑长期周转使用,认为不宜采用,不考虑;
方案②,优点是直接使用定尺型钢,无需加工,第一次使用成本较低;缺点是槽钢在车辆荷载作用下易翘曲变形、损坏,维护费用高,周转过程材料损耗大,不易管理;
方案③,缺点是第一次加工成本相对较高;优点是为定型产品,施工速度快,且刚度大不易变形,便于管理,并可用于地质不良地段临时道路;
经综合考虑,选择方案③ ⑶桩基础
钢管桩选用原则:考虑到钢管桩接长及打设费工、费时,设计中尽量选用直径较大的钢管桩,以减小桩的数量,另外考虑到运输方便(大小管可套装)钢管桩选择υ529×8mm、υ630×8mm两种直径。使用时υ630×8mm钢管桩使用在便桥一般墩处;υ529×8mm钢管用在双排墩处。便桥标准钢管桩基础采用单排2根υ630×8mm钢管桩,横向中心间距3.35m;为防止便桥在车辆纵向冲击荷载作用下倾覆,便桥每6跨设双排3根υ529×8mm桩基础做为制动墩;为加强基础的整体稳定性,每排钢管桩间均采用[20号槽钢连接成整体,墩顶横梁采用双拼I32a工字钢;
⑷护栏
护栏采用I8工字钢做为立柱,立柱上打孔纵向布置Φ43钢管做为栏杆,高度1.0m。设 2.1.2技术标准
1)设计桥面标高为黄海高程+18.5m(依据为便桥施工、拆除时水位不淹没剪刀撑)。 2)设计桥面宽度6m;
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3)设计控制荷载:
①便桥运营期间:施工重车荷载主要表现在8m3混凝土罐车和25t汽车吊,其中:砼罐车自重15t+砼重20t;25t汽车吊行驶状态自重约26t,最大吊重按25t计;计算时考虑车辆冲击系数及偏载影响,取用1.4冲击系数。便桥设计中取用50吨罐车荷载用于验算桥面系及桥面分配梁的验算。
②便桥施工期间,施工工艺利用50t履带吊车采用“钓鱼法”施工,50t履带吊自重50t+吊重15t,计算时考虑履带吊自重、车辆冲击系数及偏载影响,取用1.3安全系数,便桥设计中选用85t履带吊荷载进行便桥主梁及钢管桩基础荷载验算。
5)河床覆盖层:湖区表层覆盖10—20余米Q41+al粉质粘土; 6)设计行车速度10km/h;
7)便桥位于半径R=4000m右偏曲线上。 2 钢便桥施工
便桥施工采用50t履带吊逐孔振沉钢管桩,逐孔架设上部结构的施工方法搭设便桥,上部结构架设用“钓鱼法”施工。钢管桩及型钢、桥面板等通过搭设好的便桥采用汽车运输。 2.1便桥施工主要设备选型 ⑴打桩吊机采用QUY50型履带吊机
表2-1 QUY50型履带吊机主要性能参数表
项目 最大起重量×幅度 基本臂时自重 主臂长度 回转速度 行走速度 爬坡能力 接地比压 总外形尺寸长×宽×高(m) 单位 t×m t m rpm Km/h % MPa 6.85×3.3×3.02 数值 55×3.7 48 13-52 0-3.0 0-1.6 40 0.066 备注 不含臂架 履带架回缩 履带架伸出 履带轨距×接地长度×高度(m) 2.54×4.7×0.76 履带轨距×接地长度×高度(m) 3.54×4.7×0.76 4
⑵打桩锤采用DZJ60A振动锤
表2-2 DZJ60A振动锤主要技术参数
项目 电机功率 静偏心力矩 激振力 转速 空载振幅 允许拔桩力 单位 KW Nm KN r/min Mm KN 数值 60 353 0-477 0-1100 0-7.0 215 振动锤工作原理:利用高频振数(高频),以高加速度振动桩柱,使桩柱周围的土壤产生液化,减少桩和泥土之间的摩擦阻力,然后靠吊机的起吊力将桩拔起,沉桩靠自重将桩沉入土中。
根据本工程实际情况,以上主要设备可满足施工要求。 2.2便桥下部结构施工 2.2.1钢管桩施工
⑴钢管桩的加工与制造
①根据本工程的特点、土质情况、作业能力及作业环境,采用采用50t履带吊逐孔振沉钢管桩。
②做好测量控制点的交接和核对工作,采用GPS全桥定位仪对业主提供的控制网点复核并加密,施工中使用全站仪与钢尺定位沉桩,做好每根桩的定位工作。
③钢管桩入土深度以计算及试桩结果为依据,沉桩贯入度为校核,当实际贯入度相差较大时,及时查明原因,报有关部门研究后另行确定。
④便桥钢管桩每节长度为8~12m不等,接桩在现场进行,避免接头处于同一标高位置。 ⑵钢管桩的运输
钢管桩构件运输最大长度12m,构件在出厂前标上重量、重心和吊点的位置,以便吊运和安装。利用挂车运至施工现场。
⑶钢管桩下沉施工方法
钢管桩下沉采用悬打法施工,用履带吊配合振动锤施打钢管桩。履带吊停放在已施工完
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成的便桥桥面,打入便桥基础钢管桩,测量组确定桩位与桩的垂直度满足要求后,开动振动锤振动,在振动过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度,发现偏差要及时纠正。每根桩的的下沉应一气呵成,中途不可有较长时间的停顿,以免桩周土扰动恢复造成沉桩困难。桩顶铺设好贝雷梁及桥面板后,履带吊前移,进行插打下一跨钢管桩。按此方法,循序渐进的施工。
⑷沉桩施工要点及注意事项
沉桩开始时,可依靠桩锤的自重下沉,然后吊装振桩锤和夹具与桩顶连接牢固,开动振动锤使桩下沉。当最后下沉速度与计算值相距不多,且振幅符合规定时,即认为合格,施工过程中采用设计桩长与贯入度法进行双控。
②每根桩的下沉一气呵成,不可中途间歇时间过长,以免桩周的土恢复,继续下沉困难。每次振动持续时间过短,则土的结构未被破坏,过长则振动锤部件易遭破坏。振动的持续时间长短应根据不同机械和不同土质通过试验决定,一般不宜超过10min~15min。
③振动锤与桩头必须用液压钳夹紧,无间隙或松动,否则振动力不能充分向下传递,影响钢管桩下沉,接头也易振坏,在振动锤振动过程中,如发现桩顶有局部变形或损坏,要及时修复。
④测量人员现场指挥精确定位,在钢管桩打设过程中要不断的检测桩位和桩的垂直度,并控制好桩顶标高。下沉时如钢管桩倾斜,应及时牵引校正,每振1~2min要暂停一下,并校正钢管桩一次。设备全部准备好后振桩锤方可插打钢管桩。
⑤钢管桩之间的接头必需满焊,各加长加劲板也需满焊并符合设计的焊缝厚度要求。经现场技术员检查钢管桩接头焊接质量合格后方可打设钢管桩。 2.2.2钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶分配梁施工
便桥一个墩位处钢管桩施工完成后,立即进行该墩钢管桩间剪刀撑、桩顶分配梁施工。 ①在钢管桩上进行平联、牛腿位置的测量放样。实测桩间平联长度并在后场下料,同步进行牛腿加工、焊接及剪刀撑、桩顶分配梁的加工。
②将配有发电机、电焊机的船舶装上钢管桩施工所需半成品行至施工便桥墩位处并将其拴牢固定在钢管桩侧。
③用履带吊悬吊平联、剪刀撑,到位后电焊工焊接平联、剪刀撑。及时检查焊缝质量,合格后进行纵横分配梁架设。
④履带吊悬吊纵梁或横梁到测量放样位置后安装并简易固定,电焊工按测量放样位置焊
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接牛腿,检查合格后,将纵、横梁焊接在牛腿上。所有焊缝均要满足设计要求。
⑤对于群桩墩,在纵梁上测量放样后,履带吊悬吊横梁并安放至纵梁顶,电焊工将纵梁和横梁焊成一体。检查合格后,一个便桥墩的下部结构施工即告完成。 2.3便桥上部结构安装
便桥上部结构的安装采用履带吊进行架设。 2.3.1贝雷梁的拼装
将待安装的贝雷梁抬起,放在已装好的贝雷梁后面,并与其成一直线,两人用木棍穿过节点板将贝雷梁前端抬起,下弦销孔对准后,插入销栓,然后再抬起贝雷梁后端,插入上弦销栓并设保险插销。贝雷拼装按组进行,每次拼装一组贝雷(横向两排),每组贝雷长12m,贝雷片间用连接片连接好。拼装在后场进行。 2.3.2贝雷梁架设
结合履带吊机起重量,单跨2排贝雷梁作为一组进行架设。 ⑴在下部结构顶横梁上进行测量放样,定出贝雷架准确位置。 ⑵将拼装好后的一组贝雷主桁片装车并运至履带吊车后面。
⑶贝雷每两片分为一组,履带吊车首先安装一组贝雷,准确就位后先牢固捆绑在横梁上,然后焊接限位器,再安装另一组贝雷,同时与安装好的一组贝雷用贝雷片剪刀撑进行连接。依此类推完成整跨贝雷梁的安装。 2.3.3型钢分配梁的安装
履带吊车安装I22a型钢横梁,并用骑马螺栓固定好。I22a横梁的支点必须放在贝雷梁竖弦杆或菱形弦杆的支点位置,以满足受力要求。 2.3.4铺设桥面系
把梁片的横向连接系安装牢固后,用25t汽车吊机把桥面系材料吊至安装地点进行铺设。最后安装护栏立杆、护栏扶手和护栏钢筋以及涂刷油漆。 3施工监控及监测
为确保便桥施工及使用安全,需在便桥搭设及使用过程中对钢便桥进行监控及观测。 ⑴便桥钢管桩基的承载力和稳定性是监控的重点,桩基正式施工前先进行承载力试验,通过计算确定的入土深度需通过现场锤击贯入度和静载试验数据进行校核,每根桩施打时均需填写沉桩记录,如现场地质情况变化需根据实际贯入度调整钢管桩入土深度。
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⑵做为主要承重结构的贝雷梁、连接销在使用前需逐个检查,发现变形或受损的一律不得使用,同一孔贝雷片及连接销新旧程度应基本一致,防止差异过大造成同跨两排贝雷梁因变形不一带来的较大的不均衡受力,给结构安全带来隐患。
⑶便桥搭设时在每排钢管桩及贝雷梁墩顶、跨中部位上设标高和位移观测点,定期对便桥进行观察,开始时每天进行观察,以后逐渐降低观测频率,正常使用过程中每半月必须观测一次并记录。 4钢便桥计算 4.1荷载确定
恒载
桥面系(含I22分配梁):3×2.097t/6=1.05t/m 贝雷桁梁:0.33×4/3=0.44t/m 护栏、风、水、电等按0.2t/m计 ∑=1.69t/m 动荷载
按8m砼罐车荷载计算桥面系及分配梁,砼罐车自重15T+砼重20T,考虑1.4的冲击系数,按50t计,最大单轴重按25吨计算;
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选用50t履带吊车荷载进行便桥主梁及钢管桩基础荷载验算;50t履带吊机:50t(自重)+15t(吊重)×1.3(冲击系数)=85t。
4.2 荷载检算 ⑴桥面板检算
桥面系面板为8mm厚度的花纹板,骨架为9根I12.6工字钢,焊接成框架结构,其结构稳定可靠,在此不再对面板进行计算,仅对面板主加强肋I12.6进行验算。I12.6断面内间距为24cm,横向分配梁间距为1.5m,其受力计算按照跨径为1.5m的连续梁进行验算。
其荷载分析如下:
1)自重均布荷载:一块桥面板自重17.66KN,面积12m 则q=(17.66÷12)×0.24=0.35kN/m; 2)施工及人群荷载:不考虑与梁车同时作用;
3)汽车轮压:车轮接地尺寸为0.5m×0.2m,考虑桥面板的整体作用,每组车轮荷载由
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在3根I12.6工字钢承担,则单根I12.6承受的荷载按照集中力计算为200 kN÷2÷3=33.3kN。
4)单侧履带压:履带宽0.76m,单侧履带压在4根I12.6梁上(间距0.24×3=0.72m<0.76m),履带长4.7m,则单根I12.6受力按线性荷载计算为180.85 kN/m÷2÷4=22.6kN/m,此线性荷载在1.5m长的范围内换算成集中荷载的大小为22.6kN/m×1.5=33.9kN>33.3kN的汽车轮压,为此对于I12.6梁的验算选择履带压荷载进行控制验算。
计算模型
弯矩图 (Mmax=10.47KN.m)
剪力图(Qmax=40.88KN)
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挠度图(Fmax=1.47mm)
选用I12.6,查《钢结构计算手册》得各相关力学参数如下:
Wx=77.4cm3,A=18.1cm2,Ix/Sx=11cm(Ix=488cm4,Sx=44.4cm3),b=0.5cm σ=M/W=10.47×10 /(77.4×10)=135MPa<1.3[σ]
τ=QmaxSx/(Ixb)=40.88×44.4×10/(488×0.5×10)=74.4 MPa <1.3[τ]= 110.5Mpa (根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条有:对于临时结构弯曲 应力[σ]=1.3×145=188.5Mpa,剪应力[τ]=1.3×85=110.5Mpa) 挠度fmax=1.47mm 荷载分析: 1)施工及人群荷载:不考虑与梁车同时作用; 2)履带长4.7m,纵向可以同时压在4根I20横梁上(3×1.5m=4.5m<4.7m),单侧履带给予单根I20横梁的集中荷载 :180.85kN/m×4.7m÷2÷4=106kN>单组车轮压200 kN÷2=100 kN,为此选择履带荷载进行I20的结构验算。 3)恒载自重=17.66/6×1.5+0.33=4.75KN/m 计算模型 6 5 6 3 11 弯矩图(Mmax=31.56KNm) 剪力图(Qmax=62.57KN) 挠度图(fmax=0.62mm) 选用I22a,查《钢结构计算手册》得各相关力学参数如下: Wx=309.2cm3,A=42.1cm2,Ix=3406cm4,Sx=177.7cm3,b=0.82cm σ=M/W=31.56×10 /(309.2×10)=102MPa<1.3[σ] τ=QmaxSx/(Ixb)=62.57×177.7×10/(3406×0.82×10)=39.8 MPa <1.3[τ]= 110.5Mpa (根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条有:对于临时结构弯曲 应力[σ]=1.3×145=188.5Mpa,剪应力[τ]=1.3×85=110.5Mpa) 6 5 6 3 12 挠度fmax=0.6mm 工况一:当履带吊机位于12m跨中是贝雷梁承受最大弯矩。 工况二:当吊机位于钢管桩顶区域作业时,贝类梁承受最大剪力。 具体的荷载布置情况见本计算书的“荷载分析布置图”,下面分别对工况一、工况二下纵梁内力情况进行建模分析。 工况一,当履带吊位于跨中时: 受力模型 弯矩图(Max=2354.81KNm) 13 剪力图(Qmax=526.4KN) 工况二,当履带吊位于桩顶区域时: 受力模型 弯矩图(Max=1553.51KNm) 剪力图(Qmax=784.94KN) 经过上述分析知,履带吊施工过程中贝雷梁最大剪力Qmax2=784.94kN,最大弯矩Mmax2=2354.81kN.m。 14 本栈桥贝雷梁内力情况为: KQ=【245.2 kN×4片】/784.94kN=1.25安全); KM=【788.2 kN.m×4片】/2354.81kN.m=1.33(安全); 因此,整体结构强度满足临时钢结构施工设计规范要求。 结合上述计算,单排贝雷梁内力为: Qmax=784.94kN/4=196 kN,Mmax=2354.81kN.m/4=588.7kN.m 根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》第22页贝雷梁结构分析简图可知,贝雷梁的内力可分为受纯弯和纯剪叠加而成。 一)受纯弯时 弦杆内力Sx=±M/h=±588.7/1.4=420.5KN, 弦杆截面积25.48cm,因此弦杆应力: σ=±Sx/A=±420.5×10/(25.48×10)=165MPa≤1.3×210=273 MPa 满足强度要求。 弦杆的稳定性:ng=σ二)受纯剪时 查《装配式公路钢桥多用途使用手册》第59页“桁架容许内力表”可知不加强的单排单层贝雷的容许剪力为245.2kN; 斜杆内力:SF=±Q/2sinθ=±√2/2×196=±138.6KN 端竖杆内力:SZ=±Q/2 =±1/2×196=±98KN,斜杆、竖杆采用I8,截面积为9.53cm 因此, 斜杆、竖杆应力σ=±Sx/A=±138.6×10/(9.53×10)=145MPa≤1.3×210=273 MPa 弦杆的稳定性:ng=σ三)挠度检算 桥梁总惯性矩I 查《装配式公路钢桥多用途使用手册》第59页表3-5可知,单排单层桁架J=250497.2cm,纵向的桥面层I12.6工字钢的Ix=488cm,6米宽桥沿桥梁方向共有4片桁架和27根I12.6桥面纵向梁。 因此,其总惯性矩为I=4×J+27×Ix=1015165 cm=0.010152 m。 ①弹性挠度 查《路桥施工计算手册》第7页附表2-9中的计算系数可知,均布荷载产生的挠度为: 4 4 4 4 cγ 3 2 2 cγ 3 2 2 /σ=273/165=1.65>nw,稳定性满足要求; /σ=273/145=1.88>nw,稳定性满足要求; 15 fq=0.677×ql/(100EI),其中EI=2.1×10Mpa×0.010152 m=0.21×10N.m. 因此,fq=0.677×ql/(100EI)= 0.677×197.75×12÷(100×0.21×10)=1.3×10m=1.3×10cm=0.0013cm。 ②非弹性挠度 按照《装配式公路钢桥多用途使用手册》第39页贝雷桁架挠度计算经验公式,当桁架节数为偶数时,简支梁其跨中最大挠度为: fmax=dn/8 其中: n为桁架节数,d为常数; 单层桁架d=0.3556cm,双层桁架d=0.1717cm; 跨内共有4节桁架,且为单层桁架。 将上述数据代入公式得fmax=0.3556cm×4/8=0.711cm ③总挠度 由以上计算可得到桁架在自重及履带吊作用下产生的最大挠度为:f总=f非+f弹 =0.0013cm+0.71cm=0.71cm。 按照《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86第1.1.5条“对于临时或特殊结构,其竖向挠度容许值可与有关部门协商确定”以及参考《装配式公路钢桥多用途使用手册》第49页计算示例,其竖向挠度容许值需满足f/L=1/250,即本桥12m跨的挠度容许值为f容=1200cm/250=4.8cm。 因此,上述计算得到的f总= 0.71cm<f容=4.8cm,满足要求。 ⑷桩顶横梁检算 I32a工字钢:A=67.12cm,W=692.5cm,I=11080 cm b=1.08cm,Sx=400.5cm重量52.69kg/m 恒载:1.69×12=20.3t=203KN, 活载:履带吊位于桩顶区域时,根据上节计算,桩顶横梁反力为784.94KN, 4片贝雷片平均分配,每一片对工字钢的压力(双拼I25a工字钢) P=203/2/4+784.94/4=221.6KN, 16 2 3 4 3 2 2 -5 -3 4 4 10 454102 受力模型 弯矩图(Max=149.58KNm) 剪力图(Qmax=221.6KN) 挠度图(fmax=2.4mm) 工字钢的最大弯矩: M=149.58KN.m, 最大剪力: N=221.6KN 最大应力: σ=M/W=149.58×10/(2×692.5×10) =108Mpa<1.3×〔σw〕=188 Mpa 安全系数1.7,该结构安全 17 3 -6 最大剪应力: τ=QmaxSx/(Ixb)=221.6×400.5×10/(11080×1.08×10)=74.2 MPa <1.3[τ]= 110.5Mpa 安全系数1.5,该结构安全 (根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条有:对于临时结构弯曲 应力[σ]=1.3×145=188.5Mpa,剪应力[τ]=1.3×85=110.5Mpa) 挠度fmax=2.4mm 经上述建模分析知,钢管桩在桩顶处最大弯矩M=45.93kN.m,最大轴力为443.2kN(即单桩最大承载力),本种类型的墩基础采用Φ630×8mm。 Φ630×8mm钢管桩Wx=2401.01cm,A=156.25cm。 根据上述计算,钢管桩在压弯共同作用下,最大应力为: σ=M/Wx+N/A=45.93×10/(2401.01×10)+443.2×10/(156.25×10)=47.5MPa<1.3×〔σw〕=188 Mpa 强度满足要求; 钢管的稳定性:ng=σcγ/σ=273/47.5=5.7>nw,稳定性足够。 ②Φ630*8mm钢管桩入土深度计算 根据《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)第4.2.4条: 6 3 3 2 3 2 6 5 Qd1R(UqfiliqRA) 式中: Qd—单桩垂直极限承载力设计值(kN); d—单桩垂直承载力分项系数,取1.45; U—桩身截面周长 (m),本处为1.978m; qfi—单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值(kPa); li—桩身穿过第i层土的长度(m); qR—单桩极限桩端阻力标准值(kPa); A— 桩身截面面积,Φ630×8mm钢管桩A=156.25cm; 由443.2kN=1/1.45×[1.978×(30×Lx)] 图纸地质资料显示:桥位处 10—20m以内为粉质粘性土层,钢管桩全部在粘土层中。σR=110kpa,τi=30kpa。 2 18 计算得:Lx=10.8m,即桩底入粉质粘性土层10.8m,单根桩总长度为15m。 受力模型 弯矩图 轴力图 剪力图 ⑹过渡墩桩承载力检算 Φ529*8mm钢管桩入土深度计算 根据《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)第4.2.4条: 19 Qd1R(UqfiliqRA) 式中: Qd—单桩垂直极限承载力设计值(kN); d—单桩垂直承载力分项系数,取1.45; U—桩身截面周长 (m),本处为1.661m; qfi—单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值(kPa); li—桩身穿过第i层土的长度(m); qR—单桩极限桩端阻力标准值(kPa); A— 桩身截面面积,Φ630×8mm钢管桩A=131.1cm; 由443.2kN/3=1/1.45×[1.661×(30×Lx)] 图纸地质资料显示:桥位处 10—20m以内为粉质粘性土层,钢管桩全部在粘土层中。σR=110kpa,τi=30kpa。 计算得:Lx=4.3m,取桩底入粉质粘性土层8m,单根桩总长度为12m。 C 计算结论 便桥采用50吨履带吊施工,经分析计算,钢便桥各主要受力构件强度和刚度均满足临时钢结构施工设计规范要求。 2 参考文献: ⑴《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) ⑵《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTJ024-85) ⑶《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 (JTJ025-86) ⑷《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041—2000) ⑸《海港水文规范》 (JTJ213-98) ⑹《钢结构计算手册》 ⑺《装配式公路钢桥多用途使用手册》 20
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