苏虞张输水管支承方案

1、京沪高铁土建六标四工区一作业区苏虞张输水管道支承方案编制 曾 伟 审核： 李光敏 二00九年二月二十五日苏虞张输水管道支承方案一、工程概况271#墩水管立柱于2月5日按271#基坑后期施工方案对立柱周围进行混凝土封闭后，由于当时基坑内泥浆水无法抽干，混凝土封闭过程中立柱与封闭混凝土未能结合成整体，造成立柱与混凝土之间形成了剪力薄弱层，无法抵抗立柱和水管自重，另外因钢板桩围囹拆除后，立柱侧向约束解除，立柱受力发生改变，致使立柱仍处于下沉趋势。由于受地质及地理条件限制，进一步加固已相当困难。为彻底解除安全隐患，经研究决定采取在水管两侧浇注砼骑马桩，通过托梁承载水管重力方案。二、方案限制条件1、桩基

2、选位受现场条件限制，不能按受力情况选定桩位；2、两托梁之间跨距不得大于原水管立柱跨度；3、根据现有设备条件，桩身直径采用60cm。按现场条件选定桩位如下图：三、桩长、托梁设计1、荷载计算 （1）两跨螺旋钢管自重：（管外径1.2m，壁厚1.2cm）g管=（d2-d12）/47850 kg/m346 m10=3.14(1.22-1.1762)478504610= 1.616102 kn(2) 管内水重：g水=3.141.1762446100010=4.994102kn均布荷载q=(161.6+499.4)46=14.37 kn/m(3)托梁支座反力计算计算简图：查建筑施工计算手册(n=14/16=

3、0.875)不等跨系数，计算得b点处最大剪力：vb左=-0.59114.3716=-135.88 knvb右=0.43814.3716=100.7 kn则支座反力r=135.88+100.7=236.6 kn2、托梁截面尺寸设计截面按宽50cm、高80cm设计,c30混凝土,横向跨度3.2m。则托梁自重为：g托=0.50.83.2255010=32.6 kn （忽略钢筋重量）3、桩长计算按位置最低的基坑内桩设计桩长。先按桩长为10m进行试算：(60cm)：桩身自重g桩=3.140.3210255010=72.06 kn则单桩总荷载为f=(r+ g托)/2+g桩=206.6 kn托梁顶标高为3.

4、0m，承台顶标高为-1.68m，桩外露高度为4.7m。 单桩承载力计算：由于回填黏土层尚未完成自重固结，故不计算其侧向摩阻力。quk= uqsikli+qpkap=1.884761.3+3000.283=271 kn quk单桩极限承载力特征值 u桩身周长 u=3.140.6=1.884mqsik桩侧第i层土的极限阻力特征值li桩穿越第i层土的厚度qpk极限端阻力特征值 查表黏土塑性状态取300kpaap桩端面积 ap=3.140.32=0.283m2q=206.68 kn1.2quk =325.2 kn 可！4、桩身及托梁配筋按最小配筋百分率45ft/fy=451.43300=0.215%确

5、定的最小配筋面积为a=858mm2选配425mm纵向受拉钢筋。另在受压区配置816mm构造钢筋如下图。 5、托梁承载力检算按上图托梁截面，设受压区高度为x，根据力平衡条件可得方程：fcbx=fyas- fyasfy 、fy钢筋受拉、受压设计强度值；as、as受拉、受压区钢筋面积。代入数值解得x=48.6托梁能承载弯矩：m承= fcbx(h0-x/2)+ fyas(h0-s)=14.350048.6(700-48.6/2)+300803.84(700-50)=391.6 knm待添加的隐藏文字内容2托梁实际弯矩图如下： m中=ql2/24+fl/8=（10.23.2224）+(236.63.28

6、)=99 knmm边= ql2/12+fl/8=（10.23.2212）+(236.63.28)=103.3 knmm承=391.6 knmm=103.3 knm可！四、施工方案（一）钻孔桩（柱）施工1、按桩位平面图，先将钻孔位置进行平整作业，提供钻机作业平台，基坑内孔位回填至与承台面平齐；2、测量组进行桩位放样和抄平，并进行钻孔深度交底。施工队按钻孔桩作业流程进行钻孔桩施工作业；3、钢筋笼顶标高为原设计水管底标高减去保护层厚度5cm，桩柱的竖直度控制在规定的1%以内；4、外露部分桩身采用干灌法分次施工，委外按直径60cm，分两块加工一套1m高圆形模板，模板间通过法兰连结；5、为增大托梁的抗剪

7、切能力，柱体顶部预留1m高与托梁同时施工。（二）提升水管在四根桩（柱）全部施工完成后同时进行两个托梁施工，托梁施工前尚需提升输水管至设计高度（下沉前标高）。水管提升按以下方式进行：1、将每个支撑的四根钢管上口切割成同一水平面，再按如下平面图铺设50型钢，型钢与支撑钢管进行焊接；2、在水管两侧、支撑钢管横向支承型钢的正上方竖直焊接传力工字钢；3、在水管下半缘钢绞线下纵向垫方木以增大水管的受力面积；4、一切准备就绪后，两个支架八个倒链同时进行拉链提升作业。两侧木楔随水管的提升跟进打入垫紧。测量组现场进行抄平，提升至比原设计水管标高高12cm后即可终止提升作业，待以后新做支撑混凝土强度达到要求后再松倒链和拔除原钢管支撑。提升设备如下图。（三）托梁施工托梁模板采用竹胶板，搭设钢管架进行支撑和加固。水管定位工字钢内侧距水管中心为45cm，预埋深度为1020cm。为避免定位工字钢因侧向受力顶坏水管包裹层，工字钢内侧应割成圆弧形并垫上橡胶垫块。托梁混凝土达到全部强度后方可拆除原支撑钢管架。