福建特大桥过渡墩钻孔平台设计计算书

1、中国建筑股份有限公司莆田联十一线A5标 PAGE 捌 靶莆田联十一澳线A5标袄三江口特大桥疤过渡墩按钻孔平台设计拔计算书昂计 肮 算 :把复 罢 核 :埃审 搬 核 :敖审 肮 定 疤中国建筑股份扒有限公司莆田半联十一线懊A5标项目部耙201摆6搬年凹4芭月靶1. 设计依佰据袄公路桥涵翱设计通用规范白（JTG 般D60-20柏15按）疤半公路桥涵地奥基与基础设计白规范（JT半G D63-胺2007）爸公路桥涵绊钢结构及木结搬构设计规范扳（JTJ02跋5-86）靶公路桥涵暗施工技术规范颁柏(爱JTJ041捌-案-斑2000)癌钢结构设矮计规范（G翱B50017耙-2003）邦港口工程佰设计荷载规

2、范邦（JTJ2摆15-98跋）坝 黄绍金 捌刘陌生 装颁配式公路钢桥啊多用途手册叭 路桥施工半计算手册（人耙民交通出版社皑）ISBN 八7-114-安03855-胺0爸水文、地质疤、潮汐、气象搬资料：巴木兰溪水文资版料：Q=3520m3/s扒，H1%=3跋.70m，V1%=1.0熬5m/s。简唉要地质资料：敖1-1素填土昂 （Q4瓣ml罢）；1-3耕蔼值土（Q4罢ml敖）；3-1-挨1淤泥 （Q拌4扳ml-m绊），=55扒kpa；3-凹2淤泥质黏土盎 （Q4按ml-m懊），=70癌kpa；3-伴3粉质黏土 爸（Q4伴ml-m岸）,=20拔0kpa；3八-4粉砂 （俺Q4笆ml-m岸）,=11翱

3、0kpa；3氨-5中砂 （吧Q4疤ml-m拌），=30背0kpa； 芭3-8卵石 巴（Q4芭ml-m霸），=55稗0kpa； 澳6-1全风化百花岗岩 (扒5罢2摆),，=3氨50kpa；拜 6-2-1伴 砂土状强风唉化花岗岩（哀5半2哀），=45吧0kpa；6埃-2-2 碎扒块状强风化花邦岗岩（扳5耙2扳）,=75绊0kpa；6柏-3 中风化皑花岗岩（般5艾3啊），=18稗00kpa；皑6-4 微风跋化花岗岩（板5疤3奥），=38岸00kpa。昂根据勘察地质办资料，桥址地艾面下20m范袄围内主要为冲霸海积层，下伏摆基岩为燕山晚拌期花岗岩及其翱风化层。坝2. 设计参俺数拜 设计控制澳荷载：傲A、

4、50t履凹带吊机，自重盎50t，吊重搬20扳t。埃B、背钻孔桩机，重氨量约蔼12t。罢 设计使用哀寿命：3年板 桥面宽度芭：12m昂 桥面标高版：碍 摆+7m；氨3. 设计说安明斑钻孔平台作为熬水中基桩施工懊的临时结构，耙主要承受的作盎用有钻机荷载白、其他施工机八具及堆载、平氨台自重等。半3.1 平台八桥型布置伴 平台总跋长为42m，盎桥跨布置5排昂钢管柱，每排颁4根，平台纵靶桥向跨度为9靶m+12m+暗9m+12m靶，平台顶面宽胺12m。板3.2 按结构说明叭（邦1袄）下部结构埃 伴 平台基础采百用钢管桩，钢捌管桩规格为矮52910安mm，横桥向按布置4根，间懊距3.5m。啊钢管桩间用槽敖钢

5、横向连接，白以提高稳定性罢。钢管桩顶采般用双拼40a阿工字钢作为横疤梁，横梁长度般为12m。爸（2）上部结凹构艾 平台主敖梁采用321邦贝雷梁，规格肮为3m*1.佰5m，纵桥向八布置14片，颁贝雷梁版横桥向布置3岸组，每组3排板，用45cm傲和90cm支叭撑架连接成组败，每组间距为哎3.3m。扳 贝雷跋梁上铺I28半工字钢作为分按配梁，将扮2办0敖a拌槽钢班反扣于工钢上般作为平台面板摆。熬3.3.荷载敖参数颁（1）基本可摆变荷载懊钻孔桩机荷载啊：自重俺7盎t，冲锤隘5拌t扮，与平台有白4个接触点耙。爸50t履带吊啊机:自重50瓣t霸，奥吊重哀20扮t捌，柏接触面积为坝2艾46607扳60邦mm

6、拜2白。班（2）其他可傲变作用跋行人荷载：瓣2.5搬kN/m扳；碍管道荷载：拌2.0kN/吧m；叭风载：最大搬风力按爱12级唉考虑奥，风速为挨32.6瓣m/s。背风载按把公路桥涵设安计通用规范熬进行计算扳，肮其中：皑（按施工架设唉期间取值）；扒 敖（桁架风载系扮数）；白 百（按最不利地鞍形地理条件选案取）；案笆（按A类地表袄，离地面或水叭面3高度计）安；板 隘（按颁A皑类取阵风风速奥系数）；，扳12搬级风载时：求得: 袄单片贝雷片及岸桥面板迎风面跋积：俺；风载为：岸平台风载水平百力为：摆假定作用点在摆冲刷线上奥，哎钢管桩在冲刷斑线上的长度为巴10扳m半。水流力：阿水流流速1.安05m/s，埃水

7、流力为吧, 氨K水流阻力搬系数，桩为圆板形，取0.6把3；败水容重，取挨10kN/m笆佰；V水流速唉度；胺重力加速度斑，取9.8m拔/s氨敖；摆A单桩入水板部分在垂直于暗水流方向的投爱影面积；拌栈桥钢管桩水碍中长度h=1熬0熬m，水面流速阿为1.05稗m/s,绊河床处流速为耙0m/s。水流力瓣冲刷线以上桩搬长 H =1爸0m，作用点哀位于桩顶1/碍3H 碍4、耙主要材料设计唉指标皑 板根据钢结构背设计规范（瓣GB5001般7-2003唉) 以及 安装配式公路钢阿桥多用途使作啊手册主要材办料的设计指标暗如下 材料名称材质抗弯拉极限应力w（MPa）抗剪极限应力（MPa）一般型钢构件Q2352151

8、25贝雷梁16Mn273208平台结构验算岸 傲本次验算通过斑MIDAS/板Civil结芭构分析软件计暗算完成，平台肮支架Mida败s分析模型图挨如下：哎 芭 哎 懊 图5.叭5 平台跋Midas分暗析模型图叭 平台施工扮过程中与使用拌过程中受力状爸态大体相当，碍所以仅以平台扒使用过程作分蔼析，平台所受叭荷载有如下：矮 巴恒载: 叭恒载为平台自颁重，计算时恒按载系数为安1.2。跋 芭活载：钻孔桩爸机1伴20敖KN罢，艾按1.4倍活办载系数，氨q=扳1颁.4x（碍70蔼+胺50吧）/4=挨42颁 kN 矮履带吊自重5板00KN，胺吊重阿200KN，安总重700K埃N，按1.4扳倍活载系数，板履带

9、吊机着地艾压力 q=1懊.4x百70叭0/2/4.搬65/0.7凹6=1阿3稗9 kN/m绊2疤 设计荷载傲=恒载+活载办5碍.1 、背平台面板验算疤 埃面板采用2班0八a反扣佰在扮工2爸8稗的分配梁上，扳分配梁间距为背50八c啊m，阿取履带吊荷载疤作受力分析，伴用爸MIDAS/氨Civil建肮模得结果如下图： 班 埃 肮图5.1 平邦台面板板应力结果图 班 叭 安 班 图5.板2平台面板瓣位移结果图阿可知，面板最奥大应力捌，矮满足要求。爸 搬面板最大扰度芭，满足要求。版5耙.奥2柏 、绊工字钢分配梁伴验算隘 啊因两组贝雷梁背的间距为3.案3m，故分配鞍梁的最大跨度为3.3m，熬当履带吊处于凹

10、分配梁跨度中盎作业时，分配疤梁受力最不利艾，疤此时暗分配梁所受荷载：按履带吊机着地肮压力 q=1白.4x扒70肮0/2/4.安65/0.7碍6=1耙3伴9 kN/m版2蔼用佰MIDAS/岸Civil建板模得结果如下图：懊 敖 澳 癌图5.3分配靶梁矮应力结果图捌 肮 稗 芭图5.4分配八梁埃位移结果图胺可知，分配梁艾最大应力矮，版满足要求。坝 芭分配梁最大扰挨度矮，满足要求。鞍5八.盎3 、搬贝雷梁验算昂 袄贝雷梁所受荷肮载组合如下：板工况1：履带哀吊布置在傲平台按12m俺跨中，靶且作用在贝雷岸梁上，所受荷胺载案=1.2恒载绊+1.4活载阿工况疤2敖：履带吊布置澳在拜平台颁12m颁跨芭边，且作

11、用在盎贝雷梁上，所碍受荷载跋=1.2恒载耙+1.4活载矮工况昂3：4台钻孔皑桩机工作中，扳所受荷载扳=1.2恒载蔼+1.4活载哎用按MIDAS/拔Civil分暗别建模得：埃 叭 碍 拔 图5.摆5 工况1平挨台受力分析图岸 鞍 佰 扮图5.6 工霸况2平台受力版分析图疤 捌 扒 图5.扮6 工况3平奥台受力分析图白（1）贝雷梁扒强度验算办 稗 埃 图5.7 版工况1贝雷梁澳应力结果图拔 耙 笆 艾 癌 瓣 叭 芭图5.8捌 工况2贝雷隘梁应力结果图扳 扒 班 扮 扳图5.9敖工况肮3拜贝雷梁应力计澳算结果图疤 扮 斑 靶 颁 5.10耙 办工况傲1板贝雷梁位移计般算结果图 摆 熬 跋 埃 背

12、5.11坝 办工况啊2隘贝雷梁位移计班算结果图 俺 百 埃 5凹.12颁 霸工况爸3跋贝雷梁位移计稗算结果图版 由蔼上可知：哎 昂 工况1癌贝雷梁所受应绊力最大，最大巴应力唉，拔满足要求。霸 熬 笆工况1贝雷梁唉扰度最大，最扮大扰度笆，满足要求。盎5矮.叭4八 、翱桩顶横梁与钢般管桩验算巴 氨当履带吊处于碍钢管桩顶部作俺业时，此时横百梁和钢管桩受哀力最不利，取吧此最不利状态俺对横梁和钢管盎桩进行验算。敖用艾MIDAS/跋Civil建靶模得芭 蔼 安 5.13啊横梁与钢管桩罢受力结构图霸5叭.唉4邦.罢1八 、横梁验算疤 搬 芭 5.1扳4埃 氨横梁应力计算暗结果图板 背 哎 5.霸15班 伴横

13、梁位移计算跋结果图吧可知，横梁最蔼大应力绊，摆满足要求。瓣 案横梁最大扰度瓣，满足要求。吧5唉.岸4把.坝2摆 、碍钢管桩验算熬 爸（1） 钢管靶桩强度分析埃 5.16澳 澳工况一钢管桩阿应力计算结果爱图挨 可知，班钢管桩最大应皑力袄，蔼满足要求。芭钢管桩稳定性拔分析拔 胺 把 5矮.17爱 熬钢管桩反力计版算结果图氨可知钢管桩所艾受反力为捌437.6K八N.傲 a叭、皑钢管桩摆长细比佰钢管桩规格为般柏630*10傲mm，疤回转半径挨，捌钢管桩长度按奥30m计算，俺长细比背=1挨50佰，钢管桩长细鞍比氨满足要求。敖b按、矮钢管桩稳定性傲验算：啊 哎查拌隘钢结构设计与百计算八敖 摆P520页搬知

14、：埃稳定系数伴0.艾357阿，安 捌A1矮9400澳mm暗2颁，百 靶 氨靶w蔼=伴215澳MPa安，钢管桩稳定靶性满足要求。邦钢管桩承载能阿力分析哎 搬 佰 唉 根据稗公路桥涵地艾基与基础设计霸规范沉桩的翱单桩轴向受压熬容许承载力：绊 扳 岸 笆 钢管皑桩参数：哀钢管桩采用外吧径 疤 D = 蔼630碍 mm，壁厚挨d般 俺=澳 10mm昂钢管桩桩底投敖影面积 傲 A = 叭0.312拜m俺2板钢管桩周长 盎 案 U坝 = 岸1.979疤m邦 土层摩阻力凹统计见颁下表啊：傲 拔 土层摩阻力扮统计表编号土层名称土层厚度（m）桩侧土摩阻力标准值 (kPa)地基承载力基本允许值 (kPa)3-1-

15、1淤泥1512553-8卵石3.61805506-2-1砂土状强风化花岗岩9.91104506-2-2碎块状强风化花岗岩2.1150750懊不计地基承载碍力，拜钢管桩长度按拌穿过淤泥层芭与半卵石层矮，打入强风化霸花岗岩1m鞍，打入深度共斑19.6般m。疤钢管桩单桩容岸许承载力： 把 八由上面计算可芭知钢管桩最大班反力N=43按7.6拌kN把佰=928.1办51KN 隘承载力满足要啊求。爸5.5、稗栈桥整体稳定爸性验算袄(1)懊、荷载分析敖钢平台蔼最不利受力为挨在最高潮水位案时水流力、风白荷载产生的同矮向倾覆弯矩，巴取岸整个平台哀进行整体稳定扒性分析。拌(2)捌、倾覆力斑水流倾覆力矩懊：鞍风力倾覆力矩癌：唉整体倾覆力矩白：唉(3)肮、抗倾覆力疤水流力、风荷扒载产生的同向白力矩作用下，霸平台板有向水流方向矮倾覆的趋势，哎平台爱通过自身重量哀和钢管桩与土胺层的摩阻力产吧生的抗倾覆弯埃矩来保持岸平台熬稳定。邦平台外侧两根啊钢管桩横桥向斑间距为肮10.5绊m,所以抗倾斑覆霸力臂唉取败5.25蔼m。败 阿(4)拌、整体稳定分斑析柏栈桥整体稳定安全系数背，满足整体稳拌定性要求。结论啊 败 经验算，岸钢平台的结构熬受力满足要