钢管桩施工计算书

1、钢管桩支架计算书一工程大体1.1工程简介Pm30-pm31全跨长50m，上层横截面设计为6块单箱单室钢叠合梁梁并用中横梁连结，每块每延米质量为1.626吨。基层横截面设计为单箱单室轨道叠合梁，每延米质量约为4.299吨。1.2建设条件二施工方案整体部署和荷载设计值2.1支架搭设情况说明上部结构采用现浇式预应力钢筋混凝土变截面箱梁。依照工程实质情况采用钢管桩支架方案进行现浇施工，砼浇筑分两次浇筑，即第一次浇筑箱梁底板和腹板，第二次浇筑箱梁顶板和翼缘板。依照大桥结构设计情况与现场施工条件的特点，综合考虑安全性、经济性和合用性，拟采用钢管桩支架作为该现浇系统的临时支承结构。钢管桩采用650mm10m

2、m-Q235的无缝焊接钢管。方木部署情况：横桥向放置截面尺寸为15cm15cm的方木，间距0.3m。15cm15cm方木放置在工16型钢上，工16型钢放置在贝雷梁上，贝雷梁放置在钢管桩顶端的砂桶上。2.2设计荷载取值依照公路桥涵施工规X2000版本，其中：偏载系数为：1.05超载系数为：1.05振动系数为：1.1模板自重为：2.5kN/m2施工人员和运输工具重量：2.5kN/m2钢筋混凝土自重：26.5kN/m2混凝土箱梁板底平均荷载：24.1kN/m2荷载计算以下：Q1:钢筋混凝土自重取：26.5kN/m3Q2:考虑超载系数模板自重：1.052.5=2.63kN/m2Q3:考虑超载系数的施工

3、人员和运输工具重量1.052.5=2.63kN/m2Q4:考虑冲击系数模板重量为：1.12.5=2.75kN/m2Q5:考虑偏载系数和超载系数的混凝土箱梁底板平均荷载：1.11.0524.1=27.8kN/m2考虑全部有关荷载和混凝土箱梁自重底板：27.8+2.63+2.63+2.75=35.8kN/m2施工荷载计算：箱梁横截面肋手下宽度约为1.5m的X围（图中部分）内担当着箱梁主要荷载部分；两肋部之间的面积（如图中所示部分）担当的荷载较小。第部分下面的支架能够采用箱梁底板的平均荷载进行验算。如图中注明所示面积部分，详细计算以下：第部分荷载计算依照箱梁横截面肋手下宽度为1.5m的X围内较大的均

4、布荷载计算，箱梁底部这部分面积担当着如图中黑色阴影部分的面积，详细计算以下：(1.500.22+0.200.20+3.620.25+0.750.15+1.930.40)=2.16m2箱梁号部分底板每延米重量：2.1626.5kN/m3=57.3kN/m部分的底板面积不只担当着箱梁部分的自重荷载，还担当着对应部分箱梁底板的施工荷载等，因此在计算中，需要将这些荷载换算到箱梁底板的均布荷载计算。其中模板自重，施工人员和运输机械重量，振捣混凝土土时产生的荷载折算到箱梁号部分底板的荷载为：Q31:折算后的模板自重：2.633.62=9.52kN/m2Q41:折算后的施工人员和运输工具重量：2.633.6

5、2=9.52kN/m2Q51:折算后的振捣混凝土时产生的荷载：2.753.62=9.96kN/m2箱梁部分底部每延米的重量为：Q+（Q31+Q41+Q51）1.5=100.8kN/m箱梁部分属于箱梁两肋部之间的面积,计算跨度是2.12m。这部分宽度担当着如图中浅绿色阴影部分荷载。担当的荷载较小。依照箱梁底板平均荷载35.8kN/m2计算。三贝雷梁验算第二、三、五、六跨第二跨，第三跨，第五跨，第六跨，跨度是35m。依照贝雷梁每节段1.5m结构特点，以与贝雷梁杆件的拉压性能较好，抗弯性能较弱特点。在部署贝雷梁时，尽量将贝雷梁的每节段部署在钢管桩顶端的垂直方向。因此，贝雷梁的计算跨度要求知足1.5m

6、的倍数。第二跨，第三跨，第五跨，第六跨桥墩中心线之间的距离是35m，钢管桩按照间距（2.5m+12m+6m+12m+2.5m）方式部署，这样的部署方式能保证贝雷梁的节段正好放置在钢管桩顶端的砂筒上。钢管桩支架部署方式第部分1.5m的宽度内部署一组三排单层加强型贝雷梁。第部分计算荷载取为：Q+Q3+Q4+Q5=100.8kN/m贝雷梁每组自重：33kN/m=9kN/m荷载总重：9kN+100.8kN/m=109.8kN/m三排单层加强型贝雷梁力学性能：=698.9kNi=1732303.2cm4最大弯矩：Mmax=ql2/8=109.8122/8=1976kN.mM=4809.4kNm最大剪力：

7、Qmax=0.5ql=0.5109.812=658.8kNQ=698.9kN纵梁最大挠度:5ql45109.8103124f3842.110110.008m12/400=0.03m知足要求384EI0.01732依照上面计算，在箱梁部分底板1.5m宽度X围内，部署一组三排单层加强型贝雷梁能够知足要求。整个横断面部署5组三排单层加强型贝雷梁。详细的部署方式碰到连结花架的影响和限制，参照施工详图说明。箱梁部分是箱梁两肋部之间宽度担当的荷载，只管担当的荷载较小，可是在计算如故要考虑承受的荷载。采用偏安全的方法，取箱梁底部的平均荷载35.8kN/m2（计算过程参照前面部分）。箱梁部分下面部署一组单层加

8、强型贝雷梁。其中单层加强型贝雷梁的最大间距1.2m，实质部署中将会小于1.2m。因此验算过程依照1.2m宽度进行验算。验算过程以下：箱梁部分传达的荷载为：1.2m35.8kN/m2=42.96kN/m贝雷梁每组自重：3kN/m荷载总重：3kN+42.96kN/m=45.96kN/m单排单层加强型贝雷梁力学性能：M=988.2kNm=275kNi=0.0058m4最大弯矩：Mmax=ql2/8=45.96122/8=827.3kN.mQ=275kN275.82752751%5%纵梁最大挠度:5ql4545.96103124f3842.110110.01m12/400=0.03m384EI0.00

9、58知足要求单排单层加强型贝雷梁担当的剪力稍大于赞同剪力，约为1%。在计算中采用简支方式计算，实质工程中贝雷梁是连续形式部署；同时，在计算贝雷梁担当的荷载宽度时采用可能出现的最大宽度1.2m进行计算，实质部署宽度应小于此值。其他，临时结构的赞同值按施工规X的要求可提高1.1倍，因此，只管单层单排加强型贝雷梁担当的剪力略大于赞同值剪力值，单层单排加强型贝雷梁如故能够知足要求。在实质的部署中，箱梁翼缘下方担当的荷载较小，采用单层单排加强型贝雷梁是的间距能够增大为1.5m。全截面共需要5组三排单层加强型贝雷梁，8组单层单排加强型贝雷梁。施工过程中，用连结花架将每组三排单层加强型贝雷梁连结成一个桁架，

10、吊装安装；将每相邻的两组单排单层加强型贝雷梁用连结花架连结；或许将单排单层加强型贝雷梁和三排单层加强型贝雷梁采用连结花架进行连结构成桁架。部署表示图以下：第四跨依照贝雷梁每节段1.5m结构特点，以与贝雷梁杆件的拉压性能较好，抗弯性能较弱。在部署贝雷梁时，尽量将贝雷梁的每节段部署在钢管桩顶端的垂直方向。因此，贝雷梁的计算跨度要求知足1.5m的倍数。第四跨桥墩中心线之间的距离是46.5m，钢管桩依照间距2.25m+18m+6m+18m+2.25m方式部署，这样的部署方式能保证贝雷梁的节段正好放置在钢管桩顶端的砂筒上。第部分1.5m的宽度内部署两组双排单层加强型贝雷梁第部分计算荷载取为：Q+Q3+Q

11、4+Q5=100.8kN/m贝雷梁自重：232=12kN/m荷载总重：12kN/m+100.8kN/m=112.8kN/m两组双排单层加强型贝雷梁力学性能：=6750kN.m=981kNi=21154868cm4最大弯矩：Mmax=ql2/8=112.8182/8=4568.4kN.mQ=490.52=981kN1015981剪力高出程度:3.5%纵梁最大挠度:5ql45112.8103184f3842.110110.032m1800/4000.045m384EI0.011542知足要求双排单层加强型贝雷梁担当的剪力稍大于赞同剪力，约为3.5%。在计算中采用简支方式计算，可是实质工程中贝雷梁是

12、连续形式部署，担当的剪力小于简直计算方式得出的结果。因此，只管单层双排加强型贝雷梁的赞同剪力略大于计算结果，单层双排加强型贝雷梁如故能够知足要求。依照上面计算，在肋下的第部分处，部署2组双排单层加强型贝雷梁，整个横断截面部署10组双排单层加强型贝雷梁。箱梁部分是箱梁两肋部之间宽度担当的荷载，只管担当的荷载较小，可是在计算如故要考虑承受的荷载。采用偏安全的方法，取箱梁底部的平均荷载35.8kN/m2（计算过程参照前面部分）。箱梁部分下面部署一组双排单层加强型贝雷梁。其中单层加强型贝雷梁的最大间距1.2m，实质部署中将会小于1.2m。因此验算过程依照1.2m宽度进行验算。验算过程以下：箱梁部分传达

13、的荷载为：1.2m35.8kN/m2=42.96kN/m贝雷梁每组自重：23kN/m=6kN/m荷载总重：6kN+42.96kN/m=48.96kN/m双排单层加强型贝雷梁力学性能：=3375kN.m=490.5kNi=1154868cm4最大弯矩：Mmax=ql2/8=48.96182/8=1983kN.mM=3375kN.m最大剪力：Qmax=0.5ql=0.548.9618=440.6kN2874kN知足要求七基础验算由于工程所在地主要为风化类土层，承载力较小，需要砌筑混凝土临时基础用于支撑钢管桩。临时基础只担当上部传达的荷载，不担当弯矩。采用C30砌筑扩大基础。详细计算过程参照临时基础

14、计算书：单根钢管桩上部传达荷载最大值为：2874kN由于工程所在地风荷载比较大，依照风荷载的计算结果可知，作用于钢管桩的弯矩是144kN.因此基础应当依照上面荷载进行设计验算。依照供应的图纸可知，工程所在地的地基的承载为250kpa.临时基础采用C30混凝土浇注。基础结构：钢管桩底部预埋厚度为1cm的钢板，用于分派钢管传达下来的集中力，预埋钢板尺寸取用1.65m（长）1.65m（宽）0.01m(厚).临时基础采用锥形基础，基础设计尺寸为：3.65m3.65m。由于临时基础主要担当钢管桩垂直传达下来的荷载，因此预埋钢板和临时基础的连结采用结构预埋件连结。部署方式是，沿钢管桩周围平均部署16个预埋

15、件，预埋件由10.9级M27高强螺栓制作。待基础砌筑成型后，将临时基础顶部的预埋钢板和临时基础采用预埋螺栓连结；采用连结板将钢管桩和预埋钢板进行焊接连结。八钢管桩和基础连结部分验算钢管桩下部和混凝土基础上的预埋件相连结，采用焊接方式连结。围绕着钢管桩用8块厚度为2cm的连结钢板将钢管桩和预埋钢板连结。并且假定钢管桩传达的荷载全部由8块钢板传达给混凝土临时基础。钢板的详细尺寸以下：钢管桩底部和预埋件焊接侧面图钢板为Q235钢，采用E43型焊条：ffw125N/mm2最小焊脚尺寸：hf,min1.5tmax1.584.2mm最大焊角尺寸：hf,maxt(12)mm8(12)67mm采用hf6mm知

16、足上述要求2874kNlxl684mm420.76125保证安全时期，钢管桩底部的焊接长度为：800mm684mm九预拱度设计1.钢管支柱弹性变形由前面计算可知，每根钢管桩担当的荷载为2874kN，钢管桩的截面面积是A=0.02m228741030.02143.7MPa钢管桩弹性模量按规X取为：2.0610e11N/m2143.71060.69应变为：1011E2.06计算中依照钢管桩设计高度计算弹性变形L0.69mm2.非弹性变形依照混凝土工程模板与支架基础，接触面之间存在非弹性变形，这种变形在桥梁施工设计中需要考虑，过去设计预拱度用来抵消这种非弹性变形。下面为A匝道2号桥梁中不同样接触面需要考虑的非弹性变形：竹胶板与15cm15cm的方木2mm15cm15cm的方木与工10型钢2mm在支架标高的设计中，依照详细情况考虑选择使用非弹性变形。3.地基弹性变形C30混凝土砌筑临时基础，由于上部荷载比较重，以与工程所在地多以沙土为主，沉降值比较大。在与预拱高度设计中取15mm以抵消地基沉降高度。全