新建铁路武汉至广州客运专线乌龙泉至花都段某标段某桥主墩套箱设计计算书

PAGE第8页共8页第1页共8页主墩承台套箱计算书概况主墩承台横桥方向10m，高3m；纵桥方向7.5m，均倒1.5m圆角，底面积73.069m2，周长32.425m。设计一个大型套箱，在常规水位+以上安装套箱模板，待安装好底板及底层钢筋与整体下放套箱，用导管灌注封底混凝土0.8m，总混凝土方量为60m3。待封底层达到强度后，抽干套箱内水，分2次浇注承台混凝土。考虑到承台内墩身的预埋钢筋，第一次浇筑0.8m，第二次浇筑2.2m。设计原则考虑到承台棱角为弧形，所以套箱模板要分块制作，块与块之间通过螺栓连接。异形模板由钢模加工，平面模板自行加工制作。套箱模板钢板采用5mm钢板，加劲楞采用钢板。纵肋用10#槽钢、横肋用I25b工字钢。底板主梁采用工字钢，底板采用钢筋混凝土预制再在现场连接。由桩顶竖混凝土立柱，柱顶架设贝雷梁，从贝雷梁上放下精扎螺纹钢吊起格梁作为承重结构。套箱内布置内撑梁。考虑潮水涨落对套箱内压力的影响。布置纵横两个方向的对拉螺杆，可减少横楞的钢度，对拉螺丝采用Φ20mm，横向每2.4米一道，纵向每1.6米分层。内撑为井字格子，顺桥向2道，横桥向2道。模板计算计算模板侧压力，分三种情况计算侧压力：封底时模板的侧压力。封底后涨至最高（最低）潮水压力。分层灌注时的最大混凝土侧压力和水压力。递计算第一种情醋况：晒侧压力公式计与算杀P参m=K讯×资γ抖×钩h双h=0.22培+24.9意×庭V/T=集0.基47脉m井T氏=核2围0毙℃宿，税K=1.嘴2船，州γ考=24KN/涛m暖3盾，弯V=碗0.2m来/h仍Pm=K床×藏γ虫×直h=1.2啦×音24棵×笋0.渡47路=蝴13.54恼Kpa埋计算劈混凝土昨冲击力嗽:6Kpa砌字侧压力：究19.54母Kpa倘最高潮水位灰h酷高见=制2.露7且m辩最低潮水位喇h效低锹=贤1.泥5宗m跌而套箱下放到蹲最底时水位为史h舰底芹=鹅-漂2.1m蝴水压力要巷ρ目=10司×垃(压2.统7疯+塘2.1描)=缝4死8很.0宣Kpa词因为灌注封底两混凝土金时，味混凝土夹为水下灌注，男水压力内外平效衡，所以灌注予封底掌混凝土蝇时只考虑完混凝土慎侧压力：烤戚19.54跑KN/m狮2镜计算第二种情备况：芦封底后绑扎钢便筋为抽干套箱恰内水，水压力揉分布如图：玻高潮最高水压管力参:即ρ糕=疫(垄2.结7筛+历1.3床)塌×鸟1序0励=权40Kpa宁低潮水位压力偶:不ρ塑=妄伪(袋1.5驻+妥1.3卡)圈×倒10胆=白28Kpa蜻计算第三种情预况：节承台沈每米的灌注量本为残73.1续m刃3疮，分党2恳次浇注，南最长令在亏12采小时内完成屑。考虑到承台歉内的墩身预埋耗钢束和钢筋，销第一次禁浇筑高度为年0.8棚m颗，第二次希为稠2.2踢m侍，可按锋2电0佩kn倡/m2滨计算侧压目力。吵承台顶设计标款高羞为型+黑1.7m制，咸浇筑谅混凝土序时均应考虑水研压力作用。撤模板设计计算蹄：茂竖向加劲用态双证10埋号槽钢，同步距耍6条0陶cm垃，愧横向采用撤I25阳b毙工字钢简每辟8凶0刊cm勤分层王，杆共航5先道琴，你模板用越5零mm赔钢板，浸加劲锐钢朽楞绣用于50注×坊5斑mm涨的钢板付加劲，加劲框务为裂30处×浇3宇0cm善。面板计算圈按陈单向板详进行谷计算程，瞒取腾1m遍宽板条，监图佣示极如下：拿I=1/12罪×惨bh币3水=0.00遮5业3局/耕12通m关4饰W=1/6脾×衫bh额2迅=1/6得×杰1爸×匠0.00黑5窜2方m扰3袭根据模板计算疑荷载组合，模姓板在封底后抽奥干水，且处于生最高潮位时最亏不利冠，氏作用于模板的钻控制荷载为荒q=顿1.2吧×济40=48抄kn/m肥,餐浇筑永混凝土涛时，浴混凝土两对模板压力廉均小于水压力多，倾取甩q=乎48旬kn/己m弦作为控制荷载劈。艺M朱=1/8污×傍q押L茶2佣=浪48蔬×概0.3榨2浴/8=苗0.肌54摸K越N淹-记m漏σ遗=像M种/棉W趴=职0.54谁×饭6/0.00叫5义2锡=裳129.6惠Mpa侍＜脾[悠σ宽]=145*食1.25=1樱81泳Mpa屑ι灵=5ql康4站/384EI娱=(葡5滩×握48波000肿×骂0.3缩4艺)/(巷384讽×糖2.1飞×晴10端11傲×脖0.00猛5乔2讲/寨12张)产=愁0.0000定1赢2进m攻=揭0.01叨2味m即m垃＜洋[篮ι都]=赢1.5mm加劲钢楞计算累计算钢递楞响50则×奸5丢mm讲力学性能胳，图示如下，LL卷迅取板衣宽倚30cm醋，翁纵韵横底向加劲肋箱:克q=院0.3拣×撕48战=林14.4kN间/M农M=1/8爹×晨ql候2抗=1/8随×迟14.4队×氧0.研3霜2斑=员0.162k距N莫-哀m遮W=雁1/6令×筐bh利2恨=1/6派×见5味×蒜50妈2菠=碑2083mm枕3遇I=女1/12签×蓬bh愚3灵=1/12撒×闹5联×捆50推3宿=耀52083m荐m耕4旨σ胖=M/W=崖0.162旨×穿10价6袄/警2083钢=寄77.8秩Mpa帮＜坐[械σ刺]=181M亿pa旋ι芝=5ql舒4牧/384EI押=(肾5痛×幼14.4暮×剃0.3望4叉)/(省384籍×其2.1享×颗10演11房×为0.00乡5雷2把/劲12)扬=玻0.00萝35哭m匹m帝＜麦[土ι僵]=筐1.5mm加劲肋计算棕考虑到高水位缸施工，纵横向这加劲肋承受由蛋模板传递来的手压力，计算简须图如下：读纵向加劲肋斥间焰距通60cm习，横向加劲间批距陷80cm冒。菜偏安全计算作说为简支梁计算室q=0.订6轿×产48=帮28.8阁kn/m串M=1/8粘×梨q黎L猴2岔=1/8峡×困28.8筝×云0.8侮2宵=抖2.30态K箩N智-点m双10#槽钢羞W=39.茎4称x2=垫78.8挠cm液3胆I=198.曾3宵x2=述396.6输cm燃4妹σ级=宅230名0000答/统788当00果=蕉29.2载Mpa艘＜节[裙σ狮]=181M舟pa速ι窜=5ql鲁4轰/384EI贫=(款5狐×献28如.竞8率×烦8亮00冤4露)/(愁384趴×趟2.1伪×夸10貌5造×先396.6奏×池10棉4磨)桨=扮0.18机mm弦＜肠[爱ι问]=宁3mm经在水0.8m树端头作为勒悬臂处灭理糕ι斜=ql搏4右/侮8从EI魄=28肤.8练×纺800播4小/待(画8前×帐2.1电×育10批5阳×辩396.6舰×悬10勒4盈)陵=食1.8mm答＜捧[调ι泻]=惠3mm待由于高水位施毒工镜，模板受力荷糖载为由外向内踪的水压力组成猴，施工时横桥粒向设两道内撑瞒，顺桥向一道请内撑，最大间冤距暑2.4m牌。势纵向加劲采用效6跪0cm疫，横向如果采录用膀5炸道加劲肋捆每寄80cm款分层，计算简策图如下：启P励=0.犯6割×姐0.8测×动48华=腊23.04K漠N衬M=绍23.04寄×挽1犁.5悼×拳1.承2杨-23.04坚×竹0.筹6寄=五27.648微k置N萝-催m乌2碑条双川10#乳槽钢牢W=39.7倦×悲4窗=揪157.6省cm冰3盟I=198.龙3管×运4奸=蜂793.2至cm炸4贩按双恒对扣冰10盾#掏槽钢计算蚀σ游=M/W=驾276480芦00笨/肃1576攀00棋=冠175.4某Mpa布＜财[滔σ法]=181M高pa薯ι伙=售0.632染×独（占23040卖×趋2.4度3捎)/(援100×房2.1皇×是10寿11蔑×惧793.2置×侵10雁-8举)=挤0.0诱012瓜m铜=楼1.2mm身＜箭[州ι丝]=泡3mm冰若采肾用池I25俱b话工字钢晕，愉Ix=淋5278cm话4膜，隆Wx=胞422.2c盆m园3慎，仇A=宴53.51c洽m锋2贤，驴Iy=锹297.3c侵m卵4贡，拔Wy=顽50.4cm耐3绘，间距采用们100cm棋，羊P=0.6怪×嫩1副×婚48=28.趴8K乳N侦，掉M=28.8杏×崭1.5抢×栏1.2-28种.8蠢×收0.6=34鞭.56KN-监m劈σ漏=婆M帆/四W虑=滥34560摩000爱/储422200陵=塌81.9拒Mpa浸＜找[完σ铅]=181中Mpa偿ι相=彼k串×亲P婆×缘L司3京/戚（抢100硬EI圾）扎=0.632障×身28800够×2400任3催/(渔100×肉2.1漂×汗10腾5候×5278×间10箩4鲜)=绘0.亮23墙mm予＜卸[主ι艘]=散3苹mm动施工特殊情况端计算霜第二层光混凝土辜浇筑时，如果翅为低潮位，每床竖向加劲跨度懒中，秤混凝土翅对模板的压力勤为涌26.4kn般/抢m孝，考虑水压力猎影响，模板受狠力为侍混凝土绿对模板的侧压交力目26.4-1巷9.2=7.巩2kn/坏m谣，因此雀对拉膨螺杆慢，鉴可按功施工时的需要呈，作为增加模敬板内部整体稳蒸定性，每浅2.4m精一跨布置，采宵用梨Φ平2巾0染圆钢婆，锻每条对拉螺杆消拉力轨T=阿38kn劳。内撑系统浩由于高水位施嗽工，套箱在封买完底后抽干水葵时，主要承受做由外向内的水赵压力，套箱侧藏模所受侧压力耕军传递到内撑座结构，因此内搁撑系统极其重匪要屡，因施工需要观，将内撑设置己于顶上仔1m肿套箱模板上。视内撑在顺桥向蝶设置两道，横落桥向设置索2纺道，形成井字巾架。内撑采用淋I25催b指工字钢制成，争计算简图如下廊：宴I25遥b柄工字钢花A=雪53.51c蜻m服2堪立面龟：弄I=低5278cm垮4尖，如W=凯422.2c乡m穷3席，迎ix=昏9.93cm果侧面释：授I=读297.3c柱m究4三，获W=光50.4cm集3圈死，泻ix=都2.36cm工横桥向最大跨裤径岭3.犹5宿m饭，顺桥向最大违跨径貌2.5爹m碍按压杆稳定计探算，贷最大压捕力式P票=塘100KN顺桥向：珍套用欧拉公式膜P响cr增=滔π桃2崭E营×拍I/L垫2奔=亿π防2氧×薄2.1e8堡×册5278e-芽8/动（敬2.5埋×横2寇）分2且=伟4376遮k损n标（立面方向）楼P绵cr捷=郊π马2伴E姨×被I/L否2出=炮π疲2盏×偿2.1e8嚼×企297.3e播-8毯/系（袖2.5寇×们2寸）快2伏=赤246.5睡KN未（侧面方向）满足要求横桥向狱P揪cr萌=委π视2伶E也×镰I/L桶2肉=俭π济2痕×洗2.1e8鹊×锡5278e-策8锋/扔（塞3.5叠×盆2蚀）鲁2班=西2233.6秀KN斩（立面方向）茂P睡cr巧=烂π源2峡E剃×丰I/L毯2典=灵π盘2捎×诸2.1e8筐×怎297.3e浸-8老/里（早3.5注×炎2苍）盯2缺=维125.8阳KN铅（侧面方向）满足要求。杆件的长细比梨据此查表得稳壤定系数稳定容许应力埋因此其容许荷阴载为努＜啄[灵σ爆]渠w存=44.2M迅pa银能够满足要求归。对于内撑来牲讲，结构在于篇稳定问题，由英于在端部加有左一定的斜撑，桶减少其自由长萝度，有得利于尚结构的稳定，产增加了临界力巡。在横桥向计贷算长度较长，的如果多加一道牢横向支撑，使配其计算长度大扩大减少，临界胡力就会大幅度浩提高。佛在自重作用下嘱，中心处有向急下的最大挠度竿为摘5糠mm氏＜细7500/4怕00=右19mm畅，因此不必在争其上进行吊住旦概。底板的计算菌底板要承受封蒸底混凝土的重瓦量。施底板厚取讽1谱5慈cm果偏于安全取啦1m脸板宽按单向板养来进行分析。吴自重考虑浮力休崇q命1社底=0.1刑5括×攀1坟×须15=森2幅.老2也5k妖N雕/m疤封底混凝土死q较2钻=0.拿8态×危1陕×府15=调12崇k桃N股/m释共计艘q=穷2翼.再2汤5+12=僚1怜4训.印2被5责k凶N枣/m茂计算简图如下浅：唤由计算可得，沙最大弯矩脏Mmax=1叮/12厉×市q冒×由L摧2多=色1/12董×强13.5锡×真3.5无2屿=13.8K革N页-槽m棵(汗两端固蹄定泥)后Mmax=1紧/2麦×起q果×泡L恋2攻=1/12尸×提13.5唉×织1.5佩2偏=故15.2妇KN-m(表悬臂端渐)春1稠）熊采用双筋截面后，上下均在每站米宽度内配保9宇根直径全1争2佩mm裁Ⅱ螺级钢筋榴,星则意Ag=福113.1猜×侵9宪=黎1017.9绸mm业2言,帆上下净保护层烘均取驾2cm爆，则钢筋能够旗承受的弯矩为桨M=3升1桐0职×葵1017.9听×范(停100-2矩×运25)=目1踩577745夕0屿n-m=1振5芬.饺8畜kn-m油2骤）刘若板厚采用暖15cm臭，懂上下均在每米怕宽度内配桑5致根直径养1嚼2部mm饱Ⅱ麦级钢筋响,雁则保Ag=113深.1鸦×酬5形=榜565.5最mm茅2蓝,蛮上下净保护层样均取哗2cm耻，则钢筋能够学承受的弯矩为勾M=310胀×选1017.9醋×贩(壤1旋5哭0-2角×熔25)=1责753050装0撑n-m=1帮7.5塔kn-m昏3骗）若采用板厚绒15cm乓，钢筋采饺用蔬1汉0前根临10mm茧的倒I匹级钢筋，竞则驶M=210耻×尺785昌×掏(玉150-2史×达25)=16葵485000授n-m=16弦.5kn-m学为偏于安全，特横桥向同样要据配置相同的钢决筋。棉综合考虑采用脉板厚黑15cm乔，钢筋采用每霜米板宽级5倒根扔12mm粱Ⅱ街级钢筋炼。吊杆数量计算键在承台的施工素中，整个套箱未的重量由吊杆柜通过承重梁传摄到立柱上，因践此应当有足够欲数量的吊杆。狐1渡）碑封底混凝土厚吹0.8贵m芦，堤共甩58.455俗m躺3丑考虑水的浮力素后烈重量塌G着1值=58.45份5x15=8佛76.83k铅n谣2财）兼第一层混凝土猾厚棚0.8志m努，考虑与护筒敏的连接及封底声混凝土能够承萌受部分荷载，遭但椅混凝土肚层较薄，全部湾计量该层帝混凝土割的重量，作为系安全储备。磁重量体坡G僚2赤=58.45记5x15=8式76.83k穴n眨3哈）奴侧模板及内撑决的重量加上一耕些工作荷载按岁G亏3识=120kn垄来计算4）底承重梁绪底承重梁截面丈形式为归0.4亦×做0.3m萍，总长声86m反，仅，考虑水的浮忧力俯重量狱坦G夕4篇=0.4×0盏.3×86×风15=154部.8kn撕锻5榜）位底板为贸15cm非厚的现浇板，依考虑水的浮力渠后驴重量断访G洋5窄=12×9.觉5×0.15榴×15=25钞6.5kn夹总重量为膏G=876.卷83+876怕.83+12俱0+154.远8+256.啊5=2284洽.96KN堤吊杆采用纱Φ植25浇mm察精轧螺纹钢，句每根最大承载盖750×49种0.9=剥3园68KN轨，故需要吊杆仁的根数为猫n=2284识.96/36言8武≈盏7蜻根趣实际布置数量姓为励12等根抢，实际每根受犯力雪N=2284赔.96/12典=190.4互k率n粱，安全系数惨为把368/19厕0.4=1.恼9住≈杆2离底承重梁受力鞋计算及配筋券1跪）蛋底梁自重，考脆虑浮力驳姑q左1较=0.4贡×亏0.3辅×碎15=1.8诚kn/m扁2析）排梁上混凝土重副，考虑浮力，垒底板厚侨0.1艳5雨m耽，封底混凝土鸭0.8谈m肌，拳幕第一层混凝土魄0.8m迎捉重量为闻q溪2风=忠（僚0.15+0死.8+0.胀8冒）迈×谊1温×根15=26.贸25kn/m荡承重梁总长兔86货m汽，挂贫梁上总的均布啊荷载为缘q=26.2疼5+1.8=尖28.05k乏n/m降套箱作为集中证荷载作用于承暖重梁的两端，打P=寻120/4/办2节=15kn佛易计算简图平如下：棚由计算可得，芹最大剪力和弯动矩分别为丢：稿庙Mmax=1但9.5kn/内m星，蚀M戴min涉=厘-闲51.5副kn-叙m凉，轿Qmax=贴126田kn甚由此对底承重戴梁宰进行抗配筋计算。1抗弯昆假定受拉钢筋向为一层，装选舱取击ρ火=1丙%设，怜b=节300mm浅，刘则顿a福s睡=烟44mm遥,酿党h狐0仗=闷1.春1豆√虫（俊M详/达ρ快/fy/防b各）偶=它263遗mm喂，日取雅h=睡3俯00mm阴，色h蒸0叔=增3惧00-44=植2喘56mm君M歉j区=1洋/降γ触c杯×毅Ra享×称b贝×笑χ挨（帜h面0介-舞χ蛾/危2浅）顶51.5×1士0环6魄=1/1.2纤5煤×伙11.9至×壁3堂00晃χ惠(搜2扑56贸-蚀χ准/2)倦求捕得划χ踩=仔84钓mm漆Ag=Ra爷×汉b腰×井χ升/Rg=11讲.9×300敏×55/30愚0=映999.6毙mm窄2酬，采用作2先根直程径宵Φ腿2窃8诉mm额Ⅱ谢级钢筋，召Ag=砌1231.6厅mm位2承，由于上下截检面均有弯矩，恳上下截面配置闸相同的钢筋。太若采用疯3难根枪Φ咏25mm轧Ⅱ剂级钢筋，奶Ag=廉1472.7功mm优2辩。垦ρ籍min=0.昨45成×1.27/臂300=0.嫁19慧%固＜死0.2呈%肺，须取题ρ总min=0.团2嘴%蚁，仔ρ渣=扰1231.6狱/300/枣3届00贫=1.4缝%膜满足要求。布拖置见附图。2抗剪除采用直径按10mm北的双肢箍筋，蹈间距首1滥8帅cm怜。间复核截面尺寸殖，即赞0.2捎5括β格cfcbh梁0令=0.25掩×1×11.傻9×300×汉256=22嘱8480殊n诵〉晒126000润n恰是否配腹筋，印即香0.7f班t瘦bh而0犯=0.7×1暑.27×30孤0×256=墙68275n插＜漏126000怪n史需按计算配置件腹筋。旅按构造要求选馆用坊φ似10@邀18盛0煤双肢箍筋，则朵ρ鲁sv=n便×谎A负sv1液/bs=2蚀×78.5/缘300/死180岭=0.2榨9挥%驶＞锻ρ胜sv,min薪=德0.24ft吧/fy=0.舍24相×1.27/兰210=0.帽15%蹈,塔符合最小配筋辱率要求。现Vcs=0.割7f析t澡bh介0百+1.25f亿yv×爹n亚×道A各sv1炸/s奉×溉h积0犯=68275店+1.25蕉×210×2茫×78.5×园256/18非0=1268况88缺N乏＞阶V=Qmax宇=12600拆0N门箍筋和混凝土送共同的承载力返可以满足要求帝。俭故底承重梁设糖计尺寸捧为伍0.3×菠0.3m味上下截面均配红置闯2含根棒Φ脑28mm华Ⅱ肝级钢筋滋。按竖18cm霞间距布置箍筋蛇。赤立柱的受力分她析及配筋僵套箱施工的重插量及立柱上方铜的贝雷承重梁抓和工字钢均要当由宇4华根阳立柱来承受，刮因此应保证立锹柱有足够的受霸压强度。订1懒由上面计算知歉道，由立柱承扬受下承重系统加的总重量避为伸2284.9剖6kn丢2若横桥向和纵桥点向的工字钢贯重昨G薯2垄=64.2K反N博3胜贝雷和花窗重张量玩为节G栏3神=48KN摩总重地量逐G=2284点.9摩6+64.2滨+48=23境97.16K省N嚼每根立柱承受询的压力为亭N=2397馅.16/4=核599.29秒KN猜试配端16某根直径友16mm鉴Ⅱ伟级钢筋，镇Ag=冠3217.6茂mm底2肢而设立柱顶的标宴高栋为竞+隐5.0m党埋入桩头日0.5m渣，壁假定盐ρ浆=As/A=骑0.8脆%旨，饲ψ辟=1