墩桩基平台计算

PAGEPAGE8概况主桥17#墩只有φ1.5钻孔桩12根，采用水上平台施工即在万能杆件桁梁上摆放固定平台，使用JPS-15钻机。桁梁全长67m，两侧桁梁宽度均为2m，由金山大桥至三县洲大桥，桁梁跨径布置为（7+7.75+7.75+7）m;桁梁基础为单排钢管桩（φ600，δ=6mm），每排2根，均为开口桩。钢护筒直径φ外=1720mm，壁厚δ=10mm。施工平台上走行20t门吊（净跨14m，净高14m）。二、施工平台立面图三、平台强度、挠度验算17#墩固定平台由万能杆件拼装而成，桁高为2m，采用鱼腹式，上下弦杆为2N1+2N19，斜杆为2N3+2N20，竖杆为2N4+2N20，门吊走行处的竖杆局部加强。1、荷载计算①按每节间1.2t计，则每片主桁重1.2×8=9.6（t）等效均布荷载为q1=0.6t/m。②由于平台上摆放JPS-15型钻机，钻机自重按20t考虑，且作作用在两片主桁上，则每片桁受力20/2=10t，分布于两个节点上。每个节点上的作用力为P1=10/2=5t③施工荷载，按0.3t/m2计，则分配到一片主桁上的力为0.3×18×2/2=5.4t再等效成匀布荷载q2=5.4/18=0.3t/m④龙门吊机的最大轮压P2=14t（一侧支腿共四个轮子）2、计算简图（图2）3、计算结果以上图为计算模型，利用pframe软件计算主桁的内力，如下图。具体数据见附表1。以此为配制杆件依据。R1=19.7tR2=11.5tR3=8.2tR4=19.8tfmax=2mm经验算平台所配各杆件均满足受力要求。4、门吊走道强度及变形检算门吊走道梁采用2[28bA=45.62cm2I=12236.8cm4W=731.2cm3门吊走行轮距为1.5m，对走道梁来说，两个轮压作用在万能杆件的一个节间为最不利，由此计算得Mmax=4.4KN-M则σ=M/W=4.4/(731×10)=6019KPa=6.02Mpa＜[σ]符合要求f=1.16mm,也符合要求四、万能杆件桁梁强度及挠度验算1、荷载计算①根据平台检算的结果，平台传递到桁梁的作用力为R1=19.7tR2=11.5tR3=8.2tR4=19.8t②栈桥自重：初步估计每节间为1.2t，则为1.2×16.75×2=40t③走道梁、分配梁、钢轨：4+6+3=13t按均布荷载计，则：13/（2×33.5）=0.19t/m受力分析由于门吊走行并不在桁梁中心，而是偏在外侧，故桁梁的两侧受力不同，将内外两片桁分别简化为连续梁计算。见下图：计算数据见附表2弦杆最大内力：11.6t竖杆最大内力：21.9t斜杆最大内力：23.6分配梁A最大弯矩：200KN-m分配梁B最大弯矩：163.6KN-m各杆件内力如图6：依此为依据配杆件。3、分配梁计算假设采用2[a30加盖板，δ=10mm，横截面如图8：先计算截面的组合抗弯模量。对X—X轴，盖板的I1=200×10×（150+5）2=4.8×107mm4W1=2I1/h=4.8×107/160=3.0×105mm5所以组合抗弯矩W=2（403+3×102）=1406cm3δ=M/W==142.2MPa＜[σ]τ=＜[τ]符合要求。对分配梁C，假设也采用一样的截面，则：δ=M/W==117.4＜[σ]τ=＜[τ]均满足要求五、桩基检算1．概况：本栈桥为双侧栈桥，全长67m。两侧桁宽均为2m，从金山大桥至三县洲大桥，桥跨布置为（7+7.75+7.75+7）m，由万能杆件拼组成四跨连续梁，墩号依次为P1、P2、P3、P4、P5。基础采用φ600，δ=6mm钢管桩，双排，每排2根。采用开口桩。为了加强栈桥水平稳定性，在正桥桩位钢护筒插打完毕后，定位桩和护筒连接，护筒和护筒之间也须连接。由于平台和栈桥焊接牢固，形成一整体结构，故对定位桩来说可以不考虑水平力，而只考虑竖向最不利荷载及水流的冲击力。2．设计资料及栈桥立面图桩尖承载力R=0桩周土壤极限摩擦力fi=32.6MPa直径600mm，壁厚6mm钢管桩，有关数据如下：E=2.1×103MpaA=112cm2I=25055cm4W=835.2cm3EI=5.25×105N-M3.设计荷载将门吊、平台、栈桥作为一个整体，则风对门吊的影响转为轮压，故对桩来说只考虑由栈桥传递的竖向荷载及水流对桩基冲击产生的偏心矩而引起的压力。①平台施工荷载：0.3t/m②钻机按3台布置，见栈桥计算那节。③栈桥自重：每节间1.2t④平台自重93t⑤走道梁、分配梁、钢轨：4+6+3=13t等效为节点荷载13/19=0.7t⑥龙门吊轮压：14t由于门吊轮压是偏栈桥外侧，平台及施工荷载是偏栈桥内侧，故对桩来说也分内外侧来计算。具体数据见附表2由计算知两种情况下单桩最大承载力R=43.6t下面计算水流对桩的冲击。由于桩顶标高很低，故假设定位桩一直处于水中，设计流速v=1.59m/s由公式P=KAA=0.6×(4.476+3.5+3)=6.59“4.476”为桩顶标高“3.5”为河床标高绝对值“3”为冲刷深度K=0.8g=9.81KN/Mγ=10KNv=1.59M/SP=0.8×6.59×=6.59KN作用点（4.476+3.5）/3+3=5.66m所以M=PL=6.59×5.66=37.3KN-M按偏心弯矩求的桩的反力为R反==6.2t所以单桩最大反力为R=43.6+6.2=49.8t4.计算桩的入土长度由于钢管桩为开口桩，故桩的承载力主要靠桩周的摩擦力来提供，桩周的摩擦力按3t/m计算，则：l理=49.8/（3