王家灣制梁場(chǎng)地基處理施組

1、中鐵十一局武廣客運(yùn)專線XXTJ標(biāo)制梁工程王家灣制梁場(chǎng)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)編 制： 審 核：批 準(zhǔn)：中鐵十一局武廣客運(yùn)專線XXTJ標(biāo)株橋公司項(xiàng)目部二00六年九月一十日施工組織設(shè)計(jì)（方案）報(bào)審表工程項(xiàng)目名稱：武廣客運(yùn)專線箱梁預(yù)制 施工合同段： XXTJI標(biāo) 編號(hào)：001致 黑龍江中鐵建設(shè)監(jiān)理公司武廣客專JLI標(biāo)赤壁監(jiān)理分站 ： 我單位根據(jù)施工合同的有關(guān)規(guī)定已編制完成 王家灣制梁場(chǎng)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 工程的設(shè)計(jì)（方案），并經(jīng)我項(xiàng)目部技術(shù)負(fù)責(zé)人審查批準(zhǔn)，請(qǐng)予以審查。附：施工組織設(shè)計(jì)（方案） 承包單位（章）： 項(xiàng) 目 經(jīng) 理： 日 期： 專業(yè)監(jiān)理工程師意見： 專業(yè)監(jiān)理工程師： 日 期： 總監(jiān)理工程師審批意見： 項(xiàng)目監(jiān)

2、理機(jī)構(gòu)（章）： 負(fù) 責(zé) 人： 日 期： 本表一式4份，承包單位2份，監(jiān)理、咨詢、建設(shè)等簽署單位各1份。 王家灣制梁場(chǎng)地質(zhì)概況根據(jù)湖北建科建筑設(shè)計(jì)院提供的巖土工程勘察報(bào)告，王家灣制梁場(chǎng)地質(zhì)條件如下：王家灣制梁場(chǎng)1、 第層素填土，結(jié)構(gòu)松散，不能作為擬建物基礎(chǔ)持力層；2、 第層粉質(zhì)粘土，強(qiáng)度低，分布不均，不能作為擬建物基礎(chǔ)持力層；3、 第層碎石，強(qiáng)度高，但僅局部分布，不宜作為擬建物基礎(chǔ)持力層； 4、 第層含角礫紅粘土，強(qiáng)度較高，厚度大，可考慮作為擬建物基礎(chǔ)持力層；5、 第層含角礫粉質(zhì)粘土，強(qiáng)度較低，分布不均勻，頂板埋深大，不宜作為擬建物基礎(chǔ)持力層；6、 第層石灰?guī)r，強(qiáng)度高，可視為不可壓縮的剛性體，頂

3、板埋深17.221.4m，可作為擬建物樁基礎(chǔ)持力層。王家灣制梁場(chǎng)地基承載力及樁基設(shè)計(jì)參數(shù)王家灣制梁場(chǎng)地基承載力及樁基設(shè)計(jì)參數(shù)建議值地基承載力及樁基設(shè)計(jì)參數(shù)建議值層號(hào)巖土名fak (kPa)Es (MPa)qsia (kPa)qpa (kPa)(2)粉質(zhì)粘土1204.818(3)碎石400Eo=26.068(4)含角礫紅粘土20013.040500(5)含角礫粉質(zhì)粘土1607.530(6)石灰?guī)rfa=80008000 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)由于箱梁結(jié)構(gòu)尺寸大，重量重，箱梁在梁場(chǎng)內(nèi)需移運(yùn)、吊裝，為防止箱梁在移運(yùn)、吊裝過程中，受扭破壞，對(duì)提梁機(jī)道路施工要求較高；箱梁的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，工序時(shí)間長(zhǎng)。箱梁張拉分預(yù)張拉、初

4、張拉和終張拉；預(yù)張拉、初張拉在制梁臺(tái)座上進(jìn)行，終張拉在齡期達(dá)到要求后于存梁臺(tái)座上進(jìn)行；因此對(duì)制梁臺(tái)座和存梁臺(tái)座地基處理要求較高；根據(jù)客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)9.1.3、9.1.4、9.1.5規(guī)定，并結(jié)合湖北建科建筑設(shè)計(jì)院提供的巖土工程勘察報(bào)告，在參考前有設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過方案比選在王家灣制梁場(chǎng)制梁區(qū)采用600mm鉆孔嵌巖樁，以第6層大灰?guī)r作為樁端持力層，嵌巖深度不小于600mm；在填方存梁區(qū)采用CFG樁，在挖方存梁區(qū)采用擴(kuò)展基礎(chǔ)。制梁臺(tái)座基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 地基承載力及樁基設(shè)計(jì)參數(shù)建議值層號(hào)巖土名fak (kPa)Es (MPa)qsia (kPa)qpa (kPa)(2)粉質(zhì)粘

5、土1204.818(3)碎石400Eo=26.068(4)含角礫紅粘土20013.040500(5)含角礫粉質(zhì)粘土1607.530(6)灰?guī)rfa=800080001、荷載箱梁及模板荷載： 箱梁自重820t，內(nèi)模重約80t，底模重約30t，外側(cè)模重60t，由于外側(cè)模支撐在外模的軌道上，所以只有很少一部分荷載作用在制梁臺(tái)座上，因此取60t是考慮到人的影響荷載。32.6m箱梁標(biāo)準(zhǔn)值：（820+60+30+80）/32.6=990/32.6=30.37T/M=303.7kN/m32.6m箱梁設(shè)計(jì)值：303.7kN/m×1.35=410 kN/m24.6m箱梁標(biāo)準(zhǔn)值：（600+60+30+80

6、）/24.6=770/24.6=31.30t/m=313.0 kN/m24.6m箱梁設(shè)計(jì)值：313 kN/m×1.35=422.55 kN/m2、地質(zhì)資料武廣客運(yùn)專線王家灣制梁廠巖土工程勘察報(bào)告1-1剖面3、承臺(tái)厚度設(shè)計(jì)（山字形），按樁抗沖切要求設(shè)計(jì)。（1）4樁承臺(tái)4樁承臺(tái)單樁沖切凈反力（設(shè)計(jì)值）Nl=1.35×990/8=183.9t=1671kN 設(shè)計(jì)承臺(tái)厚度1300mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25。按GB50007-2002之公式（8.5.17-5）、（8.5.17-6）、（8.5.17-7）計(jì)算，計(jì)算得抗沖切力=2021 kN滿足抗沖切要求。（2）6樁承臺(tái)：設(shè)計(jì)承臺(tái)厚度1

7、000mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25。6樁承臺(tái)單樁沖切凈反力（設(shè)計(jì)值）Nl=1.35×990/12=122.6t=1114kN計(jì)算得抗沖切力=1355 kN滿足抗沖切要求。4、樁基設(shè)計(jì)采用鉆孔樁，樁徑600。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告進(jìn)行單樁承載力估算見下表：孔號(hào)8715*6樁底標(biāo)高20.4018.0024.0026.00計(jì)算樁長(zhǎng)（m）13211513樁側(cè)阻力（kN）980樁端阻力（kN）141承載力特征值1（kN）1121承載力特征值2（kN）212021202120注：1、樁承載力特征值按建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范GB50007-2002公式計(jì)算。2、承載力特征值1、承載力特征值2分別為以第4層含角礫紅

8、粘土和第6層灰?guī)r為持力層對(duì)應(yīng)特征值。3、承載力特征值2為樁身強(qiáng)度控制的值。4、由于勘察孔間距較大，以灰?guī)r為持力層時(shí)應(yīng)考慮進(jìn)行施工勘察，以確保樁端下2m范圍無溶洞。5、以上設(shè)計(jì)樁基底無軟弱下臥層，可不進(jìn)行變形驗(yàn)算?？梢?樁承臺(tái)單樁承載力特征值=2120kN>9900/8=1237.5kN，6樁承臺(tái)單樁承載力特征值=1121kN>9900/12=825kN，滿足要求。5、臺(tái)座中部地基處理設(shè)計(jì)由于制梁臺(tái)座兩端用樁基礎(chǔ)，中間為板式基礎(chǔ)，故應(yīng)采用彈性地基梁的模型計(jì)算，由winkler彈性地基梁計(jì)算結(jié)果為：Mmax=1070.355kN·m Qmax=568.182kN umax=9

9、mm由于變形很小為9mm，故板式基礎(chǔ)下部長(zhǎng)向配筋22150，配筋A(yù)S=2532mm2/m;短向按構(gòu)造配筋16150；上部全部按按構(gòu)造配筋16150。7、 臺(tái)坐位于填方區(qū)時(shí)，其下第4層以上土體采用碎石墊層處理，壓實(shí)度不小于0.97。另為提高梁體砼的施工質(zhì)量，在制梁臺(tái)座區(qū)域設(shè)置移動(dòng)頂棚，防止雨季施工時(shí)造成施工中斷和質(zhì)量缺陷。存梁臺(tái)座1、天然地基部分(1)、基礎(chǔ)尺寸復(fù)核pk=(Fk+Gk)/A=(4100+6.5×4×25×0.7)/(6.5×4)=175.2kPa(2)、沖切計(jì)算，驗(yàn)算承臺(tái)厚度每根短柱荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk=8200/4=2050kN沖切設(shè)計(jì)值=1.

10、35×2050=2768 kN按GB50007-2002（混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范）計(jì)算承臺(tái)抗沖切力um=4×1250=50001=0.4+0.6=1；2=0.5+0.65=1.15=min(1,2)=1h0=650按GB50007-2002之7.7.1-1，計(jì)算得抗沖切能力=2889 kN>2768 kN，滿足要求。(3)、抗彎配筋計(jì)算(配筋采用荷載設(shè)計(jì)值，為標(biāo)準(zhǔn)值的1.35倍)短向：M下=436kNm/m;配筋A(yù)S=2570mm2/m;實(shí)配22140(約2667 mm2/m)上部構(gòu)造配筋16150長(zhǎng)向：M上=442kNm/m;配筋A(yù)S=2610mm2/m;實(shí)配22140(約

11、2667 mm2/m)下部構(gòu)造配筋161502、復(fù)合地基部分(1)、復(fù)合地基承載力按JGJ79-2002（建筑地基處理規(guī)范）設(shè)計(jì)CFG為500，單樁承載力特征值450kN條文7.2.8計(jì)算置換率：按公式9.2.5有:復(fù)合地基承載力fspk=220kPa>175.2kPa，滿足要求。(2)、基礎(chǔ)尺寸同上(3)、抗沖切同上(4)、抗彎配筋計(jì)算按天然地基和樁基的最大值取用。按天然地基同上。按樁基如下：短向：M下=420kNm/m，基本與天然地基相同。長(zhǎng)向：M上=512kNm/m;配筋A(yù)S=3021mm2/m;實(shí)配22120(約3040 mm2/m)實(shí)際長(zhǎng)向按樁基配。3、臺(tái)坐柱按混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范（

12、條文9.5.1）最小配筋率要求：柱：約0.5%（即1216）沉降計(jì)算1、制梁臺(tái)座沉降計(jì)算計(jì)算條件：(1)、選擇1-1剖面K8孔；(2)、樁長(zhǎng)13m，樁底第層6m；(3)、計(jì)算公式詳見GB50007-2002附錄，計(jì)算出結(jié)果為 24.3mm.2、存梁臺(tái)座沉降計(jì)算計(jì)算條件：(1)、選典型孔3-3剖k12;(2)、計(jì)算厚度按GB50007-2002取Zn=2b;(3)、復(fù)合地基壓縮模量按JGJ79-2002取值，計(jì)算出結(jié)果為65.5mm。關(guān)于制梁臺(tái)座沉降差異的闡述臺(tái)座下中部地基沉降計(jì)算(按填方區(qū)計(jì)算)臺(tái)座下應(yīng)力=（9900+20×0.6×4.9×34.5）/（4.9&#

13、215;34.5）=70.6kPa初步按GB50007-2002公式（5.3.5）、（5.3.6）、（5.3.7）計(jì)算沉降：zn=（2.5-0.4ln4.9）b=1.9×4.9=9.3，考慮到相鄰基礎(chǔ)的影響，取2.5b進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)地質(zhì)資料,制梁區(qū)域9m范圍內(nèi)分布土層有填土，厚度約2m，第4層含角礫粘土Es=13Mpa，假定填土處理后ES=4MPa，計(jì)算沉降S=70.6*4*2*0.2485/4+70.6*(4*12.25*0.1863-4*2*0.2485)/13=73.87mm平均模量=70.6*4*12.25*0.1863/73.87=8.7Mpa取沉降系數(shù)0.7，最終沉降量S

14、=0.7*73.87=51.71mm容許撓度=L/400 L/300=(34500/40034500/300)=(86.2115 )mm根據(jù)前摩擦樁沉降計(jì)算，樁基礎(chǔ)最終沉降量24.3mm，兩者相差27.41mm，在允許撓度之內(nèi)，符合要求。在生產(chǎn)過程中，我們時(shí)刻注意沉降，當(dāng)沉降差過大時(shí)，調(diào)整底模以保證反拱度。彈性地基梁所計(jì)算的變形是假定反力系數(shù)一定的情況下，即樁基礎(chǔ)的反力系數(shù)C0=300000kN/m3，即中部基礎(chǔ)的反力系數(shù)C0=30000kN/m3，在內(nèi)力作用下引起的變形，而不是按分層總和法計(jì)算的沉降。提梁機(jī)道路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為滿足提梁機(jī)在滿載情況下行走時(shí)（接地比壓為P=0.75Mpa），道路結(jié)構(gòu)的

15、受壓、受彎及平整度能達(dá)到要求，針對(duì)梁場(chǎng)實(shí)際情況，特設(shè)計(jì)如下方案，填方區(qū)挖方區(qū)(>200kPa)制梁區(qū)域備注方案處理500片石+300級(jí)配碎石+200三合土+50瓜子石300片石+300級(jí)配碎石+200三合土+50瓜子石300片石+300級(jí)配碎石+200C20砼計(jì)算說明提梁作用在提梁機(jī)每個(gè)車輪上的荷載為：（提梁機(jī)自重梁重）/車輪數(shù)（450850）×10/48 270.83KN提梁機(jī)道路承載力計(jì)算表(填方區(qū))提梁機(jī)自重(t)450梁重(t)850車輪數(shù)(個(gè))48單輪荷載(kN)270.83 接地比壓(kPa)750當(dāng)量圓半徑(m)0.339 當(dāng)量圓直徑(m)0.678 層數(shù)填筑材料

16、厚度(m)理論壓力擴(kuò)散角(°)底部受壓圓直徑(m)1瓜子石0.05200.715 2摻合土0.2300.946 3級(jí)配碎石0.3201.164 4片石0.5201.528 51.528 61.528 71.528 即由路面結(jié)構(gòu)層傳至土路基頂?shù)漠?dāng)量受壓圓面積為(m2)1.834 所以該處地基土所受壓力為(kPa)147.7 提梁機(jī)道路承載力計(jì)算表(挖方區(qū))提梁機(jī)自重(t)450梁重(t)850車輪數(shù)(個(gè))48單輪荷載(kN)270.83 接地比壓(kPa)750當(dāng)量圓半徑(m)0.339 當(dāng)量圓直徑(m)0.678 層數(shù)填筑材料厚度(m)理論壓力擴(kuò)散角(°)底部受壓圓直徑(m

17、)1瓜子石0.05200.715 2摻合土0.2300.946 3級(jí)配碎石0.3201.164 4片石0.3201.382 51.382 61.382 71.382 即由路面結(jié)構(gòu)層傳至土路基頂?shù)漠?dāng)量受壓圓面積為(m2)1.501 所以該處地基土所受壓力為(kPa)180.5 提梁機(jī)道路承載力計(jì)算表(制梁區(qū)域)提梁機(jī)自重(t)450梁重(t)850車輪數(shù)(個(gè))48單輪荷載(kN)270.83 接地比壓(kPa)750當(dāng)量圓半徑(m)0.339 當(dāng)量圓直徑(m)0.678 層數(shù)填筑材料厚度(m)理論壓力擴(kuò)散角(°)底部受壓圓直徑(m)1C20砼0.2451.078 2級(jí)配碎石0.3201

18、.297 3片石0.3201.515 41.515 51.515 61.515 71.515 即由路面結(jié)構(gòu)層傳至土路基頂?shù)漠?dāng)量受壓圓面積為(m2)1.803 所以該處地基土所受壓力為(kPa)150.2 經(jīng)計(jì)算填方區(qū)地基承載力需達(dá)到15t/m2左右。而原有填方區(qū)提梁機(jī)道路地基承載力1020t/m2不等，因此需經(jīng)過夯實(shí)處理達(dá)到15t/m2以上。挖方區(qū)承載力200kPa能滿足要求。 50t龍門吊基礎(chǔ)1、荷載咨詢龍門吊生產(chǎn)產(chǎn)家，50t龍門吊一側(cè)2組小車，一組小車2個(gè)輪子，輪子間距1.5m，兩小車中心距9.510m（未確定），計(jì)算時(shí)取9.5m，最大輪壓291kN，荷載如下圖所示：圖一 荷載示意圖2、基

19、礎(chǔ)相關(guān)參數(shù) 基礎(chǔ)梁采用C25混凝土，截面如下圖所示：圖二 基礎(chǔ)梁截面示意圖基礎(chǔ)梁底寬b=1.3m，高h(yuǎn)=0.7m，面積S=0.665m2，截面矩Ix=0.02439m4，彈性模量E=2.8×107kN/m2，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=11.9×103kN/m2。鋼筋為級(jí)鋼筋，fy=3×105kN/m2。3、計(jì)算(1)地基承載力計(jì)算輪壓按45°擴(kuò)散到基礎(chǔ)底部，L=2*0.7tan45°=1.4m，可不考慮輪壓的應(yīng)力疊加，考慮鋼軌的擴(kuò)散作用：基底凈反力P凈=2*291/1.3*(1.5+1.4)=154.37kPa基礎(chǔ)埋深0.7m，則地基承載力特征值:f

20、ak154.37+20*0.7=168.37kPa故要求地基強(qiáng)夯后承載力達(dá)到180kPa才能滿足要求，安全系數(shù)K=180/168.37=1.07。(2)配筋計(jì)算 內(nèi)力計(jì)算按倒梁法計(jì)算，以輪子作用點(diǎn)為支座，地基反力作為荷載，跨度取輪子長(zhǎng)度加1.4m，既0.7+1.5+0.7=2.9m，荷載q=143.35*1.4=200.7kN/m，如圖所示：利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得，在q1=159.89*1.3=208kN/m作用下：Mmax=49.17kN·mQmax=150.53kN由于倒梁法計(jì)算內(nèi)力只考慮支座間的局部彎曲，忽略了基礎(chǔ)的整體彎曲，所得的不利截面上的彎矩絕對(duì)值一般較小。根據(jù)建筑地基基

21、礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，所得彎矩需乘以1.2的系數(shù)，即Mmax=1.2*49.17=59kN·m輪壓為可變荷載，分項(xiàng)系數(shù)取1.4，M設(shè)=1.4*59=82.6 kN·mQ設(shè)=1.4*150.53=210.74 kN·m正截面受彎計(jì)算寬度b=0.6m，高度h=0.7m，h0=0.65m。A=M/(bh02)/1000=0.323查表得=0.115%<0.15%，故按構(gòu)造配筋?？v向：As=0.15%*0.6*0.7*106=630mm2 設(shè)712，As1=791mm2橫向：8300mm，As2/s=50.3*1/0.3=167mm2>10%As1，滿足要求。斜截面承載力計(jì)算：V=0.7hftbh0=0.7×1×1.27×103×0.6×0.65=346.71kN>210.74kN，故可不