福建特大橋過渡墩鉆孔平臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、中國建筑股份有限公司莆田聯(lián)十一線A5標(biāo) PAGE 捌 靶莆田聯(lián)十一澳線A5標(biāo)襖三江口特大橋疤過渡墩按鉆孔平臺(tái)設(shè)計(jì)拔計(jì)算書昂計(jì) 骯 算 :把復(fù) 罷 核 :埃審 搬 核 :敖審 骯 定 疤中國建筑股份扒有限公司莆田半聯(lián)十一線懊A5標(biāo)項(xiàng)目部耙201擺6搬年凹4芭月靶1. 設(shè)計(jì)依佰據(jù)襖公路橋涵翱設(shè)計(jì)通用規(guī)范白（JTG 般D60-20柏15按）疤半公路橋涵地奧基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)白規(guī)范（JT半G D63-胺2007）爸公路橋涵絆鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)搬構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范扳（JTJ02跋5-86）靶公路橋涵暗施工技術(shù)規(guī)范頒柏(愛JTJ041捌-案-斑2000)癌鋼結(jié)構(gòu)設(shè)矮計(jì)規(guī)范（G翱B50017耙-2003）邦港口工程佰設(shè)計(jì)荷載規(guī)

2、范邦（JTJ2擺15-98跋）壩 黃紹金 捌劉陌生 裝頒配式公路鋼橋啊多用途手冊(cè)叭 路橋施工半計(jì)算手冊(cè)（人耙民交通出版社皚）ISBN 八7-114-安03855-胺0爸水文、地質(zhì)疤、潮汐、氣象搬資料：巴木蘭溪水文資版料：Q=3520m3/s扒，H1%=3跋.70m，V1%=1.0熬5m/s。簡唉要地質(zhì)資料：敖1-1素填土昂 （Q4瓣ml罷）；1-3耕藹值土（Q4罷ml敖）；3-1-挨1淤泥 （Q拌4扳ml-m絆），=55扒kpa；3-凹2淤泥質(zhì)黏土盎 （Q4按ml-m懊），=70癌kpa；3-伴3粉質(zhì)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全風(fēng)化百花崗巖 (扒5罷2擺),，=3氨50kpa；拜 6-2-1伴 砂土狀強(qiáng)風(fēng)唉化花崗巖（哀5半2哀），=45吧0kpa；6埃-2-2 碎扒塊狀強(qiáng)風(fēng)化花邦崗巖（扳5耙2扳）,=75絆0kpa；6柏-3 中風(fēng)化皚花崗巖（般5艾3啊），=18稗00kpa；皚6-4 微風(fēng)跋化花崗巖（板5疤3奧），=38岸00kpa。昂根據(jù)勘察地質(zhì)辦資料，橋址地艾面下20m范襖圍內(nèi)主要為沖霸海積層，下伏擺基巖為燕山晚拌期花崗巖及其翱風(fēng)化層。壩2. 設(shè)計(jì)參俺數(shù)拜 設(shè)計(jì)控制澳荷載：傲A、

4、50t履凹帶吊機(jī)，自重盎50t，吊重搬20扳t。埃B、背鉆孔樁機(jī)，重氨量約藹12t。罷 設(shè)計(jì)使用哀壽命：3年板 橋面寬度芭：12m昂 橋面標(biāo)高版：礙 擺+7m；氨3. 設(shè)計(jì)說安明斑鉆孔平臺(tái)作為熬水中基樁施工懊的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，耙主要承受的作盎用有鉆機(jī)荷載白、其他施工機(jī)八具及堆載、平氨臺(tái)自重等。半3.1 平臺(tái)八橋型布置伴 平臺(tái)總跋長為42m，盎橋跨布置5排昂鋼管柱，每排頒4根，平臺(tái)縱靶橋向跨度為9靶m+12m+暗9m+12m靶，平臺(tái)頂面寬胺12m。板3.2 按結(jié)構(gòu)說明叭（邦1襖）下部結(jié)構(gòu)埃 伴 平臺(tái)基礎(chǔ)采百用鋼管樁，鋼捌管樁規(guī)格為矮52910安mm，橫橋向按布置4根，間懊距3.5m。啊鋼管樁間用槽敖鋼

5、橫向連接，白以提高穩(wěn)定性罷。鋼管樁頂采般用雙拼40a阿工字鋼作為橫疤梁，橫梁長度般為12m。爸（2）上部結(jié)凹構(gòu)艾 平臺(tái)主敖梁采用321邦貝雷梁，規(guī)格骯為3m*1.佰5m，縱橋向八布置14片，頒貝雷梁版橫橋向布置3岸組，每組3排板，用45cm傲和90cm支叭撐架連接成組敗，每組間距為哎3.3m。扳 貝雷跋梁上鋪I28半工字鋼作為分按配梁，將扮2辦0敖a拌槽鋼班反扣于工鋼上般作為平臺(tái)面板擺。熬3.3.荷載敖參數(shù)頒（1）基本可擺變荷載懊鉆孔樁機(jī)荷載啊：自重俺7盎t，沖錘隘5拌t扮，與平臺(tái)有白4個(gè)接觸點(diǎn)耙。爸50t履帶吊啊機(jī):自重50瓣t霸，奧吊重哀20扮t捌，柏接觸面積為壩2艾46607扳60邦mm

6、拜2白。班（2）其他可傲變作用跋行人荷載：瓣2.5搬kN/m扳；礙管道荷載：拌2.0kN/吧m；叭風(fēng)載：最大搬風(fēng)力按愛12級(jí)唉考慮奧，風(fēng)速為挨32.6瓣m/s。背風(fēng)載按把公路橋涵設(shè)安計(jì)通用規(guī)范熬進(jìn)行計(jì)算扳，骯其中：皚（按施工架設(shè)唉期間取值）；扒 敖（桁架風(fēng)載系扮數(shù)）；白 百（按最不利地鞍形地理?xiàng)l件選案取）；案笆（按A類地表襖，離地面或水叭面3高度計(jì)）安；板 隘（按頒A皚類取陣風(fēng)風(fēng)速奧系數(shù)）；，扳12搬級(jí)風(fēng)載時(shí)：求得: 襖單片貝雷片及岸橋面板迎風(fēng)面跋積：俺；風(fēng)載為：岸平臺(tái)風(fēng)載水平百力為：擺假定作用點(diǎn)在擺沖刷線上奧，哎鋼管樁在沖刷斑線上的長度為巴10扳m半。水流力：阿水流流速1.安05m/s，埃水

7、流力為吧, 氨K水流阻力搬系數(shù)，樁為圓板形，取0.6把3；敗水容重，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；擺A單樁入水板部分在垂直于暗水流方向的投愛影面積；拌棧橋鋼管樁水礙中長度h=1熬0熬m，水面流速阿為1.05稗m/s,絆河床處流速為耙0m/s。水流力瓣沖刷線以上樁搬長 H =1爸0m，作用點(diǎn)哀位于樁頂1/礙3H 礙4、耙主要材料設(shè)計(jì)唉指標(biāo)皚 板根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)背設(shè)計(jì)規(guī)范（瓣GB5001般7-2003唉) 以及 安裝配式公路鋼阿橋多用途使作啊手冊(cè)主要材辦料的設(shè)計(jì)指標(biāo)暗如下 材料名稱材質(zhì)抗彎拉極限應(yīng)力w（MPa）抗剪極限應(yīng)力（MPa）一般型鋼構(gòu)件Q2352151

8、25貝雷梁16Mn273208平臺(tái)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算岸 傲本次驗(yàn)算通過斑M(jìn)IDAS/板Civil結(jié)芭構(gòu)分析軟件計(jì)暗算完成，平臺(tái)骯支架Mida敗s分析模型圖挨如下：哎 芭 哎 懊 圖5.叭5 平臺(tái)跋Midas分暗析模型圖叭 平臺(tái)施工扮過程中與使用拌過程中受力狀爸態(tài)大體相當(dāng)，礙所以僅以平臺(tái)扒使用過程作分藹析，平臺(tái)所受叭荷載有如下：矮 巴恒載: 叭恒載為平臺(tái)自頒重，計(jì)算時(shí)恒按載系數(shù)為安1.2。跋 芭活載：鉆孔樁爸機(jī)1伴20敖KN罷，艾按1.4倍活辦載系數(shù)，氨q=扳1頒.4x（礙70藹+胺50吧）/4=挨42頒 kN 矮履帶吊自重5板00KN，胺吊重阿200KN，安總重700K埃N，按1.4扳倍活載系數(shù)，板履帶

9、吊機(jī)著地艾壓力 q=1懊.4x百70叭0/2/4.搬65/0.7凹6=1阿3稗9 kN/m絆2疤 設(shè)計(jì)荷載傲=恒載+活載辦5礙.1 、背平臺(tái)面板驗(yàn)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，扳分配梁間距為背50八c啊m，阿取履帶吊荷載疤作受力分析，伴用爸MIDAS/氨Civil建骯模得結(jié)果如下圖： 班 埃 骯圖5.1 平邦臺(tái)面板板應(yīng)力結(jié)果圖 班 叭 安 班 圖5.板2平臺(tái)面板瓣位移結(jié)果圖阿可知，面板最?yuàn)W大應(yīng)力捌，矮滿足要求。爸 搬面板最大擾度芭，滿足要求。版5耙.奧2柏 、絆工字鋼分配梁伴驗(yàn)算隘 啊因兩組貝雷梁背的間距為3.案3m，故分配鞍梁的最大跨度為3.3m，熬當(dāng)履帶吊處于凹

10、分配梁跨度中盎作業(yè)時(shí)，分配疤梁受力最不利艾，疤此時(shí)暗分配梁所受荷載：按履帶吊機(jī)著地骯壓力 q=1白.4x扒70骯0/2/4.安65/0.7礙6=1耙3伴9 kN/m版2藹用佰MIDAS/岸Civil建板模得結(jié)果如下圖：懊 敖 澳 癌圖5.3分配靶梁矮應(yīng)力結(jié)果圖捌 骯 稗 芭圖5.4分配八梁埃位移結(jié)果圖胺可知，分配梁艾最大應(yīng)力矮，版滿足要求。壩 芭分配梁最大擾挨度矮，滿足要求。鞍5八.盎3 、搬貝雷梁驗(yàn)算昂 襖貝雷梁所受荷骯載組合如下：板工況1：履帶哀吊布置在傲平臺(tái)按12m俺跨中，靶且作用在貝雷岸梁上，所受荷胺載案=1.2恒載絆+1.4活載阿工況疤2敖：履帶吊布置澳在拜平臺(tái)頒12m頒跨芭邊，且作

11、用在盎貝雷梁上，所礙受荷載跋=1.2恒載耙+1.4活載矮工況昂3：4臺(tái)鉆孔皚樁機(jī)工作中，扳所受荷載扳=1.2恒載藹+1.4活載哎用按MIDAS/拔Civil分暗別建模得：埃 叭 礙 拔 圖5.擺5 工況1平挨臺(tái)受力分析圖岸 鞍 佰 扮圖5.6 工霸況2平臺(tái)受力版分析圖疤 捌 扒 圖5.扮6 工況3平奧臺(tái)受力分析圖白（1）貝雷梁扒強(qiáng)度驗(yàn)算辦 稗 埃 圖5.7 版工況1貝雷梁澳應(yīng)力結(jié)果圖拔 耙 笆 艾 癌 瓣 叭 芭圖5.8捌 工況2貝雷隘梁應(yīng)力結(jié)果圖扳 扒 班 扮 扳圖5.9敖工況骯3拜貝雷梁應(yīng)力計(jì)澳算結(jié)果圖疤 扮 斑 靶 頒 5.10耙 辦工況傲1板貝雷梁位移計(jì)般算結(jié)果圖 擺 熬 跋 埃 背

12、5.11壩 辦工況啊2隘貝雷梁位移計(jì)班算結(jié)果圖 俺 百 埃 5凹.12頒 霸工況爸3跋貝雷梁位移計(jì)稗算結(jié)果圖版 由藹上可知：哎 昂 工況1癌貝雷梁所受應(yīng)絆力最大，最大巴應(yīng)力唉，拔滿足要求。霸 熬 笆工況1貝雷梁唉擾度最大，最扮大擾度笆，滿足要求。盎5矮.叭4八 、翱樁頂橫梁與鋼般管樁驗(yàn)算巴 氨當(dāng)履帶吊處于礙鋼管樁頂部作俺業(yè)時(shí)，此時(shí)橫百梁和鋼管樁受哀力最不利，取吧此最不利狀態(tài)俺對(duì)橫梁和鋼管盎樁進(jìn)行驗(yàn)算。敖用艾MIDAS/跋Civil建靶模得芭 藹 安 5.13啊橫梁與鋼管樁罷受力結(jié)構(gòu)圖霸5叭.唉4邦.罷1八 、橫梁驗(yàn)算疤 搬 芭 5.1扳4埃 氨橫梁應(yīng)力計(jì)算暗結(jié)果圖板 背 哎 5.霸15班 伴橫

13、梁位移計(jì)算跋結(jié)果圖吧可知，橫梁最藹大應(yīng)力絆，擺滿足要求。瓣 案橫梁最大擾度瓣，滿足要求。吧5唉.岸4把.壩2擺 、礙鋼管樁驗(yàn)算熬 爸（1） 鋼管靶樁強(qiáng)度分析埃 5.16澳 澳工況一鋼管樁阿應(yīng)力計(jì)算結(jié)果愛圖挨 可知，班鋼管樁最大應(yīng)皚力襖，藹滿足要求。芭鋼管樁穩(wěn)定性拔分析拔 胺 把 5矮.17愛 熬鋼管樁反力計(jì)版算結(jié)果圖氨可知鋼管樁所艾受反力為捌437.6K八N.傲 a叭、皚鋼管樁擺長細(xì)比佰鋼管樁規(guī)格為般柏630*10傲mm，疤回轉(zhuǎn)半徑挨，捌鋼管樁長度按奧30m計(jì)算，俺長細(xì)比背=1挨50佰，鋼管樁長細(xì)鞍比氨滿足要求。敖b按、矮鋼管樁穩(wěn)定性傲驗(yàn)算：啊 哎查拌隘鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與百計(jì)算八敖 擺P520頁搬知

14、：埃穩(wěn)定系數(shù)伴0.艾357阿，安 捌A1矮9400澳mm暗2頒，百 靶 氨靶w藹=伴215澳MPa安，鋼管樁穩(wěn)定靶性滿足要求。邦鋼管樁承載能阿力分析哎 搬 佰 唉 根據(jù)稗公路橋涵地艾基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)霸規(guī)范沉樁的翱單樁軸向受壓熬容許承載力：絆 扳 岸 笆 鋼管皚樁參數(shù)：哀鋼管樁采用外吧徑 疤 D = 藹630礙 mm，壁厚挨d般 俺=澳 10mm昂鋼管樁樁底投敖影面積 傲 A = 叭0.312拜m俺2板鋼管樁周長 盎 案 U壩 = 岸1.979疤m邦 土層摩阻力凹統(tǒng)計(jì)見頒下表啊：傲 拔 土層摩阻力扮統(tǒng)計(jì)表編號(hào)土層名稱土層厚度（m）樁側(cè)土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值 (kPa)地基承載力基本允許值 (kPa)3-1-

15、1淤泥1512553-8卵石3.61805506-2-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖9.91104506-2-2碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖2.1150750懊不計(jì)地基承載礙力，拜鋼管樁長度按拌穿過淤泥層芭與半卵石層矮，打入強(qiáng)風(fēng)化霸花崗巖1m鞍，打入深度共斑19.6般m。疤鋼管樁單樁容岸許承載力： 把 八由上面計(jì)算可芭知鋼管樁最大班反力N=43按7.6拌kN把佰=928.1辦51KN 隘承載力滿足要啊求。爸5.5、稗棧橋整體穩(wěn)定爸性驗(yàn)算襖(1)懊、荷載分析敖鋼平臺(tái)藹最不利受力為挨在最高潮水位案時(shí)水流力、風(fēng)白荷載產(chǎn)生的同矮向傾覆彎矩，巴取岸整個(gè)平臺(tái)哀進(jìn)行整體穩(wěn)定扒性分析。拌(2)捌、傾覆力斑水流傾覆力矩懊：鞍風(fēng)力傾覆力矩癌：唉整體傾覆力矩白：唉(3)骯、抗傾覆力疤水流力、風(fēng)荷扒載產(chǎn)生的同向白力矩作用下，霸平臺(tái)板有向水流方向矮傾覆的趨勢(shì)，哎平臺(tái)愛通過自身重量哀和鋼管樁與土胺層的摩阻力產(chǎn)吧生的抗傾覆彎埃矩來保持岸平臺(tái)熬穩(wěn)定。邦平臺(tái)外側(cè)兩根啊鋼管樁橫橋向斑間距為骯10.5絆m,所以抗傾斑覆霸力臂唉取敗5.25藹m。敗 阿(4)拌、整體穩(wěn)定分斑析柏棧橋整體穩(wěn)定安全系數(shù)背，滿足整體穩(wěn)拌定性要求。結(jié)論啊 敗 經(jīng)驗(yàn)算，岸鋼平臺(tái)的結(jié)構(gòu)熬受力滿足要