钻孔工作平台计算书.doc

广东省佛山市顺德区高赞大桥及引道工程 (K0+933.8~K4+233.8) 主墩钻孔平台计算书 计算：—————————————————————————— 复核：—————————————————————————— 审核：—————————————————————————— 日期：—————————————————————————— 路桥华南工程有限公司高赞大桥项目经理部 二OO四年八月二十九日 22#主墩钻孔平台施工设计计算书（修改版） 一、平台设计依据及其概况 1、根据22＃主墩承台、基桩的结构尺寸、承台施工位置和《高赞大桥工程地质勘查报告》中22＃主墩详细的钻孔资料以及《施工技术规范》、《路桥施工计算手册》等，并考虑到承台单壁钢套箱下沉施工和主梁0＃块、0＃－1＃块的支架搭设，布设此工作平台；平台结构尺寸见《22＃主墩平台及码头施工图》。 2、拟采用16根φ85cm钢管桩支撑平台，横桥向钢管桩间距为590cm，横梁最大跨径620cm，顺桥向钢管桩最大间距为617cm，具体尺寸及平面布置图见22＃主墩工作平台施工图纸；钻孔桩采用φ280钢护筒。 3、工作平台位置河床的平均标高为-3.0m，平台顶标高拟为+4.5m。 4、承台施工时，无底套箱底标高初步设计为：－5.2m。 二 、设计荷载及计算参数 1、钻机荷载：按国产KP3000回旋钻机钻孔计算，本钻机自重为60t，包括自重在内整个钻机的最大工作重量按120t考虑。本钻机为轨道（两条）式钻机，纵向轨道850cm，横向间距按400cm计；钻机作用力主要分布在钻机下的两条轨道上，前端最大受力取80t，前端轨道长初步取400cm。钻机移动就位对中前，采用千斤顶、支腿支撑钻机，此时，钻机重60t，每个支腿下承受力为15t。 2、吊车荷载：50 t吊车，工作时最大重量为50 t，吊重限制在30 t内。工作时四个支腿一起受力，但主要是前两个支腿受力，按每个支腿受力20 t考虑，支腿下加垫方木，至少使三根分配梁受力，则每根分配梁受力为：6.67t。 三、钢管桩及钢护筒计算 1、主墩为φ250基桩，采用φ280钢护筒和φ63钢管桩，钻机钻进过程中考虑φ280护筒受60t的力。周围钢管桩或钢护筒一起受60t的力，单根受力为1÷4×60=15t，考虑到吊车在平台上行驶及工作，单根钢管桩受力按30t计。 计算φ63cm钢管桩和φ280钢护筒的承载力： 根据公式P=0.5∑（UτL） 得： 入土深度L=2P÷（Uτ） （1）、假设φ280护筒在第一层土中，第一层土为淤泥夹有少量粉细砂，根据《高赞大桥及引道工程地质勘查报告》极限摩阻力τ1 25kpa，但考虑钻孔过程中会引起钢护筒的震动，实际计算时极限摩阻力τ1取15kpa，则： L=2P÷（Uτ）=2×600÷（π×2.8×15）=9.09m3.9m(第一层土的最大厚度) 则：护筒考虑在第二层粉细砂中，《高赞大桥及引道工程地质勘查报告》极限摩阻力τ1 35kpa，实际计算时极限摩阻力τ2取25kpa，则： P1=0.5×Uτ1L1=0.5×π×2.8×15×3.9=257.3kN P2=P-P1=600－257.3=342.7kN L2=2P2÷（Uτ2）=2×342.7÷(π×2.8×25)=3.12m 河床标高为-3.0m，顶标高为+4.5m 则φ280钢护筒入土深度为：L1+L2=3.12+3.9=7.02m φ280钢护筒长度应为：7.02+4.5+3.0=14.52m 考虑到河床冲刷及钻孔后钢护筒桩周摩阻力下降，实际钢护筒长度平均取16m。 （2）、φ63cm钢管桩考虑在第一层土中。 L=2P÷（Uτ）=2×300÷（π×0.63×15）=11.1m3.9m 考虑在第二层土中，重新计算。 根据图纸有第二层土为粉细砂,桩周极限摩阻力取25kPa. P1=0.5UτL1=0.5×π×0.63×15×3.9=57.9kN P2=P- P1=300-57.9=242.1KN L2=2 P2÷(Uτ2)=2×242.1.÷(π×0.63×25)=9.79m 则： φ63cm钢管桩入土深度为:L=3.9+9.79=13.69m 钢管桩长度：13.69+4.5+3＝21.19 m 考虑到河床冲刷和承台基坑开挖，单根φ63钢管桩长平均取24 m。 四 、计算过程 分配梁验算 分配梁受力分析 第一种情况： 钻机移动就位对中前，采用千斤顶、支腿支撑钻机，支腿下必须加垫方木，至少使三排分配梁受力，则每排（或单根）分配梁的受力为：15÷3＝5t，（钻机工作时前端每根轨道受力40t，作用在8根分配梁上，单根分配梁受力：40÷8＝5 t）按简支梁受集中荷载作用计算其跨中弯矩，其最不利受力图示如下： 则：Mmax＝2.5×