1、省道263線南北長山聯(lián)島大橋鋼平臺(tái)計(jì)算書編制：審核：審批：中鐵十四局集團(tuán)有限公司南北長山聯(lián)島大橋項(xiàng)目經(jīng)理部2011年12月24日三種鉆孔平臺(tái)立面圖目錄一概述錯(cuò)誤!未定義書簽。1設(shè)計(jì)說明錯(cuò)誤!未定義書簽。設(shè)計(jì)依據(jù)錯(cuò)誤!未定義書簽。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤!未定義書簽。二荷載布置錯(cuò)誤!未定義書簽。上部結(jié)構(gòu)恒重錯(cuò)誤!未定義書簽。車輛荷載錯(cuò)誤!未定義書簽。9m3罐車荷載錯(cuò)誤/未定義書簽。履帶吊50t（計(jì)算中考慮最大吊重20t）錯(cuò)誤/未定義書簽。35t吊車荷載錯(cuò)誤/未定義書簽。鉆機(jī)荷載錯(cuò).誤!未定義書簽?zāi)酀{池荷載錯(cuò).誤!未定義書簽施工荷載及人群荷載錯(cuò).誤!未定義書簽三上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。支撐反力計(jì)算錯(cuò)

2、誤!未定義書簽。汽車荷載錯(cuò).誤!未定義書簽支承反力錯(cuò).誤!未定義書簽橋面112工字鋼承載力計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。116工字鋼分配橫梁承載力計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。汽車荷載錯(cuò).誤!未定義書簽計(jì)算分析錯(cuò).誤!未定義書簽貝雷梁計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。四下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。2I25工字鋼計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。630鋼管計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。入土深度計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。鋼管樁穩(wěn)定性計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。單根鋼管樁流水壓力計(jì)算錯(cuò).誤!未定義書簽單根鋼管樁橫橋向風(fēng)力計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽鋼棧橋橫橋向風(fēng)力計(jì)算錯(cuò).誤!未定義書簽單根鋼管樁順橋向風(fēng)力計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽波浪力錯(cuò).誤!未定義書簽結(jié)論錯(cuò)誤!

3、未定義書簽。鉆孔平臺(tái)計(jì)算書一概述1設(shè)計(jì)說明根據(jù)省道263線南北長山聯(lián)島大橋的具體地質(zhì)情況、水文情況和氣候情況，施工海域受季風(fēng)、大霧及風(fēng)浪影響較大，為滿足施工總體進(jìn)度要求以及安全生產(chǎn)和環(huán)保方面的需要，下部結(jié)構(gòu)施工我部擬采用鋼平臺(tái)施工方案。鋼平臺(tái)根據(jù)橋梁墩臺(tái)的形式鉆孔平臺(tái)共分為三種形式。鋼平臺(tái)的下部為壁厚8mm的720螺旋鋼管，鋼管樁上部采用2145工字鋼作為主縱梁，使用貝雷片作為橫梁，使用120工字鋼作為分配橫梁，上部鋪設(shè)1cm厚鋼板作為平臺(tái)工作面，使用48X3.5mm鋼管作為護(hù)欄使用。主墩鉆孔平臺(tái)的主要尺寸為21mX15m，共5個(gè)，主、引橋共用墩鉆孔平臺(tái)主要尺寸為18mX15m,共2個(gè)，引橋墩

4、鉆孔平臺(tái)為23mX12m，共18個(gè)。側(cè)面圖設(shè)計(jì)依據(jù)1)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD60-2004)2)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ024-85)3)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ025-86)4)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ0412000)5)海港水文規(guī)范(JTJ213-98)6）省道263線南北長山聯(lián)島大橋施工圖（技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))1）設(shè)計(jì)頂標(biāo)高+5.40m，與設(shè)計(jì)橋梁重合；2）設(shè)計(jì)控制荷載：9m3罐車、501車（最大吊重按201考慮）、20t鉆機(jī)；3）設(shè)計(jì)使用壽命：2年；4）水位：取20年一遇最高水位+3.04m；5）河床高程取-5.20m，最大沖刷深度考慮3m，即沖刷后地面線高程

5、為-8.2m；6）流速：v=1.53m/s；7）河床覆蓋層：淤泥，厚度4.5m；8）基本風(fēng)速:27.3m/s；9）浪高：3.01m；10）設(shè)計(jì)行車速度5km/h。二荷載布置上部結(jié)構(gòu)恒重1）面層：平臺(tái)上部鋪設(shè)1cm厚鋼板荷載為：m2；2）面層橫向分配梁：I，m，間距0.35m；203）縱向主梁：321型貝雷梁，KN/m；4）樁頂分配主梁：2I，m；45a車輛荷載9m3罐車荷載9m3罐車荷載模型主要參數(shù)：整備車重140kN；載重9m3砼重216kN；軸距為3545mm+1350伽；前軸重76kN，后軸重140kN，前輪輪胎著地尺寸為300mmX200mm；后輪輪胎著地面積600mmX200mm；后

6、輪輪距為1.8m。按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGD60-2004）要求，結(jié)構(gòu)重76后輪均載要系數(shù)Y0取為，汽車荷載效應(yīng)系數(shù)Yq1取為，沖擊系數(shù)卩取為，前輪均載q=633.33kN/m2，k12x0.3x0.2140q=583.33kN/m2。k22x0.6x0.2圖2.2.1罐車荷載的縱向排列和橫向布置（重力單位：kN；尺寸單位：cm）2.2.2履帶吊501（計(jì)算中考慮最大吊重20t）180希統(tǒng)料竝力為56k?。↗川H川川川D50T履帶吊車荷載的縱向排列和橫向布置（重力單位：kN；尺寸單位：m）35t吊車荷載現(xiàn)按照35t汽車吊吊裝20t荷載，支腿全部打開的形式來考慮,荷載模型為：III1I1

7、I1荷載模型支腿B處的反力最大為393kN,按照支腿下部支墊1mX1m墊板考慮將支腿荷載均勻分散至鉆孔平臺(tái)上。因此在計(jì)算時(shí)考慮三根120工字鋼受力，每根承受的荷載值為q=393x103=131kN/m，考慮系數(shù)TOC o 1-5 h zk吊13x1為后荷載取值為q二x1.45=189.95kN/m。其他按照43kN計(jì)算吊1q=43X10=14.33kN/m，q二14.33x1.45二20.783kN/m。k吊23x1吊2鉆機(jī)荷載鉆機(jī)按照10t考慮，鉆機(jī)尺寸為10mX3m，按照均布荷載計(jì)算為:化=特=3.33kN/m2，計(jì)算時(shí)按照下部7根I20工字鋼受力長度為加，每根工字鋼的荷載值為：q=100

8、X103=7.14kN/m；工作狀態(tài)下k鉆17x2重量按照430kN計(jì)算荷載值為q=430X10=30.7kN/m受力模型為: HYPERLINK l bookmark20 o Current Document k鉆27x2非工作狀態(tài)工作狀態(tài)211111111111111111laco泥漿池荷載泥漿池尺寸為3mX4mX2m,泥漿的密度為1.2g/cma，按照滿布計(jì)算。泥漿池為鋼模板拼裝制作，自身重量為42kN,泥漿重量為288kN，qk池=42+288x103=z/心400Xb400泥漿池荷載模型施工荷載及人群荷載施工荷載及人群荷載：4KN/m2根據(jù)現(xiàn)場施工實(shí)際，履帶吊與9m3罐車是主要的荷載

9、，對整個(gè)平臺(tái)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性影響較大，因此，計(jì)算時(shí)主要考慮兩者。履帶吊與9m3罐車的主要技術(shù)指標(biāo)主要指標(biāo)單位履帶-509m3罐車車輛重力kN500356履帶數(shù)或車軸數(shù)個(gè)23各條履帶壓力或每個(gè)車軸重力kN56kN/m140履帶著地長度或縱向軸距m+每個(gè)車軸的車輪組數(shù)目組24履帶或車輪橫向中距m履帶寬度或每對車輪著地寬和長mX三上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算1cm面板計(jì)算3.1.1汽車荷載單邊車輪作用在跨中時(shí)，1cm厚鋼板彎矩最大，輪壓力為均布荷載來計(jì)算。荷載分析：1）自重均布荷載：m2；2）施工及人群荷載：不考慮與汽車同時(shí)作用；3）汽車輪壓：最大軸重為140kN，每軸2組車輪，則單組車輪荷載為76kN，車

10、輪著地寬度和長度為0.6mX0.2m,單組車輪作用在1個(gè)單位寬度鋼板上，汽車的沖擊系數(shù)取為，貝y1cm厚鋼板受到的荷載為：q=qx1.45=70乂10 x1.45=845.833kN/m。k0.6x0.2支承反力現(xiàn)場車輛輪胎主要尺寸為0.6mX0.2m和0.3mX0.2m兩種，現(xiàn)場120工字鋼分配橫梁間距為0.35m,凈距為0.25m即，最不利情況為每個(gè)輪胎位于一根工字鋼上此處，若考慮1cm厚鋼板的應(yīng)力分散最鋼板的受力更為有利現(xiàn)不在計(jì)算鋼板的受力，僅計(jì)算鋼板的支承反力作為計(jì)算120分配縱梁使用。1cm厚鋼板的計(jì)算模型可以簡化為三跨連續(xù)梁來計(jì)算，車輪位于產(chǎn)生的支反力模型如下：受力簡圖一反力圖一受

11、力簡圖二反力圖二最大反力R二Rx0.2二347.69x0.2二69.538kNmax橋面I20工字鋼承載力計(jì)算最不利情況為單個(gè)后軸車輪位于同一根I12工字鋼上部，即q=R=347.69kN/m，作用長度為0.2m。同時(shí)120分配橫梁的跨度也是最大時(shí)最為不利該情況的計(jì)算模型為：最不利彎矩模型圖最不利彎矩圖最不利剪力圖最不利彎矩反力圖最大彎矩：M=32.72kN-mmax正應(yīng)力：c=M=32,72x103=138.059MPaQ=215MPa（滿足強(qiáng)度要求）w237x10-6最大剪應(yīng)力：Q二74.1kNmaxt=QS*=3xQ=3x74.1X103=79.392MPac=125MPa（滿足強(qiáng)度要求

12、）Ib2bh20.2x0.007貝雷梁計(jì)算通過荷載分析，當(dāng)履帶吊與鋼護(hù)筒平行時(shí)，即只有兩組貝雷梁受力時(shí)最為不利，按照該工況計(jì)算受力對于結(jié)構(gòu)比較有利，同時(shí)在靠近鋼護(hù)筒的位置處設(shè)置抱箍，作為牛腿使用支撐貝雷梁。q=1.45xq=1.45x56x4.5=261kN/mk2x0.7受力簡圖彎矩圖剪力圖反力圖最大彎矩：M二143.9kN-mmax最大剪力：Q二215.03kNmax支反力為：R二215.03kNmax查貝雷梁參數(shù)得，單層單片貝雷梁承受的參數(shù)M二788.2kNm，max最大剪力為Q二245.2kN，滿足要求。max四下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算2I45工字鋼計(jì)算2I45工字鋼所承受的荷載主要為貝雷梁傳

13、遞的結(jié)構(gòu)自重和車輛荷載，施工中考慮9m3罐車偏載的現(xiàn)象及車輛位于2I25工字鋼跨度中心兩種不利情況。結(jié)構(gòu)自重：主要為橋梁上部結(jié)構(gòu)自重及2I25工字鋼自重兩種，其中上部結(jié)構(gòu)的荷載主要重量為:G二0.01x6x15x78.5+0.142x15x17+0.25x30 x6+2.7x5x6二232.86kN,荷載值通過貝雷梁傳遞至2I25工字鋼主橫梁上，每道貝雷梁傳遞的豎向荷載為：q=1.2x=1.2x232.86=46.572kN；66偏載斷面示意圖當(dāng)履帶吊偏載時(shí)，即一條履帶位于單片貝雷梁頂部時(shí)：按照整個(gè)履帶吊的重量全部由一排鋼管樁來承重，由于其他相鄰兩排鋼管樁也為受力，采用該模型較為有利。q=1.

14、45xq=1.45x4.5X56=522kN/mk0.7受力模型反力圖將貝雷梁的支承反力轉(zhuǎn)化為2I25的荷載，每個(gè)荷載值為：R1二3.58+46.572二50.152kN，R2二-15.33+46.572=31.242kN，R3二317.39+46.572二363.962kN，R4二47.94+46.572二94.512kNR5二174.45+46.572二221.022kN，R6二203.28+46.572二249.852kN受力模型圖彎矩圖剪力圖反力圖最大彎矩為：M=112.35kN-mmaxc=M=112.35x103=135.978MPaQ=215MPa（滿足強(qiáng)度要求）w804x10-

15、6最大剪力為：Q二313.86kN千-QS*_313.86x103x230.7x2x10-6Ib2x5020 x10-8x2x0.008max-90.149MPaQ-125MPa(滿足強(qiáng)度要求)最大反力為：R-465.96kNmax通過以上計(jì)算2125工字鋼滿足荷載要求。630鋼管計(jì)算通過以上計(jì)算630鋼管樁基礎(chǔ)最大承重荷載為，施工時(shí)使用DZJ-90振動(dòng)錘打設(shè)。表DZJ-90振動(dòng)錘性能表電機(jī)功率偏心力矩振動(dòng)頻率r/min激振力機(jī)重允許拔樁力(kW)NmkNkgkN90040311005467300254入土深度計(jì)算根據(jù)港口工程樁基規(guī)范(JTJ254-98)第4.2.4條:1Q-(U工qI+qA

16、)d丫fiiRR式中：Q單樁垂直極限承載力設(shè)計(jì)值(kN)；dY單樁垂直承載力分項(xiàng)系數(shù)，取；dU樁身截面周長(m),本處為1.978m；q單樁第i層土的極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；1樁身穿過第i層土的長度(m)；iq*單樁極限樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；RA樁身截面面積，630X12mm鋼管樁A=232.981cm2；查看地質(zhì)資料可得下表序號土層名稱極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值頂層標(biāo)高底層標(biāo)高層厚承載力1卵石02粉質(zhì)粘土3573粘土404中風(fēng)化石英巖由計(jì)算得知：2.64米厚的卵石層作為從刷層，鋼管樁入土深度10米，即穿過粉質(zhì)粘土7米、進(jìn)入粘土層3米即可滿足承載力要求。鋼管樁穩(wěn)定性計(jì)算河床面高程為-7.36m

17、，按3m沖刷深度考慮，則可假定鋼管樁懸臂固結(jié)點(diǎn)在T0m處，樁頂標(biāo)高取+4.0m,鋼管懸臂長度為15m。單根鋼管樁流水壓力計(jì)算單根樁流水壓力計(jì)算：fw2式中：F流水壓力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；wC形狀系數(shù)（鋼管樁?。?；wA一阻水面積（m2），計(jì)算至一般沖刷線處；P一海水的重力密度（kN/m3）；V一設(shè)計(jì)流速（1.53m/s）；F=CPV2A=0.8x1.025x1.532x0.63x13=7.861kNww22單根鋼管樁橫橋向風(fēng)力計(jì)算根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTJ-02189）第2.3.8條計(jì)算橫橋向風(fēng)壓：F二kkkWAwh013dwhk設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期系數(shù)取；0k風(fēng)載阻力系數(shù)，??；1k地形地理?xiàng)l件系數(shù)

18、，；3W設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓取為；dA迎風(fēng)面積11.39m2；橫橋向風(fēng)載：F=kkkWA=1.0 x1.0 x1.0 x0.8x11.39=9.112kN鋼棧橋橫橋向風(fēng)力計(jì)算F二kkkWA=1.0 x1.0 x1.0 x0.8x12.626=10.1kNwh013dwh單根鋼管樁順橋向風(fēng)力計(jì)算縱橋向風(fēng)壓按橫橋向風(fēng)壓的70%計(jì)算。橫橋向風(fēng)載：F二kkkWA=1.0 x1.0 x1.0 x0.8x0.7x14.95=8.372kNwh013dwh波浪力浪高按3.01m計(jì)算，根據(jù)蓋拉德經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算浪長：L二915H（H為浪高），取L二12H=12x.301=36.12m。對于圓形柱樁當(dāng)D/LW時(shí)為小尺寸樁柱（D為樁徑）用下式計(jì)算波浪力:1+4兀dp=0.167k2xyxDxH2-DMaxvr,/4兀d、Lxsmh()Lc仃Jp=0.785kxyxD2xHtanhLMaxvL式中：p水平波壓速度分力的最大值，出現(xiàn)在波峰位置處Ot=0；DMaxp水平波壓慣性分力（由加速度引起）的最大值，出現(xiàn)在IMax波峰和1/4波長之間ot=270。;k建筑物附近速度修