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1、浙江省舟山连岛工程金塘大桥Ⅳ-E合同段60m箱梁侧模板计算书制梁台座设计计算书1.设计计算依据1.1.计算依据:⑴招标文件及设计图纸⑵金塘制梁场平面布置图纸⑶《舟山大陆连岛工程金塘大桥土建工程第Ⅳ-E合同段招标参考资料》⑷金塘制梁场勘探点布置图及工程地质柱状图⑸《MIDAS/civil》计算软件⑹《基础工程》(西南交通大学出版社,李克钏主编)⑺《工程力学-材料力学分册》(西南交通大学出版社,许留旺主编)⑻《结构设计原理》(西南交通大学黄棠、王效通主编)⑼《桥梁工程概论》(西南交通大学出版社,李亚东主编)⑽《地基基础设计与计算》(人民交通出版社,朱浮声主编)⑾《桥梁桩基计算
2、与检测》(人民交通出版社,赵明华编著)1.2.技术规范:⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)⑶《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)⑷《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)⑸《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)⑹《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/TD60-01-2004)2、设计说明制梁台座采用四根φ1.2m钻孔灌注桩上部辅以承台和U型垫梁。从工程地质剖面图中看,相邻桩位地层变化较大,故需对每个承台桩位的承载力进行单独设计(制梁台座一端两根桩间距4.2m,为避免承
3、台的不均匀沉降,采用一端两根桩同等设计桩长),本计算书详细计算3#勘探孔位制梁台座的2根桩的设计计算过程,其它桩的设计类似。20中铁四局集团第二工程有限公司浙江省舟山连岛工程金塘大桥Ⅳ-E合同段60m箱梁侧模板计算书3、设计参数选定3.1、设计荷载梁重内模暂定外模暂定底模暂定承台总重40公分厚地基梁重U型支座重单根桩的自重(暂按43米计算,1/2自重):四根桩总重3.2、材料性能指标(1)、C25砼C25砼轴心抗压强度:=11.9MPa(2)、钢筋I级钢筋:fy=210MPa,fy1=210MPa,II级钢筋:fy=300MPa,fy1=300MPa,4.基础加固设计与分
4、析4.1地基承载力的计算因为预制场的地质条件非常复杂,上层主要为软弱下卧层,故需要计算地基的容许承载力,由所建模型可知垫梁下部每延米地基的荷载为364kN,地基应力为52kPa,通过查《舟山连岛工程金塘预制场工程地质勘察报告》可知e=0.8的淤泥质粘性土,查资料可知其ηb=0.3,ηd=1.6。地基承载力设计值为:>1.1地基承载力满足要求。20中铁四局集团第二工程有限公司浙江省舟山连岛工程金塘大桥Ⅳ-E合同段60m箱梁侧模板计算书4.2垫梁下部软弱地基沉降量的计算因为MIDAS/civil并不能反映垫梁下土的压缩量和土的弹性系数增大的对应关系,所以在建模计算前就应先计算
5、箱梁张拉前垫梁天然下卧层土的沉降量。采用分层总和法计算垫梁下卧层土的沉降量,按2号制梁台座中部地质计算天然地基的沉降量为164.9mm,沉降层共考虑16.1m。具体计算如下:4.2.1计算基础底面附加应力取基础及其上覆土的平均重度γ0=20Kn/m3,则基础底面的平均压力p等于:基础底面的附加应力为:4.2.2将地基按压缩量分层设压缩层厚度为16m,其中素填土1.6m,粉质粘土1.5m,淤泥质粉质粘土3m,淤泥质粘土5m,淤泥质粉质粘土0.2m。4.2.3计算各分层的压缩量①素填土1.6m查表得查表得则该层压缩量为:②粉质粘土1.5m查表得则该层压缩量为:20中铁四局集团
6、第二工程有限公司浙江省舟山连岛工程金塘大桥Ⅳ-E合同段60m箱梁侧模板计算书③淤泥质粉质粘土3m查表得则该层压缩量为:④淤泥质粘土5m查表得则该层压缩量为:=54.6mm,⑤淤泥质粉质粘土5m查表得则该层压缩量为:=3.1mm,则总沉降量:所以垫梁下部需要进行地基处理以提高其承载力,采用等载预压的方法消除其部分沉降,初步设计为垫梁下换填50cm厚的碎石垫层,并按照地基扩散角考虑换填的宽度,本设计采用底宽8m,顶宽7.6m的碎石垫层,试验台座时间为一个月。5.制梁台座受力计算制梁台座的具体设计图纸附后。本计算书采用MIDAS/civil计算。考虑到施工过程中的应力重分布,将
7、工况分为两个阶段,即张拉前和张拉后两个工况。建模情况如下:1、桩长43米,每0.5米为一个单元,桩径1.2米;20中铁四局集团第二工程有限公司浙江省舟山连岛工程金塘大桥Ⅳ-E合同段60m箱梁侧模板计算书2、承台截面为2.2*7米,厚2.0米(连同垫梁统一浇筑);3、U型垫梁建模时垫梁与承台刚结,钻孔桩与承台刚结,4、两个工况均不考虑地基对承台的弹性支撑,全部荷载由桩基承担。5.1工况一:张拉前结构的受力状况张拉前设计荷载为q1~q8,其中q1考虑为均布荷载,结构见下图5.1-1。图5.1-1形变见下图5.1-2。图5.1-22