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1、柳州至武宣公路工程总承包部第一分部K15+285石桥水库大桥10#墩偏心计算书 目 录1、计算基本资料11.1 结构概况11.2 计算依据21.3 计算参数21.4 计算工况分析21.5 材料性能21.6 计算荷载32、规范法计算32.1 构造要求42.2 一般计算43、软件法计算73.1、建立模型73.2、计算结果84、结论1010 K15+285石桥水库大桥10#墩偏心计算书1、计算基本资料1.1 结构概况柳州至武宣公路是广西高速公路网“纵3”三江至北海公路的重要组成部分，石桥水库大桥共6联：（3×30+4×30+4×30+4×30+4×3
2、0+3×30）m，上部结构采用预应力砼(后张)小箱梁，先简支后连续施工，下部结构0、22(右幅)#桥台采用柱式台，22#(左幅)号桥台采用肋板台，桥墩采用柱式墩，墩台采用桩基础。10#墩采用柱式墩，桩基础分为两类，地面以下采用ø1.8m钻孔灌注桩，地面以上采用的ø1.5m柱式墩结构，由于墩身较高，在柱式墩设两道横联，具体结构如下图所示：10#墩采用柱式墩结构图（mm）由于施工过程中钢筋笼偏位及放样的误差，10#墩桩基成孔后,外侧桩顶横向位置往墩中心线内侧偏位16cm（具体方向见“10#墩采用柱式墩结构图”），根据实地情况，我部采用的措施为：对下部桩基顶部3m范围进
3、行凿除，等强进行混凝土竖直接长，此时轴心偏位为8cm，柱式墩及墩帽位置与设计相同，根据公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2011），成桩后钻孔成孔倾斜率小于0.5%，而此时倾斜度为0.27%，满足规范要求，为此，采用该方式对钻孔桩进行加固在构造上是满足要求的。10#墩钻孔桩持力层为中风化灰岩，入土深度为36.7m，按照端承摩擦桩进行检算。1.2 计算依据、石桥水库大桥设计图纸、文件； 、公路工程技术标准（JTG B01-2003）；、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）；、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；、公路桥涵施工技术
4、规范（JTJ041-2000）；、公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）；、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）1.3 计算参数桥梁荷载等级:公路级桥面净宽:2×净13m区域内地震烈度：桥位区地震动峰值加速度0.05g，抗震设计防烈度6度，抗震设防措施等级为7级，防震类别为B类。1.4 计算工况分析墩帽、柱式墩的结构形式与设计图纸相同，该部分可不进行验算，主要计算内容应集中在桩基结构。假设该桩基施工时为竖直结构，由于桩基在接桩过程中人为使其出现折角，钻孔桩会出现一个附加水平力和附加弯矩，该根钻孔桩应重新进行计算。1.5 材料性能桩基混凝土材料C30
5、,材料性能：，。桩基钢筋为HRB335,材料性能：，。1.6 计算荷载、永久作用：永久作用主要包括箱梁等结构自重及桥面铺装、附属设备等附加重力，经计算，永久荷载为。、可变荷载：车辆荷载：荷载等级为公路级，按照公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004），10#墩处计算跨径为30m，最不利布置为10#墩顶连续跨度内满布车道荷载。车道荷载：,。车辆荷载为：车辆冲击系数取0.45，计算得到可变荷载：人群荷载：桥梁计算跨径为30m，人群荷载标准值为。计算得到可变荷载：。、荷载组合：荷载采用标准组合，永久作用采用系数1.2，可变荷载采用系数1.4。建立模型，计算出柱式墩（墩底）水平荷载为。单桩承受荷
6、载为：，。根据规范，少于3根的桩基可按照单桩进行承载力检算。2、规范法计算由于每个柱式墩的钻孔桩数量少于3个且为端承桩结构，为此，按照单桩结构进行结构验算。2.1 构造要求根据实地情况，我部采用的措施为：对下部桩基顶部3m范围进行凿除，等强进行混凝土竖直接长，此时轴心偏位为8cm，柱式墩及墩帽位置与设计相同。根据公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2011），成桩后钻孔成孔倾斜率小于0.5%,满足构造要求。2.2 一般计算2.2.1参数计算、桩的计算宽度b1单排桩，圆形截面， 、桩的变形系数查表可得：桩的抗弯刚度：，桩的开挖深度为：入土深度调整为：其换算深度为：，按弹性桩计算。2.2.2最大荷
7、载计算，按照进行计算3m处的荷载参数： 计算方法参考土力学与基础工程（高大钊版P299），可得：，2.2.3 桩身计算1、抗剪计算，主筋为41根ø28钢筋：，满足要求。2、偏心受压计算桩基最大荷载：，采用等效钢环法：取以上两式的临界状态分析，整理得：基本参数为：C30混凝土，II级钢筋，。、计算弯矩增大系数：，取、在垂直与弯矩作用平面内验算， 钢筋保护层厚度取100mm， 主筋为41根ø28钢筋，构造满足要求。，查表可得：满足要求。、在弯矩作用平面内用试算法进行检算：ABCD0.992.66850.35662.28250.6874-0.115327.412.69430.34
8、132.30820.6692-0.107332.81.012.71120.33112.33330.6513-0.098345.1当=0.99时，与设计的很接近，故取=0.99为计算值。桩截面符合强度要求。2.2.4 桩入土深度计算经过上述计算，桩基最大反力为，10#墩土层布置汇总如下表：土层参数表岩土名称土层厚度侧摩阻力标准值桩端承载力标准值粘土20.5m60 kPa/泥炭土1.5m40 kPa/角砾5.1m120 kPa/中风化灰岩3.9m120 kPa/注：未计入桩顶部3m范围 =1232t>901t满足要求。3、软件法计算3.1、建立模型用Midas2014软件建立柱式墩模型，具体
9、如下图所示。10#柱式墩基础模型图桩的嵌固点计算公式：，式中：， ， T=6.2m。3.2、计算结果模型计算结果如图所示：10#柱式墩基础应力图（SIG-XX，单位MPa）10#柱式墩基础应力图（SIG-YY，单位MPa）10#柱式墩基础应力图（SIG-ZZ，单位MPa）在模型未配筋的情况下，最大组合应力为：，满足要求。4、结论由以上计算得出以下结论和建议：1、对下部桩基顶部3m范围进行凿除，此时轴心偏位为8cm，根据公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2011），成桩后钻孔成孔倾斜率小于0.5%，而此时倾斜度为0.27%，构造满足规范要求。2、经过计算，调整后的结构承载能力满足设计要求。3、处理后的桩基入土深度满足设计要求。10