钢便桥施工专项方案（一）（型钢纵梁）

4、钢管桩计算

钢管桩顶面标高为115.55m，根据《夏都大桥工程两阶段施工图设计基础资料》可知，河床高程为107.2m，河沟内为第四系卵石层，钢管桩桩底在中密层卵石，钢管桩按入土5m计算，考虑河床表层冲刷，钢管桩总长度为15m。钢管桩为直径630mm的标准螺旋焊接管，则钢管桩自重为G=15×1.23=18.45KN。当旋挖钻行至桩顶位置时，钢管桩所受荷载最大，根据纵梁受力计算可知，每根钢管桩受力为（994.96+5.17）/2+18.45=518.52KN。按550KN进行校核。

钢管采用Φ630×8mm钢管，A=137.005cm2，I=66494.922cm4，i＝22.027cm

W=2110.95 cm3，M＝90.61Kg/m

单根φ630mm，钢管截面承受的允许压力[N]

[N]＝（A ×[σ]）＝137.005×10-4×140×103＝1918kN 钢管桩受力287.22<[N]＝1918kN。

由于钢管墩为压杆，要考虑压弯失稳，故进行稳定性校核

按两端铰支计算钢管稳定容许应力，该处钢管最大自由长度为L＝8.5m（从河床面起至钢管墩顶止），按10m计算。按照路桥施工计算手册表12-2公式，则钢管稳定容许应力：

[σ]ω＝φ[σ]＝0.810*140＝113.4MPa

式中：φ——压杆稳定系数；

λ＝νL/i＝1×10/0.22027=45.40＜80； ν——压杆的长度系数，该处取ν＝1；

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L——压杆的自由长度，该处L=10.0m； i——压杆对轴的惯性半径，该处i＝0.22027； [σ]——压杆材料的容许应力，钢管＝140MPa。 查《钢结构设计规范》得，φ＝0.810。 单根钢管的稳定容许压力：

[P]＝[σ]ω·A＝113.4×1.37005×101＝1553.64 kN 式中：[σ]ω——钢管的稳定容许应力（由上式求得）； A——钢管壁的横截面面积（直径0.630m，壁厚0.008m） 故单根钢管稳定允许承载力[P]= 1553.64 kN>287.22KN 钢管桩规格满足要求。 钢管桩的竖向承载力计算

本栈桥所有桩基均支撑在中密卵石层上，按摩擦桩计算其容许承载力。根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）中的沉桩的承载力容许值公式，则桩的容许承载力为：

1?n?Ra???u??iliqik??rAPqrk??2?i?1?

式中：?Ra?——单桩轴向受压承载力容许值（kN），桩身自重与置换土重（当自重记入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑；

u——桩身周长（m）； n——土的层数；

li——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m）； qik——与li对应的各土层与桩侧摩阻力标准值（kPa）,宜采用单

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桩摩阻力试验确定或通过静力触探试验测定，当无试验条件时按规范给定值选用；

qrk——桩端处土的承载力标准值（kPa），宜采用单桩试验确定或通过静力触探试验测定，当无试验条件时按规范给定值选用；

?r——分别为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力和桩端承载力的影响 ?i、

系数，对于锤击、静压沉桩其值均取为1.0。

桩端承载力：[P]=1/2(?Aσr)=0.5×（0.9×0.311×5000）=699.75KN [P] 已大于钢管桩所受荷载550KN，不需计算摩阻力。

所以打桩时根据地质情况入土深度5m，桩长15m，可以满足设计要求。 五、计算结论

1、根据计算，此种设计满足荷载设计要求。

2、在栈桥施工及使用过程中要定期测量河床标高及水的流速，若发现有较大出入应立即采取措施进行栈桥加固。

3、由于河床冲刷影响，导致钢管桩自由长度较大，所以必须考虑汽车制动力对栈桥的影响，因而在栈桥施工和运行期内，安排专人负责监督运行车辆在栈桥上的行使速度，将车速必须限制在15Km/h以内，若发现车速超过15Km/h的车辆，应立即采取措施进行管制，从而保证栈桥在施工和使用过程中的安全。

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