钢管桩设计方案与验算

钢管桩支架计算书

钢管桩支架计算书一．工程概况1.1 工程简介A匝道2号大桥是陕西神木至府谷高速公路永兴镇立交互通的匝道桥，全桥长221.5m，跨径组合为：3×35m+46.5m+2×35m,，主梁横截面设计为单箱四室结构，箱梁高2.4m，顶板宽19.5m，底板宽14.5，箱梁自重每延米45.9吨，全桥采用现浇连续施工，其中主跨下面通过主干桥西尔沟2号大桥构成立交体系。

1.2 建设条件该地区属于山谷地区且常年少雨，气候干燥。

高程变化有时较剧烈，施工条件较困难。

1.2.1地形地貌典型的黄土高原沟壑地形，气候干燥，地下水位较深，地形沿高程方向变化较剧烈。

1.2.2地质情况地质情况主要为Q，多属于分化砂岩和分化泥岩，岩土层大部或全部受到4分化。

承载力从中密碎石土的250KPa到风化砂岩的1200KPa不等，摩阻力相应的大体变化为80KPa到100KPa。

1.2.3气候气候干燥少雨，年均降雨量很小，早晚温差变化较大。

二．施工方案总体布置和荷载设计值2.1 支架搭设情况说明A匝道2号大桥上部结构采用现浇式预应力钢筋混凝土变截面箱梁。

根据工程实际情况采用钢管桩支架方案进行现浇施工，砼浇筑分两次浇筑，即第一次浇筑箱梁底板和腹板，第二次浇筑箱梁顶板和翼缘板。

根据大桥结构设计情况及现场施工条件的特点，综合考虑安全性、经济性和适用性，拟采用钢管桩支架作为该现浇体系的临时支承结构。

钢管桩采用Φ800mm×8mm-Q235的无缝焊接钢管。

方木布置情况：横桥向放置截面尺寸为15cm×15cm的方木，间距0.3m。

15cm×15cm方木放置在工10型钢上，工10型钢放置在贝雷梁上，贝雷梁放置在钢管桩顶端的沙桶上。

2.2 设计荷载取值混凝土自重取：26.5kN/m3箱梁重：24.1kN/m2模板自重： 2.5kN/m2施工人员和运输工具重量： 2.5kN/m2振捣混凝土时产生的荷载： 2.5kN/m2考虑分项系数后的每平米荷载总重：31.6kN/m2三．贝雷梁设计验算大桥第四跨跨径为46.5m,其他跨径为35m,在计算中需要对不同的跨径进行验算。

钢管桩的计算公式

钢管桩的计算公式条件：地基土粘土、可塑，承载力特征值f ak ，重度γ，摩擦角φ，作用在基础顶面处内力标准值为：弯距M k ，剪力V k ，竖向轴力N k一、根据结构力学知识，进行桩顶作用效应计算求出每个桩顶的力弯距ki M ，剪力ki V ，竖向轴力ki N , 如左图所示。

二、桩下压承载力计算（参见《建筑桩基技术规范》）单桩竖向承载力标准值为：p pk p j sjk pk sk uk A q l q u Q Q Q λ+=+=∑sjk q ——桩侧第j 层土的极限侧阻力标准值，查表5.3.5-1。

pk q ——极限端阻力标准值，查表5.3.5-2。

j l ——桩周第j 层土的厚度u ——桩身周长p λ——桩端土塞效应系数，对于闭口钢管桩取1，对于敞口钢管桩按下式计算：当5/<d h b 时，d n h b p /16.0=λ当5/≥d h b 时，8.0=p λn 为桩端隔板分割数。

若: K Q R N uk ki /2.12.1=≤则桩基满足竖向承载力要求K ——安全系数，取2.0。

R ——单桩竖向承载力特征值三、桩上拔承载力计算，即当0<kil N 时p uk kil G T N +≤2/j sjk j j uk l q u T ∑=λuk T ——抗拔极限承载力标准值P G ——桩基自重j λ——抗拔系数，砂土取0.5~0.7，黏性土、粉土取0.7~0.8。

当桩长与桩径之比小于20时取小值。

如满足上式则桩基满足上拔承载力要求四、抗倾覆稳定性验算根据《架空送电线路基础设计技术规范》，土压力系数：)2/45(20βγ+= tg m 空间增大系数：ββζtg d l k )245cos(3210++= 基础的计算宽度：00dk d =ζ土的侧压力系数，粘性土取0.72，粉质粘土和粉土取0.6，砂土取0.38。

倾覆力ki V 的作用点到地面的高度kiki V M h =0 lh 0=η，查表8.1.4得 638.12=μ若极限倾覆力ki f u V r l md V ≥=ημ20，极限倾覆力ki f u M r l md V ≥=μ3则桩基满足抗倾覆稳定性要求五、桩身承载力验算强度验算：d n ki n ki f W M A N ≤+ 整体稳定性验算：d Eki n ki n ki f N N W M A N ≤-+)8.01(ϕ 22λπEA N E =。

钢管桩承载力理论计算与现场试验结果分析

钢管桩承载力理论计算与现场试验结果分析陈建涛;李俊【摘要】As the pile foundation of the temporary structure of bridge construction, the actual bearing capacity of steel pipe pile is the important mechanical index of the temporary structure stability. In the design and calculation, the complex and relatively inaccurate soil mechanics parameters are often deviation with actual situation, so as the sedimentation of the steel pipe pile has deviation with the design. Through the field test of steel pipe pile, the strained condition of steel pipe pile in the actual rock and soil layer is determined, the rationality of the construction design parameters and feasibility of the construction technology are verified.%钢管桩作为桥梁施工临时结构的桩基础时,其实际的承载力是临时结构的稳定性的重要力学指标,而在设计计算时涉及到复杂而相对不准确的土力学参数,往往与实际情况有所偏差,导致钢管桩沉降与设计有所偏差,通过钢管桩现场试验的方法确定钢管桩在实际岩土层中的受力状态,验证施工设计参数的合理性和施工工艺的可行性.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2016(035)003【总页数】2页(P142-143)【关键词】钢管桩;承载力;理论计算【作者】陈建涛;李俊【作者单位】中铁一局勘察设计分公司,西安710054;国网宁夏电力公司中卫供电公司,中卫755000【正文语种】中文【中图分类】TU473.1+1钢管桩具有承载力高、打拔方便、施工灵活、施工效率高、可回收等特点，被广泛应用与施工栈桥、水上平台、临时墩等结构（如图1所示）。

无剪力键钢抱箍+钢管桩组合支架重要部位验算

无剪力键钢抱箍+钢管桩组合支架重要部位验算高速公路已成为国家的重要资源，对于当地经济发展、提高人民生活质量、维护社会稳定等都起到至关重要的作用。

随着我国高速公路建设向山岭地区的偏向发展，山岭地区特有的地质条件对传统现浇桥梁支架技术的挑战越来越严峻，随着无剪力键钢抱箍+钢管桩组合支架的兴起，该支架体系主要部位的验算显得尤为重要。

标签：无剪力键;钢抱箍;钢管桩;验算0 引言现浇支架传统方法往往是采用满堂支架的方式，此方法是将全部荷载经满堂支架直接传递到地基上，而山岭地区桥梁基础地质条件普遍较差，软弱层多且层承载力较低，不足以提供足够的承载力，适用性不强。

为解决以上问题，现大多数选择无落地组合支架，现目前国内对无剪力键高荷载钢抱箍钢管桩+贝雷梁组合高支架现浇施工支架钢抱箍、钢管桩、横梁等主要部位验算还比较薄弱，无系统验算过程。

1 钢管桩的验算1.1 钢管桩设计：先拟定钢管桩数量、规格（外径D、内径和外径之比α）、长度L（长度因数μ）与布置间距，结合上部总荷载，验算单根桩竖向需承受的荷载N。

用单根荷载先校核钢管桩长细比，长细比公式如下：计算长细比与容许长细比比较，若符合要求，用计算长细比查找轴心受压杆件稳定系数，结合钢管桩截面积A与单根荷载N，利用钢管桩的轴向应力计算公式：计算出的轴向应力>钢管桩强度设计值方能使用，否则将重新拟定钢管桩规格，直到满足要求为止。

2 钢抱箍验算根据选定的抱箍规格，受荷载至少在包括壁厚、直径D、周长C、抱箍高度、螺栓直径和长度、螺栓孔数，进行受力验算。

抱箍与墩柱间的最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数的乘积：其中：N—抱箍与墩柱的正压力;f—抱箍与墩柱间的静摩擦系数，根据《路桥施工计算手册》表12-16关于摩擦系数的规定对f进行取值;抱箍和墩柱的正压力与螺栓的预紧力是对平衡力，其中：n——抱箍的螺栓总数;F1——每个螺栓的预紧力;钢抱箍螺栓根据采用的Mx高强度螺栓，其预拉力是一定的，取安全系数λ=2。

钢管桩承载力验算(建筑类别)

北延桥钢管桩验算验算部位：选取全桥最不利荷载处-中支点墩柱一侧5m范围进行验算。

5m范围内钢管桩数量：顺桥向，按施工单位提供的钢管桩顺桥向支点位置5m，跨中位置6.5m间距可知，此段5m 范围内共计考虑顺桥向1排钢管桩。

横桥向，按施工单位提供图示，横桥向6根钢管桩，入土20m。

按上所述，顺桥向5m、横桥向18m桥宽范围内（桥梁面积90m2），共计6根钢管桩，桩入土20m。

一、施工单位提供的各项荷载值如下：恒载：1、底模、侧模采用竹胶板覆膜竹胶板自重：0.34kn/m22、顺桥向木枋（5×10）间距30cm自重：0.10kn/m23、横桥向木枋（12×12）间距60cm自重：0.30kn/m24、支架体系（碗扣式）自重：1.74kn/m2（腹板处）自重：1.06kn/m2（底板、翼缘板处）5、平台满铺木枋（15×15）自重：1.20kn/m26、纵联I36C工字钢（间距1.0m）自重：0.712kn/m27、横梁I36C工字钢（双拼）43m宽平台每排钢管桩受横联工字钢自重61.23kn活载：1、施工机具及人员荷载：2.5kn/m22、倾倒混凝土产生的荷载（泵送）：4.0kn/m23、混凝土振捣产生的荷载：2.0kn/m2施工荷载吨/m2 桥梁面积(m2)荷载(吨)恒载底模、侧模 0.034 90 3 顺桥向木枋 0.010 90 1 横桥向木枋 0.030 90 3 碗扣支架 0.117 90 10 平台满铺木枋 0.120 90 11 纵向工字钢 0.071 90 6 横向工字钢 0.068 90 6 活载施工机具人员 0.250 90 23 倾倒混凝土 0.400 90 36振捣混凝土 0.200 90 18 梁体荷载荷载(吨) 梁体荷载221 恒载合计 261 活载合计77恒载 1.0 活载1.0组合后荷载值F 总=1.0*261+1.0*77=338吨此处为纵向1排，横向6列，故单根钢管桩荷载值F=338/6=57吨三、单根钢管桩抗力本次计算按试桩后对桩侧修正摩阻系数考虑选取整个钢管桩范围内最不利钻孔ZK6计算，按桩入土20m ，顶标高0.808m ，底标高-19.192m 。

深基坑钢管桩支护方案设计检算

目录1 基坑支护总体概况 (2)1.1支护结构布置 (2)1.2支护参数选定 (3)2 基坑支护稳定性计算 (4)2.1ML19#墩承台基坑支护验算 (4)2.2MR21#墩承台基坑支护验算 (7)3 结论及建议 (10)1 基坑支护总体概况1.1 支护结构布置XXXX立交桥与铁路线路斜交角为80.1度。

上部采用左右分幅箱梁，每幅孔跨布置为2×56mT构，桥梁部分全长112m,其中2×44m为转体施工段。

平面上左右幅桥主墩采用错孔布置，右幅桥主墩承台距陇海铁路防护栏7.56m,左幅桥主墩承台距陇海铁路防护栏7.47m。

承台基坑开挖施工中，为防止边坡失稳，同时为减小对一旁铁路路基影响，故在开挖过程中需对基坑进行支护，如下图所示：图1.1 M R21#墩承台基坑支护平面图（单位:m）图1.2 M L19#墩承台基坑支护平面图（单位:m）图1.3 M R21#墩承台基坑支护立面图（单位:c m）图1.4 M L19#墩承台基坑支护立面图（单位:c m）1.2 支护参数选定1.2.1 支护材料工程量工程项目及材料名称数量长度(m) 重量(kg)ML19#墩12m长Ф600×10mm钢管桩43 12 75078 I32工字钢 2 4.9 565.46I32工字钢 2 27.9 3219.66I32工字钢 2 10.9 1257.86C20护壁砼18.67（m3）MR21#墩12m长Ф600×10mm钢管桩42 12 73332 I32工字钢 2 5 577I32工字钢 2 27 3115.5I32工字钢 2 11 1269.4C20护壁砼15.09(m3)合计12m长Ф600×10mm钢管桩148.4（T）I32工字钢10.005（T）C20护壁砼33.76（m3）ML19#墩基坑开挖：3358.68方，MR21#墩基坑开挖：2782.76方1.2.2 支护土层参数根据设计图纸中设计说明及现场实地勘查，该地区土质主要为失陷性黄土质，属于低液限粉质粘土，经查《公路桥涵地基与基础技术规范》（JTG D63－2007）、《土力学》、《建筑地基与基础设计规范》（GB50011－2010）等相关资料可取以下相关的参考特性值。

钢管桩承载力验算

北延桥钢管桩验算验算部位：选取全桥最不利荷载处-中支点墩柱一侧5m范围进行验算。

5m范围内钢管桩数量：顺桥向，按施工单位提供的钢管桩顺桥向支点位置5m，跨中位置6.5m间距可知，此段5m 范围内共计考虑顺桥向1排钢管桩。

横桥向，按施工单位提供图示，横桥向6根钢管桩，入土20m。

按上所述，顺桥向5m、横桥向18m桥宽范围内（桥梁面积90m2），共计6根钢管桩，桩入土20m。

一、施工单位提供的各项荷载值如下：恒载：1、底模、侧模采用竹胶板覆膜竹胶板自重：0.34kn/m22、顺桥向木枋（5×10）间距30cm自重：0.10kn/m23、横桥向木枋（12×12）间距60cm自重：0.30kn/m24、支架体系（碗扣式）自重：1.74kn/m2（腹板处）自重：1.06kn/m2（底板、翼缘板处）5、平台满铺木枋（15×15）自重：1.20kn/m26、纵联I36C工字钢（间距1.0m）自重：0.712kn/m27、横梁I36C工字钢（双拼）43m宽平台每排钢管桩受横联工字钢自重61.23kn活载：1、施工机具及人员荷载：2.5kn/m22、倾倒混凝土产生的荷载（泵送）：4.0kn/m23、混凝土振捣产生的荷载：2.0kn/m2二、钢管桩受载计算施工荷载吨/m2 桥梁面积(m2)荷载(吨)恒载底模、侧模 0.034 90 3 顺桥向木枋 0.010 90 1 横桥向木枋 0.030 90 3 碗扣支架 0.117 90 10 平台满铺木枋 0.120 90 11 纵向工字钢 0.071 90 6 横向工字钢 0.068 90 6 活载施工机具人员 0.250 90 23 倾倒混凝土 0.400 90 36振捣混凝土 0.200 90 18 梁体荷载荷载(吨) 梁体荷载221 恒载合计 261 活载合计77考虑荷载分项系数恒载 1.0 活载1.0组合后荷载值F 总=1.0*261+1.0*77=338吨此处为纵向1排，横向6列，故单根钢管桩荷载值F=338/6=57吨三、单根钢管桩抗力本次计算按试桩后对桩侧修正摩阻系数考虑选取整个钢管桩范围内最不利钻孔ZK6计算，按桩入土20m ，顶标高0.808m ，底标高-19.192m 。

钢管桩设计与验算

钢管桩设计与验算钢管桩选用Ф800,δ=10mm 的钢管,材质为A 3,E=2.1×108 Kpa,I=64π80.04－78.04=1.936×10-3M 4;依据386或389墩身高度和周边地形,钢管桩最大桩长按30m 考虑;1、桩的稳定性验算桩的失稳临界力Pcr 计算 Pcr=22l EI π=32823010936.1101.2-⨯⨯⨯⨯π=4458kN ＞R=658.3 kN2、桩的强度计算桩身面积 A=4πD 2－a 2 =4π802－782=248.18cm 2钢桩自身重量P ×30×102×7.85=5844kg=58.44kN桩身荷载 p=658.3+58.44=716.7 kNб=p ／A=716.7×102／248.18=288.7kg ／cm 2=35.3Mpa3、桩的入土深度设计通过上述计算可知,每根钢管桩的支承力近658.3kN,按规范取用安全系数k=2.0,设计钢管桩入土深度,则每根钢管桩的承载力为658.3×2=1316.6kN,管桩周长 U=πD=3.1416×0.8=2.5133m;依地质勘察报告,河床自上而下各层土的桩侧极限摩擦力标准值为：第一层粉质黏土厚度为3m, τ=120 Kpa第二层淤泥粉质黏土厚度为4m,τ=60 Kpa第三层粉砂厚度为1.8m,τ=90KpaN=∑τi u hiN =120×2.5133×3+60×2.5133×4+90×2.5133×h3=1316.6 kN=904.7+603.1+226.1 h2=1316.6kN解得 h3=-0.84m证明钢管桩不需要进入第三层土,即满足设计承载力;钢管桩实际入土深度：∑h=3+4=7 m4、打桩机选型拟选用DZ90,查表得知激振动570 kN,空载振幅≮0.8mm,桩锤全高 4.2 m,电机功率90kw;5、振动沉桩承载力计算根据所耗机械能量计算桩的容许承载力[]P =m 1{()[]v a A f m x 1223111βμα+-+Q} m —安全系数,临时结构取1.5m 1—振动体系的质量 m 1=Q/g=57000/981=58.1Q 1—振动体系重力 Ng —重力加速度=981 cm /s 2A X —振动沉桩机空转时振幅 A X = 10.3 mmM —振动沉桩机偏心锤的静力矩 N. cm μ—振动沉桩机振幅增大系数 μ= A n / A xA n －振动体系开始下沉时振幅取1.2 cmf —振动频率 17.5 转/Sa —振动沉桩机最后一击的实际振幅取1.0 cm ν—沉桩最后速度取5 cm/minα1—土性质系数,查表得α1=20β1—影响桩入土速度系数, 查表得β1=0.17 p=5.11{517.0110.10.12.15.171.58202231⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+9×104}=5.11{85.1107401.26 +9×104} =5.11×1.571610=1047438N=1047KN ＞ N=716.7KN 通过上述计算及所选各项参数说明：1DZ90型振动打桩机,是完全能够满足本设计单桩承载力的;。

深基坑钢管桩支护方案检算

目录1 基坑支护总体概况 (2)1.1支护结构布置 (2)1.2支护参数选定 (3)2 基坑支护稳定性计算 (4)2.1ML19#墩承台基坑支护验算 (4)2.2MR21#墩承台基坑支护验算 (7)3 结论及建议 (10)1 基坑支护总体概况1.1 支护结构布置XXXX立交桥与铁路线路斜交角为80.1度。

上部采用左右分幅箱梁，每幅孔跨布置为2×56mT构，桥梁部分全长112m,其中2×44m为转体施工段。

平面上左右幅桥主墩采用错孔布置，右幅桥主墩承台距陇海铁路防护栏7.56m,左幅桥主墩承台距陇海铁路防护栏7.47m。

承台基坑开挖施工中，为防止边坡失稳，同时为减小对一旁铁路路基影响，故在开挖过程中需对基坑进行支护，如下图所示：图1.1 M R21#墩承台基坑支护平面图（单位:m）图1.2 M L19#墩承台基坑支护平面图（单位:m）图1.3 M R21#墩承台基坑支护立面图（单位:c m）图1.4 M L19#墩承台基坑支护立面图（单位:c m）1.2 支护参数选定1.2.1 支护材料工程量工程项目及材料名称数量长度(m) 重量(kg)ML19#墩12m长Ф600×10mm钢管桩43 12 75078 I32工字钢 2 4.9 565.46I32工字钢 2 27.9 3219.66I32工字钢 2 10.9 1257.86C20护壁砼18.67（m3）MR21#墩12m长Ф600×10mm钢管桩42 12 73332 I32工字钢 2 5 577I32工字钢 2 27 3115.5I32工字钢 2 11 1269.4C20护壁砼15.09(m3)合计12m长Ф600×10mm钢管桩148.4（T）I32工字钢10.005（T）C20护壁砼33.76（m3）ML19#墩基坑开挖：3358.68方，MR21#墩基坑开挖：2782.76方1.2.2 支护土层参数根据设计图纸中设计说明及现场实地勘查，该地区土质主要为失陷性黄土质，属于低液限粉质粘土，经查《公路桥涵地基与基础技术规范》（JTG D63－2007）、《土力学》、《建筑地基与基础设计规范》（GB50011－2010）等相关资料可取以下相关的参考特性值。

施工临时钢管桩承载力及钢管桩(柱)长度计算20200430002

施工临时钢管桩承载力及钢管桩（柱）长度计算本文档主要计算桥梁工程临时钢管立柱（桩）的承载力和入土深度，根据支座反力求出钢管桩受力后计算稳定承载力和局部稳定性，根据相关规范要求、荷载以及地质参数计算钢管柱（桩）抗力并以表格形式计算土深度。

计算思路清晰，表格简便实用。

一、钢管立柱选择钢管柱采用直径609mm、壁厚16mm的轧制无缝钢管，截面特性如下：钢管立柱根据所承受荷载、外露长度、入土深度以及钢材材质等因素计算确定长度。

二、钢管立柱承受荷载根据钢管桩钢横梁上传来荷载得到钢管立柱荷载表：1轴和6轴传来支座反力2轴和5轴传来支座反力3轴和4轴支座反力因前述简化荷载，故每个轴取最大支座反力确定荷载钢管立柱荷载表（KN）三、钢管立柱整体稳定承载计算1、长细比验算钢管考虑到计算长度：钢管钢管立柱最大外露长度为 2.4m，按照二端铰接确定计算长=L=2.4m。

度L回转半径：ix=20.973cm查《钢结构设计规范》，轴心受压构件允许长细比[λ]=150，/ ix=100/20.973=11.45＜[150]，满足要求。

钢管立柱长细比：λx= L2、稳定承载力计算查《钢结构设计规范》a类截面轴心受压构件稳定系数ψ=0.993稳定承载力N=ψ*f*A=0.993*205*1000*298.074/10000=6067KN钢管立柱最大竖向压力N=3735KN ＜稳定承载力5873KN ，稳定承载力满足要求。

四、钢管柱局部稳定性验算钢管桩外径与壁厚比Dg/t=60.9/1.6=38.1＜允许值100*235/f yg =100*235/205=114.6，局部稳定性满足要求。

五、钢管柱入土深度计算1、钢管桩单桩竖向承载力（1）根据《建筑桩基技术规范》：钢管桩单桩竖向承载力Q uk =Q sk +Q p k=u∑q sik *L i +λp q pk *A p 本工程为开口桩径，且h b /d≥5，因此λp 取0.8（2）单桩竖向承载力特征值R a =Q uk /K ，根据规范安全系数取K 取2，因此Q uk =2R a（3）在轴心竖向力作用下N k ≤R a ，设计时取N k =R a ，因此Q uk =2R a =2N k ，设计时候按照《钢管立柱荷载表》荷载乘以2确定钢管桩单桩竖向承载力，并据此确定入土深度。

xxx大桥锁口钢管桩桩计算书

五、内支撑布置计算
(1)作用于钢管桩上的土压力强度及压力 ka=tg2（45°-φ/2）= tg2（45°-20°/2）=0.49 Kp= tg2（45°+Ф/2）= tg2（45°+40°/2）=2.0
桩顶以下土压力强度Pa2： Pa2=[（r-rw）*（58.2-53.428）]*Ka =[ (18-10) *4.772]*0.49 =18.706KN/m2
xxx大桥
主墩承台锁口钢管桩围堰
设
计
计
算
书
计算：复核：审核：
2012年11月目录
一、工程概况二设计依据及主要参考资料三主要施工参数四、钢管桩入土深度计算五、内支撑布置计算六、基坑底部隆起验算七、基坑底管涌验算八、封底砼强度验算九、支承杆（按φ600×10的钢管检算）十、抗浮稳定验算十一、嵌岩深度计算
六、基坑底部隆起验算
考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,其土体力学指标如下: r=18KN/m3，粘聚力取c=63.5Kpa
q=10*（64-53.428）=10.572KN/m2 由抗隆起安全系数K=2πC/（q+rh）≥1.2 则：
K=2*3.142*63.5/（(10*10.572+(27-10)*（58.253.428）)=2.13≥1.2
934.2*27*20+63.5*122.76*20=660373.2 934.2*10*5.8=54183.6 660373.2＞54183.6
故可采取干封底。
2、如岩层由于裂隙、溶洞等不良地质情况，可在围堰内回灌水后，进行水封底砼施工。封底砼采用水下C30砼。
将封底砼近似简化为周边简支支承板的双向板计算，承受均布荷载时跨中弯矩M1、M2可按下式计算（《简明施工计算手册》）：

钢管桩设计与验算

钢管桩设计与验算 Prepared on 22 November 2020钢管桩设计与验算钢管桩选用Ф800，δ=10mm 的钢管，材质为A 3，E=×108Kpa,I=64π(80.04－78.04)=×10-3M 4。

依据386#或389#墩身高度和周边地形，钢管桩最大桩长按30m 考虑。

1、桩的稳定性验算桩的失稳临界力Pcr 计算 Pcr=22lEIπ=32823010936.1101.2-⨯⨯⨯⨯π=4458kN ＞R= 2、桩的强度计算桩身面积A=4π（D 2－a 2） =4π（802－782）=钢桩自身重量 P ×30×102× =5844kg=桩身荷载p=+=б=p ／A=×102／=／cm 2=3、桩的入土深度设计通过上述计算可知，每根钢管桩的支承力近，按规范取用安全系数k=，设计钢管桩入土深度，则每根钢管桩的承载力为×2=，管桩周长U=πD=×=。

依地质勘察报告，河床自上而下各层土的桩侧极限摩擦力标准值为：第一层粉质黏土厚度为3m ，τ=120Kpa 第二层淤泥粉质黏土厚度为4m ，τ=60Kpa 第三层粉砂厚度为，τ=90Kpa N=∑τi uh iN=120××3+60××4+90××h 3= =++=解得h 3=证明钢管桩不需要进入第三层土，即满足设计承载力。

钢管桩实际入土深度：∑h=3+4=7m 4、打桩机选型拟选用DZ90，查表得知激振动570kN ，空载振幅≮，桩锤全高，电机功率90kw 。

5、振动沉桩承载力计算根据所耗机械能量计算桩的容许承载力[]P =m1{()[]va A f m x 1223111βμα+-+Q}m —安全系数，临时结构取m 1—振动体系的质量m 1=Q/g=57000/981= Q 1—振动体系重力N g —重力加速度=981cm/s 2 A X —振动沉桩机空转时振幅A X = M —振动沉桩机偏心锤的静力矩μ—振动沉桩机振幅增大系数μ=A n /A xA n －振动体系开始下沉时振幅取f —振动频率转/Sa —振动沉桩机最后一击的实际振幅取 ν—沉桩最后速度取5cm/m in α1—土性质系数，查表得α1=20 β1—影响桩入土速度系数，查表得β1=[p]=5.11{517.0110.10.12.15.171.58202231⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+9×104}=5.11{85.1107401.26⨯+9×104}=5.11×*610 =1047438N=1047KN ＞N= 通过上述计算及所选各项参数说明：1）DZ90型振动打桩机，是完全能够满足本设计单桩承载力的。

某单桩设计及稳定性验算

单桩设计及稳定性验算案例说明桩基础是最古老的基础型式之一。

桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。

常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等。

桩基础以其巨大的承载潜力和抵御复杂荷载特殊能力以及对各种地质条件的良好适应性，广泛的应用于高层建筑中。

本文采用GEO5单桩设计模块对某建筑场地单桩设计进行了分析验算，验算结果表明，在建筑场地采用的单桩设计取得了良好的承载力效果。

工程概况设计桩身尺寸为长12.0m，直径1.0m；混凝土强度等级为C25；建筑安全等级为一级；桩顶设计荷载为竖向荷载N=1450kN、水平荷载H x=85kN、弯矩M y=120kN·m；工作荷载为竖向荷载N=1015kN、水平荷载H x=60kN、弯矩M y=80kN·m。

建筑场地土层按其成因特征和力学性质自上而下分为两层，物理力学指标见下表。

另外，砂质黏土的饱和重度为20.5kN·m-3，密实度I c为0.5，含细粒黏土的饱和重度为19.5kN·m-3，密实度I d为0.5。

图1 单桩设计结构示意图表1 岩土参数表验算操作流程分析设置在“分析设置”中选择“中国-国家标准（GB）”，竖向承载力的分析选择“解析法”，分析类型为“排水条件分析”。

另外，结构重要性系数取1.1。

图2 分析设置剖面土层在“剖面土层”设置界面中划分土层，点击按钮，在“Z坐标”中输入6，这样软件便自动将土体划分为两层。

图3 剖面土层设置水平反力系数K h在“土的水平反力系数”对应的下拉菜单中选择“均匀分布”。

图4 土的反力系数设置注：如果我们不考虑侧向荷载时，即仅考虑竖向承载力时，可以忽略这一步的设置。

土的水平反力系数的计算方法详见帮助文档-F1。

岩土材料在“岩土材料”设置界面中设置岩土层材料，点击按钮，在弹出的设置面板中添加砂质黏土（CS）和含细粒砂土（SF）材料，材料具体参数请参照表1。

钢管桩地基承载力计算分析及其工程

总第３１５期交　通　科　技ＳｅｒｉａｌＮｏ．３１５　２０２２第６期ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．６Ｄｅｃ．２０２２ＤＯＩ１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１７５７０．２０２２．０６．００９收稿日期：２０２２０９０８钢管桩地基承载力计算分析及其工程应用陈芳平　马　康（贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司　贵阳　５５００８１）摘　要　当地基承载力不满足挡墙设计要求时，工程中可采用基底强夯置换、碎石垫层换填、钢管桩注浆加固、抗滑桩桩基托梁等措施，以提高基础承载力，使挡墙满足设计要求。

换填垫层因其换填深度的局限性，有时难以达到设计要求，抗滑桩桩基托梁工程处治费用较高，相对而言钢管桩注浆加固处理措施既经济又能满足设计要求，同时在一定程度上可增加挡墙场区整体稳定性，避免挡墙整体滑移失稳，在全、强风化层、地承载力较低覆盖层段应用普遍。

文中结合规范推荐计算公式，采用现场实际地质资料、承载力检测论证钢管桩群桩基础的承载力及破坏模式。

关键词　钢管桩群桩　钢管桩承台　地基承载力　挡土墙　稳定性验算中图分类号　Ｕ４１６．１公路路基边坡受地形地质条件限制，部分斜坡填方采用路肩墙、路堤墙支挡防护。

相对于填方路基边坡，挡墙支挡可节约土地资源，增加斜坡填方的稳定性，在公路工程尤其是山区高速公路中广泛应用。

挡土墙承载力要求随着挡墙、填土高度的增加而加大，如何有效地解决挡墙圬工量的经济合理与承载力的安全可靠是工程中需要考虑的问题。

工程中一般采用挡墙基底换填、扩大基础，以及桩基处理，以提高地基承载力，采用扩大挡墙基础会增大挡墙圬工量，增加挡墙自身重度，对减小基底压力效果不明显，且对于较陡地形路段，基底基坑开挖过大，产生的临时边坡施工安全风险高。

相对而言，钢管桩基础及抗滑桩基础设计既能满足挡墙承载力要求，又能在优化挡墙圬工量的同时增加挡墙的抗滑移、抗倾覆及场区的整体稳定性。

本文拟研究一种综合的钢管桩群桩处理挡墙基础地基承载力计算方法，并从工程实例中验证该方法的可靠性，以为类似工程提供计算分析依据及防护处置措施建议。

便桥安全验算(D529钢管桩基础)

**********************工程项目部便桥安全验算（D529钢管桩基础）*******工程项目部2016年2月目录第一篇普通段钢便桥安全验算 (36)1 计算说明 (36)2 贝雷桁架计算 (36)3 桩长计算 (45)4 钢管稳定性、承载力验算 (46)5 桥面系构件的设计计算 (47)6 盖梁检算 (51)7 桥台桩稳定性性分析 (53)8 计算总结 (56)第二篇槐泗河中桥钢便桥安全验算 (57)1 计算说明 (57)2 贝雷桁架计算 (57)3 桩长计算 (67)4 钢管稳定性、承载力验算 (67)5 桥面系构件的设计计算 (69)6 盖梁检算 (72)7 桥台桩稳定性性分析 (74)8 计算总结 (77)第三篇北方寺大桥钢便桥安全验算 (78)1 计算说明 (78)2 贝雷桁架计算 (78)3 桩长计算 (88)4 钢管稳定性、承载力验算 (88)5 桥面系构件的设计计算 (90)6 盖梁检算 (93)7 桥台桩稳定性性分析 (95)8 计算总结 (98)第一篇普通段钢便桥安全验算1 计算说明1.1 工程地质条件根据工程地质勘测报告及现场踏勘了解，桥址地层分部及工程地质特征如下：③1-a粘土：灰黄色中密，饱和，层厚平均5-10m，承载力基本容许值fa0=140kpa，摩阻力标准值=40kpa。

1.2 设计及验算基本参数（1）本标段施工便道、便桥统一设置在道路里程方向一侧，靠红线修建，便桥内边距主桥外边2m。

（2）设计汽车荷载为汽-20级，验算荷载为挂车-100，限行速度15km/h。

（3）便桥结构形式：钢便桥桥头台桩基础采用单排两根Φ529×8mm钢管桩，中跨水中基础采用单排两根Φ529×8mm钢管桩，跨径9m。

钢管桩上焊接10mm厚桩顶钢盖板，以防钢管桩受压卷曲，钢盖板上设双拼45#型工字钢作为桩顶横向分配梁，桩顶横梁与下钢盖板接触面焊接牢固，并在桩顶横梁两侧加焊限位钢板加以固定，防止其横向倾倒。

钢管桩计算书

实用文档目录一、设计资料 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

二、荷载计算 (1)三、钢管桩承载能力计算 (2)一、设计资料1.设计荷载汽车-202.材料钢管桩采用尺寸为Φ10.8cm×5mm，水泥砂浆采用M20砂浆。

3.计算方法极限状态法验算钢管桩承载能力4.设计依据（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）；（2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG/T D63-2007）；5.计算工具桥梁博士二、荷载计算1.下部结构荷载盖梁：10.5m×1.7m×1.9m×26KN/m³=881.78KN墩柱：3.14×12m×0.8m×0.8m×2×26KN/m³=1254KN承台：3.3m×9.1m×2m×26KN/m³=1561.56KN综上计算得出的荷载总和平均分配到每个钢管桩的承载能力F=234.6KN三、钢管桩承载能力计算1.本次计算考虑桥梁原桩基完全失去承载能力的情况。

2.由设计资料可知，第一层土层侧摩阻力取55Kpa,土体承载能力取200Kpa；第二层土层侧摩阻力取120Kpa,土体承载能力取200Kpa。

3.桥梁博士计算结果如下:由计算结果可知钢管桩布置深度15m时，其容许承载能力为265.3KN>234.6KN,总体承载能力13816.4>12199KN,满足要求。

故钢管桩嵌入土体深度定为15m。

钢管桩支架受力验算

18#墩现浇段钢管桩支架受力验算书一、计算依据⑴《建筑施工碗扣钢管脚手架安全技术规范》⑵《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》⑶《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》(⑷《钢结构》上、下册/中国工业出版社⑸《结构力学》/高等教育出版社⑹《材料力学》/高等教育出版社二、工程概况新邕宁邕江特大桥92+168+92米连续梁边跨现浇段对应节段为23# 段，节段长7.9m，中心梁高9m,梁底宽为6.5m梁顶板宽9m,顶板厚55 cm,腹板厚45 cm,底板厚50 cm,设计混凝土方量为165m3。

三、现浇钢管桩支架模板方案钢管桩立柱基础采用C30混凝土条形基础，基础宽1-1.2m,高1m。

钢管立柱下部通过焊接与预埋在基础上的80*80*2cm钢板相连，钢管桩立柱高23m,纵向间距2.25m,横向间距腹板下2.5-3.97m。

横梁梁采用2I40工字钢，I40工字钢上横向铺设132工字钢，间距0.6m。

在I32工字上搭设碗扣支架支撑梁体底模，支架横纵向步距腹板下为0.6m，纵向步距0.6m，水平杆步距0.6m。

支架顶托上横向铺15X 15cm方木，在15X 15cm方木上纵向铺10X 10cm方木为加劲肋木，方木净距为20cm。

通过设计文件该地段位于邕江岸边，为弱风化灰岩，承载力为400Kpa。

清楚表层草皮及泥土到弱风化灰岩基础，按照钢管桩支架横向布置设置三道C30砼横梁，宽度1.2m，长度10m高度1m每道横梁在中部设置一道伸缩缝，按照钢管桩布置位置埋好预埋件。

预埋前必须由测量班用全站仪对平面控制点位置进行精确放样。

支架模板具体布设尺寸见《支架模板布设示意图》。

四、受力检算1、计算参数竹胶木板：50MPa （横向）E=7.4X 10‘Mpa油松、新疆落叶松、云南松、马尾松：[d=12MPa（顺纹抗压、抗弯）[T=1.3MPa E=9*103MPa热轧普通型钢：[o]=190MPa [ T=110MPa E=2.06x 105Mpa 140b: A=96.2cm2, l x=22800cm4, W x=1140cm3。

钢管桩承载力验算

北延桥钢管桩验算验算部位：选取全桥最不利荷载处-中支点墩柱一侧5m范围进行验算。

5m范围内钢管桩数量：顺桥向，按施工单位提供的钢管桩顺桥向支点位置5m，跨中位置间距可知，此段5m范围内共计考虑顺桥向1排钢管桩。

横桥向，按施工单位提供图示，横桥向6根钢管桩，入土20m。

按上所述，顺桥向5m、横桥向18m桥宽范围内（桥梁面积90m2），共计6根钢管桩，桩入土20m。

一、施工单位提供的各项荷载值如下：恒载：1、底模、侧模采用竹胶板2、顺桥向木枋（5×10）间距30cm3、横桥向木枋（12×12）间距60cm0kn/m24、支架体系（碗扣式）自重：1.74kn/m2（腹板处）自重：1.06kn/m2（底板、翼缘板处）5、平台满铺木枋（15×15）6、纵联I36C工字钢（间距）7、横梁I36C工字钢（双拼）43m活载：恒载底模、侧模 0.034 90 3 顺桥向木枋 0.010 90 1 横桥向木枋 0.030 90 3 碗扣支架 0.117 90 10 平台满铺木枋 0.120 90 11 纵向工字钢 0.071 90 6 横向工字钢 0.068 90 6 活载施工机具人员 0.250 90 23 倾倒混凝土 0.400 90 36振捣混凝土 0.200 90 18 梁体荷载荷载(吨) 梁体荷载221 恒载合计 261 活载合计77考虑荷载分项系数恒载活载组合后荷载值F 总=1.0*261*77=338吨此处为纵向1排，横向6列，故单根钢管桩荷载值F=338/6=57吨三、单根钢管桩抗力本次计算按试桩后对桩侧修正摩阻系数考虑选取整个钢管桩范围内最不利钻孔ZK6计算，按桩入土20m ，顶标高，底标高。

按《公路桥涵地基与基础设计规范》第2条沉桩的承载力计算公式计算桩侧桩周u=PI()*0.6=各桩侧l qsik∑计算如下表（各项qsik 均为考虑试桩后的修正值）：计算得到桩侧[Ra]=0.5*（1.88*0.7*952.55）=627kN按规范条规定：施工阶段单桩轴向受压承载力容许值应乘以1.25的抗力系数。