预制场建设方案计算书(1)

珠海市鹤洲至高栏港高速公路一期工程HGTJ4标

预制场建设方案计算书

单位：中交一公局桥隧工程有限公司

二〇一八年十一月

目录

1、计算依据 (1)

2、设计标准 (1)

2.1钢筋混凝土设计参数 (1)

2.2混凝土管桩设计参数 (1)

2.3岩土设计参数 (1)

2.3地质土层参数 (2)

3、设计荷载 (2)

3.1、预制梁自重 (2)

3.2龙门吊荷载 (2)

4、管桩打设深度计算 (3)

4.1设计荷载 (3)

4.2PHC管桩入土深度计算 (3)

4.3PHC管桩稳定性计算 (4)

5、基础计算 (4)

5.1制梁台座基础计算 (4)

5.2存梁台座基础计算 (5)

5.3龙门吊基础计算 (8)

6、结论建议 (10)

1、计算依据

1)《珠海市鹤港高速公路HGTJ4标施工图设计及工程地质勘查报告》

2)《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011；

3）《钢结构设计规范》GB50017-2003

4）《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

5）《混凝土结构设计规范》

6）《公路桥涵设计通用规范》

7）《预制场建设方案设计图》；

8）《路桥施工计算手册》；

9）《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012；

10）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005。

2、设计标准

2.1钢筋混凝土设计参数

2.2混凝土管桩设计参数

2.3岩土设计参数

2.3地质土层参数

3、设计荷载

3.1、预制梁自重

各类型预制梁最大自重荷载如下：

3.2龙门吊荷载

1）100t龙门吊荷载

龙门吊共4组走行轮箱，单组走行轮箱处有3个走行轮箱（共6个走行轮），单组走行轮箱处最大荷载如下：

GLX1=K*0.5*(0.5Glm+Gtc+0.5Gdz)=820.4kN

其中：K=1.3 考虑水平荷载增大系数

G lm=750 kN 龙门吊自重

G tc=50 kN 天车吊具自重

G dz =1674 kN 最大吊重（40m 箱梁）

考虑80t 龙门吊的自身荷载及最大起重量为30m 箱梁，自身重量及起重荷载均小于100t 龙门吊荷载，则计算时采用100t 龙门吊荷载计算。

4、管桩打设深度计算 4.1设计荷载

根据预制管桩布置，制梁台座、存梁台座、龙门吊轨道均为管桩基础； 单桩设计荷载如下;

F1=0.25MAX(G dz )=418.6kN 40m/35m 制梁台座单桩荷载 F2=0.25MAX(G dz )=327kN 30m 制梁台座单桩荷载 F3=0.25MAX （2G dz ）=534.3kN 30m 存梁台座单桩荷载 F4=0.25MAX （2G dz ）=837kN 40m 存梁台座单桩荷载 F5=MAX （G LX ）=820.4kN 大龙门吊轨道单桩荷载 F6=MAX （G LX ）=55kN 小龙门吊轨道单桩荷载

4.2PHC 管桩入土深度计算

A400PHC 管桩承载力：

Ra=uk Q /K

uk sk pk sik i pk j p pl =+=u q l +q +Q Q Q A A λ∑（）

其中：u=πd=1.26m 管桩的周长 D 1=0.4m 管桩直径

D 2=0.21 管桩空心直径 A=0.126㎡ 管桩毛截面面积 A P =0.035㎡ 桩端空心截面面积 A j =0.091㎡ 桩端净截面面积

p

λ=0.8 桩端闭塞效应系数

K=2 结构安全系数

最小入土深度计算结果见下表：

编号名称入土深度摩阻力端承力承载力设计荷载

桩端持力层

H m q i kN q k kN R a kN F kN

1 40m制梁32373.8130.9504.7460.5粉质黏土

2 30m制梁28248.2130.9379.1294粉质黏土

3 30m存梁36499.5130.9630.4587.7粉质黏土

4 40m存梁44750.8130.9881.7879.1粉质黏土

5 大龙门吊基础44750.8130.9881.7833.1粉质黏土

6 小龙门吊基础28248.2130.9379.155.0粉质黏土

则管桩竖向承载力满足上部荷载的要求。

4.3PHC管桩稳定性计算

1）计算说明：

根据管桩打设深度确定40m存梁区桩基打设深度最长，所以管桩稳定性计算以此类桩基为主。

2）弯矩M=14.6kN.m≤88kN.m （PHC预应力管桩最大开裂弯矩）满足要求

5、基础计算

5.1 制梁台座基础计算

5.1.1计算说明

预制梁预制时，预制梁轴线与桩轴线对齐，间距4.9m，需计算制梁台座抗弯承载力、抗剪切承载力。

5.1.2建模计算

1）结构建模

采用MIDAS有限元软件建立梁单元模型，各构件均以实际截面模拟。

2）边界条件

预制管桩位置约束位移和顺基础方向转动自由度。

3）荷载施加

预制梁荷载简化为均布荷载荷载，施加在基础顶面相应位置。

基础自重荷载在浇筑过程中由地基土承担，模型中不予考虑。

5.1.3荷载计算

/2l=930.2kN/m

预制梁底部宽度为1m，均布荷载：q=G

dz

=1674.4kN 预制梁最自重

其中： G

dz

L=0.9m 预制梁底座部宽度

5.1.4正截面配筋计算

1）弯矩：M=104.7kN.m

5.1.5顶面配筋计算

1）弯矩： M=104.7kN.m

2) 制梁台座工字钢最大允许弯矩：111.6 kN.m，安全系数考虑为1.5,。

111.6 kN.m＞104.7kN.m，满足要求。

5.2 存梁台座基础计算

5.2.1计算说明