钢管桩平台设计验算

钢管桩平台设计计算书

1、钢管桩平台初步设计

平台总体设计以平稳、牢固，用材节约，方便顺利施工，同时保证工程施工质量为原则。平台所处位置为水中，河床底10m深度范围内都是淤泥层，根据施工要求，施工平台设计为60m（横桥向根据桥梁桩基位置确定）*5m（顺桥向宽度）。采用300mm钢管做支撑

水上施工平台采用2排Φ300 mm 钢管（间距4m）排架，上部形成一个5m平台，以承受桩机在施工过程中产生的荷载。打入的单排桩钢管间距为2.5m，钢管长6-8m，打入河底以下5m深，顶部露水面0.2m以上（适当参考河流最高水位），钢管桩之间适当增加Φ50 mm 钢管的剪刀撑以保证整体支架的稳定，钢管桩顶部用20#工字钢连接，顶面工作区域铺设5mm 钢板。平台搭设位置为：南山河桥1#墩、南山河桥2#墩、北山河桥1#墩、双岙河桥1#墩、丰台横河桥1#墩，具体布置见下图：

平台平面布置示意图

平台立面布置示意图

2、钢管桩平台安全验算

冲击钻整机尺寸2.5*5.5，地梁长度为5m（一般为30cm钢管），我们假定在最不利条件：所有荷载集中在平台工作区域4*7.5m范围内，底部由8根300mm钢管桩支撑。这7.5m范围内平台材料自重取5t，根据施工经验，增加剪刀撑后，平台稳定性满足要求这里不做单独验算。我们就此极限状态下进行平台基础承载力验算和工字钢抗弯强度验算

2.1施工最大荷载

1、钻机自重10t，,1.2m冲锤约4t

2、材料自重5t

3、首灌混凝1.5m³约4t

4、70m导管+料斗自重约5t

最大荷载=（10+5+4+5）*10KN=240KN（浇筑混凝土时）

2.2、钢管桩基础承载力验算

钻机工作范围内共有8根钢管桩，根据勘探资料河床底下5m 范围内为

淤泥层。所以钢管桩采用摩擦桩相关参数进行计算

单根钢管柱在极限状态下的轴向力：KN N 308/240==

根据《建筑桩基技

术规范》公式p

pk p j sjk A q l λ+=∑q u Q p uk 计算单根钢管桩的极限承载力。其中

为钢管桩极限承载力Q uk

3.0*1

4.3为钢管桩周长u p =

m 5泥层层土的厚度，这里为淤j 为桩周第l j

14

取15.3.5值，查表层土的极限侧阻力标准j 为桩周第q -sjk kpa 70这里取为极限端阻力标准值。q pk

8

.0敞口钢管桩取为桩端土塞效应系数，p λ 15.0*15.0*14.3为桩端截面面积A p =

代入计算式计算单根钢管桩极限承载力

=3.14*0.3*14*5+0.8*70*3.14*0.15*0.15=69.89KN

安全系数取2，则单根钢管桩的容许承载力为

69.89/2=34.95KN>N(30KN)，初步设计满足施工要求，可以采用。

2.3 、平台工字钢抗弯强度验算

横桥向20a 工字钢跨度为 2.5m ，查表得20a 工字钢尺寸为

100*200*11.4mm ，截面面积为35.5cm ²，工字钢转动惯量W 为237cm ³，我们取其跨中受力时计算其最大弯矩

弯矩计算简图

m KN Pl M ⋅=⨯==5.3745.2604最大弯矩max

MPa f MPa W M 205抗弯设计值158********.37弯曲正应力63

max =<=⨯⨯==-σ，满足

要求。

【结论】：经验算，初步设计满足施工要求。

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