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/m2
2、顺桥向木枋(5×10)间距30cm 自重:0.10kn/m2
3、横桥向木枋(12×12)间距60cm 自重:0.30kn/m2
4、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/m2
6、纵联I36C工字钢(间距1.0m) 自重:0.712kn/m2
7、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/m2 2、倾倒混凝土产生的荷载(泵送):4.0kn/m2 3、混凝土振捣产生的荷载:2.0kn/m2
二、钢管桩受载计算
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。 按《公路桥涵地基与基础设计规范》5.3.3第2条沉桩的承载力计算公式计算桩侧 [Ra]1/2(uaiqsikliarqpkAp)
桩周u=PI()*0.6=1.88m
ai为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力的影响系数,按规范取值0.7
各桩侧
q
sik
: l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5.3.7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。 计算得到不考虑桩端时单桩抗力为1.25[Ra]=784 kN
不考虑桩端时单桩承载力/单桩荷载值=78.4吨/57吨=1.37
四、对桩端承载力的计算
由于《公路桥涵地基与基础设计规范》没有对于钢管桩桩端的计算, 故考虑按《建筑桩基技术规范》5.3.7条计算钢管桩桩端承载力
桩端承载力计算如下:
qpk按规范列表取值1900kPa,
则桩端Qpk=0.8*1900*PI()*(0.6/2)^2=430kN 取2倍安全系数后桩端0.5Qpk=215 kN
由于桩端承载力值有较大的不确定性,计算考虑将这部分抗力作为安全储备。
五、计算结论
按中支点纵向5m间距,一幅桥横向6根钢管桩(管径600mm,入土20m), 单桩承载力/单桩荷载值=1.37。 即钢管桩具有1.37的安全系数。