GS23号墩钻孔平台计算书
编 制： _____________________ 受控状态： __________________ 复 核： _____________________ 审 核： _____________________ 批 准： _____________________ 有效状态： __________________
中铁XX集团第二工程有限公司 XX轨道GTJ1110项目经理部
二0 一二年三月
1编制依据 ................................................................... 2 2工程概况 ................................................................... 2 3钻孔桩平台方案综述 ....................................................... 4 4材料及机械设备 ............................................................. 5
4.1 机械设备性能指标 ..................................................... 5 4.2材料物理及力学性能 ............................................. 1.1.. 5、 结构检算 .......................................................... 12....
5.1面板计算 ....................................................... 1.2... 5.2、 纵梁检算 .................................................... 1.3... 5.3、 横梁检算 ...................................................... 1.6... 5.4、 钢管桩承载力检算（长度确定） .................................. 18 5.5、 钢管桩稳定性检算 ........................................... 21.. 5.6、 钢护筒及钻孔桩施工 ............................................ 22.. 6、 计算结果汇总表 .................................................... 22...
GS23号墩钻孔平台计算书
1编制依据
（1） 中铁大桥勘测设计研究院《高桥西至石路头停车场区间桥梁下部结构 计A版＞》图纸
（2） 浙江省工程勘察院二0 — 0年十月《高桥西站至石路头停车场区间岩土工 程勘察报告 ＜ 详堪＞》图纸
（3） 《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008） （4） 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（J286-2004） （5） 《钢结构设计规范》（GB50017-2003 ）
（6） 《铁路桥涵钢筋砼和预应力砼结构设计规范》（TB10002.3-2005
J462-2005）
＜变 更设
（7） 《路桥施工计算手册》
（8） 《简明施工计算手册》（第三版） （9） MIDAS2006 计算软件
2工程概况
轨道交通1号线一期工程西起XX市西部的高桥镇，沿甬梁公路、望春路和
中山西路到天一广场，我标段范围为石路头停车场出入段至梁祝站的四段区间
（高桥西站至石路头停车场出入段、高桥西站至高桥站、高桥站至梁祝站、梁祝 站至芦港站）和三座车站（高桥西站、高桥站、梁祝站）的所有上、下部结构及 附属工程。
GS23号墩位于GS区间跨大西坝河连续梁中墩，桥墩位于离岸 4m的河道 中，墩位东
侧路面高程 2.60m，常水位高程1.45m，河床高程0.47m。GS23 号墩承台平面尺寸为7.2*9.2m （纵*横），承台厚度2.5m，承台底高程:-4.994m， 墩位处平面图如图1-1〜3所示。
根据浙江省工程勘察院二0 — 0年十月《高桥西站至石路头停车场区间岩 土工程勘察报告 ＜详堪＞》图纸，选择临近墩位，地勘点资料见下表。 墩号 GS23 地勘点编号 SG-XZ07 地勘点里程 CK0+621.97 墩中心里程 CK0+647.176 地质柱状图如下:
i£如I
ss-nr
仏F _______
3*
-Jtii ji^gK
工
11 1
UEi SJL.
-h.iE
Q
P
-H 4+—
*l^|LiI
月汁i
■
tffei Si
J
糕和*
MWi O
C
选择SG-XZ07地勘点作为计算依据
3钻孔桩平台方案综述
承台位于河道中，为满足钻孔桩施工要求，须在承台范围搭设钻孔平台，钻 孔平台由①600*10mm 钢管桩基础和“ 3工45a”工字钢横梁、“工16 ”工字钢 纵梁和“ 5 10mm ”花纹钢板面板组成。
荷载考虑50t履带吊机上平台打拔桩、25t汽车吊上平台吊装10t以内物品、
8立方砼搅拌车上平台灌注和钻机正常钻进灌注施工。吊车、砼搅拌车不得在平
台上掉头，只能沿指定方向做前后运动
4材料及机械设备
4.1机械设备性能指标
(1 )、永安DZJ-90型振动锤
Jt^Moter powerCKw)
偏」C■力矩Eccentric Mcmerit(Nm^
激撮力Driving force(Kn) 转速 Speed(r/min) 振幅 Amplitiide(Mm)
垠:大拔框力Maximuin Lins Pull(Kr)
90
573
0-579
□-•gso
0-6.6 2 54 1.S5 1.3 2.8
KLan^th(rn)
SWidthfrn)
■^HeightfrTij
重量 VJeight(kg)
(2)、PD-100履带起重器(50t履带吊)
主要技术性能表
项 目 单位 数 50 (3 〜3.7m t 据 最大额定总起重 主钩 量 最大工作幅度 最大幅度时起重 t m 副钩 时) 5 规 主钩 34 副钩 34 主钩 1.5 副钩 1.5 格 量 最大起重咼度 m m m 主钩 48 副钩 53 主 要 尺
臂杆长度 付臂长度 臂杆变幅角度 13 〜52 (3m —档) 6.1 〜15.25 (3.05m 一档) 30 〜80 (50m 时为50 ° 〜80 ° ) 0 寸 履带长X宽 m 4.66 X0.76 两履带中心距离 缩回时 KH-180- 2.54 张开时 PD-10 3.54 总重量 t 2 45.8 0 59.8 PD-10 0 48.8 地面压力 kPa KH-180- 2 63.7 输送时尺寸
m 长 X 宽 X 高 11 X3.3 X3.2
主臂（t）
b 13.0 16.0 19.0 22.0 25.0 28.0 31.0 34.0 37.0 40.0 43.0 46.0 49.0 52.0 3.7 I 50.0 (4.5 0 m) 4.0 / 14.8 44.8 36.5 (5.5 5
0 5 m) 5.0 : ^1.0 30.9 30.8 30.8 26.5 0 0 5 5 5 6.0 : 23.5 23.5 23.4 23.4 23.3 23.3 5 0 0 0 0 0 7.0 18.9 18.8 18.8 18.7 18.6 18.6 18.5 8 5 0 5 5 0 5 8.0 15.7 15.6 15.6 15.5 15.5 15.4 15.3 15.3 15.2 5 5 0 5 0 5 5 0 0 9.0 13.4 13.3 13.3 13.2 13.1 13.1 13.0 12.9 12.9 12.8 12.7 5 5 0 5 5 0 5 5 0 5 5 10.0 11.7 11.6 11.5 11.5 11.4 11.3 11.2 11.2 11.1 11.0 11.0 10.9 10.8 0 0 5 0 0 5 5 0 5 5 0 0 5 12.0 9.20 9.15 9.06 9.08 8.90 8.85 8.80 8.70 8.65 8.55 8.50 8.40 8.35 8.25 14.0 8.95 7.45 7.40 7.35 7.25 7.20 7.10 7.05 6.95 6.90 6.80 6.75 6.65 6.60 16.0 (12. 6.90 6.20 6.15 6.05 6.00 5.90 5.85 5.75 5.70 5.60 5.55 5.45 5.35 3m) (14. 18.0 9m) 5.50 5.20 5.15 5.05 5.00 4.98 4.85 4.75 4.70 4.60 4.55 4.45 20.0 (17. 4.50 4.45 4.35 4.30 4.20 4.15 4.05 3.95 3.90 3.80 3.75 5m) 22.0 3.85 3.80 3.70 3.65 3.55 3.50 3.40 3.35 3.25 3.15 3.70 3.35 3.25 3.20 3.10 3.08 2.95 2.85 2.80 2.70 24.0 26.0 15.5 5 (22. 3.10 2.85 2.80 2.70 2.65 2.55 2.46 2.35 2.25 7m) (25. 28.0 3m) 2.55 2.45 2.35 2.30 2.20 2.10 2.00 1.90 30.0 (27. 2.15 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 9m) 32.0 2.10 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 (30. 1.70 1.50 1.35 1.25 1.15 1.05 34.0 5m) (33. 0m) 注：a.表示主臂长（m） ； b.表示工作幅度（m）
（3）、GPS-20钻盘式回旋钻机
GPS - 15型工理诂机
1.
诸利裁■ *逢霆 底躍 5.
6 憩压系统 钻唐 7.
项 耽 单d 卷藪| 产晶型号* 钻孔直轻卫 钻孔深度- 轉盘舉大把矩\" 转盘转速P 主卷摘单绳提升能力 副卷扬单童电提升能力 钻塔领定负荷P 钻塔高度P 钻机功率P m+J m+J GPS处 2心 80^ kN ■如 rpnid 血 8,14J8> 36,32,5^ 时 kNp 妙 32 18^ 9f 37（或 45^ 57x24x^3^ KNP m#1 kWP 主机外政长憑诸)・ 主机重量7 忖 12 (4)、PY25型汽车起重机
项 恥 単田 数 3P 付4 最A额总瞳量规聚丸工作磁4 +■」 遛次厘厦时起重量口 最大起重高度\"臂杆长度 / 臂杆变幅肩主 m* 3主心 p 9 r 2裁 t+> 06^ 325^ •竿弋『作业时’ IT 0L加 403*^ 0 W3X四节臂卩 °相 计 册弋(T P 屮 J轴 轮 距P 距P 43251-1350^ 2耐 ilW m卢 P t+» Sri^1 1 后轮匸 纵向匚 18^5P S16P A 甩 寸申 ±MXiE离息t釘 轮廊尺寸“ 5.9e 292P 65P 长潼X高 22\" 后桥+n^i■■ X25<121* (4)、斯太尔8-10方砼搅拌车
容段【立方1
8^-10礬谓年型
整车尺寸迖宽高mm：：
9115 X249&X5850
总质宣｛kg)
2EOOO
11S5O
药定載质鐘氷力
整备備量【kg) 13010 20/20
1550/2390
车辆翁数
接近角.；离去角：mm) 前恳.■■后悬：min)
轴取mm)
3S2 54-1350 2022/1630
轮赋前丿后)
4.2材料物理及力学性能
(1) 、“S10mm ”花纹钢板
a、钢板厚度：10mm b、容重：78.5kN/m 3 c、力学性能指标
w
=1.3 145=188MPa l
=1.3 140=182MPa
85*1.3 IIOMPa
)、“工16 ”普通工字钢
a、截面尺寸：88*160mm b、容重：0.205kN/m c、力学性能指标
w
=1.3 145=188MPa l
=1.3 140=182MPa
85* 1.3 11OMPa
2611mm2, I743
x 1.127 * 10 mm ,Wx 140875mm, i(3)、 “工45 ”普通工字钢
a、 截面尺寸：150*450mm
b、容重：0.804kN/m c、力学性能指标
w
=1.3 145=188MPa l
=1.3 140=182MPa
85* 1.3 11OMPa
2
8
4
A 10240mm , Ix 3.22*10 mm W
1432933mm , i)、“①600*10 ”螺旋钢管
E 2.1 1011 Pa
E 2.1 1011
Pa
x 65.7 mm
11
E 2.1 10
Pa 3
x 177.4mm
(2
(4a、截面尺寸：①600*10mm b、 容重：1.46kN/m
c、 力学性能指标
w
=1.3 145=188MPa l =1.3 140=182MPa E 2.1 1011Pa
85*1.3 110MPa
2
8
4
6
3
A 18526mm , Ix 8.067* 10 mm W 2.689*10 mm ,ix 209mm
5、结构检算
5.1面板计算
面板采用厚度10mm的花纹钢板，钢板下设置间距350mm的（净间距）“工
16 ”工字钢纵梁（顺桥向放置）。 5.1.1、荷载组合
（1） 、履带吊荷载
履带吊自重 50t , 90型振动锤自重 5.8t、最大拔桩力 25.4t , 9m长①
600*10mm 钢管自重1.3t，因此拔桩时履带接地压力最大，
即：q1 （500 58 254）/（2*4.6* 0.76） 116.2kN / m
2
（2） 、汽车吊机及砼搅拌车荷载
PY25汽车吊机自重29.2t，最大起重量为25t （但起重时支腿下垫有垫木， 将荷
载直接传递到横梁上，因此计算面板是仅考虑其自重即可） ；斯太尔8-10
方砼搅拌车自重13t、8立方砼自重19.2t，总重为32.2t。搅拌车和吊车后轴均 为双轴双轮，因此按前轴计算，按前轴轴重
7吨、后轴28吨计，
即：q2 7/(2* 0.2) 175kN/m (单胎宽度按 200mm 计)
因此荷载选用q2
5.1.2、计算模型
1
5
0
0 0
5
0 0 5 1 7/(2 *0.2) 175kN/m，取1m宽板按简支梁计算。
0
0
1
1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 11
h! '1 I ___________ 1 F r 1 J h J 1 h w 5.1.3、承载力检算 (a)、强度
max
129Mpa 188Mpa，合格;
(b )、刚度
■ ME^Jh-KW- ■
4rr»Hw
I*TWVB-*»
=7U 匸士 t
3
FH
f
max
0.85mm
400
0.9mm
，合格。
5.2、纵梁检算
面板下设置净间距350mm的“工16 ”工字钢纵梁，工字钢纵梁安装在桩顶 横梁上，桩顶横梁中心间距2.8+2.5+2.8m ，按连续梁检算
5.2.1、 荷载组合
(1) 、履带吊荷载
履带吊自重 50t，90型振动锤自重 5.8t、最大拔桩力 25.4t，9m长① 600*10mm 钢管自重1.3t，因此拔桩时履带接地压力最大，履带长度 4.66m， 因此每根履带荷载由
13根纵梁承受，每根纵梁受力按集中力计：
即：qi (500 58 254)/(2* 13) 31.3kN
(2) 、汽车吊机及砼搅拌车自重荷载
PY25汽车吊机自重29.2t，最大起重量为25t (但起重时支腿下垫有垫木， 将荷载
直接传递到横梁上，因此计算面板是仅考虑其自重即可) ；斯太尔8-10
方砼搅拌车自重13t、8立方砼自重19.2t，总重为32.2t。搅拌车和吊车后轴均 为双轴双轮，因此按前轴计算，按前轴轴重
即：q2
7吨、后双轴28吨计，
28/4 7kN
(3) 、汽车吊机吊重状态支腿荷载
PY25汽车吊机自重29.2t，最大起重量为25t，按最大起吊重量下单侧两个 支腿承
受全车(物)重量，每个支腿由两根型钢纵梁承重(支腿下垫木长度1m )，
即：q3
(29.2 25)/(2* 2) 13.55kN
(500 58 254)/(2*13) 31.3kN，作为集中力作用在单根
因此荷载选用q1
“工16 ”工字钢纵梁上，纵梁跨度为 2.8+2.5+2.8m。
5.2.2、 计算模型
0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0
L 1 [ ______ h __________________ 1 f 1 k ___________ ・ ! 1 1 ! _________ d ■
523、承载力检算
(a)、强度
f \"W■■: dm MM\"3I A mwiOLZ
max
IIOMpa 188Mpa，合格;
(b )、刚度
vnslSIQj
NWJMMSMP imm-oii
t?Hdta4*3- S \"QWUi-flll f |Q£lf
=£<»4.-0£] ■钿1
3^n3-u4tl • ZMI*** e-Kl :>54^4
I'Mfl-FBa** <*U»3C«-iOK) a Z2 ^£--k^i2
•TT3~TT P*TH |
■O： ■
非 E>JiLLrXtL2
f
max
3.3mm
2500 400
6.25mm，合格。
(c)、支反力
F
max
36.4kN。
5.3、横梁检算
“工16 ”工字钢纵梁下（桩顶上）设置横桥向“ 3工45a ”工字钢横梁， 工字钢横梁安装在桩顶上，钢管 2*6.5+7m，按连续梁检算。
5.3.1、荷载组合
（1） 、履带吊机荷载
履带吊自重 50t , 90型振动锤自重 5.8t、最大拔桩力 25.4t , 9m长① 600*10mm 钢管自重1.3t，因此拔桩时履带接地压力最大，履带长度 4.66m , 按最不利横梁（中间两道横梁），履带吊机荷载全部作用在横梁上： 即：q,
（500 58 254）/（4.66） 174.3kN /m
（2） 、汽车吊机吊重状态支腿荷载
PY25汽车吊机自重29.2t，最大起重量为25t，按最大起吊重量下单侧两个
支腿承受全车（物）重量，每个支腿由1根型钢横梁承重（支腿下垫木长度1m ）， 即：q2
29.2 25 54.2kN
（3） 、钻机荷载
GPS-20钻机自重10t，工作时最大拉拔力按10t计，按全部荷载由前支点
承受，则支点集中荷载为： q3 100 100 200kN。
因此按较大荷载q1 174.3kN/m （作用长度4.66m、加上部自重进行检算。 “3 工 45a” 横梁自重 q4 3* 0.804 2.41kN /m
“工 16a” 自重：q5 0.205* 2.5* （1/0.35） 1.47kN /m 面板钢板：q6
2.5*1* 0.01* 78.5 1.96kN /m
材料自重荷载组合为：q q4 q5 q6 2.41 1.47 1.96 5.84kN/m
5.3.2、计算模型
0 8 5 0 8 5 0 0 5 0 4 5 0 0 5 0 4 5 0 8 5 0 0 0 0 8 0 0 8
______________-__________________ - ________________ A ___________________ - _________________ - ___________________ A _______ 1 :5.3.3、承载力检算 (a)、强度
弯矩图:
M max 733kNm,Qmax 502kN
3
max
733*10 6171Mpa 3* 1.433* 10 *10
3
188 Mpa
max
502*10 4
4 3* 1.024*10
17Mpa 110Mpa，合格;
(b )、刚度
f
max
15mm
瑞
17.5mm
'合格
(c)、支反力
Fmax
618kN 。
5.4、钢管桩承载力检算(长度确定)
采用①600*10mm 钢管桩作为基础，计算地质资料见第 2条。
541、荷载计算
钢管桩承受轴力采用5.3条最大支反力Fmax 618kN，钢管桩采用封口桩, 因此不计桩身自重(钢管桩浮力大于自重)即：
F Fmax 618kN
5.4.2、桩长计算
按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ D63-2007 ）第533节第2条沉桩 的容许承载力:
（5.3.3-3）
ft
式中：加」——单桩轴向受压承载力容许偵（卅），桩身自重与賈换丄重｛当自重计入浮力
时\"置换土蛋也计人浮力）的差值作为荷载君虑* \"——槌身周悅5” «—土的层数匸
X—--承台底南或局部冲刷线以下各土层的厚度
表酸去亠3漕底系数黒杠
（1 t/d 0.3-04 07-1.0 钿一与k对应的各土层与桩侧摩阻力标准值 厲％），宜釆力试验确定或通过静 力嫌探试脸测定，当无试验条
5”3一3~4选用;
牯：1一-d为桩端沉渣耳用单桩摩阻
件时按衣
2\"dfh5ni 时昇亡 XKhmn
d >
仏——桩端处土的險載力标准值（kPa）,宜采用中桩试验确定
或通过静力触探试 验测定，当无试验条件时按表
53.3-5选用；
1,5m 附.f w SOftran. H
宀——分别为换动沉桩对各土层桩侧摩阳力和桩端承载力的够响系数，按表 5S3七采用卡对于锤击、静
压沉桩其值均取为！心
S 5.3.3-6系融血妇氏上值 土 类 —〜系数眄q、\\、 ・土 粉欣黏土 粉 土 砂 土 0.6 2,0^rf>0 8 0.6 0.5 0.7 0.7 0.6 0 9 0.9 0,7 1.1 L0 0 9
（f>2.0 因考虑河道淤泥厚度，承载力起算高程-1.93m （即从②1层开始计算承载 力），
不考虑冲刷影响。
有效土层参数表
高程（m） 层号 土层扌田述 层顶 ②1 ② 淤泥质粉质粘土 2-2
层 厚 极限摩阻力（kPa） i 层底 -3.03 qik 22 qrk 0 0.6 粘土 -1.93 1.1 -3.03 -11.6 3 8.6 16 0 0.7 -11.6 -19.2 7.6 18 0 0.7 3 -20.8 1.6 30 0 0.7 3 -26.0 5.2 20 0 0.7 3 -32.8 6.8 28 0 0.6 3 -34.6 1.8 55 1600 0.7 3 ②3 淤泥质粘土 3 -19.2 ③2 粉质粘土 3 ④ 淤泥质粉质粘土 1-1 -20.8 3 -26.0 ④2 粘土 3 -32.8 ⑤2 粉质粘土 3 注：表中取值来自
2010年10月版详堪图表7.2-1及综合地质柱状图
计算过程:
极限承载 层顶咼 层号 程(m ) (m) 层厚 力 a T ai 本层承载力Fi(kN) qik qrk ②1 ②2-2 -1.93 -3.03 桩周 13.890 92.141 桩周累计 桩尖 1.1 8.6 22 16 0 0 0.6 0.7 13.89 106.03 ②3 ③2 ④1-1 ④2 -11.63 -19.23 -20.83 -26.03 7.6 1.6 5.2 6.8 18 30 20 28 0 0 0 0 160 0.7 0.7 0.7 0.6 91.605 32.142 69.642 107.62 197.64 229.78 299.42 407.04 ⑤2 -32.83 1.8 55 0 0.7 65.281 472.3 158.256
根据计算，钢管桩底应深入⑤2层，深入长度15为:
1
2*(618 407.04 158.256)
3.14*0.6*0.7*55
1 45m
15 1.45^n
因此钢管桩桩底高程：-32.83-1.45=-34.28m
5.5、钢管桩稳定性检算
选用①600*10mm 螺旋钢管，钢管间用“【16a ”槽钢做横向连接。
5.5.1、 钢管桩自由长度计算
钢管桩顶最大高程为： 3.45m，河床高程-1.93m，钢管桩自由长度按
3.45-(-1.93)=5.38m 计。 5.5.2、 荷载计算
钢管桩承受轴力采用5..3条最大支反力Fmax 618kN作为轴力检算。
5.5.3、 稳定性检算(承载力检算)
自由长度10=5380mm，钢管回转半径i=209mm，则长细比：
0 5380
i 209
查稳定性系数得
0.97
稳定性检算:
618 10 0.97 18526
3
34MPa 188MPa，合格。
5.6、钢护筒及钻孔桩施工
钢护筒采用厚度10mm钢板卷制，护筒直径1800mm (需振动下层，考虑 到定位及下沉误差，每边比桩基半径大300mm )，为防止钻进和灌注过程中“穿 孔”护筒打入②2-2层以下
1.0m，即护筒底高程为-4.03m，护筒顶与平台顶 相平，即顶高程为4.07m，因此护筒长度为4.07-(-4.03)=8.1m，取8m整。 护筒顶面以下500mm 处用①325*7.5mm 钢管两两联通，便于将
相邻护筒作为 泥浆沉淀池和循环池。
6、计算结果汇总表
构件计算结果汇总表
计算结果 构件名称/规格 应力(Mpa) 大小 510mm挠度(mm) 大小 0.85 3.3 15 反力(kN) 大小 / 36.4 618 容许值 188 188 188 容许值 L/400 L/400 L/400 容许值 / / / 钢面板 129 110 171 “工16 ”横梁 “ 3工45a ”纵梁 附注: 1、钢管桩稳定性b =34Mpa ;
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容