城南路（高浪路~吴都路）工程水中钢管桩承载力计算 本工程桩机平台及现浇箱梁水中部分的基础均采用Φ377的钢管桩作为主要受力构件，上铺14#、20#方钢作为纵横梁与下部的钢管桩有效连接，形成整个基础受力体系。

实测水位1.74m ，河床-1.00m ，钢管桩总长7m ，出水1m （桩顶标高2.74m ），入土深度3.26m(桩底标高-4.26)考虑到钢管桩为开口式打入，承载力计算时主要以摩擦力为主。

参考本工程水中范围内的地质报告，我部钢管桩主要进入的地质层为③2层及④层，分别为粉质粘土夹粉土和粉土层。

其地基承载力特征值及侧壁摩擦阻力分别为：③2粉质粘土夹粉土：τi=49.2kPa ，бR=140kPa ，土层范围（-0.69~-3.29）④粉土：τi=66.1kPa ，бR=160kPa ，土层范围（-3.29~-9.39） 单桩容许承载力[P]＝K1安全系数[桩侧极限摩阻力P su ＋桩底极限阻力P pu ] （1）打入桩容许承载力按下式计算][21][R i i i A l U P σατα+=∑ P －单桩轴向受压容许承载力kNU －桩周长ml i －桩在承台底面或最大冲刷线一下的第i 层土层中的长度mi τ－于l i 相对应的各土层与桩侧的极限摩擦阻力kPaA －桩底面积㎡R σ－桩底处土的极限承载力kPaαi α－分别为振动下沉对各土层桩侧摩阻力和桩底抵抗力的影响系数，打入桩其值均为1单根容许承载力：[P]=0.5×（αA бR +U ∑αiLi τi ）=0.5*（1*0.377*3.14*0.2*140+3.14*0.377*（2.29*49.2+0.97*66.1）） =121.2KN=12.12T㎡㎡断面范围内为水中满堂支架施工,长度L=10.4m ，该段混凝土方量为：）（212131S S S S l V ⨯++⨯⨯= =1/3*10.5*（11.5+8.65+65.8*5.11）=105m ³荷载P=105*2.5=262.5T取总荷载Q=1.2P=1.2*262.5=315T需要钢管桩N=Q/[P]=315/12.12=26根通航孔范围内的现浇段为贝雷架施工,长度L=21m ，该段混凝土方量为：）（212131S S S S l V ⨯++⨯⨯=*2 =1/3*10.5*（7+8.65+65.8*7）*2=164m ³荷载P=164*2.5=410T取总荷载Q=1.2P=1.2*410=492T需要钢管桩N=Q/[P]=492/20=25根1.9~2.6m 等高箱梁支架体系设计连续梁碗扣式承重支架立杆设置为实腹板、横梁、中隔板处纵、横距均为0.6*0.6M ，腹板梁处纵向设置三排，横梁横向六排，中隔梁横向二排，单位承载面积为0.36M 2。

空腹板处立杆设置间距为0.9M*0.9M ，单位承载面积0.81M 2，挑臂处立杆设置间距为纵向0.9M ，横向1.20M ，单位承载面积1.08M 2。

纵向设置三排；横杆步高为1.2M ，立杆底部设15*15CM 可调底托板，立杆底部上60CM 处设一道纵、横杆。

底部扫地杆距地面高度小于35cm 。

根据现场实际情况对所有现浇连续梁浇筑除跨G312国道为门洞支架外均采用满堂式宛扣承重支架，由于连续梁处在园曲线上，因此支架中间需打插，打插部分支架横杆采用Ф48m m 壁厚3mm 脚手钢管扣件连接。

底模横.梁木采用两根Ф48mm 壁厚3.0mm 的脚手钢管，纵梁木采用10*10CM 方木。

承重支架采用¢48碗扣支架搭设，所使用的下碗扣、上碗扣、横杆接头、限位销应符合验收规范并具有产品合格证和质检报告，碗扣支架钢管壁厚为3.0mm 壁厚公差不得大于-0.025mm ，上碗扣、可调底座及可调托撑螺母应采用可锻铸铁或铸钢制造，其机械性能应符合GB9440中KTH330－08及GB11352中ZG270－500的规定；下碗扣、横杆接头、斜杆接头应采用碳素铸钢制造，其材料机械性能应符合GB11352中ZG230－450的规定；立杆上的上碗扣应能上下串动和灵活转动，不得有卡滞现象；立杆与立杆连接的连孔处应能插入Ф12mm 连接销。

附图1：匝道现浇箱梁支架示意图3.2.2水上现浇箱梁支架体系设计根据现场实际情况，对水中现浇箱梁碗扣式承重支架做如下设计：现浇箱梁下方打设Φ400的9m钢管桩做为承重基础，间距为横桥向1.5m，纵桥向2m满布；钢管桩顶齐平承台及下系梁顶面，桩顶纵桥向搁置20#方钢，并与桩顶焊接牢靠作为主梁；次梁为14#方钢，横桥向间距1m均布；次梁上垂直与次梁方向均布10#槽钢，间距60cm作为碗扣式支架的基础。

碗扣式承重支架立杆设置为实腹板、横梁、中隔板处纵、横距均为0.6*0.6M，腹板梁处纵向设置三排，横梁横向六排，中隔梁横向二排，单位承载面积为0.36M2。

空腹板处立杆设置间距为0.9M*0.9M，单位承载面积0.81M2，挑臂处立杆设置间距为纵向0.9M，横向1.20M，单位承载面积1.08M2。

纵向设置三排；横杆步高为1.2M，立杆底部设15*15CM可调底托板，立杆底部上60CM处设一道纵、横杆。

上部满堂支架尽量按照荷载分布情况，竖向立杆布置在支撑节点之上。

附图2：水上现浇箱梁支架搭设平面示意图水上现浇支架示意图6支架整体性结构措施为加强支架的整体稳定性，必须设置横向、纵向和水平剪刀撑，具体布置参数及要求如下：支架搭设时须设置斜撑（剪刀撑），纵向设置在外侧及靠近腹板处，横向设置在横梁处，每隔6m设一档。

可调节杆伸长量不得超过300mm，箱梁支架与完成的立柱形成抱箍，对平曲线半径较小的箱梁采用脚手钢管代替纵向连杆调节立杆间距。

模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑；纵横向由底到顶连续设置竖向剪刀撑，其间距应小于等于4.5m。

剪刀撑斜杆与地面夹角应在45～60度之间，斜杆应每步与立杆扣接。

碗扣式箱梁支架剪刀撑布置表水平剪刀撑与纵横杆控制在45°左右，和立杆进行扣件连接。

水平剪刀撑每4m设置一道。

荷载计算验算依据：《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》JGJ166－2008本工程碗扣式支架搭设采用ф48×3.0钢管，本方案采用30cm×60cm 、60cm×60cm、90cm×60cm及90cm×120cm为单元杆件，立杆间采用水平杆、同时按规范要求设置横向、纵向、及水平剪刀撑进行连接，形成一个整体性支架。

3.2.6.1 1.5m等高箱梁承载力设计值及验算（1）、荷载分类及计算○1永久荷载（荷载分项系数取1.2）。

钢筋混凝土比重取25KN/m3，结构高度1.6~1.9m渐变，取平均值1.75m，桥面宽度12.49m。

混凝土自重一般桥墩横梁：单位投影面积自重：q1（主）＝25×1.75×1＝43.75KN/m2腹板：腹板宽度0.5m，高度1.75m。

横截面面积，取最不利荷载处，宽度为0.4m，S2＝0.5×1.75＝0.875m2，每延米自重：G2＝0.875×25＝21.875KN/m空腹部位：顶板厚度0.25m，底板厚度0.25～0.36m跨中底板厚度0.25m，单位宽度的横截面面积S3＝1×（0.25+0.25）＝0.5m2，每延米自重：G3＝0.5×25×1＝12.5KN/m模板及支撑木方的自重根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范JGJ166－2008》中表4.2.3-1，模板及木方的自重取为0.50KN/m2杆系自重由于本工程标准段内箱梁支架搭设高度多数在10m以内，可不计算架体自重。

配件自重1、脚手板自重标准值统一按0.35kN/m2取值。

2、操作层的栏杆与挡脚板自重标准值按0.14kN/m2取值。

3、支架上满挂密目安全网自重标准值按0.01kN/m2取值。

（2）可变荷载（荷载分项系数取1.4）人员及施工设备荷载取1.0KN/m2振捣混凝土时产生的荷载2.0KN/m2作用于模板支撑上的水平风荷载标准值WkWk＝0.7μzμsW0μz—风压高度变化系数，按《建筑结构荷载规范》查表得到，取值1.0μs—风荷载体型系数，按《建筑结构荷载规范》查表得到，取值0.8W0—基本风压（KN/m2），按《建筑结构荷载规范》查表得到，取值0.55Wk＝0.7×1×0.8×0.55＝0.308KN/m2单位长度侧模板上的风荷载为：W＝0.308×1×1.75＝0.539KN21900风荷载对跨中支架内力分析简图Wv＝1200/900×W＝0.719KNWs＝（Wv2+W2）1/2＝1.258KN（2）、荷载效应组合计算①荷载计算A、支撑材料底模为竹胶板，底模铺设方木，断面为10×10cm，间距25m，碗口式支架顶部采用扣件式钢管连接，在钢管上纵向立放10×10cm木方间距为25cm。

钢管支架采用WDJ碗扣式脚手支架，横梁、腹板处立杆纵横间距为0.6m×0.6m步距1.2m和空腹处纵横间距为0.9m×0.9m两种。

B、恒、活载计算（1）、荷载系数取值：静载系数1.2，活载系数1.4（2）、静载：横梁及腹板处：q1=25×1.75=43.75KN/m2；空腹部位：q2=25×(0.25＋0.25)=12.5KN/m2支架、模板系统自重：q3=0.35+0.14+0.01=0.50KN/m2。

（3）、活载：混凝土冲击荷载：q4=2.0KN/m2；施工人员及施工设备荷载：q5=1.0KN/m2。

风荷载：q6= Wk = 0.7μz·μs·Wo=0.7×1×0.8×0.55=0.308 KN/m2（4）荷载效应组合计算一般横梁处：Q1=1.2×（q1+ q3）+0.9×1.4×（q4+q5+q6）=1.2×（43.75+0.5）+0.9×1.4×（2.0+1+0.308）=57.27KN/m2；空腹部位：Q2=1.2×（q2+ q3）+0.9×1.4×（q4+ q5+q6）=1.2×（12.5+0.5）+0.9×1.4×（2.0+1.0+0.308）=19.77KN/m2；腹板处：Q3=1.2×（q1+ q3）+0.9×1.4×（q4+q5+q6）=1.2×（43.75+0.5）+0.9×1.4×（2.0+1+0.308）=57.27KN/m2；门洞荷载计算一、贝雷梁受力计算1、单片贝雷梁I0 W=3578.5cm3I=250497.2cm4EI=526044.12KN.m3弯[M]=788.2 KN.m剪[N]=245.2KN半幅桥共计36条贝雷梁，其中12条承载砼贝雷梁采用双拼，承载宽度0.9m ，单片贝雷梁受力宽度0.45m ，根据上文荷载计算结果，空腹部位荷载为：q=[1.2×（q2+ q3）+0.9×1.4×（q4+ q5+q6）]×0.9/2=[1.2×（12.5+0.5）+0.9×1.4×（2.0+1.0+0.308）]×0.9/2=8.9KN/m2 M=281ql =2219.881⨯⨯=490.6KN.m<[M]=788.2 KN.m N=qL/2=93.45KN<[N]=245.2KN ƒ=EI ql 38454=42.8mm <[400L]=52.5mm2、局部腹板下方由六排贝雷承载，根据上文荷载计算结果，腹板处： q=1.2×（q1+ q3）+0.9×1.4×（q4+q5+q6）=1.2×（43.75+0.5）+0.9×1.4×（2.0+1+0.308）=57.27KN/m2 M=281ql =22127.5781⨯⨯=3157KN.m<6[M]=4729KN.m N=qL/2=601.335KN<4[N]=980KN ƒ=EI ql638454⨯=45.9mm <[400L ]=52.5mm。