四平至齐齐哈尔铁路郑家屯至榆树屯段电气化改造工程PQPG-1标段PQK252+525地道顶进框架桥检算资料编制:审核:审批:中铁一局集团有限公司平齐铁路电气化改造工程PQSG-1标段项目部二零一六年六月11、顶力计算据《铁路工程施工技术手册(桥涵)》式11-1,顶力按下列公式计算:PKN1f1(N1N2)f22Ef3RA式中:P——最大顶力(kN);K——系数,采用1.2;N1——桥涵顶部荷载(kN),箱顶无荷载;f1——桥涵顶部表面与顶部荷重之间的摩阻系数;N2——桥涵箱身自重(kN);f2——箱身底板与基底的摩阻系数,取0.8;E——箱身两侧土压力(kN);f3——箱身侧面与土体的摩阻系数,箱侧涂石蜡,取0.3;R——钢刃脚正面阻力强度(kN/m2),取550kN/m2;A——钢刃脚正面面积(m2);据施工图,单孔箱体重为:N2=668×26=17368(kN)。箱侧土压力按静止土压力考虑,其计算式为:EE0K0(hhH)2Hl式中:E0——静止土压力(kN);K0——静止土压力系数,取0.3;γ——箱侧土体重度(kN/m3),取19kN/m3;h——桥涵箱身顶面以上土体厚度(m),据施工图h=1.0m(含道床厚);H——桥涵箱身高度(m),据施工图H=5.3m;l——箱身长度(m),据施工图l=31.3m;根据施工设计,钢刃脚正面面积为A=(0.008×0.6×5.3)+0.75×0.008×9.4)×2≈0.16(m2)则:箱侧土压力E=4169(kN)。经计算:最大顶力为P=17737kN。油顶配置:计划采用设计顶力为500吨卧式千斤顶,则单个油顶设计顶力为2F=500×9.8=4900(kN)因此,顶进单孔框架应需油顶n=P/(0.7F)≈6台。本工程拟采用8台(备用2台)500吨卧式千斤顶,满足最大顶力要求。2、架空挖孔桩受力检算2.1荷载计算2.1.1列车荷载取最不利荷载,查《铁路桥涵设计规范》换算均布荷载:L129.4kN/m。2.1.2静荷载(1)主跨:一组D24便梁长24.12m,重480kN,q主=480/24.12=22.72kN/m;(2)线上荷载:q线=121.28+528+110=759.28kg/ma.P60轨道:2×60.64=121.28kg/mb.S-3枕:1760/1000×300=528kg/mc.其他连接件:110kg/m(3)静载:Q主静=q主+q线=22.72+7.44=30.16kN/m2.1.3列车冲击系数顶进时限速V限=45km/h(1)主跨:①折减系数:主=24m时,梁端K主0=V限2VkpV限450.2308212045282810.23081.108=1+0.2308*28/(40+24)=1.10140L4020②冲击系数:110.23082.1.4荷载组合(1)主跨:Q主=Q主静+(1+αμ)K主0=30.16+1.101×129.4=172.629kN/m(2)单桩荷载P=(Q主×L主/2)/2+G桩=(172.629×24/2)/2+1.227×9.5×26≈1339kN注:上述计算时,主跨列车荷载均按最不利考虑,事实上主跨不可能同时处于列车最大荷载,因此,上述计算对实际是有利的。32.2桩基承载力计算2.2.1按桩身材料计算直径为Φ150cm的C30桩身砼竖向承载力为3.1415002[P砼]fc14.325270190N25270.19kN44D2根据施工图,沿桩长(纵向)配置16根Φ20mm主筋。于是,桩身承载力为D28362.2300[P]fcAfy25270.19kNkN27778.85kN410002.2.2按摩擦桩计算根据《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005/J464-2005),挖孔灌注桩的允许承载力公式6.2.2-2:1[P]Ufilim0A[]2式中:[P]——桩的允许承载力(kN);U——桩身截面周长,U=3.14×1.50=4.71m;fi——各土层的极限摩擦阻力(kPa),根据TB10002.5-2005/J464-2005表6.2.2-5钻孔灌注桩桩周极限摩阻力,及相关工程经验,该处填土层、粉质粘土层可取f1=55kPa,泥质板岩层可取f2=120kPa;li——各土层的厚度,根据设计资料人工填土层5.5m、粉质粘土层4.0m,即l1=9.5m,嵌入板岩层1.0m,l2=1.0m;m0——桩底支撑力折减系数,根据TB10002.5-2005/J464-2005,可取m0=1.0;A——桩底支承面积,A=3.14×(1.5/2)2=1.767m2;[σ]——桩底地基土的允许承载力(KPa),这里h为桩的深度,σ0为地基承载力,k2为深度修正系数,取k2=1.0;γ2为基底以上土的天然容重的平均值,γ2=20KN/m3;根据设计资料泥质板岩层σ0=300kPa;[σ]=σ0+k2γ2(4d-3)+k2γ2(h-4d)=300+1*20*(4*1.5-3)+1*20*(10.5-4*1.5)=450kPa代入得:11[P]Ufilim0A[]4.71(559.51201)1.01.7674502308.24kN22终上所得,[P]min=2308.24kN。根据《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005/J464-2005)6.2.1条,桩基承载力为[P]2308.24kNP17561339。4可知桩基承载力满足要求。5