挖孔桩提升机计算1.doc

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中铁一局集团有限公司
湖北利万高速公路第二合同段

人工挖孔桩提升机承重验算书

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湖北利万高速公路第二合同段项目经理部
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人工挖孔桩提升机承重验算书

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2013年6月

迎门寺大桥挖孔桩提升起重机承重验算
一、编制依据
1) 现行的施工规范、技术标准、安全规程；
① 《公路工程技术标准》（JTJ B01-2003）
② 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
③ 《钢结构设计规范》GB50017-2003
2) 利川至万州高速公路湖北段第二合同段招标文件；
3) 利川至万州高速公路湖北段第二合同段谈判会议纪要；
4) 湖北高路鄂西高速公路标准化建设实施细则；
5) 项目总体策划实施方案；
6) 公司投入本项目的技术力量、机械设备、检测设备等；
7) 公司同类型项目的施工管理经验。
二、 工程概况:
迎门寺大桥位于谋道镇寨坝村，为分离式路幅桥梁，跨越山谷冲沟，为旱桥。左幅桥梁ZK36+503.5~ZK36+690.5,全长187m，右幅桥梁YK36503.5~YK36+690.5,全长187m。最大桥墩高度44m，桩基直径1.2m、1.5m、1.8m三种（桩径1. 2m：18m桩长8根；桩径1.5m：18m桩长4根、25m桩长8根、28m桩长16根、桩径1.8m：26m桩长2根、27m桩长2根）。
三、挖孔施工：
1）人工挖孔主要施工机具
挖孔桩提升机主要技术参数型号Y100L1-4、电压380v、电动机功率3kw、提升度14-17m/min、提升高度1-100m、起重400kg电机转动1420r/min、铁皮桶、手推车、镐、锹、手铲、钎、线坠、定滑轮组、导向滑轮组、混凝土搅拌机、吊桶、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯 (低压36Ⅴ、100W)、通风及供氧设备、扬程水泵、活动爬梯、安全带等。
模板：组合式钢模、弧形工具式钢模四块(或八块)拼装。卡具、挂钩和零配件，木板、木方等。
2）人工挖孔方法
土层采用人工利用短镐或锄头类工具进行掘进，遇坚硬障碍物或软岩时改为风镐掘进。弃土采用吊桶吊装，垂直提升设备采用电葫芦，弃土堆放位置距离施工孔口不小于5m。
当遇到坚硬岩层并且采用分镐已经不能满足需要时，采用浅眼松动爆破。炮孔钻眼采用手持式风动凿岩机，钻孔前应准确标出钻孔位置，并仔细检查风管等是否连接牢固，钻机的风眼、水眼是否通畅，钻杆有无不直情况。钻孔由一人操作，钻杆与钻孔中心线基本吻合。钻眼开始时开小风门，待能控制钻孔方向后开大风门。钻眼前应根据岩层性质、最小抵抗线等因素确定钻眼方向，深度及间距。采用多孔小药量松动爆破，炸药采用防水硝铵炸药，导爆管引爆。
3）护壁模安装
桩孔挖土必须挖一节土做一节护壁，每节护壁模板高度为1.0米。
护壁的施工采取自制的钢模板，每节段由四块拼装而成。浇注混凝土时，拆上节，支下节，自上而下周转使用。模板间用U型卡连接，上下设两道槽钢圈顶紧；钢圈由两半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇注混凝土和下节挖土操作。
每节模板的安设，设专人严格校核中心位置及护壁厚度，护壁厚度100～150mm，在浇注好第一节护壁后，将十字护桩中线固定在砼护壁上。用十字护桩交叉中心悬吊垂球，复核模板位置，保证垂直度。符合要求后，在底部用木楔打入土中固定模板根部，防止捣砼时模板发生整体位移。另在支第一节孔圈护壁时，应高出现场地面100cm。
搭设过程应保证模板的刚度和稳定性，模板不得变形，拼缝应严密，模板安置应准确，以确保护壁的厚度、桩身的垂直度及护壁钢筋保护层厚度。施工中应根据控制轴线经常进行复核。
4）护壁砼浇注
护壁起着防止土壁塌陷与防水的双重作用，其配料必须符合质量要求，并严格按配合比执行，在浇筑过程中应振捣密实，并保护好护壁内钢筋位置的正确，护壁强度为C20，采用现场自拌，骨料粒径一般要求0.5～3.2cm，坍落度7～9cm，以和易性好、密实度大、易捣固为好，施工时应注意用人工插捣密实，防止出现“蜂窝”“麻面”等现象，护壁间搭接处的接头由为重要，应待砼稍干后，再认真予以压实。浇筑过程中应严格按照规范要求。
5）出渣
挖孔除渣采用人工孔底装渣，提升机出孔的方式除渣。孔内弃渣吊出后，渣料应顺孔桩平台水平外弃，保证挖孔废料堆放整齐、规范。渣料提升系统在使用过程中必须经常检查部件磨损情况，如有明显损坏，必须及时更换，以保证安全使用，人员上下孔设安全爬梯。
四、荷载计算
1、桶的直径45cm，高55cm，自重m1=18kg。
2、桶的体积V=3.14×0.2252×0.55=0.087m3  
桶内石头重量按照最大重量碎石计算：碎石头密度为1.55g每立方厘米 一方=1000000立方厘米： 1*1.55=1.55吨 重量：m2=0.087×1550kg=134.85kg
M=m1+m2=152.8kg （G=mg自重1.4974KN）
3、电机自重36kg G=mg自重0.2548KN
一》钢丝绳拉力计算：
1、直径6毫米，面积3*3*3.14=28.28mm2，承受拉力约为28.28*65=1820kg
公式f=ks
k为每平方毫米承受的拉力
s为截面积
钢丝绳起重的安全系数为5.
1820kg>198.3kg×5=991.5kg钢丝绳满足要求。
二》配重要求：
提升机尾部采用长1.2m，宽0.6m，高0.2m钢筋网框，放C20混凝土块(每方2450kg)，配重M=1.2m×0.6m×0.2m×2450kg=352.8kg
矩形管40x80x3.5每延米重量6.21kg。
槽钢50x37x4.5每延米重量5.44kg
矩形管：6.21kg/m×1.9m=11.799kg
槽钢：5.44kg/m×2m=10.88kg
桶加石渣自重：152.8kg
尾部自重：0.8m×3.85kg=3.08kg
其他小部件忽略不计，按照最大弯矩考虑：

152.8kg×9.8 N / kg×1.38m+22.679kg×9.8 N / kg ×0.3m=2133.146 KN.m < 352.8kg×9.8 N / kg×1.2m+3.08kg×0.4×9.8 N / kg+36kg×0.8×9.8 N / kg=4443.242KN.m
2133.146 KN.m <4443.242KN.m
力矩满足要求，配重满足要求。

三》方钢承载力：
钢管是采用热轧无缝方钢管：40X80X3.5方钢管按照3.5mm钢板查规范得:
I=20.8cm4 =20.8 ×104 mm y=1.62cm=16.2mm
Mmax=1/2ql2=1/2×(152.8+22.679) ×9.8kg/N ×1.382m =1.637KN
σmax= Mmax×y/I=1.275MPa
按照钢板的厚取容许应力，[σ]=170MPa
σmax<[σ]=170MPa
钢材满足承载力要求。
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