施工过程中,钢护筒受力最大值为人工凿除钻孔桩最深段所承受的侧向土压力。因此,护筒厚度t可由下式计算:

t≥k*p*D/2/fc(1)

p=0.5*γ*h     (2)

式中,k——安全系数取1.65;

P——土和地下水对护筒的最大侧压力(N/m2);

D——护筒外径(m),取1.4m;

fc——钢材的轴心抗压强度设计值(N/mm2),钢护筒采用Q235钢,取215 N/mm2

γ——人工凿除钻孔桩深度范围内土体天然重度加权值(kN/m3);

h——人工凿除钻孔桩最大深度(m)。

算例:

根据五经路地道格构柱桩基处理方案,人工凿除钻孔桩的最大深度h约为13m。

参考建国道站-天津站站区间地质勘查报告,五经路地道位置地质主要为⑤1、⑥1、⑦2、⑦4等土层。通过计算, 人工凿除钻孔桩深度范围内土体的天然重度加权值为γ=20.5(kN/m3)。将以上数值代入式(2),得出:

p=0.5γh=0.5×20.5×13=133.25(kN/m^2)

将p值代入式(1),可得:

t≥kpD/2f_c=1.65×133.25×1.4/(2×215)=0.72(mm)

因此,实际施工中钢护筒采用t=16mm的Q235钢材制作,其强度能够满足施工要求。

《公路桥涵施工技术规范》 (JTG/T F50-2011)8.4.1款规定,钢护筒采用 Q235钢时,径厚比不宜大 于 120。

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