钻孔灌注桩数字化施工技术及应用

随着钻孔灌注桩向超孔深、超大直径方向发展,其施工控制难度也显著增加。传统施工工艺高度依赖人工对施工参数进行采集和记录,难以满足精细化施工管控的要求。为了保证超长大直径桩施工质量,以双柳长江大桥北主塔桩基施工为依托工程,对钻孔灌注成孔、成桩关键施工参数及采集方式进行分析,并针对成孔、成桩过程的关键参数进行自动化监测装置的开发与应用。研究结果表明采用数字化技术手段,能有效减少施工过程中人工采集工作量,提升钻孔灌注桩施工精细化管控水平,可供类似工程借鉴。

复杂条件下超深基坑三排桩锚索坑内支护设计及施工

基于星河雅宝四A地块项目设计应用了一种三排桩锚索坑内支护结构,根据其特点针对性地建立了相应的模型,并进行了支护结构抗倾覆稳定以及抗滑移分析计算。经现场实践,其各项监测数据均满足设计要求,应用情况良好,为复杂条件下超深基坑因周边环境影响提供了一种坑内支护的设计形式。

灌浆料对预制承插式桩芯与钢管桩黏结性能影响试验研究

高桩码头的桩芯、桩帽为桩顶连接关键结构,而传统水上现浇施工通常面临作业难、施工质量影响因素多等问题。预制承插式桩芯桩帽结构由水上现浇转变为工厂预制,通过超高性能混凝土灌浆料与钢管桩形成桩顶结构,避免了水文条件对其施工的影响。通过物模试验开展预制桩芯-桩帽结构的破坏模式及灌浆料配比研究,结果表明:竖向荷载下桩顶结构的灌浆料与预制桩芯界面黏结不动,仅灌浆料与钢管之间产生相对滑移,灌浆料与钢管内壁的界面黏结性能相对薄弱;灌浆料与钢管的黏结强度随钢纤维掺入而减小,随膨胀剂掺入而增大;塑性膨胀剂掺量0.08%、中后期国标Ⅱ型膨胀剂掺量12%组合为最优配比,其界面黏结强度在28 d内呈增长趋势,28 d后趋于稳定。

海上风电大直径超长钢管桩竖向承载特性现场试验研究

钢管桩是海上风电工程最主要的基础型式,但针对海上大直径超长钢管桩竖向承载力问题的研究却相对较少。结合广东汕头海上风电工程,进行了海上大直径超长钢管桩竖向承载力特性的现场试验研究,对比了桩底沉降和桩顶沉降随上部荷载的变化特点,分析了桩身侧摩阻力和桩端阻力随上部荷载的变化规律,并依据试验结果对大直径超长钢管桩极限承载力判定方法进行了探讨。试验结果表明:大直径超长钢管桩桩身变形较大,利用桩底沉降随荷载的变化曲线更容易对现场加载量进行控制和调整,也更容易对承载力的极限状态进行判断;大直径超长钢管桩端阻力随桩顶荷载的变化曲线呈“S”形;现行规范中采用Q/Qmax-s/d曲线斜率开始转变为0.2的点所对应的荷载作为极限承载力,将过高的估计大直径超长钢管桩的竖向抗压极限承载力。

西藏自治区超高海拔牧区光伏支架桩基础的施工质量控制研究

西藏自治区超高海拔牧区的气候环境、地质条件、环保要求等与内地的不同,因此在此类地区建设光伏电站时,光伏支架桩基础施工时需要考虑的因素,以及设备、材料等的选择也存在很大差异。以西藏山南曲松罗布沙850 MW牧光互补光伏发电项目中光伏支架桩基础的施工为例,对西藏自治区超高海拔牧区光伏支架桩基础的施工质量控制开展研究。首先结合项目所在地的地质条件和环保要求,选择出最合适的桩基础类型;其次对光伏场区内3种施工设备的施工效率、经济性、稳定性、环保性进行了比较;最后通过严格落实施工工艺及采用钢丝绳定位的方式确保了桩基础的施工质量。研究结果表明:此类地区的光伏支架桩基础采用“以螺旋钢桩基础为主、微孔灌注桩基础为辅”的方案,能同时满足环境保护、施工效率和力学性能的要求;为确保施工进度,施工设备可选择240型普通挖改钻机;介绍的螺旋钢桩基础和微孔灌注桩基础的施工工艺及施工质量控制措施效率高、效果明显,能确保桩基础施工后的力学性能满足设计要求。研究结果为其他同类型光伏发电项目桩基础的施工提供了可借鉴的经验。

深厚软土中大直径超长桩承载机理数值模拟研究

大直径超长桩的承载力问题在工程中逐渐涌现,尤其在深厚软土地区,具有很强的现实工程意义,依托福州地铁园项目现场试验结果,基于PLAXIS 3D进行数值模拟研究,并通过数值模拟结果分析深厚软土中大直径超长桩承载机理,结果表明,超长混凝土桩轴力呈非线性分布,自上至下逐渐减小,同一埋深处,桩身轴力随着荷载等级增加而逐渐增大;摩阻力的发挥程度与荷载大小、土层性质有关;桩长、桩径对承载机理也有较大影响。

超低净空桩基托换和拔桩清障施工技术研究

为实现既有桥梁超低净空桩基托换和拔桩清障,以浦东机场南回转匝道为研究背景,提出了一种超低净空桩基托换和拔桩清障施工技术。应用有限元软件模拟复杂托换结构体系,验证了超低净空桩基托换和拔桩清障施工方案的可行性;针对超低净空边界,采用PLC同步顶升技术,将无法通过常规吊装就位的钢托架安装到最终设计高度;为确保桥梁受力体系不受影响,原位顶升托换连续箱梁,采用钢抱箍体系,解决新建桥墩接高技术难题;采用自行研发的履带式升降拔桩机,配合模块式钢护筒,解决超低净空拔桩清障和施工工效问题;施工全过程采用实时监测技术,保证基本不断交条件下的结构稳定及安全。实践总结的经验,可为类似工程提供借鉴。

复杂地层大直径变截面超长桩基施工技术应用研究

大直径变截面超长灌注桩具有可充分发挥结构性能、工程造价低等诸多优势,在高墩大跨桥梁桩基中得到广泛应用。但与等截面桩相比,大直径变截面超长灌注桩的施工工序较多,工艺较为复杂,质量控制相对困难。文章依托新疆某高速公路特大桥桩基工程,针对砂卵石全风化砂岩复合地层大直径变截面超长桩基施工技术进行探讨,分析阐述施工工艺流程,提出施工技术要点,以期为类似工程施工提供借鉴参考。

硬岩地层超深基坑桩锚支护体系受力与变形特性实测分析

为探究硬岩地层超深基坑桩锚支护体系随基坑开挖的受力与变形演化规律,依托于崂山公卫中心基坑支护工程,对南侧支护完成区域基坑的预应力锚索轴力、基坑水平和竖向位移进行了实时监测,分析桩锚支护体系在该地质条件下的力学性能,探讨锚索轴力急速下降与基坑水平位移增大的影响因素。研究表明:预应力锚索轴力持续、急速的下降与基坑紧邻原状山体的土压力和北侧后挖区域的持续施工有关,工程中采取预应力锚索2次补偿张拉适用效果良好;基坑最大水平位移为19.98 mm,最大竖向位移为12.11 mm,南侧支护完成区域基坑支护体系的变形受后续施工区域的影响明显;桩锚支护体系在硬岩及土岩二元地层超深基坑中具有较好的适用性和可靠性。类似工程支护结构设计应重视周边地质环境、邻近区域持续施工等因素的影响。

复杂地质条件下超长桩基础沉降数值模拟分析

以某高铁站地下超长群桩基础为例,针对复杂地质条件下超长桩基础沉降、竖向承载特性开展研究,通过模拟桩基础与桩周不同土层的沉降变化和应力分布,深入探讨不同土层环境下超长桩基础沉降问题,并分析桩-土之间的相互作用。研究发现:超长桩基础在承载荷载下沉降呈现出缓慢变化的特点,主要应力集中在桩身上半部分;不同土层中,花岗岩为主要持力层,超长桩基础深入持力层,形成桩-土协同作用,由于花岗岩的强度远高于其他土层,所以沉降量较小。

斜撑桩承载力自检检测方法的应用对比分析

为提高斜撑桩极限承载力自检效率,提出了新的自检检测方法—–超快速维持荷载法(简称“超快速法”),结合工程实例对相同设计参数斜撑桩的“超快速法”与“快速法”Q—S曲线进行了对比分析;除此之外,对同一根斜撑桩采用“超快速法”与“快速法”先后检测的Q—S曲线进行了对比分析.分析结果表明:“超快速法”与“快速法”检测结果基本相近,两者偏差为0~8.7%;“超快速法”经验证可行且检测结果可应用于工程实际.

深水库区钻孔平台方案比选及成孔锚固施工技术研究

结合温岭至常山公路遂昌湖山至黄沙腰段工程红星坪大桥施工条件,单桩独柱墩7 m×58 m跨径桥梁在深水库区、大落差、硬质裸岩地质条件下,从安全、工期、经济性和适用性方面选定施工便捷、安全可控且成本可控的固定平台+联络通道施工方法。同时介绍平台成孔锚固工艺,为类似工程提供借鉴。

复杂软土地质超深搅拌桩关键技术研究

超深搅拌桩桩底质量问题一直是地基基础加固处理中最难控制的质量问题,桩底遇特殊软土比遇普通软土成桩技术难度更大,质量风险更高。本文依托珠海乾务赤坎大联围斗门段防潮洪海堤提升工程,分别选用PH-5D型、DGN-28型搅拌设备进行现场试验及理论分析。结果表明:PH-5D型搅拌设备功率小,动力弱,采用多翼片钻头后,在超深软土内反而增加了一定阻力,不能正常提高钻速;而DGN-28型搅拌设备功率大,动力足,结合多翼片钻头应用后,发挥的优势和作用极为明显,在“复杂软土层”及“超深软土层”内的成桩质量均得到了一定保证。

某回填高度15m的边坡支护方案比选

紧靠15m高的边坡旁新建4层建筑,对边坡与建筑采用独立挡土、分开建设和合建联合挡土方式进行了多方案比较,具体对比了单建的高大扶壁式挡土墙、先回填再做永久桩锚支护方案以及合建的直径1000mm的群桩、抗滑桩+永久锚索方案和带双层卸荷平台的抗滑桩+锚索共5个方案。通过对上述多种方案的比选,最终采用了带双层卸荷平台的抗滑桩+锚索方案。YJK和MIDAS GTS两种软件对比计算表明,结构的侧向承载力和变形可有效控制。目前,此工程已如期实施,主体变形满足规范要求,整体实施效果良好。

超深软土区真空预压对复合地基的影响及其防治

在超深软土区,地块进行真空预压处理时可能会对近邻既有复合地基产生不利影响,针对性分析这种影响并寻求实用的防治方法具有重要意义。本文以某深厚软土区实际工程为原型,建立了平面应变模型,还原路侧真空预压过程,探索了复合地基受到的影响,并分析了4种对策的效果。结果表明:(1)真空预压产生的水平位移在场地边缘最大,场地边缘与复合地基之间的过渡区变形剧烈,承受了两个区域之间主要的水平和沉降变形差;(2)对于低渗透性的软土,真空预压产生的沉降主要集中在地表以下15 m范围内,深层的排水板对沉降贡献率低;(3)负压经历了从排水板向土体,从上至下的传递过程,排水板与土体之间的孔压差随着排水板深度增大而减小;(4)群桩中边桩侧向位移最大,弯矩是桩破坏的控制指标,群桩可能从边桩破坏,然后向地基中心蔓延;(5)增大场地处理边缘与路基距离、复合地基施工前先对路基进行真空预压处理、缩短地路基边缘排水板的长度以及在过渡区靠近路基一侧增加钢混支护,均是控制复合地基变形和受力的有效措施。

道路施工中的大直径超深水泥搅拌桩技术研究

随着我国经济的快速发展,城市交通道路建设日益加快。道路作为城市发展的基础设施,对于提高城市综合承载能力、促进区域经济发展具有重要意义。然而在道路建设过程中,存在地质条件复杂、施工难度大等问题,给道路施工带来了很大的挑战。特别是在软土地区,由于土质疏松,地基承载力低,传统的地基处理方法难以满足道路建设的需要。基于此,文章对道路施工中大直径超深水泥搅拌桩技术进行了研究。

UHPC空心方桩抗弯性能及承载力预测研究

采用超高性能混凝土(UHPC)制备了空心方桩试件,研究了不同钢纤维掺量(1.5%、2.0%、2.5%)及空腔灌注C30普通混凝土对试件抗弯性能的影响,并基于2.0%钢纤维掺量,建立了有限元模型,在此基础上开发了APPM参数化插件,通过改变试件的长径比、壁厚比得到了大量样本数据,预测了不同长径比及壁厚比对试件抗弯承载力的影响。结果表明:随着钢纤维掺量的增加,试件的抗弯性能提高,空腔灌注C30普通混凝土对试件的极限抗弯承载力具有提高作用;随着长径比与壁厚比的增加,试件的抗弯承载力呈下降趋势;有限元模拟结果与试验结果一致性较好;训练的机器学习模型可有效预测试件的抗弯极限承载力;长径比对试件的抗弯承载力影响,最大占比达到了81.7%。

超大型深水导管架钢桩建造和装船新技术

介绍超大型深水导管架钢桩的基本信息及其建造和装船传统技术。详细阐述超大型深水导管架钢桩建造和装船新技术,包括钢桩分段预制、钢桩分段整体接长、钢桩打包和钢桩装船等方面。新技术可减少超大型深水导管架钢桩的作业线能力升级和地基改造等需求,并大幅提高接长效率和装船效率。

超大吨位锚杆静压桩在高层建筑基础加固中的应用

锚杆静压桩因其施工方便、效果显著,被广泛应用于高层建筑基础加固工程中。在高层建筑基础加固工程中,为了减少锚杆静压桩的数量,控制建筑物的沉降,需要提高锚杆静压桩的单桩承载力,这需要提高施工能力,增大压桩动阻力,确保桩端到达可靠的持力层。本文以某33层高层建筑基础加固工程为例,介绍超大吨位锚杆静压桩的设计和施工要点。采用Ф500钢管桩进行加固,为了使其穿越深厚砂层,桩端采用了Ф273钢管作为桩尖,并采取桩端减摩措施,在穿越砂层时注入润滑液来降低摩阻力,并在压桩到位后再次采用注浆措施提高单桩承载力,保证了锚杆静压桩的施工质量和基础的加固质量,成功控制了建筑物的沉降。本案例可为类似工程提供一定的参考。

超长钻孔灌注桩竖向承载力当量正态化法可靠度研究

为了了解超长钻孔灌注桩可靠度指标状态,共收集整理了不同场地11座桥的22根超长钻孔灌注桩竖向承载力荷载试验资料,利用实测得到的219个侧摩阻力值和17个桩端承载力测试值,建立了7类土侧摩阻力和1类土桩端承载力正态分布和对数正态分布的统计概率模型。采用公路规范中摩擦桩竖向承载力计算公式,将桩顶荷载、各土层侧摩阻力和桩端反力视为变量,利用Matlab编制了基于JC法的桩基可靠度指标计算程序,对12根超长钻孔灌注桩按汽车荷载极值I型、恒载正态分布、不同荷载比情况下的可靠度指标进行了计算分析。结果表明:各类土既满足正态分布也满足对数正态分布概率模型,超长钻孔灌注桩抗力按对数正态分布时计算得到的可靠度指标均值在3.259~8.070之间,抗力按正态分布计算得到的可靠度指标均值在2.851~7.495之间,同普通桩基可靠度指标研究结果进行了对比,略高于短桩可靠度指标计算结果;由于桥梁工程地域分布广,多个工程的样本数据离散性偏大,超长钻孔灌注桩桩长增加了深度对可靠度的影响,因此超长桩可靠度指标计算结果没有明显优于短桩计算结果;利用JC法计算得到的超长桩可靠度指标分布区间合理,同时考虑到土体的离散性,建议超长桩可靠度指标标准值同上部结构相比可适当降低。