循环温度场作用下PCC能量桩热力学特性模型试验研究

PCC能量桩是河海大学岩土所开发的一种新型能量桩技术。在常规桩基静载荷模型试验基础上,将PCC能量桩放置在南京典型砂土中,并通过导热管内水体的循环对模型桩体施加温度场,以模拟PCC能量桩在实际运行过程中的承载力特性与受力机制,PCC能量桩先加载至工作荷载(极限荷载的一半),再施加热-冷循环一次,最后加载至极限荷载,测得不同温度下PCC能量桩的荷载-位移关系曲线、桩身应力-应变关系曲线等变化规律。试验结果表明,能量桩换热过程中,热量更容易从桩体传向土体(即夏季模式的热循环);热循环及制冷循环都明显改变了桩顶位移值,且往复循环作用下产生的塑性变形不能完全恢复,其积累变形可能危害上部结构安全;桩身受温度场作用产生的热应力相对较大,且不同约束条件下其变化值有所差异;在制冷循环下,桩底部甚至可能产生较大拉应力。

大直径离心钢管混凝土管桩抗弯承载力研究

结合直径800 mm的离心钢管混凝土管桩(TSC桩)的抗弯原型试验,检验现有普通TSC桩理论对大直径TSC桩的适用性,并对含钢率与桩身极限承载力的关系做初步探讨。抗弯试验结果表明,普通TSC桩理论基本适用于大直径TSC桩;对含钢率的影响分析表明,在小范围内含钢率与TSC桩抗弯极限承载力基本成线性关系,可以采用提高含钢率的方法提高TSC桩抗弯极限承载力。

水平静力荷载作用下桩伴侣工作性状有限元模拟及与无伴侣构造形式的比较分析

借鉴现浇混凝土大直径管桩(PCC桩)水平承载足尺试验和数值模拟的成果,建立水平荷载作用下多个构造形式有无伴侣的单桩有限元数值模型。对比计算与分析表明,对于低承台桩基设置桩伴侣可确保承台向地基土传递水平荷载,成倍减小基桩的应力和位移;对于桩身范围地基土模量低的低承台桩基的水平承载性状也有一定的改善;配备桩伴侣后,将桩与承台的连接方式由刚接改为铰接也能大幅度减小桩身内力,桩顶与承台的距离可单纯考虑竖向承载力和变刚度调平基础底板沉降的需要;设置桩伴侣后可取消褥垫层;桩伴侣的高度变化对水平荷载作用下桩内力和位移影响很小;在罕遇地震等荷载工况下,桩伴侣可作为耗能构件,首先牺牲伴侣,避免或延迟桩头的破坏。

海港大管桩力学性能实验测试与反演研究

利用光纤光栅传感技术,在现场对大管桩在外载作用下的变形情况进行了测试．根据实验测试结果,利用数值法反分析大管桩力学性能参数,同时得到大管桩接缝处的环氧树脂材料对大管桩整体力学性能影响很小．反演出的合理的力学性能参数为大管桩的正确受力分析以及健康诊断提供了依据．

大直径现浇混凝土薄壁筒桩在围海工程中的应用研究

介绍了大直径现浇混凝土薄壁筒桩的特点及其单桩承载力的计算、筒桩结构海堤的设计计算及海堤的施工流程.该桩型质量可靠、造价低、承载力高,能有效地提高地基承载力和减小地基沉降,非常适合于在围海工程中应用.

新型逆作法结构型式的设计与应用

本文基于上海由由国际广场基坑工程的成功实践,在常规逆作法基础之上提出了新型逆作法的结构型式,即结构梁板替代水平支撑、结构竖向构件框架柱与临时立柱相结合,但围护结构采用临时围护体的结构型式。创新性地在由由国际广场工程中提出并应用了围护桩与内部结构之间设置型钢混凝土变刚度转换结构、采用变标高首层结构梁板作为水平支撑、在复杂边界条件下设置多个大直径圆环、以及裙楼逆作主楼顺作的成套新型逆作法技术。实施结果表明:新型逆作法在本基坑工程设计中取得了良好的社会和经济效益,为今后类似基坑工程的设计提供了借鉴,并希望该新型逆作法结构型式在工程实践中得到进一步的提高和完善。

深水钻孔灌注桩施工

某大桥采用大直径(D=2.5m)深水桩(水深42m),施工受风和潮汐影响严重。为此采取在深水钻孔灌注桩施工中增加锚碇的海上平台,前方交会测量定位插打钢管桩和钢护筒,利用海底淤泥作为钻孔泥浆防塌孔,钢筋笼采用Z形加固和一主三辅吊点吊装,水下混凝土灌注等措施,成功解决了风和潮汐作用下的大直径深水桩的施工难题。

大管桩与抛石体相互作用的模型方试验研究

高桩码头施工中的抛石过程会对大管桩的受力产生较大的影响,这将给码头的正常使用带来隐患。模型实验用沙子模拟抛石体,用PVC管模拟大管桩,利用应变片电测技术,测量了不同工况下PVC管中的应变,并分析得出了作用在PVC管上载荷的分布规律。通过模型实验,给出了大管桩与抛石体相互作用的经验公式,并指出引起PVC管侧向弯曲的主要原因是沙子对PVC管存在侧向集中力,产生该集中力的原因是PVC管前后沙子高度差的存在。此外,通过验证实验和数值模拟,得出了与模型实验相同的结论,从而进一步证明了模型实验所得规律的正确性。

后张法混凝土大管桩分批张拉预应力损失特性研究

为实现精细化施工,需考虑后张法预应力混凝土大直径管桩分批张拉过程有关预应力损失。以某改进型混凝土管桩张拉全过程的预应力损失发展为例,对多钢束分批次张拉工序造成的预应力损失和控制应力进行理论推导,并对由混凝土收缩徐变、钢筋应力松弛和桩端边界引起的预应力损失进行了试验和对比分析。结果表明:前次张拉的预应力在紧邻的后次张拉影响下损失最大,之后损失变化量趋于平缓,分批次张拉预应力损失率与理论结果相符;该类桩型分批次张拉应力损失率最大约10%;改进型管桩中与时间相关的预应力损失和有效预应力传递长度较规范设计值偏小。

平潭海峡公铁大桥施工关键技术

平潭海峡公铁大桥的FPZQ-3标段全长约11.15km,包括3座通航孔桥(双塔钢桁混合梁斜拉桥)、34孔简支钢桁结合梁桥、119孔混凝土箱梁桥。针对风大、浪高、水深、流急、潮差大及地质条件复杂等工程特点,对施工期间的风浪进行监测及预报,以指导施工;基础采用“先平台后围堰”的方案施工,采取了长栈桥、钻孔平台及超大直径钻孔桩等施工技术,桥塔墩承台采用哑铃形防撞箱围堰施工;桥塔采用全封闭液压爬模施工,采取了全封闭防风液压爬模抗风、11000kN·m塔吊及塔吊附墙抗风、空间桁架横撑等施工技术;通航孔桥钢桁梁采用整节段全焊制造、拼装,利用架梁吊机或3600t浮吊整节段海上架设;混凝土箱梁采用海上造桥机和现浇支架施工;简支钢桁梁采用工厂整孔制造,船运至现场后利用3600t浮吊整孔吊装。

沪通长江大桥主航道桥沉井锚碇系统设计

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔钢桁梁斜拉桥,6个桥墩均采用沉井基础,沉井上部为钢筋混凝土结构,下部为钢结构。桥墩处水深10~30 m,双向潮流,最大流速达3.15m/s;桥塔墩、边墩与辅助墩钢沉井的最大锚泊力分别达9 600kN和1 560kN。桥塔墩沉井采用"大直径钢桩+混凝土重力锚"锚碇系统,采用8(10)根直径3.5m钢桩和8个8 800kN混凝土重力锚,利用直径110mm钢丝绳与沉井顶面16(18)台350t连续千斤顶相连,通过连续千斤顶多向快速定位收紧系统,同步对沉井的平面位置及扭角进行快速调整;边墩、辅助墩钢沉井采用"沉井内部大直径钢桩定位"锚碇系统,每墩仅用4根预先插打且相互独立的钢桩进行沉井定位。

高应变法确定大直径混凝土管桩的承载力

在缺少大直径混凝土管桩静载试验的情况下,现在普遍采用了动测试桩的方法确定大管桩承载力。文中提出采用CASE法和CAPWAPC法相互比较来确定大管桩承载力的方法。

港口后张法预应力混凝土大管桩生产中压力灌浆质量控制

针对港口后张法预应力混凝土大管桩灌浆生产的质量控制,做了压浆料配比、生产及施工工艺条件对比试验。试验结果表明:压浆剂和水的用量对浆体稳定性影响显著,现场原材料试验确定压浆料配比对压力灌浆生产质量控制是非常必要的;正确的生产、施工工艺可有效提高浆体密实性,不仅是压力灌浆生产质量控制的关键过程,还是实现结构安全性、可靠性与耐久性的有利保障。

挤压破碎倾斜板岩大直径深水钻孔桩施工技术

蒙西华中铁路洞庭湖特大桥主桥采用（98＋140＋406＋406＋140＋98）m三塔双索面钢箱钢桁结合梁斜拉桥,桥塔墩采用22根3.0m钻孔桩基础。桥址处覆盖层较浅,其下为挤压破碎倾斜岩面,施工过程中极易出现塌孔、埋钻、斜孔。钻孔灌注桩施工过程中,首先采用履带式跟管钻机钻进,压缩空气吹渣成孔,在直径3.2~3.5m的圆周上均匀布置10个注浆孔,采取袖阀花管分层注浆预加固;然后采用优质泥浆护壁,利用3000型和4000型钻机钻进,钻进过程中针对不同的地层调整钻压、钻速、泥浆比重以及增加稳定器等措施,确保顺利成孔。实践表明,该桥通过采取桩周注浆预加固、优质泥浆护壁、增加稳定器等技术措施顺利完成了3号、4号、5号桥塔墩共66根钻孔灌注桩施工,桩检均为Ⅰ类桩。

大直径素混凝土桩在地基处理中的应用

本文作者结合实例主要就大直径素混凝土桩在地基处理中的应用进行了较详尽的阐述。

大直径旋挖钢管混凝土桩滑坡应急抢险与工后变形监测

2011年8月23日,成(都)—雅(安)高速公路K1920+416处发生大型滑坡灾害,导致成雅高速公路断道约15天,该滑坡为"软弱基座式"压致拉裂型滑坡。为加快抢险施工进度,在国内首次采用大直径旋挖钢管混凝土桩进行滑坡应急处治。通过三维有限元数值模拟优化钢管混凝土桩滑坡加固处治方案,并结合工后滑坡地表位移监测,验证了滑坡应急处治工程的有效性,为滑坡应急整治提供一种高效工程治理措施。

大直径盾构端头素桩加固技术

本文对大直径盾构的端头加固技术进行了探讨,通过北京地下直径线盾构工程建设的实例,讨论采用素混凝土桩的加固方法,解决砂卵石地层大直径盾构始发安全及长距离掘进中途实现常压换刀的技术难题。结果表明:工程加固效果明显,盾构始发成功,地表下沉较小,无坍塌情况出现。

预制预应力混凝土空心方桩在大吨位码头应用分析

随着港口工程建设的发展,船舶的大型化,对航道等级、水深及大型深水泊位的建设提出了更高的要求。由于码头前沿水深的进一步增加,高桩码头中的桩基础自由站立长度加长且荷载增大,设计中常采用大直径管桩基础替代原有的预应力混凝土方桩基础,但其造价较高。预制预应力混凝土空心方桩能否适应大吨位码头建设的需要,成为工程设计中需要解决的重要问题。

马鞍山长江公铁大桥主跨超千米三塔斜拉桥设计

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为主跨超千米的三塔斜拉桥。针对该桥建设标准高、荷载重、跨度大的特点,开展跨度布置、桥型方案、约束体系及主要构件研究。经综合分析比选,该桥最终采用(112+392+2×1120+392+112)m三塔钢桁梁斜拉桥,采用中塔设置弹性索、边塔设置阻尼器的约束体系。主梁采用上层板桁结合、下层箱桁结合的双层桥面钢桁梁,横向布置3片主桁,主桁采用N形桁式。桥塔采用钢-混组合结构,中塔为纵、横向均为A形的空间四肢构造,边塔为横向A形、纵向I形构造,中塔比边塔高25 m,桥塔基础采用ϕ4 m钻孔灌注桩。辅助墩、边墩采用横向门式墩,ϕ2.5 m钻孔灌注桩基础。斜拉索采用标准抗拉强度2100 MPa、ϕ7 mm的镀锌铝合金高强度、低松弛平行钢丝拉索。

利用浮托力弥补打桩船吊装能力的不足

针对混凝土大直径管桩沉桩施工时打桩船吊装能力存在不足的问题进行了分析,提出了利用管桩空腔排水产生的浮托力来弥补的措施。沉桩结果表明,这种方法是切实可行的,对类似工程的沉桩施工具有参考价值。