高桩码头建设中的大直径超长灌注桩后注浆工艺

钻孔灌注桩因其承载能力强、施工工艺简单、可钻透岩石、灌浆浆料灵活以及占地面积小等的特点,广泛应用于高桩码头建设中。文章结合某高桩码头,分析了大直径超长灌注桩后注浆技术原理,阐述了后注浆工艺、注浆效果及质量控制要点,得出一些有意义的结论,希望能对同类工程项目的开展提供些许理论帮助。

大直径超长灌注桩施工技术实践研究

钻孔灌注桩在建筑工程实践应用中表现出了突出的高承载力、高抗震性、低挤土效应等优势,成为桩基施工的重要发展趋势。与此同时,要充分发挥大直径超长灌注桩的技术优势,在实践应用中必须严格遵守施工技术标准要求,做好过程质量控制,如此才能达成理想施工效果。本文基于实际工程案例,研究了大直径超长灌注桩施工技术的实践应用,从施工各环节进行探讨并总结了施工技术要点。

上海中心大厦大直径超长灌注桩现场试验研究

中国在建第一高楼上海中心大厦(632 m)采用了直径为1 m、桩端埋深88 m的大直径超长灌注桩,有别于金茂大厦(420 m)、上海环球金融中心(492 m)另两栋超高层建筑所采用的钢管桩。通过现场试桩验证成桩可行性及承载力取值,试桩载荷试验加载至极限,采用分布式光纤量测桩身应变,同时为研究上海软土地区大直径超长灌注桩承载特性及荷载传递机理提供了有价值的数据。试验结果表明:试桩破坏前,Q–s曲线近似为线性,破坏时,桩体发生刺入变形;桩侧桩端联合后注浆桩与桩端后注浆桩在侧摩阻力分布及发挥性状方面存在显著差异;黏性土中桩侧摩阻力充分发挥所需桩土相对位移小于5 mm,砂性土中小于10 mm;桩土相对位移超过极限位移后,埋深较浅的黏性土中由于桩土相对位移大出现明显的软化现象;与规范值相比,有效桩长范围内浅部土层中桩侧摩阻力小于规范取值下限,深部土层中桩侧摩阻力达规范取值上限的2倍以上;试桩端阻比较小,表现出摩擦型桩特性;桩身压缩占桩顶沉降95%左右,桩顶沉降主要由桩身压缩产生。试桩试验为上海软土地区600 m超高层建筑首次采用灌注桩提供指导和技术支持。

洞庭湖软土地区大直径超长灌注桩竖向承载力试验研究

以洞庭湖软土地区某特大拱桥主墩桩基础为工程依托 ,进行了一试桩竖向静载荷试验 ,并基于所获得的现场实测数据探讨了软土地区大直径超长灌注桩的荷载传递机理和竖向承载特性。结果表明 ,软土地区大直径超长桩为典型的摩擦桩 ,其竖向承载力主要由桩侧摩阻力提供 ,而桩端阻力往往难以发挥甚至趋于零 ,设计计算时尚应重视桩身压曲稳定分析和桩顶变形验算。同时 ,建议根据上部结构对基础沉降的要求按桩顶容许沉降量来控制超长桩的竖向承载力 ,并基于线弹性 -全塑性桩侧荷载传递模型给出了相应的计算公式 ,以此获得的桩顶荷载位移计算曲线与实测值吻合良好 ,证明了该思路与分析方法的可行性。

大直径超长灌注桩弹塑性有限元分析

本文在对包含点面接触单元的弹塑性有限元模型进行分析和验证的基础上,以苏通大桥的大型灌注桩为例进行了数值模拟计算。结果显示,该包含点面接触单元的弹塑性有限元法是可靠的,能模拟桩土之间的大变形,其数值模拟结果可为工程的桩基设计提供依据。

大直径超长灌注桩水平承载性能的参数敏感性

大直径超长灌注桩是高规格建(构)筑物桩基工程的发展趋势,但有关其水平承载性能的研究还较少。依托江苏靖江文化中心大直径超长灌注桩建设项目,通过现场试桩试验获得了桩身水平受力及承载变形特征。采用孔压静力触探(CPTU)测试p-y曲线法构建了大直径超长灌注桩水平承载数值计算模型,在与现场试桩结果比对验证之后,进一步研究了桩径尺寸效应、桩顶嵌固形式、桩身倾角、竖向载荷对大直径超长灌注桩的影响规律。最后通过计算各影响因素的参数敏感度,实现了对大直径超长灌注桩水平承载性能参数敏感性的客观定量评价。研究结果表明:原位测试CPTU可以很好地应用于大直径超长灌注桩的水平承载分析,大直径超长灌注桩参数敏感度由大到小依次为:桩顶嵌固形式、尺寸效应、竖向荷载、桩身倾角。

对“上海中心大厦大直径超长灌注桩现场试验研究”讨论的答复

非常感谢刘韬、刘明振两位学者对“上海中心大厦大直径超长灌注桩现场试验研究”的关注和讨论（以下简称“讨论文”）。现就讨论的问题进行答复与进一步探讨。

基于桩侧广义剪切模型的大直径超长灌注桩承载变形计算方法

大直径超长灌注桩桩身变形较大,桩侧与土体易出现明显的界面滑移,传统剪切位移法难以适合其承载变形计算。基于大直径超长灌注桩桩–土剪切作用性状及桩侧摩阻力发挥特点,采用剪切位移和剪切滑移两阶段法描述其桩侧摩阻力发挥过程,形成桩侧广义剪切模型;在此基础上,采用传递矩阵增量方式建立大直径超长灌注桩承载变形计算方法,并给出计算参数的取值。该方法考虑了桩侧摩阻力发挥的非线性、桩端承载的非线性及桩身材料的非线性,并考虑了桩–土滑移后桩侧摩阻力软化特性及桩端后注浆对桩端承载性状的影响。工程实例计算结果与现场试桩实测值较为吻合,表明基于桩侧广义剪切模型建立的大直径超长灌注桩承载变形计算方法具有合理性与可行性。

天津软土地区大直径超长灌注桩泥浆循环利用技术的研究与应用

天津地区由于土层具有"三高一低"的特点,桩基施工多采用泥浆护壁成孔工艺。通过在背景工程中采用旋挖钻孔结合正反循环泥浆护壁工艺,避免了仅采用传统工艺造成的水资源浪费严重、泥浆排放量大、污染环境、再处理难度大等不足,取得了良好的社会效益和经济效益,为类似工程提供了可资借鉴的经验。

关于“上海中心大厦大直径超长灌注桩现场试验研究”的讨论

笔者认真拜读了王卫东等在《岩土工程学报》第33卷第12期上发表的《上海中心大厦大直径超长灌注桩现场试验研究》一文（以下简称“原文”），丰富的测试数据、详尽的理论分析使笔者受益匪浅。笔者在处理工程问题的过程中多次遇到与“原文”类似的现象：由于基坑太深，如果试桩前就将基坑开挖到设计深度，不仅使基坑长期暴露，产生大量工程问题，

沿海深厚软土层大直径超长灌注桩受力性状数值分析

沿海地区分布大量欠固结软土,具有高含水性、高压缩性、低渗透性等特点,修建于此类土体中的大直径超长灌注桩受后期地基土的固结影响较大。为分析大直径桩周土体固结对桩基受力的影响,该文以沿海高速公路(甬台温复线)桥梁桩基为例,应用Abaqus软件,建立填土荷载下桩土相互作用的三维有限元模型。通过数值模拟发现软土地基对桩基础产生负摩擦效应,负摩阻力、下拉荷载随时间的延长不断增大,二者在当土体固结度达到90%以上时趋于稳定,增加了桩基荷载,降低了桩基承载力,导致超长桩的承载性状由摩擦桩转为端承桩;同时中性点位置随土体固结不断下移,固结度达90%以上时基本保持不变。

黄河中下游地区大直径超长灌注桩静载试验与分析

为实现国道234焦作至荥阳黄河大桥静载试验64000kN超大吨位加载,设计了拉压锚法加载反力装置。3根不同长度试桩静载试验结果表明:达到单桩竖向抗压极限承载力时,对于桩长较短的试桩,桩顶沉降主要由桩端沉降控制;桩长中等的试桩,桩顶沉降中既有桩身压缩量,也含桩端沉降量,充分调动了桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥;超长试桩中,桩身压缩几乎占据了桩顶沉降的全部,桩端位移很小。超长试桩桩身下部土层侧摩阻力实测值要高于规范推荐范围上限值,试桩桩身上部粉细砂土层侧摩阻力达到极限值时的桩土相对位移为3~10mm,而下部粉细砂充分发挥侧摩阻力所需桩土相对位移要高于15mm。

大直径超长灌注桩侧阻力深度效应研究

为了研究黄土地区低阶地地基中超长灌注桩的承载性能、桩侧阻力分布规律及影响因素,对西安地区3根大直径超长灌注桩进行了单桩竖向承载力载荷试验,采用滑动测微计测试了桩身内力变化。试验结果显示:桩周以砂土为主的大直径超长灌注桩的Q-s曲线呈缓变型,单桩竖向抗压承载力大幅度高于规范经验参数法计算结果,大部分桩侧范围内的桩侧阻力均大于规范给出的经验标准值;存在临界桩土相对位移,在其两侧区间随着桩土相对位移的增加桩侧阻力表现出不同的变化规律;桩深对桩侧阻力影响明显,在同一地层中桩侧阻力随桩深的增加而增大,但增速逐渐降低,两者相关性较强。

山东省东明黄河公路大桥大直径超长灌注桩现场试验研究

山东省东明黄河公路大桥单桩竖向静载试验采用拉压锚法加载装置实现了45000kN超大吨位加载,为研究黄河中下游地区大直径超长灌注桩承载特性及荷载传递机理提供了有价值的参考数据。试验结果表明:两根试桩桩顶Q-s曲线均呈缓变型,表现出摩擦桩性状;桩顶在低竖向荷载作用下,桩身弹性压缩量占超长桩桩顶沉降量的绝大部分,该比重随桩顶竖向荷载的增加而减小;试桩加载至45000kN时,桩身弹性压缩量占桩顶沉降量的比例仍超过50%;由于桩侧土层侧摩阻力发挥的异步性,超长桩上部土层的侧摩阻力先于下部土层发挥;侧摩阻力发挥过程中,超长桩中部土层侧摩阻力软化效应严重,而深部土层侧摩阻力具有明显的增强效应,超长桩设计计算时应考虑不同深度土层侧摩阻力的软化效应或增强效应。

昆明春之眼商业中心大直径超长灌注桩施工关键技术

昆明春之眼项目主副塔基础采用大直径超长钻孔灌注桩,设计承载力高,施工难度大。施工过程中综合采用桩孔垂直度控制、多机联合成孔、泥浆循环利用、气举反循环二次清孔和桩端后注浆等技术,对桩基施工全过程进行有效控制,不仅钻孔质量达到设计要求,而且钻孔效率高,成本较低,施工经验可供类似项目借鉴。

软弱地层大直径超长灌注桩的钻孔垂直度控制研究

软弱地层大直径超长灌注桩具有直径大、长度长、地层支持力弱等特点,使得灌注桩的钻孔垂直度控制难度较大,难以保障灌注桩成桩质量。据此,本文将以某河面桥梁工程为例,指出软弱地层大直径超长灌注桩钻孔垂直度控制重点及难度,并由此介绍灌注桩的钻孔垂直度控制关键技术要点和检测技术方法,旨在为后续软弱地层大直径超长灌注桩的钻孔垂直度控制提供参考。

大直径超长灌注桩施工实现新突破 中铁十六局三公司湖杭高速公路1号标项目建设纪实

从太湖南岸向南望去,1条串联起申苏浙皖高速、申嘉湖高速、杭州绕城高速西复线、练杭高速等4条高速公路的南北向高速大通道——湖杭高速公路正在紧张建设中。2021年9月29日,中铁十六局集团第三工程有限公司(以下简称中铁十六局三公司)开始对湖杭高速公路1号标项目——织里东互通主线桥66号墩承台进行施工,拉开了该项目下部结构施工的序幕。

软土地区大直径超长后注浆钻孔灌注桩竖向承载力的试验研究

桩端后注浆是软土地区大直径超长钻孔灌注桩发展的必然趋势。依据软土地区某超高层建筑大直径超长钻孔灌注桩试桩的竖向抗压静载试验结果,通过对基桩的竖向极限承载力性状、桩身轴力传递特性以及桩侧阻力、桩端阻力发挥特性的分析研究,揭示了桩端后注浆对基桩承载性状的影响情况,深入探讨了软土地区大直径超长后注浆灌注桩的荷载传递机理和竖向承载性状,并提出了单桩承载力的估算方法。

海上大直径超长双护筒钻孔灌注桩施工工艺探究

大直径超长双护筒钻孔灌注桩施工有着承载力高、适应性强等多种优势,可用于多类地质条件的桩基施工中,但由于其工艺较复杂,对于技术也有着较高要求,故实际施工中存在一定的难度。本文从海上大直径超长双护筒钻孔灌注桩施工工艺、施工方法以及质量控制三方面探究了双护筒钻孔灌注桩施工实际应用,旨在提高成桩质量、保证工程质量及施工品质,同时为类似项目提供参考。

黏性土中大直径超长钻孔灌注桩承载性状及单桩沉降分析

基于太湖湖沼相沉积土地区某在建轨道交通工程的4根试桩现场静荷载和桩身应力测试试验,研究该地区大直径超长钻孔灌注桩竖向荷载下的侧、端阻力发挥特点,并利用一维杆系结构有限单元法与剪切位移法相耦合的混合法分析大直径超长钻孔灌注单桩沉降。研究结果表明:大直径超长钻孔灌注桩单桩受竖向荷载时,侧、端摩阻力发挥呈现从上到下逐步发挥的特点,且侧、端阻力非同步发挥,相互影响;侧摩阻力发挥极限值所需桩土相对位移为4~7 mm;应用可考虑桩周介质的非均质性、边界上剪切滑移非线性等复杂性质的有限元法和剪切位移法相耦合的混合法,可成功预测分析单桩沉降。