GB/T 13476-2023《先张法预应力混凝土管桩》主要条款解读

新修订的国家标准GB/T 13476—2023《先张法预应力混凝土管桩》已于2024年3月1日实施。为便于该标准的各使用方准确理解标准条款的具体含义,正确贯彻实施标准条款的具体要求和规定,介绍了该标准的修订背景和意义,并对标准的主要条款进行了解读。

轴力对预应力高强混凝土管桩抗震性能的影响

目的研究轴力和往复荷载作用下预应力高强混凝土管桩的抗震性能,为预应力高强混凝土管桩的设计和实际工程应用提供参考依据。方法应用ABAQUS有限元软件对预应力高强混凝土管桩进行有限元模拟,并与已有试验结果对比,两者吻合良好,验证了模型的准确性。在此基础上,研究轴压比和有无普通钢筋及普通钢筋直径对预应力高强混凝土管桩滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性及耗能能力的影响。结果配置普通钢筋可以提高预应力高强混凝土管桩的承载能力和延性,对刚度影响不大;随着轴压比的增加,预应力高强混凝土管桩的承载能力逐渐提高,但延性变差,轴压比为0.45时,预应力高强混凝土管桩发生脆性破坏。结论配置普通钢筋可以有效改善预应力高强混凝土管桩的抗震性能,预应力高强混凝土管桩的轴压比不宜超过0.3。

预应力钢筋混凝土管桩在深基坑支护工程中的应用

为保证深基坑支护工程的整体稳定性,以某建筑项目的深基坑支护工程为例,从技术角度研究预应力钢筋混凝土管桩在深基坑支护工程中的应用。依据工程的地质勘测情况以及施工难点,设计混合配筋预应力混凝土管桩以及该管桩的深基坑支护体系;按照施工工艺流程完成施工后,分析预应力钢筋混凝土管桩的应用效果。结果表明:管桩的刚度模量在2.0×10~4kN/m~3以上,抗倾覆系数均在1.2以上,深基坑支护水平位移低于30mm,说明预应力钢筋混凝土管桩在深基坑支护工程中具备较好的稳定性和承载性,能够提升深基坑支护工程的整体支护效果,降低支护体系的位移变形情况。

非挤土嵌岩预应力高强度混凝土管桩的桩端承载性能研究

施工装备和工艺的不断创新使得非挤土嵌岩预应力高强度混凝土(prestressed high-strength concrete,简称PHC)管桩逐渐得到推广和应用。为揭示嵌入中微风化岩PHC管桩的桩端承载机制,以随钻跟管工法桩为背景,基于泥质粉砂岩地区5组桩径为500 mm的PHC管桩桩端现场静载破坏性试验,分析了不同条件下嵌岩PHC管桩的桩端承载性能及宏观破坏模式,并提出桩端承载力计算方法。试验表明:对于采用敞口桩靴的PHC管桩,未封底时,敞口桩靴削弱了PHC管桩桩端承载性能,呈现刺入岩基的破坏,极限荷载下桩端沉降为11~15 mm;混凝土封底后,显著提高了桩端承载性能,极限承载力较非封底时提升340%,封底混凝土和桩靴的桩端阻力分担比分别为78%和22%,桩端呈整体剪切破坏。基于Hoek-Brown强度准则,提出了嵌岩PHC管桩桩端承力简化计算方法,计算精度得到了试验验证,可供非挤土嵌岩PHC管桩的设计与施工参考。

预应力混凝土管桩受力性能研究

预应力混凝土管桩常应用于软弱土层,而管桩的受力性能会影响建筑工程的安全。因此,准确掌握预应力混凝土管桩的受力性能,对建筑工程非常重要。本文结合工程实例,通过数值建模分析预应力混凝土管桩的受力性能,探究不同条件对管桩受力性能的影响。结果表明,数值模拟结果能够客观反映管桩受力情况,桩身最大弯矩随着混凝土弹性模量增加而变大,当桩头受到约束时,最大弯矩随深度增加而变大,之后迅速变小。在施工设计过程中,考虑弯矩荷载可延长管桩使用寿命,桩长对管桩受力性能影响较小,模拟结果可为后续施工提供参考。

某建筑工程预应力混凝土管桩施工振动监测与承载力分析

为探究预应力混凝土管桩施工对周围环境的影响,以福州市长乐区某建筑工程为背景,在考虑场地土类型影响的基础上进行预应力混凝土管桩施工振动监测,并通过竖向抗压静载试验分析预应力混凝土管桩承载力是否满足设计要求。结果表明,预应力混凝土管桩施工对周围环境的影响与场地土类型有关,中硬土上管桩施工对周围环境的影响最大,中软土次之,软弱土最小;所选试验桩的Q-s曲线均为缓变型曲线,且试验结果均满足设计要求。

预应力混凝土管桩桩长对其承载性能的影响分析

预应力混凝土管桩作为土木工程的重要基础结构元素,在各类工程中扮演着关键的角色。桩长作为一个重要参数,直接影响到管桩的承载性能、变形性能以及整体工程经济性。以某西南环A5标段项目为研究背景,通过现场的四组长短桩的载荷试验,从桩侧摩阻力、桩端阻力、侧摩阻力与端阻力的荷载分担比例等角度,分析预应力混凝土管桩桩长对其承载性能的影响。

预应力混凝土管桩静压法施工在水利工程中的应用分析

在水利工程中,预应力混凝土管桩通过嵌入混凝土褥垫层,可有效处理好整体抗滑移现象,实现刚性的管桩与柔性的自然地基基础之间的良好过渡和有机结合。此外,该方法还可阻止管桩壁的毛细现象,提高了工程的安全性和使用寿命。该技术在黑茨河口节制闸水利工程中的应用,不仅缩短了工期,还保证了工程的质量和安全,展示了预应力混凝土管桩在水利工程中的显著优势。

沿海环境下预应力混凝土管桩耐久性寿命预测

通过预应力混凝土管桩所处沿海环境水样和土样的试验结果,确定其所在环境类别和作用等级,然后结合预应力混凝土管桩氯离子含量、28 d氯离子渗透系数和JTS 153—2015《水运工程结构耐久性设计标准》中关于耐久性寿命预测模型关键参数的取值规定,实现采用JTS 153—2015《水运工程结构耐久性设计标准》中的寿命预测模型对既定工况下预应力混凝土管桩耐久性进行寿命预测的目的,最终判定预应力混凝土管桩是否满足设计使用年限要求。结果表明:预应力混凝土管桩在既有工况下,采用JTS 153—2015《水运工程结构耐久性设计标准》规定的方法计算得出其耐久性寿命预测值为67.75年,满足设计使用年限50年的要求。

地质坚硬条件下预应力高强混凝土管桩施工技术

预应力高强混凝土管桩施工技术适用于场地土质地质坚硬无法正常静力压桩的施工项目,能够有效提高地基结构的稳定性,进一步提高建筑结构的承载力。因此,地质坚硬条件下,预应力静压管桩施工技术的要点和质量控制措施具有重要意义。

预应力混凝土管桩与承台新型连接节点受力性能分析

目的 为了改善预应力高强混凝土管桩与承台连接节点的受力性能,开发一种新型连接节点。方法 笔者在原有PHC管桩和PRC管桩与承台连接节点基础上,通过增设钢套模,在桩端和承台交接处预留出锥形空隙,避免桩端转动挤压承台造成承台破坏;基于两个预应力高强混凝土管桩与承台连接节点试验,采用ABAQUS对节点的受力性能进行分析。结果 在桩端和承台交接处预留锥形空隙,节点的承载能力没有明显的降低;桩端的压应力有所减小,桩端周边承台混凝土压应力大幅减小;桩端锚固钢筋、桩身预应力钢筋、普通钢筋应力状态与未加钢套模相比无明显变化;节点的传力机理无明显变化。结论 在桩端和承台交接处预留锥形空隙,可有效减小桩端转动对承台的挤压作用,避免承台在桩端转动时出现破坏。

第四系地层预应力混凝土管桩承载性状现场试验研究

基于印尼某工程15根预应力混凝土管桩(PC管桩)的单桩竖向抗压、抗拔及水平静载荷试验,分析PC管桩分别在竖向荷载和水平荷载作用下的承载特征,揭示不同荷载水平下PC管桩的承载力发挥机制。基于单桩竖向抗压极限承载力预测模型,对比分析指数曲线模型、双曲线模型及调整双曲线模型的可行性,并对PC管桩单桩竖向抗压极限承载力进行预测;结合水平静载试验,探讨地基土水平抗力系数的比例系数m的取值问题。研究结果表明:PC管桩单桩竖向抗压承载力主要取决于桩端持力层的支承力,同时也受桩径、桩长的影响较大;PC管桩的竖向抗拔承载力主要取决于桩侧摩阻力,桩径越大、桩长越长,单桩竖向抗拔承载力越高;PC管桩水平承载力主要取决于桩侧土体的力学性质。就本试验而言,指数曲线模型对单桩极限承载力的预测最精确;m在桩顶水平位移超过10 mm时变化平稳并逐渐收敛为常数,通过试验结果反推的m接近甚至超过JGJ 106—2014中推荐m的上限值。

铁路新型标准混凝土箱梁预应力锚固区力学行为精细化研究

标准混凝土箱梁在我国铁路建设中得到了广泛应用。铁路应用某新型标准混凝土箱梁,采用单排大吨位的预应力锚固形式,共计在梁端设置了17个预应力锚固区。相较于武广客专等应用的双排预应力钢束标准混凝土箱梁,其腹板预应力锚固区的局部应力分布及精细化力学行为值得进一步研究。通过建立新型标准混凝土箱梁空间有限元模型,考虑材料的非线性行为,对箱梁端部预应力锚固区的局部应力场及裂缝开展高精度计算分析。研究结果表明:预应力钢束张拉过程中锚固区混凝土最大主压应力位于N6(腹板最上部预应力钢束)的喇叭口边缘,为33.45 MPa;最大主压应力小于其抗压极限强度值,集中在喇叭口的环向范围内,整体呈现区域小、收敛快的分布形式;标准混凝土箱梁的主拉应力值随预应力钢束张拉不断增大,其中N3(腹板最下部预应力钢束)区域的主拉应力变化最为显著,张拉完成后,锚固区混凝土最大主拉应力达到了混凝土抗拉极限强度,主要分布于锚垫板四周,最大裂缝出现在N6锚垫板上边缘的两角处,裂缝宽度为0.088 mm。混凝土封锚可有效降低预应力锚固区的开裂风险,但在实际服役环境中仍应对此区域进行重点关注。

预应力混凝土管桩加固软土地基效果及参数影响分析

采用数值模拟的方法分析了预应力混凝土管桩加固软土路基的效果,并对相关参数影响进行了分析,得到以下结论:分层填筑过程中数值模拟值与现场监测数据误差均在10%以内,说明数值模拟结果的可靠性;加固前路基沉降比较集中,路基水平位移较大值集中在路基坡脚处;加固后地基沉降大幅度降低,路堤坡脚水平位移明显减小,保证了路堤的安全;增大桩长和减小桩间距均可以有效降低路基沉降,但这种方法降低的沉降是有限的,设计和施工过程中要根据地质和工程条件合理设计参数;通过设置桩帽,使得桩体承载能力增大,降低了桩间土分担荷载,增加了桩体承载能力,减小了路基沉降。

预应力混凝土管桩桩底注浆技术研究综述

预应力混凝土管桩近年来在我国工程行业上应用广泛,桩底注浆技术作为管桩注浆方法中不可或缺的一类,对于提高单桩承载力、改善持力层条件、提高桩端阻力,以及提高桩土的整体性有着不俗的价值。本文对预应力混凝土管桩的基本情况进行介绍,回顾了预应力混凝土管桩的国内外发展历史,对预应力混凝土管桩桩底注浆技术研究现状展开分析,并对目前预应力混凝土管桩桩底注浆技术研究中的不足提供建议。

预应力混凝土薄壁管桩用于地基处理工程的设计

为研究预应力混凝土薄壁管桩在地基处理工程中的适用性与优越性,利用德州某一地基处理工程设计实例为研究对象,详细对比分析了CFG桩复合地基与预应力混凝土薄壁管桩复合地基的优缺点与适用性,表明预应力混凝土薄壁管桩复合地基更适合该工程。基于该地基处理工程实例,详细阐述了预应力混凝土薄壁管桩用于地基处理工程的设计与计算过程,公式计算与理正岩土计算的结果均表明预应力混凝土薄壁管桩可有效提高地基承载力、减少地基沉降量。通过计算验证了预应力混凝土薄壁管桩复合地基的优越性与适用性,可为类似地基处理工程的设计提供参考。

预应力混凝土管桩与承台连接节点弯矩变化测试研究

预应力混凝土管桩是目前较多施工场所必不可少的材料之一,分析管桩连接节点的抗弯能力,可为施工提供一定的安全保障。从5 m预应力混凝土(PHC)管桩中截取部分截桩,以此作为试验管桩,设计2个管桩与承台的连接节点试件,在连接节点试件与管桩上装置传感器,采集加载后的数据,并计算开裂弯矩与极限弯矩变化,得到试件加载特征。结果表明,试件1的承载力较强,2组试件的底部应变明显大于试件的中部与顶部,试件顶部受加载影响较小。当单向加载不断增大,2组试件的跨中挠度与挠度增长率随之提升,逐渐发生底部位移,但试件1的挠度变化较小,在管桩东西侧装置传感器,经双向载荷加载后,2组试件的锚固钢筋同时发生应变,配备预应力筋能大大增强管桩的抗弯性能。

预应力混凝土管桩竖向承载特性数值模拟研究

随机选取2根不同桩径、桩长的PHC管桩进行静载试验及其数值模拟,将现场静载试验结果与数值模拟结果进行对比分析,探讨静载试验数值模拟方法的适用性。在其他条件不变的情况下,探讨桩长、桩径、土层弹性模量和桩土摩擦系数等参数对桩基承载性能的影响。

预应力混凝土管桩打桩施工振动影响研究

结合应用预应力混凝土管桩处理高速公路软基础的工程实践,针对预应力混凝土管桩打桩施工中产生的振动影响问题,采用了仪器监测和理论分析相结合的研究方法,监测方案为在个别建筑物进行实时监测并采用线性布点,理论分析采用基于萨式公式的数学模型并应用最小二乘法进行回归分析,最终得到了本次打桩施工对附近建筑物的影响范围,同时也为解决相关工程问题提供了借鉴和参考。

预应力混凝土管桩在桥梁桩基施工中的应用研究

结合某桥梁工程,论文对预应力混凝土管桩的应用优势展开分析,详细研究了预应力混凝土管桩应用于桥梁桩基的施工要点,及施工过程中的注意事项,如加强管桩质量控制,合理选用打桩设备,规范打桩、管桩焊接时的施工工艺。