北京工人体育场密实砂卵石层水泥土复合管桩设计与施工

水泥土复合管桩一般应用于软土地基或粉土地区,在砂卵石地区应用较罕见。以北京工人体育场改造复建工程为例,通过研究水泥土桩在密实砂卵石层的成桩工艺和预制管桩静力压桩工艺,重点介绍了水泥土复合管桩在密实砂卵石层的应用。根据现场实际情况,在密实砂卵石层旋喷形成直径较大、混合均匀、强度较高的水泥土外桩,水泥土外桩完成后,在桩内同心静力压桩植入预制芯桩,形成水泥土复合管桩,解决了密实砂卵石层中水泥土外桩难以成桩的难题。通过对抗拔承载力和桩头进行设计,设计出一种桩底抗拔装置,并提出桩头钢筋后锚固技术,有效提高了单桩抗拔承载力及施工效率。对水泥土复合管桩施工技术进行了质量、经济及环境效益分析。结果表明,密实砂卵石层水泥土复合管桩施工技术避免了桩基施工中混凝土供应不及时和后期桩头大量剔凿的问题,减少了材料消耗,节能环保。

混凝土芯水泥土复合桩竖向动力响应分析

考虑一种由混凝土芯桩和水泥土外桩组合而成的强黏结混凝土芯水泥土复合桩,通过桩单元受力分析推导得到了混凝土芯水泥土复合桩的纵向振动方程,同时基于弹性动力学理论推导得到了桩侧摩阻力的级数解答以及混凝土芯水泥土复合桩在桩顶动载作用下的桩顶动阻抗解析解答。最后,通过数值算例和参数分析讨论了混凝土芯水泥土复合桩的半径、桩长和弹性模量以及桩侧土体的密度、剪切模量和黏性阻尼系数等物性参数对桩顶动阻抗的影响规律。结果表明:混凝土芯桩半径的减小有利于提升桩顶动阻抗;混凝土芯水泥土复合桩的桩顶动阻抗随桩长的增大而增大;混凝土芯桩弹性模量的增加对桩顶动阻抗具有负面影响;水泥土外桩弹性模量的增加对桩顶动阻抗影响较小;桩侧土体的密度、剪切模量和黏性阻尼系数的增大有助于提高桩顶动阻抗。