钢管桩高频免共振沉桩工艺在上海地区的应用及存在的问题分析

高频免共振沉桩工艺因其环境影响小、沉桩速度快、沉桩能力强等优点而在上海地区得到应用,并显示出良好的效果,但在实际工程中也遇到了部分桩沉桩困难的问题。依托上海某高架工程,从沉桩速度、土体强度及施工因素等方面入手,分析高频免共振沉桩工艺存在的问题,并得到一些初步结论。

基于免共振液压振动锤系统沉桩施工对周围环境的影响分析

结合上海市北横通道钢管桩施工实践,对免共振液压振动锤系统对周边环境的影响进行分析。通过对沉桩过程中土体位移、土体压力、孔隙水压力、土体分层沉降、土体振动和噪声等进行监测,得到了相应的监测数据。监测数据分析结果表明,免共振液压振动锤系统对周边环境的影响相当小,是一种科学、高效、绿色的施工方法。

无缝钢管桩内河水上沉桩施工技术研究

吴淞江工程(上海段)苏州河西闸工程位于上海嘉定区安亭镇的苏州河上,该水闸底板桩基础采用119(17×7)根φ1020无缝钢管桩,其中8(4×2)根兼做水闸深基坑支撑立柱桩。考虑到底板钢管桩沉桩顶标高(-4.4m)均在原泥面(-1.5m)以下(立柱桩除外),为了满足设计要求,高质量完成水上沉桩任务,现场采用了先在岸上将多节无缝钢管桩焊接拼接成整桩,然后打桩船吊装定位后振动锤沉桩至设计标高一次到位的水上沉桩施工技术。本文在结合现场实际选择合适的船机设备,定制专用送桩器,沉桩动态调整等多手段控制,顺利完成钢管桩工程沉桩作业,积累的经验以供类似工程项目参考。

受限水域及密实粉细砂地质条件下的钢管桩沉桩技术

本文主要对受限水域遭遇高密实度粉细砂层地质条件情况下,如何组织施工确保钢管桩顺利沉桩到位,进行了分析总结。通过对几种可能采取的施工方案进行了对比分析,最终选用了组装式起重船,利用液压振动锤顺利完成沉桩的方案。沉桩得以顺利进行,可供今后类似工程参考。

紧邻地铁隧道高频免共振液压锤沉桩施工技术

在紧邻地铁沿线周边进行作业时,对地铁的保护工作极其重要。以上海市某新建工程为例,介绍了在地铁50 m范围保护区内进行沉桩作业时,采用从荷兰ICE公司进口的高频免共振液压锤,在紧邻地铁隧道进行钢管桩沉桩施工的情况。阐述了高频免共振液压锤的工作原理,施工前的试验,施工过程中对地铁隧道的影响;并对该工艺的应用情况和实施效果进行总结分析。这些工艺成果可以为类似工程提供借鉴。

高频免共振液压振动锤沉桩对桩周土影响的研究

与传统工艺相比,高频免共振液压振动锤沉桩具备噪声低、振动小、免共振、低荷载、适用地质条件广且工期短的优点,近年来应用范围逐步扩大。依托上海市某工程项目,通过现场试验,分析其对于桩周土体的影响,结果表明:高频免共振液压振动锤长期振沉钢管桩使周围土体产生一定的沉降和侧移,并改变了桩周土压力和孔隙水压力;随着沉桩过程的不断进行,分层沉降、水平位移、土压力和孔隙水压力整体呈增大趋势。沉桩全部结束后,水平挤压位移最大达37 mm,上抬位移最大达35 mm,孔隙水压力最大增量达76 kPa,土压力最大增量达150 kPa,表明长期振动沉桩施工对于桩周土体水平位移存在一定影响,对土体竖直位移影响较小。沉桩结束后,土压力和孔隙水压力有恢复至初始值的趋势。

高频免共振锤沉钢管桩对周围土体影响的原位试验研究

为研究高频免共振锤沉钢管桩对周围土体的影响,以上海某工程为依托,进行了现场原位试验研究。试验采用直径为0.9m、长度为36m的开口钢管桩,对沉桩过程导致的距桩周不同距离处土体水平位移、分层沉降、土压力及孔隙水压力进行了测试和数据特征分析。结果表明:距钢管桩约2.0倍桩径范围内,水平位移较大,幅值达29mm;距钢管桩约1.0倍桩径范围内,分层沉降较大,幅值达37mm;距钢管桩约5.0倍桩径范围内,沉桩前后土压力及孔隙水压力增幅较大,分别最大达146kPa及106kPa。由此可知,高频免共振锤沉钢管桩不可避免的对桩周一定范围内的土体产生扰动,主要影响范围在5.0倍桩径以内。

钢管桩高频免共振法沉桩异常处理

以上海S3公路1标钢管桩沉桩施工为实例,简要阐述钢管桩沉桩异常概括、原因分析、处理方法和处理技术.钢管桩沉桩应充分考虑工程地质条件和钢管桩设计情况,选择合适的施工工艺和施工设备,以便能够顺利沉桩,保证工程质量.工程实践表明:工程采用的钢管桩沉桩异常处理方案可靠有效,可为类似情形的钢管桩沉桩异常处理提供一定的参考和借鉴.

免共振沉桩原位试验研究

为解决传统桩基施工过程中存在的环境污染、挤土效应、效率低及能耗高等突出问题,以某高架桩基工程为例,基于免共振液压振动锤系统沉桩施工工艺,通过原位沉桩试验测试、现场振动测试,研究钢管桩沉桩过程中桩周土体、地铁运行期间桥墩变形特征及其振动变化规律。研究结果表明:钢管桩沉桩过程中桩周土体水平位移集中分布在近地表0~2/3 L(L表示桩长)范围内,地表以下0~1/4 L范围水平位移较大,土体水平和竖向位移最大值分别为2.37 mm和3.13 mm,桥墩倾斜0.4‰~0.7‰,分析发现沉桩过程中挤土效应不明显;现场振动测试结果显示,当无地铁经过时桥墩振动速度最大峰值为0.823 mm/s,有地铁经过时为1.90 mm/s,充分表明沉桩过程对周边环境影响程度弱;实现了对环境“低影响”的效果,为沉桩施工新技术的研发提供理论和实践指导。

基于高应变试验的振沉钢管桩极限承载力特性研究

针对高频免共振液压振沉钢管桩极限承载力的估算问题,对比了桩基规范、上海规范以及公路规范在计算方法中的差异。对某改建工程现场6根试桩开展高应变试验,检测结果显示在休止期达到82 d时,试桩实测极限承载力已达到所有规范的要求;55 m试桩在36 d~91 d休止期内的承载力增长了约28.4%。休止期82 d对应的实测值接近于上海规范计算得到的极限承载力,偏差不超过2%。对应的休止期越长,试桩承载力恢复越为明显;规范中应进一步说明休止期对振沉钢管桩极限承载力的影响。

利用液压振动锤进行大直径钢管桩陆上的施工

本文以委内瑞拉卡贝略新集装箱码头项目钢管桩工程为例,探究了复杂地质状态下,大直径钢管桩的设备选型、施工方案、承载力恢复等细致化探究,能够为类似工程施工提供参考价值。

基于载荷试验的振沉钢管桩承载力研究

液压免共振锤沉钢管桩施工工艺在城市桥梁工程建设中逐步得到了较广泛的应用,其施工设备轻便、施工速度快,很好地满足了桥梁预制拼装施工的要求。针对液压免共振锤沉钢管桩竖向抗压极限承载力的预测问题,对比了现行各规范计算方法的差异。针对两根长度为50 m、外径700 mm的振沉钢管桩开展了静载荷试验,从试桩结果可以看出,振沉桩休止期42 d对应的实测极限承载力并未达到所有规范计算的极限承载力;休止期72 d对应的实测极限承载力相较42 d时增长了至少16%,达到了公路规范和上海岩土规范计算值。通过不同休止期试桩结果的对比分析,说明振沉桩的休止期不应小于42d,该值高于目前规范对静压桩和打入桩的推荐休止期;同时也说明现有振沉钢管桩极限承载力计算方法有值得改进之处;上海地区,当桩端持力层为密实砂土时,采用公路规范和上海岩土规范的计算方法是较合理的。

深中通道东人工岛内高速桥墩保护钢管桩施工研究

深中通道东人工岛基坑围护结构距离岛内桥梁承台最近只有1.27m。该沿江高速桥梁允许沉降量仅10mm,允许侧向位移6mm,基坑开挖深度达14.75m。因此,采用钢管桩对该高速桥中某些桥墩进行保护。论文以该高速桥的72号桥墩保护钢管桩的施工为例,对近海环境下桥墩保护钢管桩的施工过程及特点进行分析研究。

高频免共振液压振动沉桩钢管桩承载力研究

高频免共振液压振动沉桩作为从国外引进的一种新型的沉桩方法,随着设备性能的不断提升改进,技术日益成熟,近几年在国内较多大型基建项目上得到推广应用。其沉桩原理是基于高频振动破坏桩周土体降低桩侧摩阻力来实现快速沉桩,但土体的破坏会造成桩的承载力降低且恢复缓慢,从而导致承载力短期内难以满足设计要求。结合上海及周边地区城市快速高架路采用高频免共振液压振动沉桩施工工艺的工程案例,通过不同休止期高频免共振液压振动沉桩承载力检测成果分析研究承载力随时间的变化趋势,提出了一些经验可供类似工程的设计和施工参考。

厚散体状强风化花岗岩层中的沉桩施工

莆田海上风电项目试验风机的基础采用高桩混凝土承台,目的在于通过试桩为后续建设的风机基础选型提供依据。承台桩基采用打入钢管桩和嵌岩桩,钢管桩要求进入标贯70击的散体状强风化花岗岩层中7~11.5 m。文章主要介绍了钢桩可打性分析方法,通过采用D-250柴油锤和MENCK800S液压锤,顺利完成了沉桩,形成一套完整的沉桩施工工艺,可供类似工程施工参考。

越江隧道间隙的沉桩施工技术

结合工程实际,对在越江隧道间隙中进行沉桩的施工技术进行了介绍。针对极近隧道施工钢管桩的难点,采用环境友好度高的高频免共振振动锤和浮吊的施工技术,通过隧道变形监测等监测技术实时监测施工对隧道的影响情况,在高环境保护条件下顺利完成高难度沉桩作业,为今后类似项目的施工提供了借鉴。

上海地区高频免共振锤沉桩抗压承载力规范设计方法

振动沉桩作为一种通过振动锤产生周期性作用力以减弱桩周土强度并驱动桩身贯入的工法,在越来越多的工程中得到了应用。为更好地开展振沉桩相关的设计工作,需要了解振沉桩的单桩竖向抗压承载力,但目前关于承载力的研究主要集中在挖孔灌注桩、静压沉桩和锤击沉桩中,而验证振沉桩承载力的报道案例较少。因此,评价各规范对振沉桩承载力的预测结果有着明显的工程实际意义。通过报道上海地区4根振沉钢管桩的实例,依据静载试验和高应变试验确定的承载力与JGJ94—2008《建筑桩基技术规范》和DGJ08-11—2010《地基基础设计标准(上海市工程建设规范)》预测结果的对比,表明两规范对振沉桩的承载力均高估了约23%。同时指出高频免共振锤沉桩工艺在一定程度上降低了钢管桩的桩端阻力。

上海国家会展中心规模提升工程结构设计

介绍了上海国家会展中心规模提升工程的结构特点和难点,在不改变原结构的抗震性能及抗侧力体系的原则下,将本规模提升工程分为多个独立结构单元,采取不同的结构方案和技术措施。重点介绍了展厅工程和桩基工程模块。夹层展厅作为提升工程的主体,具有大跨度、重荷载楼面、施工作业条件限制多等特点,采用了箱形钢框柱-双向钢桁架结构体系;钢结构杆件板材厚度达100mm,针对厚板焊接节点进行了专项性能试验研究;采用了一种新型的钢管桩成桩工艺,使用后实现了高频免共振、噪声小、无泥浆、挤土效应小、对土体几乎无扰动、对周边建筑影响小、施工速度快、对环境友好等效果;引入了BIM技术进行模拟碰撞设计,实现了在过程中动态解决潜在问题;介绍了16m标高处平台和坡道模块以及附楼加固工程模块,通过细致工作,运用常规方法很好地实现了功能要求。