螺锁式预应力混凝土方桩连接接头受剪性能研究

为了提高混凝土预制桩现场拼接的施工质量和施工效率,研发了一种新型预应力混凝土方桩的螺锁式机械连接接头。螺锁式机械连接件的拉伸试验验证了该连接件具有良好的抗拉性能。对两种类型共6根预应力混凝土方桩连接接头试件开展足尺受剪性能试验,研究了其受剪承载力、裂缝开展以及破坏形式。试验结果表明:预应力混凝土方桩连接接头试件的极限受剪承载力试验值均远大于桩身的受剪承载力计算值;加载过程中试件的纯弯段竖向裂缝先于弯剪段斜裂缝出现,最终试件破坏形式分为桩身正截面受弯破坏和接头斜截面受剪破坏。

螺锁式预应力混凝土异型方桩连接接头受弯性能研究

为实现桩体内受力主筋的有效连接,研发了一种新型螺锁式预应力混凝土异型方桩连接接头。通过3种规格异型方桩连接接头试件的足尺受弯性能试验,研究了方桩接头试件的抗裂性能、承载能力和破坏形式。试验结果表明:受弯试验测得的各螺锁式预应力混凝土异型方桩连接接头试件极限抗弯承载力均大于理论计算得到的各试件桩身极限抗弯承载力;受弯破坏发生在试件跨中连接接头部位,拼接界面底部螺锁式机械连接件因预应力钢棒或预应力钢棒镦头被拉断而失效,受压区混凝土未出现明显压碎现象。

高性能异型预制桩与水陆两用施工装备成套技术研发及应用

项目组针对传统混凝土预制桩存在抗拔、抗水平承载力低及预制桩焊接接头质量难以保证等不足,易给建设工程埋下质量安全隐患,开展了高性能异型预制桩与水陆两用施工装备成套技术研发。采用室内模拟试验、数值分析和工程实践验证等方法,在新桩型研发方面,研发了螺锁式无端板预应力混凝土异型预制桩、纤维增强复合筋材与预应力钢筋混合配筋的新型复合配筋管桩等新桩型;在理论和设计方面,提出了异型管桩的竖向极限承载力和沉降计算公式;结合现场测试成果,提出了一种基于静力触探试验指标的开口异型混凝土预制桩承载力设计计算方法;在施工装备方面,研发了一种能够同时在陆地、水域、沼泽地等区域行走施工的新型水陆两用自行式打桩机。研究成果已在建筑、交通、水利、能源等多行业近千项工程中得到成功推广应用,经济社会环境效益显著。