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。

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。

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。

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。

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。

某体育场超长结构的温度应力分析与预应力设计

某体育场采用混凝土框架结构体系,屋面采用钢桁架,底层看台由抗震缝分为四个结构单元,其中东西看台纵轴长度约241 m,为超长混凝土结构。由于混凝土收缩效应和季节温差效应,可能导致楼板在平面内产生较大的拉应力,从而产生裂缝。综合考虑混凝土徐变引起的收缩应力,以及季节温差引起的温度应力,对楼板应力进行了计算分析。分析结果表明:在混凝土自身收缩和外部温差作用下,楼板平台段和阶梯段越靠近中间区域拉应力越大,最大拉应力约3 MPa。根据应力分析结果,在平台段和阶梯段分别施加间距为600 mm和830 mm的无粘结预应力筋。经验算,预应力筋能够完全抵抗混凝土自身收缩和外部温差作用下楼板平面内的拉应力,避免结构在正常使用状态下产生有害裂缝,为超长混凝土结构设计提供了有效的设计建议。

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。

考虑地基基础协同变形的超长自由曲面预应力混凝土薄壳结构一体化分析

常规设计中,上部结构和地基基础一般分开考虑,上部结构设计时,不考虑地基基础的变形,上部结构的支座假定为铰接或固接;地基基础设计时,不考虑上部结构的刚度,仅将支座反力作用于基础之上。但对于复杂的结构,若不考虑二者的协同变形作用,可能会导致结构存在安全隐患。以超长自由曲面预应力混凝土薄壳结构——第十届中国花卉博览会世纪馆为例,详细分析了考虑地基基础协同变形的一体化分析方法。结果表明:考虑地基基础协同变形的一体化分析方法,对于结构设计更加合理;温度作用下,不考虑地基基础协同变形,结构设计偏保守;与实测数据相比,考虑地基基础变形后,壳体竖向位移的理论计算值与实际监测值吻合更好;考虑地基基础协同变形一体化分析时,需合理确定桩刚度。

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。

预应力高强混凝土管桩作为柱的冲击力计算方法研究

为探究适用于预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)作为柱的冲击力计算方法,采用落锤冲击试验装置进行了冲击试验,测得了4根PHC管桩试件的冲击力时程曲线,分析了撞击过程中的冲击力变化特点及冲击高度对冲击力峰值的影响。基于试验结果,使用4种冲击力计算方法计算了试验工况,并采用ABAQUS软件进行了仿真分析,比较了各计算方法的结果。研究表明:PHC管桩的冲击力时程曲线可定义为脉冲段、次脉冲段1和次脉冲段2这3个阶段;单、双自由度模型法的冲击力计算值与试验值误差较小,有限元模拟所得冲击力时程曲线与试验值吻合较好,可采用单、双自由度模型法或有限元模拟计算冲击力。

复杂地质条件下预应力高强混凝土管桩施工技术

介绍了预应力高强混凝土管桩的构造和施工技术,以及在复杂地质条件下的施工实践经验,总结了预应力高强混凝土管桩施工过程中出现的主要问题,并提出了相应的解决方案,指出未来的研究方向,以进一步优化预应力高强混凝土管桩的设计和施工技术。

混合配筋预应力混凝土管桩研究现状简述

近年来,在传统预应力混凝土管桩的基础上增配非预应力钢筋形成的混合配筋预应力混凝土管桩(PRC管桩)因为其较好的力学性能得到学者们的关注。为了解PRC管桩的研究现状,对PRC管桩的抗弯、抗剪和抗震性能研究成果及其在工程中的应用案例进行了综述,以期为PRC管桩的优化设计提供借鉴与参考。调研结果表明,PRC管桩在基坑支护方面的应用达到了良好设计预期。相比传统管桩,PRC管桩的抗震性能显著改善,其延性和抗弯承载力也有显著提高,然而,抗裂和抗剪性能的改善并不明显。