循环温度场作用下PCC能量桩热力学特性模型试验研究

PCC能量桩是河海大学岩土所开发的一种新型能量桩技术。在常规桩基静载荷模型试验基础上,将PCC能量桩放置在南京典型砂土中,并通过导热管内水体的循环对模型桩体施加温度场,以模拟PCC能量桩在实际运行过程中的承载力特性与受力机制,PCC能量桩先加载至工作荷载(极限荷载的一半),再施加热-冷循环一次,最后加载至极限荷载,测得不同温度下PCC能量桩的荷载-位移关系曲线、桩身应力-应变关系曲线等变化规律。试验结果表明,能量桩换热过程中,热量更容易从桩体传向土体(即夏季模式的热循环);热循环及制冷循环都明显改变了桩顶位移值,且往复循环作用下产生的塑性变形不能完全恢复,其积累变形可能危害上部结构安全;桩身受温度场作用产生的热应力相对较大,且不同约束条件下其变化值有所差异;在制冷循环下,桩底部甚至可能产生较大拉应力。

大直径现浇混凝土薄壁筒桩在围海工程中的应用研究

介绍了大直径现浇混凝土薄壁筒桩的特点及其单桩承载力的计算、筒桩结构海堤的设计计算及海堤的施工流程.该桩型质量可靠、造价低、承载力高,能有效地提高地基承载力和减小地基沉降,非常适合于在围海工程中应用.

水平静力荷载作用下桩伴侣工作性状有限元模拟及与无伴侣构造形式的比较分析

借鉴现浇混凝土大直径管桩(PCC桩)水平承载足尺试验和数值模拟的成果,建立水平荷载作用下多个构造形式有无伴侣的单桩有限元数值模型。对比计算与分析表明,对于低承台桩基设置桩伴侣可确保承台向地基土传递水平荷载,成倍减小基桩的应力和位移;对于桩身范围地基土模量低的低承台桩基的水平承载性状也有一定的改善;配备桩伴侣后,将桩与承台的连接方式由刚接改为铰接也能大幅度减小桩身内力,桩顶与承台的距离可单纯考虑竖向承载力和变刚度调平基础底板沉降的需要;设置桩伴侣后可取消褥垫层;桩伴侣的高度变化对水平荷载作用下桩内力和位移影响很小;在罕遇地震等荷载工况下,桩伴侣可作为耗能构件,首先牺牲伴侣,避免或延迟桩头的破坏。

海港大管桩力学性能实验测试与反演研究

利用光纤光栅传感技术,在现场对大管桩在外载作用下的变形情况进行了测试．根据实验测试结果,利用数值法反分析大管桩力学性能参数,同时得到大管桩接缝处的环氧树脂材料对大管桩整体力学性能影响很小．反演出的合理的力学性能参数为大管桩的正确受力分析以及健康诊断提供了依据．

喷涂聚脲弹性体技术在海港码头预应力大管桩上的应用

针对北仑电厂预应力大管桩表面潮湿,需候潮作业,施工条件复杂,施工作业时间短的特点,从表面处理、参数的设定、喷涂施工、质量控制及验收和存在问题及解决方案等方面,介绍了喷涂聚脲弹性体技术在已建海港码头预应力大管桩表面防腐保护工程中的应用情况。可为类似结构物的设计、施工、维护及管理提供参考。

后张法混凝土大管桩分批张拉预应力损失特性研究

为实现精细化施工,需考虑后张法预应力混凝土大直径管桩分批张拉过程有关预应力损失。以某改进型混凝土管桩张拉全过程的预应力损失发展为例,对多钢束分批次张拉工序造成的预应力损失和控制应力进行理论推导,并对由混凝土收缩徐变、钢筋应力松弛和桩端边界引起的预应力损失进行了试验和对比分析。结果表明:前次张拉的预应力在紧邻的后次张拉影响下损失最大,之后损失变化量趋于平缓,分批次张拉预应力损失率与理论结果相符;该类桩型分批次张拉应力损失率最大约10%;改进型管桩中与时间相关的预应力损失和有效预应力传递长度较规范设计值偏小。

大管桩与抛石体相互作用的模型方试验研究

高桩码头施工中的抛石过程会对大管桩的受力产生较大的影响,这将给码头的正常使用带来隐患。模型实验用沙子模拟抛石体,用PVC管模拟大管桩,利用应变片电测技术,测量了不同工况下PVC管中的应变,并分析得出了作用在PVC管上载荷的分布规律。通过模型实验,给出了大管桩与抛石体相互作用的经验公式,并指出引起PVC管侧向弯曲的主要原因是沙子对PVC管存在侧向集中力,产生该集中力的原因是PVC管前后沙子高度差的存在。此外,通过验证实验和数值模拟,得出了与模型实验相同的结论,从而进一步证明了模型实验所得规律的正确性。

港口后张法预应力混凝土大管桩生产中压力灌浆质量控制

针对港口后张法预应力混凝土大管桩灌浆生产的质量控制,做了压浆料配比、生产及施工工艺条件对比试验。试验结果表明:压浆剂和水的用量对浆体稳定性影响显著,现场原材料试验确定压浆料配比对压力灌浆生产质量控制是非常必要的;正确的生产、施工工艺可有效提高浆体密实性,不仅是压力灌浆生产质量控制的关键过程,还是实现结构安全性、可靠性与耐久性的有利保障。

大直径旋挖钢管混凝土桩滑坡应急抢险与工后变形监测

2011年8月23日,成(都)—雅(安)高速公路K1920+416处发生大型滑坡灾害,导致成雅高速公路断道约15天,该滑坡为"软弱基座式"压致拉裂型滑坡。为加快抢险施工进度,在国内首次采用大直径旋挖钢管混凝土桩进行滑坡应急处治。通过三维有限元数值模拟优化钢管混凝土桩滑坡加固处治方案,并结合工后滑坡地表位移监测,验证了滑坡应急处治工程的有效性,为滑坡应急整治提供一种高效工程治理措施。

软土地区PHC长桩单桩极限承载力的灰色预测

以软土地区长径比超过60的PHC长桩为对象,根据灰色系统理论,建立PHC管桩单桩荷载-沉降的GM(1,1)模型以及相应的精度校验和承载力校验标准,利用工程桩的有限实测数据进行PHC单桩极限承载力预测。结果表明:对软土地区长细比超过60的PHC长桩,无论其Q-s曲线是缓变型还是急降型,模型的预测精度均较高,能满足工程要求。

预制预应力混凝土空心方桩在大吨位码头应用分析

随着港口工程建设的发展,船舶的大型化,对航道等级、水深及大型深水泊位的建设提出了更高的要求。由于码头前沿水深的进一步增加,高桩码头中的桩基础自由站立长度加长且荷载增大,设计中常采用大直径管桩基础替代原有的预应力混凝土方桩基础,但其造价较高。预制预应力混凝土空心方桩能否适应大吨位码头建设的需要,成为工程设计中需要解决的重要问题。

利用浮托力弥补打桩船吊装能力的不足

针对混凝土大直径管桩沉桩施工时打桩船吊装能力存在不足的问题进行了分析,提出了利用管桩空腔排水产生的浮托力来弥补的措施。沉桩结果表明,这种方法是切实可行的,对类似工程的沉桩施工具有参考价值。

预应力混凝土大直径管桩的动力测试

采用高应变试验的方法,对准1 400 m m 预应力混凝土大直径管桩进行现场测试,了解其承载力、沉桩时拉应力、压应力和桩身输入能量等参数,验证了这种桩的设计合理性和施工可行性。

组合桩沉桩机理研究

探讨了组合桩的沉桩特性,研究了组合桩与均匀桩在沉桩时的不同,提出了组合桩的组合方式。

大直径长管节预应力混凝土管桩抗弯性能试验研究

为了深入研究大直径预应力管桩的力学性能,通过室内试验测试准1 400 mm预应力混凝土大直径管桩本身及接头抗弯及开裂性能,了解其承载力、抗弯强度及开裂发展规律,对大直径预应力混凝土管桩是否满足设计要求进行研究,验证其设计合理性和使用安全性。试验结果表明:大直径管桩桩身及管节接头实际抗裂强度均超过设计值,其中接头抗裂强度低于管身,但超出设计值的24%,桩身及管节接头极限抗弯强度超出设计值的11%以上。研究成果可为其推广应用提供理论支撑。

北京南站工程综合施工新技术

北京南站工程是集国有铁路、地铁、市郊铁路和公交、出租汽车等市政交通设施为一体的大型综合交通枢纽,也是我国建成通车的第一条高速铁路始发车站。施工中克服了工程体量庞大,工期紧,站房地下结构形式复杂独特,钢结构安装难度大等难点,采用了大直径旋挖钻孔灌注桩技术、轨道层高支模技术、大体积混凝土技术、钢管自密实混凝土技术、轨道层动荷载下钢筋连接技术、空间钢结构安装技术、既有线安全施工防护、群塔作业防碰撞技术、绿色新能源等应用技术。"北京南站综合技术成果"通过专家组鉴定,该课题整体施工技术达到国内领先水平,其中大跨度空间钢结构施工技术达到国际先进水平。

孟加拉国帕德玛大桥施工关键技术

孟加拉国帕德玛大桥为双层桥面公铁两用桥,主桥为连续钢桁组合梁桥,桥跨布置为6×(6×150)m+1×(5×150)m。单个桥墩基础采用6根∅3.0 m、倾斜度为1∶6的大直径钢管斜桩;上部结构为全焊接连续钢桁梁-胶拼桥面板组合梁结构。钢管斜桩采用岸上分段制造,浮运至墩位处采用水上定位平台+多层导向架分2节插打的方案施工;上部结构钢桁梁采用整孔制造、整孔架设、逐孔合龙的方案施工。施工过程中下部结构采用水上定位平台及多层导向架施工技术,确保了钢管斜桩的快速插打和施工精度;通过桩内取土置换以及桩侧、桩底压浆技术,提升了桩基承载力,有效解决了桥址地质条件差等问题。大跨度连续钢桁梁采用工厂全焊接整孔制造、现场整孔架设技术,保证了钢梁制造质量和架设工期;桥面板施工采用岸上预制、现场安装的方法,减少了桥上现浇作业量及高空作业风险,保证了施工质量。

改进型大管桩分批张拉预应力损失的试验研究

为一次性完成后张法预应力混凝土大管桩多股钢束张拉,使各钢束应力达到设计控制应力且分布均匀、实现精细化施工,对分批张拉过程的预应力损失量进行了理论分析,并通过某型号的改进型大管桩分批次张拉过程进行了试验测试。研究结果表明分批次张拉效果良好,各预应力损失率与理论结果基本相符。

高桩码头不均匀沉降模型实验与数值模拟

以使用5年以上的高桩码头的大管桩为研究对象,采用模型实验的方法对大管桩的不均匀沉降进行了系统研究.首先通过量纲分析,确定模型实验的各个物理量和相关参数,以及模型材料(PVC管)等;然后利用电测技术,经过大量实验,获得大管桩的不均匀沉降量和变化规律;同时,利用数值模拟,分析了大管桩不均匀沉降变化规律,验证了模型实验结果的可靠性,说明了利用数值模拟方法分析大管桩不均匀沉降是可行的.

HLC-VII压浆剂在港口后张法预应力混凝土大管桩生产中的应用

主要介绍了HLC-VII压浆剂的自身特性及其用于港口后张法预应力混凝土大管桩生产中的施工技术特点、技术要求和施工效果。应用结果表明:HLC-VII压浆剂为水泥用量3%时,浆体出机流动度18s,24h竖向膨胀率0.12%,抗压强度7d达63MPa、28 d达82 MPa,满足GB/T 25182—2010《预应力孔道灌浆剂》中对压浆材料的技术性能要求,确保了港口后张法预应力混凝土大管桩灌浆生产质量。