鄂东长江公路大桥北主塔墩超长嵌岩桩施工

鄂东长江公路大桥北主塔墩采用群桩基础，共设33根在覆盖层内直径2．8m、基岩内直径2．5m的钻孔灌注桩，桩长71m，入岩深度38～44m，地质条件复杂。采用KP3500及金泰GW-35钻机进行钻孔灌注桩施工，钻孔泥浆采用优质PHP膨润土泥浆。钻进成孔主要分护筒内钻进、护筒以下覆盖层钻进和基岩内钻进3个阶段。采用2次清孔工艺，确保沉渣厚度达到设计要求。钢筋笼按照12m标准节段分6节利用长线法同槽加工成型，采用动臂吊机起吊和就位。钻孔桩水下混凝土由拌和站集中拌制，混凝土搅拌运输车运送到墩位混凝土卧泵旁采用刚性导管法泵送浇注。

南京夹江大桥主塔基桩承载性状分析

应用南京夹江大桥主塔两根试桩的大吨位静载荷试验成果,采用ANSYS有限元计算,对超长大直径嵌岩桩的承载性状进行分析,包括桩顶沉降、桩端阻和桩侧阻的分配与发挥,并对最佳嵌岩深度进行讨论。结果表明,超长大直径嵌岩桩一般为端承摩擦桩,桩端阻力不容忽视,当桩处于极限时,上覆土层的侧阻力已经发挥至极限,而嵌岩段阻力仍有一定潜力可挖。利用ANSYS模拟后发现,嵌岩段的侧阻力非线性特征明显,且呈现"两头大,中间小"的特征。同时,通过对不同嵌岩深度的研究,认为仅通过增加嵌岩深度来控制桩顶沉降作用不明显,软岩地区的嵌岩桩嵌岩深度可不必拘泥于规范所限的不大于5D。最后根据静载试验和有限元分析结果,对原设计提出了修改建议。

穿越巨厚卵石层超长嵌岩桩施工技术与成桩质量分析

介绍温州高350m的超高层建筑超长嵌岩桩穿越地层中夹有约40m巨厚卵石层的施工实例。从钻机选择、不同地层中的钻进方法、穿越巨厚卵石层的施工措施、泥浆配制、清孔方式等方面,详细阐述桩长超过100m的超长嵌岩桩施工技术,并结合成孔时孔径检测和成桩后超声波检测结果,分析试桩成孔质量和桩身混凝土质量,同时利用大吨位静载试验分析超长试桩的受力特性。实践表明:超长桩成孔时,应根据不同地层变工艺钻进并采用优质泥浆护壁。钻进到巨厚卵石层时可通过调节泥浆性能解决漏浆和卵石层塌孔的问题,并通过变径钻头和泵式反循环钻进工艺提高钻进效率。静载试验结果显示,在设计使用荷载下,超长桩桩顶沉降的90%以上来自桩身压缩。同时,桩底沉渣清除的干净与否,直接影响超长桩的沉降性状。

软岩嵌岩长桩嵌土段工作机理研究

通过系统的数值模拟,对软岩嵌岩长桩嵌土段的工作机理进行了分析,认为嵌岩使得桩周土体中附加应力分布集中;同时,相对于具体工程条件,桩的嵌岩深度存在一最优值.

嵌岩长桩突然破坏机制的探讨

论述了嵌岩长桩突然破坏的主要特征，分析了造成桩突然破坏的原因，认为嵌岩长桩的突然玻坏不是由于桩身材料的破坏所引起的，而是嵌岩段桩岩侧阻的脆性破坏造成的，并分析了桩的突然破坏对极承载力所造成的不利影响。

超长嵌岩钻孔灌注群桩承载特征与受力机理研究

基于考虑了阶段施工影响的3D有限元分析模型,分析了天兴洲大桥3号主墩的超长钻孔灌注嵌岩群桩的承载特性和受力机理。有限元分析与离心机模型试验荷载沉降曲线的一致性验证了该模型的有效性。在此基础上着重从荷载沉降曲线、桩身轴力分布和桩侧阻力分布等方面研究了加载和卸载条件下超长嵌岩钻孔灌注群桩的承载特性和受力机理。研究结果表明:群桩沉降在加载和卸载阶段均与荷载成近似线性增加关系;桩侧阻力在加载时是从上往下逐渐发挥的且极限摩擦阻力沿深度增加,而在卸载阶段桩侧阻力局部存在残余摩擦而整体上呈现疲劳现象。

岩溶地区长嵌岩桩的优化设计

通过综合分析嵌岩桩荷载传递机理,结合山区高速公路下伏岩溶的嵌岩桩工程特点,确定了桩身荷载、桩身内力、竖向位移沿桩深度的变化规律,优化了山区高速公路典型下伏岩溶及工程地质条件下的长嵌岩桩的嵌岩段钢筋布置及桩身配筋,从而使长嵌岩桩达到既安全又经济的设计效果。

超高层建筑桩基础的设计与工程实践

中国已成为300m以上高的超高层建筑发展的中心之一,截止到2021年,全球高度前15栋已建和在建超高层建筑中9栋位于中国,建筑高度已突破600m。在超高层建筑高度不断突破的同时,地基基础面临高基底压力、复杂的风和地震作用、严格的沉降控制等问题。结合国内超高层建筑的建造需求与工程实例,总结了超高层建筑桩基础设计原则、主要深基础形式。阐述了钢管桩、嵌岩桩、大直径超长灌注桩等几种主要基础形式的特点与设计要点,并对应地介绍了上海环球金融中心、南京绿地紫峰大厦、天津117大厦等典型超高层建筑基础工程实践,分别涉及含砾中粗砂、中风化安山岩、粉砂等不同性质的持力土层,分别采用了不同的桩基础形式和针对性的设计与施工措施。

超长钻孔灌注摩擦桩基关键施工技术

对于开兰特大桥主墩接近120 m的超长钻孔摩擦桩基的关键施工技术进行了介绍。在桩基的施工过程中,对于传统的施工方法进行了改进和优化,对于桩基施工中可能出现的斜孔、渗漏浆和钻杆堵塞的问题,提出了合理的解决办法,从而提高了桩基的合格率。

加压式嵌岩型长螺旋钻孔压灌桩应用技术

结合工程地质条件,经桩基类型比选,最后选择加压式嵌岩型长螺旋钻孔压灌桩。介绍了桩机构造及桩机关键部件的验算、成桩施工工艺流程、操作要点及嵌岩质量控制标准。实践证明,加压式嵌岩型长螺旋钻孔压灌桩适用于各种黏土、粉土、砂土及风化基岩埋深不大的地质条件。

嵌岩群桩基础间增补非嵌岩短桩的作用机理及荷载分配规律

结合实际工程案例,采用三维有限单元法研究了既有嵌岩长桩基础之间增补非嵌岩短桩的作用机理及荷载分配规律。采用PLAXIS 3D有限元软件,首先分析了单根嵌岩长桩的轴力随深度变化情况,并与试桩静载荷试验结果进行对比。在校验有限元模拟计算参数的合理性与准确性之后,建立长桩基础和长、短桩组合基础有限元模型,分析长桩基础和长、短桩组合基础的轴力变化规律,进一步探讨了嵌岩长桩与非嵌岩短桩之间的荷载分担规律及调控方法。研究表明,桩端嵌入深埋岩层中的钻孔灌注桩在开展单桩静载荷试验时呈现出摩擦桩性状,但在群桩共同作用时则凸显出端承桩性状。在嵌岩长桩之间增补非嵌岩短桩,能够有效减小长桩上部的轴力,但长桩中下部的轴力并未减小。长桩与短桩之间的荷载分配关系取决于二者刚度比值,根据实际需求确定长、短桩刚度比的目标区间并采取适当措施对长、短桩刚度比进行调节是长、短桩组合基础设计的关键。

嵌岩和摩擦端承超长桩有限元分析

结合工程实际,对超长嵌岩桩和摩擦端承桩进行了有限元建模分析,桩采用弹性本构关系,土体采用摩尔库伦弹塑性本构关系,得到桩的Q-s曲线。重点分析了桩身的轴力和桩侧阻力的分布情况,研究了桩和土体的接触摩擦属性对超长嵌岩桩和摩擦端承桩受力性能的影响。分析结果表明,桩的长径比为75时,桩和土体之间无论有无滑移,桩侧阻力均呈三角形分布,桩和土体的接触摩擦属性主要影响桩侧阻力三角形分布的峰值大小和位置。

基于超长嵌岩桩自平衡试验的风化岩层侧阻力值研究

通过东非某工程海上超长嵌岩灌注桩自平衡试验,探讨不同风化岩层的竖向抗拔侧阻力分布规律,得出如下结论:1)强风化砂岩侧阻力与位移拟合线性关系为:y=1.534 2x+180.48;2)中风化泥岩侧阻力与位移拟合线性关系为:y=0.954 5x+353.5;3)相对于中风化岩层,桩土相对位移对于强风化岩层阻力值更为敏感。

大直径超长嵌岩桩基成孔施工技术

该文介绍了浙江省椒江二桥主塔近140 m长桩基的施工。在施工过程中进行了优化,对工艺进行了改进,尤其是在钻头上方适当位置增加了"扶正器",保证了桩基的倾斜率,确保了桩基顺利成孔。顺利灌注完成后,经最终检测全部为Ⅰ类桩。

复杂地质条件下嵌岩桩施工工艺研究

对复杂地质条件下嵌岩桩的施工工艺进行了现场试验研究,得出长螺旋钻配合潜孔锤成孔入岩不适合基岩上有砂层的地质条件,给出了人工挖孔机械入岩的施工工艺,通过桩基检测试验和建筑沉降观测,指出该施工方法能够满足施工工效、桩质量、建筑变形的要求。

大直径80m超长嵌岩桩施工实践

通过福州某广场主楼大直径 80m超长嵌岩桩施工实践 ,介绍在复杂地质条件下 ,使用冲 (钻 )孔桩常规施工设备 ,改进其施工工艺与配套技术 ,取得了良好的效果 ;进一步显示出超长嵌岩桩桩的种种优越性 。

大直径深长嵌岩桩分级成孔技术研究与应用

气举反循环液压钻机施工为大直径深长嵌岩桩最常见的施工工艺,但其在施工过程中存在单桩成孔速度慢、能耗高、膨润土泥浆用量大以致不够环保等缺点。为解决上述施工问题,本研究提出旋挖钻机分级成孔工艺,并以深中通道S06标大直径深长嵌岩桩项目为例,结合设计要求和地质条件,研究并制定成套的旋挖钻机分级成孔施工工艺。生产试验证明,该工艺在控制成孔垂直度并保证成桩质量的基础上,提高了岩层钻进效率,节约了成本,保护了周边环境。

武汉中心大厦超长软岩嵌岩桩承载特性试验研究

武汉中心大厦建筑总高度438 m,基底压力不小于1 000 k Pa,现场开展了桩径为1 000 mm、桩长64.0～68.0 m、以微风化泥岩为桩端持力层的4根嵌岩桩承载能力的静载试验,并对桩身轴力与变形进行了量测。试验结果表明：3根桩（试桩STZ1、STZ2、STZ2A）的荷载-沉降曲线为缓变型,1根桩（试桩STZ1A）受桩端沉渣影响,其荷载-沉降曲线为陡降型。最大荷载作用时各试桩的桩顶沉降25.14～33.7 mm,桩端沉降0.8～3.2 mm,桩身压缩量占桩顶沉降量90%以上,呈现超长桩特征。超长软岩嵌岩桩的侧摩阻力发挥特性与非嵌岩超长桩的侧摩阻力发挥特性有较大差异。4根试桩的端阻比介于19.8%～28.1%。软岩嵌岩桩实测桩端阻力高于岩石单轴抗压强度,采用JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》中的方法计算将低估其实际承载力。静载试验结果为本工程超长软岩嵌岩桩设计提供了依据,同时可为武汉地区超长软岩嵌岩桩实践与理论研究提供参考。

基于无单元Galerkin法的软土区高承台超长嵌岩基桩屈曲分析

为探讨洞庭湖软土区桥梁工程常用高承台超长嵌岩灌注桩的屈曲稳定性,将其视为第二类稳定问题,引入新型无单元Galerkin数值分析法,考虑桩-土共同工作中的非变形协调与非线性等因素,给出了基于非线性弹性-理想塑性模型的桩土接触分析非线性迭代算法及基于弧长法的桩身屈曲分析无单元Galerkin法,并开发出相应的计算程序。最后,结合某大桥一试桩现场载荷试验结果进行了应用,对比分析表明:基于桩身屈曲分析无单元Galerkin法获得的桩顶荷载-沉降曲线与实测曲线吻合较好,桩身失稳临界荷载与实测极限荷载的相对误差为5.6%,远优于按第一类问题的线性与非线性增量屈曲分析结果(其相对误差分别达37.0%和15.4%)。

超大直径嵌岩桩沉降长期效应研究及实测

深圳平安金融中心超高层建筑的桩基础为超大直径嵌岩端承桩。由于混凝土材料的收缩及徐变特性,非荷载因素引起的桩身压缩及桩顶沉降不容忽视。为探究收缩徐变等非荷载因素对该工程超大直径桩长期变形的影响,借助SAP 2000有限元软件,运用工程中常采用的混凝土时变模型对施工全过程的桩基沉降进行了分析和预测,并与实测结果进行对比。结果表明:对于大直径端承桩,考虑混凝土材料的收缩徐变对桩基沉降预测是合理和必要的。常用的欧洲标准CEB-FIP 90、美国标准ACI 209R-92和GL2000等混凝土收缩徐变模型均能给出与实测结果相近的预测结果。