气动潜孔锤在港口超厚抛石层中引孔沉桩的应用

气动潜孔锤钻孔具有施工速度快、功效高、质量可靠、性价比高,以及设备占地面积小、绿色环保无泥浆等特点,尤其适用于在超厚岩层的区域钻孔,但在港口工程领域应用较少。某石化码头工程引堤管架基础工程采用传统的冲孔灌注桩方案,施工效率非常低,无法如期保质完成。创新性地引入长螺旋气动潜孔锤辅助PHC桩沉桩的施工工艺,将原来的29个月施工时间缩短为2.5个月,极大提高了沉桩效率,满足工程总体进度要求;同时降低材料费、施工费,有效解决了工程难题,保证工程顺利按期完工。

基于Bi-LSTM的浅层地下双孔洞探测技术

文章探究一种基于深度学习的浅层地下孔洞探测技术,以应对地下孔洞给桩基施工安全所造成的严重威胁。基于浅层地震反射波法的原理,采用基础施工过程中的桩锤激震作为激励源,通过在探测区域地表上布置少量加速度传感器采集孔洞反射信号,并将反射信号作为深度学习的输入,以输出孔洞信息,建立一种新型的智能孔洞探测方法。结果表明,双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short-term memory neural network,Bi-LSTM)的预测模型对于地下双孔洞的工况具有较高的识别准确率,在容许误差为2 m的情况下,孔洞位置和直径的预测准确率可达95.3%。该研究验证了基于深度学习的多孔洞探测技术的可行性,有望为施工前期土层地质状况的评估提供技术保障。

生态库区超厚硬岩条件下大直径长桩桩基施工关键技术

针对生态库区超厚硬岩条件桥梁大直径长桩相对复杂的施工环境,常规施工工艺易造成环境污染、硬岩地层钻进速度慢、维护费用高。为了保护环境也方便施工,提出一种桩基新型施工技术,通过潜孔锤和旋挖钻结合,高效快速完成桩基施工且绿色环保。依托工程实例,对相关施工工艺进行详细阐述。

活塞式蓄能器在超大型液压打桩锤上的应用研究

活塞式蓄能器作为液压打桩锤补偿峰值流量的辅助动力源,对液压打桩锤的动态特性有重要影响。为了优化液压打桩锤的动态特性,对双作用液压打桩锤的工作原理进行了分析,阐述了蓄能器类型的选择依据,对蓄能器容积、充气压力参数计算进行了理论分析。针对液压打桩锤打击过程中流量、压力动态变化大及流量、压力非线性耦合的特性,基于AMESim软件平台建立液压打桩锤仿真模型,以4400 kJ超大型液压打桩锤的相关数据为基础,确定仿真参数,研究蓄能器充气压力分别为18、 14 MPa条件下,对锤芯位移、速度、加速度等动态特性的影响。仿真结果表明,蓄能器充气压力18 MPa,打击过程中液压缸无杆腔峰值流量不足,最大打击速度5.5 m/s,最大打击加速度14.1 m/s^(2);而蓄能器充气压力降低到14 MPa,无杆腔没有出现供油不足现象,最大打击速度6 m/s,最大打击加速度14.2 m/s^(2),实现了打击速度快、系统稳定性好的控制效果。

破碎带⁃硬岩复杂地层桩基成孔技术研究与应用

破碎带⁃硬岩地层具有破碎带层岩土体稳定性差,硬岩层强度高的特点。为解决破碎带⁃硬岩复杂地层桩基成孔问题,提出了旋挖引孔、潜孔锤凿岩的分层成孔技术,结合潜孔锤强大的破碎能力,并引入旋挖跟进护筒穿透破碎岩层,充分发挥了各自工艺的优势。以北京市西山南麓大直径桩基础工程为例,阐述了空压机风量、风压以及潜孔锤机械配置、钻进规程以及钻进效率等重要施工参数,总结分析了潜孔锤成孔过程中常见问题及原因,提出了相应的处理办法。旋挖⁃潜孔锤分层成孔技术有效提高了钻进效率和成孔质量,为复杂岩层桩基成孔技术提供一定的理论基础和实践经验。

大直径PHC管桩锤击贯入特性现场试验研究

为研究大直径PHC管桩锤击贯入荷载传递机理,依托于某高速桥梁桩基工程,对外径0.8m、长度43m的开口PHC管桩进行锤击沉桩试验,分析沉桩过程中桩顶荷载、桩端阻力、桩侧摩阻力以及桩身轴力与桩基贯入深度变化规律。研究表明随着贯入深度的增加,相同深度下的桩身轴力逐渐增大;在同一贯入深度下,桩身轴力沿深度自上而下非线性递减。在同一土层内随着贯入深度的增大,贯入阻力逐渐增大,桩端阻力受土层变化的影响更为显著。桩侧摩阻力的变化受土体软硬程度与锤击次数的影响,连续打桩时锤击次数不断增大,桩侧摩阻力出现了显著的疲劳衰退现象,桩端土体强度明显降低。

潜孔锤引孔在水上厚抛石层PHC沉桩中的应用

针对斜坡式抛石结构引堤上PHC管桩在沉桩过程中难以穿透厚抛石层的问题,以某综合管架工程为例,进行施工工艺实践研究。在对常规引孔工艺进行对比的基础上,提出潜孔锤先引孔再施打预应力混凝土管桩的解决方案,并简要介绍了潜孔锤引孔设备及技术参数、施工工艺流程、引孔过程中存在的问题及相应解决措施。应用结果表明,采用潜孔锤引孔后的预应力混凝土管桩能高效贯穿抛石结构层,沉桩后桩身结构完整性好,单桩竖向承载力满足设计要求,该工艺切实可行。研究成果可为类似地基沉桩施工提供参考。

某水下打桩锤主控阀缓冲装置建模与仿真

为研究某水下打桩锤缓冲装置的结构对主控阀缓冲性能的影响,介绍缓冲装置的结构组成和缓冲原理,考虑液压油泄漏导致主控阀腔内压力和温度的变化,结合热力学和流体动力学理论建立缓冲装置的动态数学模型,基于MATLAB/Simulink软件搭建仿真模型并进行仿真分析,研究液压系统回油背压、缓冲腔直径、泄漏缝隙高度和长度等参数对缓冲性能的影响规律。结果表明:打桩锤主控阀缓冲装置的泄漏缝隙高度、泄漏缝隙长度和缓冲腔直径对缓冲性能的影响显著,液压系统的回油背压影响相对较小。研究结果为主控阀缓冲装置的设计和结构参数的优化提供理论依据。

建筑桩基预制管桩施工技术特点及质量控制要点分析

预制管桩凭借其高性价比、高承载力、高成桩质量、高施工效率等优越特性,被广泛应用于各类建筑工程桩基施工中。文章基于某小学工程项目,以建筑桩基预制管桩施工技术为切入点,在简述建筑桩基预制管桩施工技术的基础上,分别从建筑桩基、施工流程与施工技术3个方面明确了该小学工程建筑桩基预制管桩项目质量控制要点,旨在引导相关施工单位加强对建筑桩基预制管桩施工的重视,为提升相关施工单位预制管桩施工技术水准提供借鉴。

沉桩基础在建筑工程中的应用

在建筑工程中常用的基础类型有筏板基础、钻孔灌注桩基础及沉桩基础,各自的使用范围都不同。沉桩基础由于具有施工速度快、成本低、沉降控制好等特点,被广泛应用于各建筑工程中。本文以某住宅建筑为例,简单介绍沉桩基础在建筑工程中的应用。

基于CPT大直径钢管桩可打入性分析方法研究

在海洋工程当中,大直径钢管桩常采用液压锤进行施工,桩基可打入性的准确预测对实际工程具有重要的意义。为探究静力触探试验(cone penetration test,CPT)锥尖阻力与单位锤击能量的关系,通过将CPT锥尖阻力转化为单位等效锥尖阻力,定义阻能比为单位等效锥尖阻力与单位锤击能量阻力之比,基于9个场地、72根钢管桩打桩记录以及CPT测试结果,探讨了不同土层(粉土层、砂土层以及黏土层)中阻能比随深度变化的关系,提出了基于CPT锥尖阻力的桩基可打入性预测方法。研究结果表明:单位等效锥尖阻力与单位锤击能量随深度变化具有相关性,阻能比在不同土层随深度变化具有各自的规律性。通过获得的不同土层阻能比随深度变化的关系式,利用CPT锥尖阻力可以直接获得打桩需要的单位锤击能量。经工程验证,使用本文提出的方法,预测打桩过程中单位锤击能量可行且具有一定精度。该方法仅需已知CPT锥尖阻力即可对单位锤击能量进行计算,可以快速地对桩基可打入性进行初步评估。

锤击打桩桩周岩土体力学特性试验研究

为研究打桩前后桩周黏性土和泥岩力学性质的变化,在打桩前后分别进行标准贯入试验,分析了桩周黏性土与泥岩经打桩扰动后的力学特性,探讨了桩周岩土体力学性质变化的影响因素,提出了减小扰动、保证桩周岩土体力学性质的工程措施。研究表明:锤击打桩导致桩周泥岩力学性质降低,桩周泥岩产生损伤;黏性土随打桩产生的超静孔隙水压力逐渐消散,其力学性质28d后基本恢复,但不同黏性土的消散速率不同,力学性质恢复存在差异;泥岩打桩损伤后很难恢复,打桩前后同深度处以标贯锤击数表征的力学性质最大差异超过2倍;若存在软弱夹层,会加剧打桩对泥岩的影响;地下水、软弱夹层、打桩扰动是影响桩周泥岩力学性质的关键因素。

柱锤冲扩桩技术在杂填土路基处理中的应用

随着城市化发展,生产建设过程中产生的大量建筑垃圾堆积形成的杂填土层不仅造成了严重的环境污染,也因其可压缩性高、成分复杂和结构松软严重影响公路工程建设。合理地利用这些建筑垃圾并且增强杂填土层的承载性是目前城市发展和工程建设的重要课题。依托山西省阳城县滨河东路延长线坡底段综合工程项目,对K0+000-K0+650路段路基下的深厚杂填土层展开研究,通过室内实验获取场地各岩土层物理力学性质,在此基础上针对不同的路基加固方案根据其在本工程中的适用性进行比选,结果显示柱锤冲扩桩作为一种在土桩挤密法和强夯技术基础上发展来的加固技术在本工程中的适用性较高。进一步对柱锤冲扩桩法的设计方案和施工工艺进行说明,最后通过单桩静荷载试验和复合地基静荷载试验验证路基加固效果,结果表明采用柱锤冲扩桩法加固后的路基,其承载力得到提高且满足设计要求。本次研究为杂填土路基的处理设计和施工提供了科学依据,同时也对柱锤冲扩桩法在杂填土路基中的应用效果进行了验证。

桩柱在重锤冲击下的理论计算分析

研究了桩柱在重锤冲击下的理论计算。建立了重锤对桩柱冲击的动力方程,利用桩柱顶位移对时间导数,与桩柱顶位移对位置导数的关系,推导出了重锤对桩柱顶的冲击力公式。算例分析表明,该方法对计算冲击荷载具有较高的精度。

考虑群桩土体运移的浅海隔水导管变形分析

浅海隔水导管作为海上油气田井筒的最外层结构,在海底硬土层中时常遭遇打桩受阻与管体变形问题,从而阻碍钻头通过,导致井槽浪费。结合渤海A区块海底土质,深入探讨了隔水导管锤入过程中的挤土效应、土塞效应、群桩效应以及往复锤击载荷的影响。通过有限元模拟,揭示了隔水导管群桩布局中土体的运移规律,明确了导管在拒锤后由于应力集中使得局部最大应力超出DH36钢的屈服强度,导致导管端部横向偏移以及缩径变形。基于研究结果,提出了针对性的优化方案,即通过优化隔水导管的壁厚尺寸来有效预防形变的发生。本项研究成果为特殊海底土质区域隔水导管的安全下入提供了有力支持,可为海上油气田的勘探与开发提供保障。

硬岩地层微型钢管桩抑尘降噪绿色施工技术研究

硬岩地层微型钢管桩施工过程中,通常采用气动潜孔锤作为成孔设备,易产生较大的噪音及扬尘,尤其对于在闹市区施工的地铁作业,不利于安全文明施工,导致投诉、信访等相关负面影响产生。通过在钻机孔口位置加装大功率吸尘器进行钻渣、岩屑及粉尘收集,能有效降低空气中粉尘浓度,实现扬尘控制;采用声屏障材料制作隔音屏,使用新型带消音装置的空压机,从根源及传播途径上双重控制噪音传播,有效减小噪音对环境的污染。通过现场验证及周边调查走访,扬尘及噪音已不是制约现场钢管桩施工的因素,实现微型钢管桩成孔过程的抑尘降噪绿色施工。

填海陆域区大直径单节超长预应力管桩高桩架限位与液压冲锤沉桩施工技术

针对单节超长预应力管桩在填海陆域区施工受限的问题,提出采用高桩架限位和液压冲锤沉桩的施工方法。通过加装限位抱箍的沉桩限位架对大直径超长预应力管桩进行固定限位,起吊液压冲击锤对管桩进行沉桩,巨大的冲击能量配合特制的敞开式导向桩尖,管桩沉入导向性好、穿透能力强,实现管桩快速高效沉入至设计标高,形成相应的施工新技术。

振动沉管碎石桩机系统中桩管疲劳强度分析

针对振动沉管碎石桩机系统中桩管在施工时易产生疲劳裂纹的问题展开分析研究。文章以振动力学为基础,利用动力学公式计算了桩管的固有频率与疲劳强度,分析了提高桩管疲劳强度的措施。所提措施为振动沉管碎石桩机中振动锤与桩管的设计与选型提供参考,可避免产生共振危害。

基于管桩的全装配式桥梁设计与应用

采用高强管桩与预制板梁固结形成框架体系的结构,称之为桩板式结构。13m桩板桥为首个基于管桩的全装配式标准跨径的桥梁结构,管桩、盖梁及主梁均为工厂化预制,桩基采用打入法施工,在桥梁建设领域实现了标准化设计、工厂化生产、装配化施工。首先从设计的角度介绍了柱-盖梁、管桩-柱关键节点连接的构造和受力特点,继而以实际工程项目给出打入法施工的单桩竖向承载力以及终锤贯入度的计算方法,最后给出管桩施工质量主要控制要点。通过计算和分析表明,管桩的节点连接受力可靠,打入法施工的单桩竖向承载力以及终锤贯入度应先按估算公式计算,用试桩试验进行确定,最终施工以桩长和贯入度进行双控。

预应力混凝土管桩施工技术选择与应用

针对锦绣华庭项目复杂的地质条件,通过现场分别进行静压沉桩法与锤击沉桩法沉桩试验,总结分析两种不同沉桩方式的优缺点。通过考虑施工工艺的适用性和可改进性,以及工期、经济及社会效益等方面,最终选择更适合本项目施工的锤击沉桩法。但锤击沉桩法施工噪声和振动非常大,而项目位于古遗址、古文物区域及城区居民区,对施工振动、噪声控制等文明施工要求很严格。因此,对锤击沉桩施工方法进行了改进,以减少噪声和降低振动,同时达到了速沉桩、成桩率高的目的,并且克服了传统植桩法在复杂地基施工过程中遇到的难题,为以后相近条件的项目施工提供参考。