轴力对预应力高强混凝土管桩抗震性能的影响

目的研究轴力和往复荷载作用下预应力高强混凝土管桩的抗震性能,为预应力高强混凝土管桩的设计和实际工程应用提供参考依据。方法应用ABAQUS有限元软件对预应力高强混凝土管桩进行有限元模拟,并与已有试验结果对比,两者吻合良好,验证了模型的准确性。在此基础上,研究轴压比和有无普通钢筋及普通钢筋直径对预应力高强混凝土管桩滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性及耗能能力的影响。结果配置普通钢筋可以提高预应力高强混凝土管桩的承载能力和延性,对刚度影响不大;随着轴压比的增加,预应力高强混凝土管桩的承载能力逐渐提高,但延性变差,轴压比为0.45时,预应力高强混凝土管桩发生脆性破坏。结论配置普通钢筋可以有效改善预应力高强混凝土管桩的抗震性能,预应力高强混凝土管桩的轴压比不宜超过0.3。

公路工程不同软基处治技术碳排放分析及降碳对策研究

为研究不同软基处治技术的碳排放水平,基于生命周期理论开展就地固化、预应力管桩、泡沫混凝土技术建设期碳排放核算研究,对碳排放贡献突出因素进行分析。研究结果表明,就地固化技术碳排放强度最小,为0.05 t·m^(-3),泡沫混凝土次之,为0.30 t·m^(-3),预应力管桩最大,为1.61 t·m^(-3)。对三种软基处治技术碳排放影响最大的因素均是材料生产碳排,占93%以上。同时,从固废利用、智能管理、能源升级、生命周期降碳角度提出软基施工降碳建议。研究结果可为中国软土地区公路建设低碳技术选用及低碳建设管理提供支撑。

预应力空心方桩与预应力管桩力学性能比较和经济性分析

对预应力高强混凝土空心方桩(PHS)与预应力高强混凝土管桩(PHC)两种桩型的桩身物理性能和力学性能进行比较分析,并结合工程案例,进一步对两种桩型的单桩竖向承载力、桩基础工程量及造价进行了力学性能及经济性比较,最后对两种桩型的堆放方式进行了简单介绍。

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。

倾斜PRC管桩组合支护结构在基坑工程中的应用

预应力混凝土(PRC)管桩具有抗弯刚度大、延性高及成桩可靠等特点,更适合于以受水平力为主的基坑工程;斜直交替及斜直组合双排桩支护体具有重力、刚架及斜撑效应,可以有效减小桩身水平变形及内力。以淤泥质地区倾斜PRC管桩基坑支护为例,结合设计方案比选、倾斜PRC管桩施工、基坑变形监测和分析、探讨倾斜PRC管桩组合结构的支护效果,结果表明倾斜PRC组合支护结构较好地控制了基坑变形,在淤泥质地区的应用效果良好。

预应力管桩长螺旋引孔注浆与自重式植桩施工技术

针对常规预应力管桩施工方法在基坑底部施工受限的问题,提出在桩位预引孔注浆及植桩的方法。通过将注浆系统与长螺旋钻机集成一体,实现长螺旋喷气钻进引孔、提升钻杆同步注浆一体施工,待形成水泥浆孔后,将预应力管桩以自重式植入浆孔内,最后通过振动锤和送桩器送至桩端持力层。管桩和水泥浆有机结合,形成强度较高的水泥土复合管桩,显著提高桩身承载力,满足施工正常开展,同时确保管桩植桩质量。

低应变检测管桩局限性及联合孔内摄像判定完整性研究

预应力混凝土管桩应用普遍,质量检测内容为完整性与承载力。低应变法作为检测桩身完整性的普查方法,有高效、检测周期短的优点,但是低应变法无法对竖向裂缝有效的识别,对工程是一种极大的质量隐患。因此本文探讨了低应变法的局限性与孔内摄像技术的优点,将两种方法进行对比与结合,提出了在已知低应变法判定结果的前提下,采用孔内摄像技术进一步确定桩身综合完整性类别的方法。对桩身竖向裂缝排查检和检测提供了保障。

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。

高压旋喷注浆在预应力管桩桩身缺陷处理中的应用

预应力管桩广泛应用于各类工程建设中,但在实际工程中经常会因为地质、施工等因素造成桩身缺陷,缺陷的修复效果直接影响到后期的施工进度、施工成本等。通过几种预应力管桩修复手段的机理入手,结合实际预应力管桩修复工程案例,根据桩身缺陷修复前后试验结果对比,得出高压旋喷注浆对于预应力管桩桩身缺陷修复具有良好效果。

沿海环境下预应力混凝土管桩耐久性寿命预测

通过预应力混凝土管桩所处沿海环境水样和土样的试验结果,确定其所在环境类别和作用等级,然后结合预应力混凝土管桩氯离子含量、28 d氯离子渗透系数和JTS 153—2015《水运工程结构耐久性设计标准》中关于耐久性寿命预测模型关键参数的取值规定,实现采用JTS 153—2015《水运工程结构耐久性设计标准》中的寿命预测模型对既定工况下预应力混凝土管桩耐久性进行寿命预测的目的,最终判定预应力混凝土管桩是否满足设计使用年限要求。结果表明:预应力混凝土管桩在既有工况下,采用JTS 153—2015《水运工程结构耐久性设计标准》规定的方法计算得出其耐久性寿命预测值为67.75年,满足设计使用年限50年的要求。

复杂场地条件预制管桩高质量焊接接桩工艺研究

预制管桩因具有高强度、质量稳定和成本低等优势被广泛应用于各类建筑,其中高质量和高效率的焊接接桩对于充分发挥预制管桩的承载力具有重要影响。由于目前人工焊接接桩存在质量不稳定、劳动强度大以及效率不足等问题,因此研发了预应力管桩焊接机器人。本文在已有的研究基础上,为解决现有焊接机器人移动困难、复杂场地适用性不足等问题,研发了履带式管桩焊接机器人,并在具有复杂场地条件的软土地层管桩工程项目中进行了应用。为验证焊接接桩质量,开展了焊缝检测和桩基承载力测试。结果表明:履带版焊接机器人在复杂场地条件中移动灵活,有效节省了移动时间和施工成本,显著提升了焊接效率。焊缝检测、施工管桩静载和接头传力测试结果表明,采用机器人焊接接头传力稳定,焊接质量高,可以满足高质量管桩焊接施工要求。

大直径预应力高强度混凝土管桩在黄泛区高速公路桥梁基础中的设计与应用研究

预应力混凝土管桩具有单桩承载能力高、抗弯性能好、施工方便快捷、工程造价较低等优点。介绍了大直径高强度预应力混凝土管桩在黄泛区高速公路桥梁基础中的设计与应用实例,通过开展静载试验确定管桩单桩承载能力,并依据试验结果和相关规范标准制定详细的施工流程,为大直径预应力混凝土管桩在黄泛区高速公路桥梁基础中的应用提供指导与参考。

软土地区深基坑工程绿色支护技术的应用

我国碳达峰战略目标的确定,对基坑工程提出了更高的要求。文章以上海理工大学军工路516号校区某建设项目为背景,基于校园环境敏感、文明施工要求极高的特点,创新性地采用以预制、装配、可回收支护结构为主的绿色支护技术,包括型钢水泥土搅拌墙、预应力组合式型钢支撑、混合配筋预应力混凝土管桩等绿色工艺,减少了泥浆和废弃物排放,并采用矿渣、钢渣等工业废渣制成的高性能复合型土体硬化剂代替水泥进行土体加固。该项目的顺利实施对地下工程传统行业绿色转型,实现地下空间开发碳中和、碳达峰目标等有一定的借鉴意义。

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。

关于PHC管桩压蒸混凝土强度评定龄期确定的几点思考

简述了GB/T 13476《先张法预应力混凝土管桩》4个不同版本中,压蒸混凝土强度评定龄期的演变过程,分析了PHC管桩常压蒸汽养护和高压蒸汽养护后,其混凝土试件在标准养护条件下不同龄期抗压强度的变化趋势,提出了PHC管桩在压蒸养护时混凝土强度评定龄期1d的合理性建议。

抗拔管桩预埋机械套筒连接件轴拉承载性能试验及数值分析

【目的】验证用于抗拔管桩的预埋机械套筒连接件的轴拉承载性能。【方法】完成了6组抗拔管桩张拉机械套筒连接件的轴拉试验,得到了最大破坏荷载和破坏形态,结合有限元计算结果,分析试件应力分布规律,找出应力集中点或薄弱部位。【结果】结果表明:预埋机械套筒连接件整体满足抗拉承载力要求,试件极限破坏时,表现出的主要破坏现象为套筒卡槽和钢棒墩头破坏。墩头和卡槽接触面倾斜角度减小对改善试件应力集中现象有明显效果,建议倾斜角度控制在15°以内。【结论】桩身混凝土会限制套筒连接件的变形,提高试件抗拔过程中的安全可靠性。

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。

成本管控下高层建筑CFG桩复合地基优化设计

为降低工程成本,对漯河市某在建高层建筑地基进行方案优化。以项目中的15号楼为例,考虑桩长和桩间距两个因素,设计3种CFG桩复合地基比选方案,满足承载力要求的前提下以经济性作为评价指标,计算3种比选方案的工程造价并与原设计方案进行对比分析,研究结果表明:当桩长为16 m、桩直径为0.4 m、桩间距为1.35 m时为最优方案,仅单栋建筑比原设计方案节约造价20.142万元。为进行不同地基基础方案对比,设计桩间距亦为1.35 m的预应力高强混凝土管桩地基方案,并根据桩端持力层深度确定桩长为22 m。管桩内径为0.21 m,外径为0.4 m,桩周长为1.26 m,承载力满足要求。计算该方案工程造价,与CFG桩复合地基方案中的最优方案进行经济性对比,结果表明:仅单栋建筑采用CFG桩复合地基优化方案较管桩方案可节省工程造价57.806万元,对于需要进行地基处理的11栋楼仅复合地基就可节省约635.866万元,因此,最终确定该工程项目采用CFG桩复合地基优化方案。

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。

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。