自平衡试桩理论解析转换方法及工程应用

提出一种基桩承载力自平衡测试的解析转换方法,采用有限差分法建立上、下段桩各微段控制方程,通过编程求解上、下桩身各微段处的内力及变位量,代入精确转换公式,将自平衡试桩结果转换为类似传统静载测试荷载(Q)-位移(s)曲线形式,并求解其极限承载力。结合广西来宾裕达梧桐苑3根钻孔灌注桩自平衡法测试工程,应用该解析转换方法对测试结果进行转换。研究表明,3根试桩内力均表现为离加载端较近的土层承担的荷载较大,轴力由加载端向两端衰减程度逐渐减小,且侧摩阻力变化特性呈现双曲线分布。就单桩承载力而言,简化转换方法偏于保守,而解析转换方法考虑了桩侧各层土的性质差异,相比精度可提高约12%。该解析转换方法能准确地反映出上、下段桩身内力分布规律以及桩侧土层承载特性,且可以高效准确地实现承载力的转换,在基桩承载力自平衡测试工程领域具有广泛应用前景。

基桩承载力反向自平衡试桩法模型试验研究

针对反向自平衡试桩法在工程实践中可能存在的问题,应用室内模型试验对该方法的可操作性进行研究。首先,设计并浇筑完成了反向自平衡试桩法模型试验装置;其次,分别进行桩身加载和桩顶加载试验,得到试验数据;最后,将试验结果和经验公式法计算结果进行对比分析。研究结果表明:反向自平衡试桩法荷载箱位置难以同时满足两次加载所需平衡力的要求,且结果还受加载顺序和上下段桩之间预留间距影响,还需对最优加载顺序确定、荷载补偿、上下段桩间预留距离确定等问题进行研究。

数据中心桩基承载力自平衡法检测实践应用

本文以某大型数据中心项目为例,结合工程建设实际情况介绍了自平衡法静载荷桩基承载力检测在数据中心项目高承载力的大直径灌注桩静载荷实验中的应用,并与行业传统桩基检测的堆载法相比较,分析了其在克服场地条件限制、节省工期和保证安全等诸多方面的优点。

试验桩自平衡法承载力检测技术的应用

试验桩承载力自平衡法检测与以往堆载法不同,此方法采用的是在施工过程中将能够满足桩承载力参数要求的荷载箱浇筑于桩身内,引出加压油管和位移测量装置至桩顶,待混凝土强度达到要求后,在桩顶通过高压油泵供油至桩身内荷载箱加压,得出桩端承载力及桩侧摩阻力,为设计和施工提供依据。本文旨在对试验桩承载力采用自平衡法检测进行探讨,供类似工况参考。

灌注桩承载特性测试技术研究进展

灌注桩凭借承载力高、施工工艺成熟、施工机械化程度高等优点被广泛应用于城市建设中。有效确定灌注桩的承载特性和充分掌握承载特性的测试方法,是确保建(构)筑物安全使用的前提和保证。为此,围绕灌注桩承载特性和承载特性关键测试方法进行了梳理,总结和评述中外相关的最新研究现状,系统归纳灌注桩承载特性的影响因素和荷载传递规律,重点介绍低应变法、声波透射法、高应变法、静载荷试验、自平衡试验等灌注桩完整性和承载特性测试方法的原理与特点,简述分布式光纤测试技术在灌注桩承载性能测试方面的最新研究进展,综合现有研究成果对灌注桩桩端阻力、桩侧摩阻力以及桩身荷载传递规律进行概述与分析,最后基于目前灌注桩承载特性及测试方法的研究不足与缺陷,提出了具有针对性的建议措施以促进灌注桩承载特性测试方法的进步与发展。

桩承载力反向自平衡试桩法数值模拟分析

为推动反向自平衡试桩法在实践中的应用,采用有限元分析方法对反向自平衡试桩法进行了数值模拟分析。以管桩为例,运用ABAQUS有限元软件建立反向自平衡试桩法数值模型,分别采用位移控制法和荷载控制法进行桩身和桩顶加载模拟,得到了基桩抗压极限承载力,进行了桩身轴力和桩侧摩阻力分析;对建立的数值模型进行了位移控制法下的静载试验模拟,并与反向自平衡试桩法模拟得到的极限承载力进行了对比分析。模拟结果表明,反向自平衡试桩法确定的基桩极限承载力与静载试桩法结果较为接近,不需要进行正、负摩阻力转换,但也存在平衡点位置的确定问题。

自平衡法在码头桩基极限承载能力检测中的应用

以码头平台Φ1200δ18钢管桩和Φ1200δ150PHC-钢管组合桩为研究对象。该文采用自平衡法进行桩基承载力试验,验证桩基的竖向极限承载力,为同类钢管桩及PHC-钢管桩的桩基施工、设计及检测提供参考和依据。

自平衡法在沙特国王港项目桩基施工中的应用

沙特国王港项目桩基工程总共包含灌注桩3 940根,项目中的所有灌注桩均处于吹沙填海区域。为保证灌注桩单桩竖向承载力符合相关规范,根据沙特灌注桩规范[1]要求,每100根灌注桩需选取1根进行静载试验,据此该项目共需进行40次静载试验。由于试验工程量大且试验点分布较广,采用传统的锚桩法[2]静载试验周期长、影响施工进度,而采用自平衡法桩基静载试验装置简单,省时省力且试桩可作为工作桩使用,进而节约了施工成本。阐述了自平衡法在沙特国王港项目桩基施工中的应用过程。

自平衡法与堆载法结合在特大吨位基桩竖向抗压静载试验中的应用

文中介绍了某在建工程由于场地、静载吨位及地质条件等限制,传统堆载法静载试验与自平衡法均无法顺利完成检测的情况,采用了堆载法与自平衡法相结合的方式,成功完成了基桩静载试验。详细介绍了参数核算的过程以及安装与检测过程中需要注意的事项,检测结果证明了这一方法的有效性,对于解决建筑工程中类似的静载试验难题具有一定的参考价值。

自平衡法在桩基承载力检测中的应用

介绍了一种新的静力试桩法——自平衡法 ,因其方法独特、操作简便、试验精度高等特点已在欧美等国家得到了广泛应用。介绍了该法的测试原理、试验装置、测试步骤及桩极限承载力的确定方法 ;分析了该法与常规静载试验方法测试原理的不同之处 ;提出了用荷载相等 ( Q1i=Q2 i)的原则 ,将该法测试结果转化为常规静载试验结果的处理方法 ,提出的处理方法使桩极限承载力的确定更加容易 ,而且得到的桩极限承载力数值偏于安全 ,使自平衡法更具有实用性 ;最后通过一个实例介绍了该法在实际工程中的应用。

自平衡法试桩的承载特性试验研究

通过分别采用自平衡法试桩和静载法试桩对杭州市某工程6根抗压试桩进行对比测试,分析基桩在自平衡法试桩条件下的Q-s曲线、桩身轴力、侧摩阻力等分布规律,并与静载法试桩条件下桩身受力性状进行对比研究.研究结果表明:自平衡法试桩上部桩与静载法试桩的桩身受力特性差别较大.前者桩侧摩阻力由下及上发挥,后者桩侧摩阻力由上及下发挥.砂性土、黏性土及圆砾的侧摩阻力折减系数可取0.688、0.774、0.860.在本工程土质情况下,自平衡法试桩的侧摩阻力折减系数可取0.782.自平衡法试桩的经转换后的Q-s曲线较平滑,且在加载值较小时与静载法试桩的Q-s曲线有一定差异,但随着加载值的增大,两者的曲线趋于一致,说明了自平衡法试桩的可靠性.

GMS湄公河大桥桩基自平衡法测试技术研究

介绍采用自平衡法在GMS湄公河大桥桩基承载性能检验情况。结合检测工况对自平衡测试数据的影响,采用摩擦桩位移协调转换法和嵌岩桩的荷载协调转换法,获得P-S曲线。所得测试结果表明湄公河大桥桩基承载力符合设计要求;分析获得湄公河大桥试桩的侧摩阻力和端承力分布,结果表明湄公河大桥地区各土层发挥的侧摩阻力值与《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)所列侧摩阻力标准值一致。文中还分析实际检测工况中诸因素对自平衡法检测所获侧摩阻力-位移结果的影响,进一步分析表明,嵌岩桩中所得侧摩阻力-位移关系存在特殊性,继续完善桩-岩关系可更广泛推动自平衡法在嵌岩桩承载力检测中的应用。

大直径扩底嵌岩桩竖向承载性能

为更好地了解大直径嵌岩桩的承载性能,对3根直径为1 000 mm的普通灌注桩和4根直径为1 600 mm(2 800mm)的扩底桩进行了一系列静载以及自平衡试验。不同类型灌注桩的静载试验分析表明:是否注浆以及注浆量均对桩端阻力及桩侧阻力的发挥均有一定程度的影响。单位端阻力随着位移的增大呈先迅速增大后有所放缓的趋势,对于不同直径的桩其临界位移有所不同,直径为1 600 mm桩(注浆4.2 t),1 600 mm桩(注浆9.5 t)和1 000 mm直桩(注浆2.2 t)对应的临界位移分别为5.26,3.48和2.34 mm,对应的临界单位端阻力分别为3 414.6,3 414.6和3 668.8 k Pa。根据实测值计算所得的1次扩底部分向上的端阻为3 423 kN,为理论计算值的0.52倍。

湿陷性黄土地区自平衡测试结果转换方法研究

为了保证自平衡测试法在湿陷性黄土地区的应用,提出了在桩侧负摩阻力影响下桩承载力的自平衡测试结果转换方法.根据自平衡测试法的基本原理,在传统简化转换法的基础上,通过等效受压桩和自平衡试桩上下桩段受力情况的对比分析,研究了负摩阻力对自平衡测试原理的影响,推得了桩承载力和位移的转换公式.研究结果表明,该法所得的自平衡试桩的转换结果与相同尺寸条件下钢梁锚桩反力法的测试结果较吻合,该转换方法对于湿陷性黄土地区负摩阻力作用下自平衡测试结果的转换具有较高的准确性.

越南大翁桥桩基承载性能试验研究

越南某开发区大瓮桥、芹玉桥4根试桩均为钻孔灌注桩(其中两根试桩采用了桩端后压浆技术),用自平衡法进行了静载试验。简要介绍了测试方法的基本原理和桩端后压浆技术,并对试验数据进行了分析。试验结果表明,越南规范高估了桩端承载力,桩端后压浆可以大幅度提高承载力。

珊瑚礁灰岩层后压浆桩增强效应作用机制

珊瑚礁灰岩层中桩基承载特性的研究是岩土工程的热点问题。基于某跨海大桥工程开展的珊瑚礁灰岩层中桩端后压浆桩现场静载荷试验,对比分析了压浆前后的实测结果,研究了桩端后压浆的预压作用对桩阻力的影响,并在桩端后压浆试验结果分析的基础上,进一步研究了后压浆桩增强效应作用机制。结果表明,桩端后压浆技术可应用于珊瑚礁灰岩地层中,能有效地提高桩基承载力和减小沉降量;钻孔取芯试验明确了压力浆液在桩端以下一定范围内的分布情况,并证实了压力浆液对珊瑚礁灰岩的孔隙有充填作用;桩端压浆后,在桩端未能消散的压力产生负摩阻力,使负摩阻力在竖向荷载作用下提前发挥,并增大了压浆桩的侧阻力。此外,桩端后压浆的预压作用提高了桩端阻力,并减小了桩端位移,改善了桩基的承载性状。

港珠澳大桥大直径钻孔灌注桩自平衡法实验研究

以港珠澳大桥主体工程为背景,采用两根钻孔灌注桩进行试桩实践,为获取设计参数,采用自平衡法进行成桩静载试验,且对该区深基础海上施工工艺进行了研究。研究结果表明:钻进中在覆盖层内采用四翼刮刀钻头,岩层内采用球齿滚刀钻头解决了海上桩基施工对设备性能要求高的难题;在实际成孔施工时,对桩号SZ5桩基采用海水+原状土造浆,对桩号SZ6桩基采用淡水+原状土造浆,研制的高质量泥浆保证了两桩钻孔效果良好;通过对静载试验数据的分析,综合考虑多种因素,获取了相关设计参数,完善了大桥桩基设计。以上研究成果可为大直径钻孔灌注桩的应用提供参考。

挤扩支盘灌注桩承载特性试验研究

挤扩支盘灌注桩是一种具有高承载力和低沉降量特性的新型桩。本文在采用自平衡法静载荷试验的基础上,分别对浙江嘉兴和湖州两个工程中的同一场地挤扩支盘灌注桩与普通直孔灌注桩进行对比试验研究。结果表明,在同等工程地质条件下挤扩支盘桩提高承载力可达75.3%,并能减少沉降和缩短桩长,具有良好的经济效益。此外,对挤扩支盘桩的承载力公式进行讨论并提出建议,对该新型桩在工程上的应用提供了理论依据和参考。

自平衡试桩法关键问题探讨

自平衡试桩法和传统静载试验有着显著的区别,这种差异的存在及在某些问题认识上的不同限制了自平衡试桩法的使用及发展。深入探讨目前自平衡试桩法存在的关键技术问题,澄清对某些问题的认识,明确使用时的关键注意事项,对进一步完善、推广自平衡测试技术有着重要的意义。

杭州湾跨海大桥桩基承载力的自平衡试验

杭州湾大桥试桩工程中,采用自平衡试桩法对钻孔灌注桩承载力进行测试,在试桩A1中埋设双荷载箱,测试桩端注浆提高承载力的效果。实践表明该测试法在海洋条件下具有无可比拟的优势,桩端注浆具有显著效果,因此其在桥梁桩基中具有广泛的应用前景。