复杂地层超长桩后压浆施工工法探究与实践

在复杂地质环境下,超长桩施工难度大、造价高,基桩的单桩承载力特征值无法满足设计要求。后压浆灌注技术可以通过在施工灌注桩时预先安装注浆管,极大提高桩端承载力及桩与土之间的摩阻力。以广东省深圳市南山某一项目为例,探讨了在复杂地质条件下抗拔桩的后压浆施工工艺,桩基承载能力得到大幅提升,在有限桩长下满足了设计要求。

张靖皋长江大桥南航道桥主墩围堰施工关键技术

张靖皋长江大桥南航道桥主跨采用2300 m整体钢箱梁悬索桥,是世界最大跨径悬索桥。南塔采用世界首创超高钢箱-钢管约束混凝土组合索塔,基础承台采用八边形结构,结合桥位水文地质及设计要求,承台外围设锁扣钢管桩围堰作为施工围护结构,后期兼作大桥永久冲刷防护和船撞消能设施。施工过程中,采用履带吊+振动锤/冲击锤配合特制导向架隔孔施打的施工工艺,有效解决了超长锁扣钢管桩的施沉及合龙精度的难题;利用对撑加工成桁架整体安装、基底开挖及护筒围堰壁清理、分仓浇筑水下封底混凝土、导管底口铺设钢板等工艺,极大地降低了现场施工难度,保证了超大基坑水下封底混凝土的浇筑质量,为今后同类型深基坑施工提供了有益的借鉴。

海上风电大直径超长钢管桩竖向承载特性现场试验研究

钢管桩是海上风电工程最主要的基础型式,但针对海上大直径超长钢管桩竖向承载力问题的研究却相对较少。结合广东汕头海上风电工程,进行了海上大直径超长钢管桩竖向承载力特性的现场试验研究,对比了桩底沉降和桩顶沉降随上部荷载的变化特点,分析了桩身侧摩阻力和桩端阻力随上部荷载的变化规律,并依据试验结果对大直径超长钢管桩极限承载力判定方法进行了探讨。试验结果表明:大直径超长钢管桩桩身变形较大,利用桩底沉降随荷载的变化曲线更容易对现场加载量进行控制和调整,也更容易对承载力的极限状态进行判断;大直径超长钢管桩端阻力随桩顶荷载的变化曲线呈“S”形;现行规范中采用Q/Qmax-s/d曲线斜率开始转变为0.2的点所对应的荷载作为极限承载力,将过高的估计大直径超长钢管桩的竖向抗压极限承载力。

长周期波强涌浪海况下自动化移动平台沉桩技术

秘鲁钱凯港工程位于长周期波强涌浪的恶劣海域中,钢管桩数量较多且需无掩护施工,利用传统工艺沉桩较为困难。针对区域海况及工程特点,研发一套装配式自动化移动打桩平台,平台主体由横、竖向钢箱梁通过螺栓法兰盘拼接组成,平台移动由轨道梁+自动化液压油缸顶推系统完成;在平台上安装多个双层抱桩架以稳桩与定位,并为平台的智能运行开发了一套平台自动化监测与控制系统;根据该平台的使用特点提出整套钢管桩平台沉桩工艺。实践证明,该平台及相关工艺解决了恶劣海况下钢管桩沉桩的多重困难,取得了较好的经济效益,可为类似项目提供参考。

跨海高速铁路桥梁超长钢管桩锤击沉桩机理探究

针对跨海高速铁路桥梁超长钢管桩试验匮乏、桩基设计参数等问题,文中依托杭州湾跨海铁路大桥工程,对超长钢管桩开展初打和复打高应变测试及静载试验,分析钢管桩承载力性能、贯入特性等沉桩机理,验证桩基设计参数,为大范围沉桩作业提供依据。结果表明,(1)在该试桩区地质条件下,采用YC80液压锤和HHD1000液压锤,能量传递效率为63%~84%,满足同类型工程桩的沉桩要求;(2)高应变检测法对于超大直径单桩基础承载力的评估存在偏于保守现象,其承载力值与静载试验值相比减少了18.35%;(3)试桩SZ-1、SZ-2轴向抗压承载力恢复系数为1.37和1.56,钢管桩沉桩后承载力存在显著的时间效应。(4)试桩SZ-1、SZ-2实测土塞效应系数为0.71和0.3,超长钢管桩存在显著的土塞效应。

嘉陵江特大桥水中承台围堰施工关键技术

以G5京昆高速广元至绵阳段扩容工程LJ3合同段嘉陵江特大桥施工为背景,结合现场施工方案、施工技术,对水中承台围堰施工技术进行分析。嘉陵江特大桥主桥采用95 m+180 m+95 m连续刚构,引桥采用25、50、48.5 m简支T梁,该文以主桥2^(#)、3^(#)墩承台为例,水中围堰采用锁扣钢管桩形式。围堰方式遵循地理环境和水文条件、工程的用途和功能、工程的经济性和可行性等原则。施工过程中合理规划施工工序,同时进行桩基栈桥的施工和围堰引孔作业。最后重点加强对锁口的检查,做好围堰关键位置的变形监测,以保证安全施工。

码头工程建设中的超长钢管桩沉桩施工工艺

文章以茂名港博贺新港区东区油品码头工程为主要研究对象,介绍了超长钢管桩沉桩施工工艺在其中的应用。该工程的主墩和辅助墩位于江中,导致大型打桩船无法进入施工区域,施工难度较大。然而,通过改造打桩船性能、控制钢管桩制作工艺及优化沉桩施工工艺等措施,成功保证了钢管桩的施工。施工实践证明,沉桩施工方案可行,并顺利完成了施工任务,为后续的工程施工提供了保障。

某冶炼厂桩基方案比选研究

以国内某新建冶炼厂为例,根据该厂拟建场地岩土工程勘察报告,提出机械旋挖成孔灌注桩、长螺旋钻孔灌注桩、预应力管桩和内夯沉管夯扩桩4种桩基方案,并分别对4种桩型的优缺点、承载力及经济指标进行对比和分析。对比分析结果认为,选择φ600的长螺旋钻孔灌注桩为主要桩型,局部荷载比较大的厂房、桩长超高30 m的厂房采用φ600的旋挖灌注桩。

超长PHC管桩竖向抗压承载性状分析

为研究超长PHC管桩竖向抗压承载特性,基于6根单桩竖向抗压静载试验,建立三维有限元计算模型,通过改变模型中的桩长,探究单桩竖向抗压承载特性的变化。结果表明在设计最大试验荷载内加载时,端承摩擦型的超长桩Q-s曲线呈缓变型,未见破坏突变特征点,以桩顶位移控制确定单桩极限抗压承载力时,需考虑扣除桩身压缩量,不可忽略桩身压缩量;超长桩的桩身竖向位移呈现上部大,下部小的分布,而短桩的桩身各深度处竖向位移相差很小;超长桩上部的桩周侧摩阻力先发挥,下部后发挥,呈现从上至下逐渐发挥的特征,而短桩的桩周侧摩阻力基本同步发挥;短桩的轴力沿深度的衰减速率相差不大,而超长桩的轴力衰减主要集中在桩身上部。

基于FLAC^(3D)的超长大直径钢管桩竖向承载特性模拟

近年来,超长大直径钢管桩在工程中的应用已越来越多,但对其承载特性的研究却很少,设计中仍然参考普通桩的计算理论。本文采用三维连续介质快速拉格朗日法(FLAC3D)对实际工程中一超长大直径开口钢管桩试桩的竖向承载特性及沉降特性进行了数值模拟分析,并将模拟结果与静载荷竖向承载特性试验实测结果进行了对比,两者相互补充和相互验证,取得了比较一致的结果,表明了本文所编制的有限差分程序用以初步模拟分析超长大直径钢管桩承载特性的可行性。研究结果表明:超长大直径钢管桩是典型的端承摩擦型桩;桩侧摩阻力随深度的变化很复杂,其变化与土性密切相关;桩身轴力向下传递的速度与桩侧摩阻力在不同土层中的发挥程度息息相关。这些结论对实际工程中超长大直径钢管桩基础的设计具有参考意义。

长江低漫滩地区紧邻地铁深基坑既有建筑物加固技术

结合南京市河西地区紧邻地铁深基坑工程既有建筑物不同程度沉降开裂问题,提出超长钢管静压桩加固技术.为了提高房屋安全性,进一步提出工程静压桩和储备桩两道防线消险加固措施,在施工中分批次压入两道防线静压桩.通过监测加固前和加固后建筑物沉降变形,发现加固后建筑物受临近基坑施工影响显著变小,并且距离12 m处基坑施工的影响程度远小于距离220 m处基坑施工的影响程度.说明该加固方案有效降低了房屋的进一步沉降开裂问题,从而验证了长江低漫滩地区采用超长钢管静压桩提高建筑物抵抗变形能力的可靠性.

基于ICA-SVM的超长大直径钢管桩承载力预测

基于支持向量机(SVM)和独立分量分析(ICA)建立了超长大直径钢管桩极限承载力的预测模型。先采用独立分量分析FastICA算法从实际工程的超长大直径钢管桩试桩的实测数据样本中抽取相互独立的分量,这些分量不仅去除了相关性,还保持统计独立,并服从非高斯分布,能更好地表现数据间的本质结构;然后,确定支持向量机作为分类器,以抽取的独立分量作为支持向量机模型的输入参数,建立超长大直径钢管桩的承载力预测模型ICASVM_Q;最后,采用某大桥的工程数据对预测模型进行测试。结果表明,ICASVM_Q的预测效果明显优于以原始数据作为支持向量机模型输入的SVM_Q模型的预测效果。可见,采用将独立分量分析与支持向量机相结合的方法建模预测超长大直径钢管桩的承载力是可行的,ICASVM_Q模型的预测结果可用于超长大直径钢管桩承载力的设计参考,具有一定的工程应用价值。这种方法还可以用于其他领域的智能预测研究中。

长螺旋搅拌桩钢管桩复合支护技术在基坑工程中的应用

在施工较硬土层时,长螺旋搅拌桩新工艺的优势尤为明显。北京金马工业区污水处理工程基坑支护时采用了长螺旋搅拌桩中插入钢管桩与复合土钉墙相结合的支护形式,既满足了支挡的要求又兼具挡水的功效,节约了投资。实践证明这是一种既安全可靠又经济实用的方法。

开口钢管桩沉桩阻力研究

为得到小直径开口钢管桩的沉桩阻力计算公式,对开口钢管桩的土塞效应、挤土效应和软化效应进行了分析,结合静力触探原理,提出了沉桩阻力计算公式,将沉桩过程分为土塞闭合前后两个阶段,分别计算了桩侧阻力和桩端阻力的拟合系数,得到了小直径开口钢管桩的两阶段沉桩阻力计算公式。与工程实际测试数据符合较好。结果为黄河冲积平原粉土土质的坑式钢管静压桩提供了工程参考。

配筋空心方钢管高强混凝土轴压中长柱有限元分析

目的 研究配筋空心方钢管高强混凝土轴压中长柱受力性能,改善传统空心钢管混凝土的力学性能,并为该类型柱的设计及试验研究提供依据。方法 基于有限元分析软件ABAQUS,对配筋空心方钢管高强混凝土轴压中长柱的力学性能进行有限元分析,在分析受力全过程的基础上,重点分析长细比、钢管宽厚比,混凝土强度、钢管强度、管桩类型、配筋率等参数对轴压力学性能的影响,并基于统一理论提出承载力计算公式。结果 配筋空心方钢管高强混凝土轴压中长柱各组分之间组合作用良好,内置管柱、增大钢管宽厚比、减小长细比及缩小夹层混凝土强度与管柱混凝土强度差距可以改善构件的延性、提升构件组合作用;笔者提出的修正公式计算结果精确且安全。结论 提高配筋空心方钢管高强混凝土的钢管强度、增大宽厚比、减小夹层混凝土与管柱混凝土强度差距可有效改善空心钢管混凝土脆性破坏,充分发挥构件的性能。

超长钢管桩在富水深厚淤泥地质区域作深基坑支护桩的应用研究

为提高富水深厚淤泥地质区域深基坑支护桩的施工效率、降低工程造价,在确保基坑安全情况下,解决钻孔灌注桩、地下连续墙、SWM工法桩等常用的深基坑支护桩施工费用高、效率低、等强时间长的问题。以南沙某管廊项目为依托,通过严谨的设计方案、科学的施工组织、严格的工序把控和精确及时的监测数据使超长钢管桩在项目中成功运用。案例表明,超长钢管桩作为富水深厚淤泥地区基坑支护桩方案可行,基坑深度适合7~11 m之间;防倾钢丝绳简单适用,安全可靠;开挖方案合理,监测数据可控。

沿海某地区软土地基中三种基桩成桩方式的试验对比

通过某大型工业建设项目的试桩工作,针对PHC预应力管桩、长螺旋后插钢筋笼灌注桩、后压浆长螺旋后插钢筋笼灌注桩分别进行了静载荷试验.根据试验结果及调查,认为针对该地区的地层,该三种施工工艺都是适合的.通过单桩承载力分析,得出后压浆可以提高灌注桩承载力30%以上.在该地区施工长螺旋后插钢筋笼灌注桩时,后插钢筋笼的质量对成桩影响很大,在施工时应引起注意.

免共振沉桩原位试验研究

为解决传统桩基施工过程中存在的环境污染、挤土效应、效率低及能耗高等突出问题,以某高架桩基工程为例,基于免共振液压振动锤系统沉桩施工工艺,通过原位沉桩试验测试、现场振动测试,研究钢管桩沉桩过程中桩周土体、地铁运行期间桥墩变形特征及其振动变化规律。研究结果表明:钢管桩沉桩过程中桩周土体水平位移集中分布在近地表0~2/3 L(L表示桩长)范围内,地表以下0~1/4 L范围水平位移较大,土体水平和竖向位移最大值分别为2.37 mm和3.13 mm,桥墩倾斜0.4‰~0.7‰,分析发现沉桩过程中挤土效应不明显;现场振动测试结果显示,当无地铁经过时桥墩振动速度最大峰值为0.823 mm/s,有地铁经过时为1.90 mm/s,充分表明沉桩过程对周边环境影响程度弱;实现了对环境“低影响”的效果,为沉桩施工新技术的研发提供理论和实践指导。

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。

大直径钢管桩沉桩工艺及桩身垂直度控制

本文通过对单桩沉桩工艺、垂直度测量控制方法的剖析与总结,为后续海上风电场建设中无过渡段大直径钢管桩单桩基础的施工、质控提供实际经验。