下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工技术研究及应用

下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工技术包括技术原理、实施思路和具体施工步骤,其由密布群桩富水砂层水平引孔、富水砂层水平引孔砂土流失控制、常规水平MJS注浆加固3个环节组成。技术采用引孔机钻杆+外套管进行水平引孔,实现立柱桩和高强度管桩的穿越,以及富水砂层中的长距离成孔,引孔过程中通过双液注浆对注浆线路进行一次加固,同时利用洞口安装的法兰盘+止回阀来进行砂土流失控制,减少引孔对地下构筑物和周边环境的影响,引孔完成后,进行常规MJS注浆加固,达到预加固目标,并形成具体的下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工步骤指导施工,大幅减少对地下构筑物和周边环境的影响,减少泥浆浪费,提高施工效率,经济社会效益较好,具有较好的推广应用价值。

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。

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。

预应力高强混凝土管桩作为柱的冲击力计算方法研究

为探究适用于预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)作为柱的冲击力计算方法,采用落锤冲击试验装置进行了冲击试验,测得了4根PHC管桩试件的冲击力时程曲线,分析了撞击过程中的冲击力变化特点及冲击高度对冲击力峰值的影响。基于试验结果,使用4种冲击力计算方法计算了试验工况,并采用ABAQUS软件进行了仿真分析,比较了各计算方法的结果。研究表明:PHC管桩的冲击力时程曲线可定义为脉冲段、次脉冲段1和次脉冲段2这3个阶段;单、双自由度模型法的冲击力计算值与试验值误差较小,有限元模拟所得冲击力时程曲线与试验值吻合较好,可采用单、双自由度模型法或有限元模拟计算冲击力。

复杂地质条件下预应力高强混凝土管桩施工技术

介绍了预应力高强混凝土管桩的构造和施工技术,以及在复杂地质条件下的施工实践经验,总结了预应力高强混凝土管桩施工过程中出现的主要问题,并提出了相应的解决方案,指出未来的研究方向,以进一步优化预应力高强混凝土管桩的设计和施工技术。

PHC桩在厚填土地基中受力特性的试验研究

为解决松散厚层填土非均匀软弱地基上预应力高强混凝土(PHC)管桩的受力特性问题,通过现场试验获得了PHC桩的竖向承载力、水平承载力等实测值,并通过线性规划方法分析获得了土层桩侧摩阻力特征值fs和桩端阻力特征值fp实测值。经对比分析,对试验结果采用线性规划方法来确定土层参数比较可靠。由静载实测承载力结合桩侧阻力、桩端阻力与总阻力的比值,反算场地地层差数,可更精确地指导后续设计。

UHC管桩在200m超高层建筑中的应用

超高层建筑荷载较大,较少采用预制桩。本文在长沙某住宅项目中,通过系统的地基、单桩和桩筏载荷板试验、施工措施改进和三维数值分析,将UHC超高强预应力管桩成功应用于200m超高层住宅建筑,为相关工程提供了宝贵的经验。研究发现,相对于桩筏载荷试验结果,通过地基土载荷试验和单桩载荷试验分别得出的地基土和桩基刚度是偏于保守的,但满足工程设计需求;UHC管桩在圆砾层或残积含砾粉质黏土层中沉桩难度较大,可采用长螺旋引孔、重锤低击等方式确保有效桩长;采用小应变硬化土的三维数值分析模型计算表明,超高层沉降和倾斜率满足设计要求;沉降监测数据显示,建筑物最终沉降约为1cm,表明了在超高层建筑中采用UHC管桩的桩土共同作用方案是切实可行的。

Origin曲面函数拟合沉桩完成面辅助PHC管桩静压施工

为解决建筑桩基工程施工工艺存在的问题,提升建筑桩基工程施工工艺和进度水平,应用Origin曲面函数对沉桩完成面进行拟合,以辅助预应力高强混凝土管桩的静压施工。新方法提高了建筑桩基工程的施工进度,取得了较好的经济效益,可供预应力高强混凝土管桩静压施工时进行参考。

UHC和PHC管桩在某高层住宅小区中的对比分析

文中以某高层住宅小区项目为例,结合项目前期勘测工程地质条件、现场实际试桩试验数据,估算了单桩极限承载力,对比了不同桩基选型方案,科学地分析了UHC超高强混凝土管桩和PHC高强混凝土管桩在特殊地质下的安全性、经济性和适用性。

复杂地层中如何控制锤击管桩的施工质量

锤击法管桩施工是建筑地基基础施工中较常用的一种,预制管桩以高性价比、高承载力、成桩质量好、施工速度快、无震动、无噪声、监理检测方便等优越性,在建筑工程桩基础施工中得到广泛应用。笔者根据某项目的锤击管桩实际施工情况,对复杂地层中如何保证锤击管桩的施工质量进行总结和探讨,以供工作参考。

钢纤维预应力高强混凝土管桩试验研究

为提高预应力高强混凝土管桩的韧性和抗弯承载力,通过不同钢纤维体积掺量对C80管桩混凝土工作性能和力学性能影响的试验研究,确定最佳配合比。然后基于最佳配合比进行钢纤维高强混凝土管桩试制和足尺抗弯力学性能试验,并与未掺加钢纤维的高强混凝土管桩对比分析。结果表明:采用该配方制备的钢纤维高强混凝土管桩的外观质量、桩身强度等均符合相关规范要求。钢纤维增强的混凝土管桩抗弯承载力明显提高,破坏特征和延性性能得到显著改善。

双排高强预应力砼管桩在基坑支护工程中的应用

预应力高强砼管桩(PHC管桩)常用于桩基工程中,由于其具有施工快、造价低等特点,近年来也逐渐用于基坑支护工程中。双排桩是一种空间桁架结构,刚度大,控制变形能力强,可以不设内撑,挖土方便,常用桩型为钻孔灌注桩。双排高强预应力砼管桩是一种新型的基坑围护结构,可以充分发挥高强预应力砼管桩和双排桩的优点。本文结合溧阳文化公园及数码广场基坑工程实例,介绍了双排高强预应力砼管桩在基坑支护工程中的应用。

南京江北地区PHC桩竖向承载力可靠度分析

引入无量纲随机变量的极限状态方程,利用收集到的南京江北地区预应力管桩的试桩资料,采用"校准法"计算了现行地基规范关于桩基设计的总体可靠度水准和可靠指标,分析了总安全系数、荷载效应比和荷载组合形式对可靠指标的影响,并计算了相应的抗力分项系数。研究结果表明,可靠指标与总安全系数、荷载效应比和荷载组合形式有关,而且总安全系数对可靠指标的影响较大。荷载组合形式只对抗力分项系数产生较小的影响。

自平衡法在预应力管桩承载力测试中的应用和对比分析

自平衡法是一种新型的桩基承载力测试方法,与传统静载荷试验方法相比具有许多优点。采用自平衡试桩法对东南大学江宁九龙湖校区研究生公寓的3根预应力混凝土管桩进行了承载力测试,并成功地探索出回收荷载箱并可再次利用的新型测试方案。研究结果表明,自平衡法在管桩测试中取得了较好的效果,可为设计提供可靠依据。

复合配筋管桩抗震性能试验研究

传统PHC管桩在地震作用下表现出脆性破坏特征,限制了其使用范围。已有室内试验研究结果表明,通过在PHC管桩中加入非预应力钢筋形成复合配筋管桩可提高其抗震性能。目前针对管桩破坏机理以及抗震性能的研究,主要采用室内模型试验或振动台试验,未能充分考虑实际工程中桩的受力条件和土体的作用。为研究复合配筋管桩的抗震性能,在软土地区对PHC管桩和复合配筋管桩进行了现场足尺抗震性能试验研究。试验比较了常规管桩以及掺入不同含量非预应力钢筋的复合配筋管桩的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、曲率分布等数据,分析复合配筋管桩的抗震性能。研究结果表明:与PHC管桩相比,复合配筋管桩的抗震性能得到明显改善,且对于提高管桩延性来说,存在最优的非预应力筋配筋率。

预应力高强混凝土管桩滞回性能的试验研究

通过对5根预应力高强混凝土管桩试件进行低周往复加载试验,分析试件的破坏特征、滞回特性、刚度退化、骨架曲线、承载力、位移及延性等指标,研究钢纤维混凝土及配箍率的参数变化对预应力高强混凝土管桩的滞回性能的影响.研究结果表明:在预应力高强混凝土管桩中掺入钢纤维能够改善试件的滞回特性,提高试件的极限承载能力.增加预应力高强混凝土管桩试件的配箍率可以提高试件的变形能力.

高强度预应力混凝土管桩挤土效应的影响分析

结合电厂厂房基础预制管桩处理,对预制管桩施工中的挤土效应进行了研究。通过现场监测,深入分析了孔隙水压力和土体水平位移的变化规律。得出在预制管桩施工中存在一定的挤土效应,且与诸多因素有关。最后提出施工中需要采取相应的措施减小振动沉桩产生挤土效应的不良影响。

PHC管桩水平承载力试验研究

在统计福州地区56根预应力高强混凝土(PHC)管桩单桩水平静载荷试验资料基础上,结合《建筑桩基技术规范》规范推荐的m法计算,讨论了福州地区PHC管桩的水平承载力取值问题。对不同桩型的单桩水平静载试验进行m值反算,与规范推荐的m值相比较,探讨了福州地区不同桩周土层的m值取值范围。用规范推荐的两种力学模型分别计算了某试桩的弯矩曲线,与ABAQUS有限元软件模拟得到的弯矩曲线对比,验证了规范推荐的两种模型的适用性。结果表明,本地区采用m法确定PHC管桩的单桩水平承载力是适用的;上覆填土层的物理力学性状对淤泥层中PHC管桩水平承载力影响较大,宜采取规范附录中的"桩端支撑在非岩石类土中或基岩面"的模型计算本地区PHC管桩的水平承载力。

铬含量对薄壁高强度桩管钢腐蚀性能的影响

采用电化学性能测试、半浸泡试验及SEM、EDS分析研究了铬含量对薄壁高强度桩管钢耐腐蚀性能的影响。结果表明,试样在3.5%盐溶液中一直处于活化状态;随着铬含量增加,薄壁高强度桩管钢试样自腐蚀电位相差不大,但腐蚀电流密度降低,电荷转移电阻增大;试样在盐溶液-大气界面处腐蚀最为剧烈。随着铬含量的增加,钢的耐蚀性不断提高,当铬质量分数为2%时,试样耐蚀性最好,年腐蚀速率为0.023 4mm/a。铬元素在锈层中出现富集现象,但在液-气界面区和浸泡区表现出不同的特征:铬元素在浸泡区富集于与基体接触的内锈层区,而在液-气界面区富集于远离基体的外锈层区。

预应力钢绞线超高强混凝土管桩轴压性能研究

通过对2种常用桩型的预应力钢绞线超高强混凝土管桩和预应力钢绞线复合配筋超高强混凝土管桩进行轴压性能试验、数值模拟分析和经验公式计算,研究了管桩的极限轴压承载力、极限轴压变形及破坏特征.结果表明:所有管桩试件均呈现受压破坏,混凝土首先压碎,导致纵筋向外压曲,箍筋拉断.数值模拟得到的桩身破坏断面与试验桩身破坏断面吻合较好,数值模型可以较为准确地预测管桩极限轴压承载力和极限轴压变形.预应力钢绞线超高强混凝土管桩以及预应力钢绞线复合配筋超高强混凝土管桩的抗压承载力建议按照国家标准图集《预应力混凝土管桩》(10G409)中公式进行计算.