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。

深基坑支护用大直径预应力混凝土管桩抗弯性能试验及应用研究

通过优化非预应力和预应力钢筋的布置,提高桩身混凝土强度等级,改进端板材质、构造等措施,研发出了更高抗弯性能的大直径混合配筋预应力混凝土管桩,适用于对管桩抗弯、抗剪性能要求更高的深基坑工程。而锤击、静压等常规预应力管桩施工工艺在遇到深厚软土层、不均匀风化岩层时容易出现管桩断桩、偏移、噪音大等问题。本文通过工程实践,采用无泥浆护壁、低噪音的大直径随钻跟管桩施工技术,可以有效解决复杂地质情况下预应力管桩施工工艺存在的此类问题。

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。

高速公路软土路基处理方案设计优化研究

通过分析软土路基的特性和不同特性对路基稳定性的影响,提出了针对不同特性的相应处理方案。以某高速公路建设项目为依托,结合项目所在区域的地质状况对软土路基的处理方案进行分析研究;针对不同工程位置确定了水泥搅拌桩和预应力管桩两种处理方案,并对两种处理方案的工后沉降进行了计算。结果表明,两种方案处理后的软土路基均能满足规范要求,其结果对软土路基处理方案设计优化研究具有参考意义。

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。

泉州海湾大道软土地基处治方案研究

通过泉州海湾大道工程案例,分析项目地质情况、软基路段分布情况、土体参数,从常用的浅层、中层、深层软基处理方法中初选软基处理方案。通过地基处理计算、软基段边坡稳定分析及沉降分析等方法充分比选各方案的技术可行性。在技术可行的基础上,通过施工可行性及工程投资等方面对各方案进行综合比选,选出适应本项目不同深度的最优方案。同时,对存在软基的特殊断面位置进行特殊处理。在控制总沉降的同时,过渡特殊位置的差异沉降,使设计方案能够达到良好的处治效果,满足设计使用要求。

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。

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。

混合配筋高强预应力管桩抗震性能分析

文章以混合配筋高强预应力管桩作为研究对象,选取普通钢筋配筋率及轴压比作为研究参数,基于OpenSees软件平台分析了该类管桩在低周循环荷载作用下的承载能力及滞回性能。结果表明,配置普通钢筋的高强预应力管桩的承载能力及滞回性能得到较大改善,适当增大轴压比有利于提高管桩的承载能力,而当轴压比过大时,管桩的残余位移增大,不利于管桩的抗震性能。

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。

碳纤维补强预应力钢筒混凝土管试验研究

针对预应力钢筒混凝土管道(PCCP)在使用过程中出现的裂缝、断丝等劣化现象,提出一种“一纵三环”黏贴碳纤维布加固PCCP管的方法。为验证该法修复PCCP断丝管的效果,采用3根2.2 m直径PCCP管在管芯混凝土内表面黏贴碳纤维增强复合材料(CFRP)进行加固试验。按不同温度和湿度组合黏贴CFRP,并分别在自然养护7 d和浸水30 d后进行正拉接性能试验。结果表明,自然养护条件下正拉接强度随着黏贴温度的升高而升高,随湿度增加呈先降低再升高的趋势;浸水养护后正拉接强度有所降低,为自然养护强度的80%。

滨江道路软基处理设计及现场监测分析

滨江道路一般地基软土层分布深厚,在填土荷载和交通荷载作用下,易产生较大的沉降或不均匀沉降。为研究滨江道路的软基处理方法和处理效果,文中以某滨江道路工程为背景,从技术和经济角度比选了预应力混凝土管桩和水泥土搅拌桩方案,采用水泥土搅拌桩方案,并对水泥土搅拌桩复合地基进行了稳定性分析、沉降计算和现场监测。根据现场静载试验及沉降监测结果,水泥土搅拌桩复合地基承载力高,工后沉降小,满足工程要求,且建设工期短,工程造价合理,具有良好的工程效果和社会效益,可为类似滨江道路软基处理提供参考。

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。

大口径PCCP断丝加固技术工程应用和效果评价

针对埋地预应力钢筒混凝土管(PCCP)的断丝现象,介绍了常用的三种加固方案,即在断丝管节内壁粘贴碳纤维片材、对断丝管节进行体外预应力加固以及更换断丝管节进行修补加固。为了验证这些加固技术的应用效果,对断丝管节加固前后的断丝数据及冬、夏季典型时段断丝数据进行了分析,并对加固方案效果进行了评价。结果表明:碳纤维加固不能显著减少断丝的持续发生;体外预应力加固效果明显,可基本解决断丝的发生,是相对可靠的断丝管节加固技术;更换断丝管节需耗费大量的人、财、物,适用于管线应急修复。