Uplift behavior and load transfer mechanism of prestressed high-strength concrete piles

Prestressed high-strength-concrete (PHC) tube-shaped pile is one of the recently used foundations for soft soil. The research on uplift resistance of PHC pile is helpful to the design of pile foundations. A field-scale test program was conducted to study the uplift behavior and load transfer mechanism of PHC piles in soft soil. The pullout load tests were divided into two groups with different diameters, and there were three piles in each group. A detailed discussion of the axial load transfer and pile skin resistance distribution was also included. It is found from the tests that the uplift capacity increases with increasing the diameter of pile. When the diameter of piles increases from 500 to 600 mm, the uplift load is increased by 51.2%. According to the load-displacement (Q-S) curves, all the piles do not reach the ultimate state at the maximum load. The experimental results show that the piles still have uplift bearing capacity.

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。

武汉市江汉四桥拓宽工程主桥设计关键技术

武汉市江汉四桥拓宽工程主桥采用与旧桥外形一致、呈反对称布置的主跨232 m独塔混合梁斜拉桥,跨径布置为(232+70+40+20)m,采用刚构体系。主梁采用钢-混叠合梁与预应力混凝土梁组成的混合梁,钢-混结合面位于主跨距桥塔中心线9 m处,主跨采用双边工字形叠合梁,桥面宽23.5 m,标准梁高1.6 m;边跨采用预应力混凝土边主梁和箱形截面主梁,桥面宽23.5~27.0 m,标准梁高2.1 m。桥塔采用“A”形混凝土塔,塔高114.5 m,其下布置整体式承台,采用18根ϕ2.8 m的群桩基础。斜拉索按空间扇形双索面布置,共104根斜拉索,采用标准强度1770 MPa高强平行钢丝索,主跨梁端采用锚拉板锚固,边跨梁端设置槽口锚固,塔端采用锚固齿块锚固,主塔斜拉索锚固区纵、横桥向均配置有无粘结预应力钢棒。汉阳岸边墩采用T形钢筋混凝土板墩及钻孔桩基础;汉口岸边墩、辅助墩均采用钢筋混凝土独柱墩及钻孔桩基础。桥塔塔柱采用爬模施工;边跨主梁采用支架现浇施工,主跨主梁采用悬臂拼装施工。结构计算结果表明,大桥结构刚度及应力均满足要求。

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。

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。

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。

钢筋混凝土预应力管桩在泥灰岩地区的应用分析

泥灰岩地质较为复杂,主要包含粘土、薄层状灰岩等组分,结构松散、含水量较高,多孔,岩石强度较低,存在很多裂隙、溶洞等现象,加大了工程施工难度。钢筋混凝土预应力管桩技术主要是预先对管桩施加预应力,强化桩身承载力和提高抗变形能力,该类管桩能够良好适应泥灰岩地区环境。在预应力管桩制作中,往往需要高强度混凝土和预应力钢筋制成,通过张拉工艺对钢筋施加预拉应力,以便放张预应力钢筋后在桩身混凝土施加强大预压应力。论文主要对钢筋混凝土预应力管桩在泥灰岩地区的应用要点进行分析,从而进一步提高管桩施工水平,为有效解决泥灰岩地区管桩施工难题提供依据。

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。

山区高速公路钢筋混凝土高墩施工技术

临沂至滕州公路施工全长为15.97 km,其中建造特大桥两座,分别为温凉河特大桥和黑风口特大桥。针对工程的施工重难点问题提出施工方案。温凉河特大桥上半部分的结构为先简支后连续的装配式预应力(后张)T型梁;在其基础上,下半部分结构的桥墩采用空心墩,矩形实心墩,桩基础,小桩号桥台采用U台,扩大基础;大桩号桥台采用肋板台,桩基础。黑风口特大桥上半部分结构同样为先简支后连续的装配式预应力混凝土(后张)T梁;下半部分结构的桥墩采用矩形实心墩、柱式墩,桩基础;桥台使用肋板台,桩基础,墩台布置采用径向布置。温凉河特大桥、黑风口特大桥高墩施工均采用翻模法施工。

JC/T 888—2023《预应力混凝土薄壁管桩》标准解读

为便于JC/T 888—2023《预应力混凝土薄壁管桩》的使用方准确理解标准条款的具体含义,正确贯彻实施标准条款的具体要求和规定,简述了该标准的编制背景、编制目的和意义,解释说明了标准条文的具体内容,并指出了标准实施过程中应注意的事项。

填海陆域区大直径单节超长预应力管桩高桩架限位与液压冲锤沉桩施工技术

针对单节超长预应力管桩在填海陆域区施工受限的问题,提出采用高桩架限位和液压冲锤沉桩的施工方法。通过加装限位抱箍的沉桩限位架对大直径超长预应力管桩进行固定限位,起吊液压冲击锤对管桩进行沉桩,巨大的冲击能量配合特制的敞开式导向桩尖,管桩沉入导向性好、穿透能力强,实现管桩快速高效沉入至设计标高,形成相应的施工新技术。

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。

医院深基坑桩锚支护结构的设计与应用

本文以某医院深基坑工程为例,探究了混凝土灌注桩和预应力锚索联合支护结构的设计要点与应用方法。使用F-SPW软件进行基坑抗倾覆稳定性、支护桩嵌固深度等参数的模拟验算,根据计算结果优化了设计方案。在混凝土灌注桩施工中重点加强钻孔与清孔、钢筋笼放置与混凝土灌注等施工技术的管理;在预应力锚索施工中重点加强锚索的制作与安装、张拉与锁定等施工要点的控制。通过采取精细化管理,确保桩锚支护结构的稳定性与承载力满足深基坑施工要求。

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。

半径大吨位宽箱梁转体桥承台与桩基受力分析

为得到采用转体法施工的桥梁在不同施工阶段上下承台以及桩基的应力分布情况,通过使用有限元软件ANSYS分别模拟了桩基施工、承台施工、承台钢束张拉及转体前等施工阶段的方法研究了转体法施工的桥梁在不同施工阶段上下承台及桩基的受力状态。结果表明:承台采用设置纵横向预应力的方式改善了大吨位转体桥梁上下承台及桩基的受力状态,避免了上下承台及桩基的开裂;经过计算降低了上下承台的厚度,减少基坑开挖深度;目前项目已顺利通车,从理论到成功实践,证实了设计的合理性及科学性。对类似大尺寸承台及桩基受力分析提供可靠的参考。

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。

特高压输电线路工程PHC管桩基础造价研究

预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)的应用存在局限性,近年来特高压输电线路工程在不断摸索和优化PHC管桩的差异化应用,虽然在应用技术方面相对已经比较成熟,但关于其综合造价的对比分析尚缺乏深入研究。为研究PHC管桩在实际工程应用的经济性,文章以典型直流特高压输电线路工程为例,通过与灌注桩基础方案的横向对比,结合输电线路取费、综合造价方面对PHC管桩进行研究。研究发现,PHC管桩的本体造价高于灌注桩基础23%~33%,但其他费用均低于灌注桩基础。当基础作用力小、地质条件较好时,PHC管桩的综合造价具有经济优势。

XC弹卡式连接预应力混凝土实心方桩施工技术研究

针对XC弹卡式连接预应力混凝土实心方桩在施工过程中,经常发生起吊破损桩头导致套筒变形、接桩时连接件插卡与弹卡不契合、环氧树脂密封材料不密实、桩基检测合格率低等问题,依托上海瑞金医院北部院区二期工程,通过技术创新,如增加起吊专用工装、优化接桩工艺流程、采用专用的连接孔洞环氧树脂注浆设备,制定有效的接桩质量管控措施等,结合精心策划和精细管理,取得了较明显的效果,有效保证了桩基承载力。

不同工况下螺锁式预应力混凝土实心方桩的桩身完整性分析

螺锁式预应力混凝土方桩的桩身完整性检测方法主要采用低应变法,实测曲线中接桩位置经常出现明显同向反射,对桩身完整性的合理判定产生影响。在没有桩周土和施工工艺影响的工况下,采用低应变法对 3 组桩的桩身完整性进行对比验证,结果表明同时采用螺锁式和密封材料连接工艺的桩的桩身完整性可满足要求。在实际项目的桩基承载力问题处理过程中,低应变法无法准确判定接桩位置的缺陷程度,而高应变法可以作为基桩施工质量综合判定的有效手段。