Study on Interface mechanical behavior of steel tube reinforced concrete composite pile

Currently for the steel tube reinforced concrete composite pile research, although predecessors make a comprehensive research on the composite pile beating performance, design technology, but there are still many problems have not been solved, such as the steel tube reinforced concrete pile composite interracial force learn performance research is still in the initial stage. In this paper, we mainly discuss the research methods of several interface mechanical properties and propose the possibility of studying the mechanical properties of the steel tube reinforced concrete composite pile by using the principle of ultrasonic speckle.

螺旋钢桩加固边坡抗滑承载特性研究

目前,针对螺旋钢桩加固边坡问题,其桩土作用机制及抗滑承载特性研究较少,限制其推广应用。因此,基于FEM和桩与边坡解耦设计分析方法,提出一种适用于螺旋钢桩加固边坡模型的简化方法,并对简化模型桩-土相互作用的模拟效果和抗滑力计算准确度进行验证,随后分别建立螺旋钢桩和等直径钢管桩有限元模型,对比分析其各项受力性能,揭示螺旋钢桩的受力模式。研究结果表明:通过该简化方法计算出的桩顶位移值与现场实测值、滑面处弯矩峰值结果相差均在10%之内,在产生相同抗滑力下,简化模型与三维桩土模型的桩顶位移差值在5%以内,说明此简化方法模拟精度可满足要求。在抗滑承载特性方面,当桩顶产生5 cm位移时,螺旋钢桩较圆型桩抗滑力提高15%;产生相同的抗滑力时,螺旋钢桩顶位移较圆型桩顶位移减少22%。螺旋钢桩在承受滑坡推力时,首先通过桩身挠曲抵抗滑坡推力,随着滑坡位移不断增大,螺旋叶片与周围土体产生的摩擦和挤压作用不断增强,处于滑动剪切区的叶片发生翘曲变形,通过形成反弯矩作用抵抗滑坡推力。平行滑动区与锚固区的叶片在轴向产生相对位移,调动螺旋叶片产生端阻力,并将其传递至滑面以增大抗滑力,由此改变桩周土体位移场与应力场的分布,增强桩土协同工作能力,并起到良好的应力扩散与传递作用。研究成果可为螺旋钢桩的承载特性计算与加固设计提供借鉴。

钢板桩加固岸坡变形与桩土相互作用机理研究

针对航道开挖过程中护岸边坡板桩变形及桩土相互作用机制,通过选取典型断面进行现场试验的方法,对板桩结构位移、土压力及临近土体变形等关键物理量参数进行监测,并结合理论计算方法对板桩结构及后方岸坡土体稳定性进行了详细分析,探究了复杂地质条件下桩后土体变形与主动土压力的内在关联,得到了部分有益结论。板桩护岸后方边坡土体水平位移随开挖进行逐渐增加,边坡达到平衡状态时不同深度土体位移约为0.8~1 mm,板桩桩顶水平位移变化量约为1.2 mm。航道开挖过程中板桩主动侧土压力随开挖的进行逐渐减小,不同埋深位置桩侧土压力减小值约为1 kPa,与理论计算结果比较发现现场试验结果均较小,说明上述理论计算方法对于本试验结构形式而言土压力计算略偏保守。

浅埋富水砂层隧道复合注浆治理技术研究

青岛地铁四号线张村站横通道为浅埋富水砂层,为了解决开挖过程中面临的涌水涌砂问题,采用多方法复合注浆加固技术进行治理。模袋桩布置于重点加固区外轮廓,模袋桩工法能起到桩体加固作用,同时可以控制注浆扩散,抑制地表抬升;分段钢管桩布置于重点加固区域内部,采用分段注入的方式,均匀扩散有利于加固效果,且能避免局部不均匀注浆造成的抬升问题;在中粗砂地层中,水泥浆液的渗滤效应是不可忽视的,注浆扩散半径按1.2m进行考虑,实践证明是合理的。浅埋富水砂层注浆结束后,配合真空降水,实现了隧道内的无水施工环境。钢管桩、模袋桩和注浆三种方法构成了复合加固技术,配合其他辅助工艺方法,有效解决了浅埋富水砂层的治理难题,对类似工程具有借鉴意义。

钢渣混凝土桩土相互作用机理试验研究

通过设计桩土相互作用可视化试验装置,模拟钢渣混凝土桩加固吹填土地基,对桩周土体的水分含量、孔压值以及桩体对土体的扰动情况进行监测分析,并利用宏观、细观和微观相结合的试验手段,深入研究桩土间产生的物理化学反应及其产物。试验结果表明,桩体具有膨胀挤密土体的作用;桩体能够加快土体的排水减压过程;桩土间产生的物理化学反应及其产物对地基稳定性有着正向加强作用。

复杂环境中矩形顶管始发端地层加固方案优化研究与应用

矩形顶管的始发阶段是矩形顶管施工中风险最高的施工阶段,在施工过程中,必须在始发前对始发端地层进行预加固处理。城市核心区域由于受到地面和地下建筑物、管线的影响,经常遇到加固盲区、加固不到位的问题。基于此,本研究总结提出了一种旋喷桩加固结合钢板桩防护的施工方法,在始发基坑洞门处围护结构外侧,密贴围护结构打设钢板桩,结合旋喷加固、洞门凿除等工艺改进措施,有效降低始发端地层施工风险,保证工程自身和周边环境安全。

某格形钢板桩码头升级改造方案三维有限元数值分析

某格形钢板桩码头升级改造工程,前沿港池疏浚后改变了格形墙体前板桩埋入深度,影响码头结构稳定性。为了探究改造后格形钢板桩稳定性和破坏形态,利用有限元软件MIDAS GTS,构建适用于格形钢板桩结构稳定性分析的三维有限元数值模型,通过对最不利工况下格形钢板桩改造前后的变形、受力、整体稳定性对比分析,提出复合地基和抗滑桩加固相结合的格形钢板桩码头改造方案。结果表明,码头加固前后的格形钢板桩整体变形、土压力分布、结构内力和地基反力分布基本一致。

输电线路钢管杆桩基础断桩处理实例

输电线路上的钢管杆因基础占地面积较小、外形美观、能和城市景观完美融合,同时相对于角钢塔施工速度更快,能大大缩短工期,而在电力工程中得到了广泛的应用。但钢管杆的典型受力特点会导致其基础承受较大的剪力和弯矩,因此一般都会采用大直径和大深度的桩基础,而桩基础的设计和施工质量会直接影响钢管杆的结构安全和正常运行。在日常的桩基础施工过程中,由于地址条件、设备故障、混凝土供应不连续等原因,断桩的情况时有发生。通过对某输电线路钢管杆桩基础断桩过程的描述,提出加固处理方案并实施,经低应变检测其完整性满足II类桩身条件,可供类似工程参考。

既有办公建筑绿色改造关键技术

为有效利用城市土地资源并提高既有建筑使用价值,在既有建筑的基础上进行加层扩建,符合绿色低碳改造要求。某办公建筑在既有7层框架结构的基础上加层至18层,通过破除加层区域地下室底板,新增钢管桩并浇筑新的筏板基础,提高基础承载力。三桩承台与钢管桩采用环梁加固,确保新增筏板基础与既有基础能够共同工作。通过涂刷水泥基渗透结晶防水涂料和遇水膨胀止水胶,解决新旧混凝土结合面渗漏问题。通过采用改变荷载传递加层法、加大截面法及粘贴钢板法进行加固,确保改造后结构承载力和稳定性。

锚杆静压钢护筒挖孔桩工艺在超高层基础加固工程中的应用

依托某超高层建筑基础加固工程实例,阐述了原桩基状况,归纳总结该工程特点和难点,并针对工程难点进行方案选型探讨。通过现场试验和理论计算,验算了大直径锚杆静压钢护筒挖孔桩的单桩承载力。采用变刚度桩迭代法对桩基刚度进行迭代计算,使后补桩基与原桩基实现变形协调。研究结果表明:所提出的锚杆静压钢护筒与人工挖孔结合方法,解决了该工程基础加固施工风险难题;桩基检测和后期沉降观测数据说明,锚杆静压钢护筒挖孔桩工艺不仅施工质量可控,而且基础加固效果明显,为处理类似超高层建筑基础加固问题提供了新思路。

复合桩基在既有基础加固中的应用

对既有基础结构进行加固时,通常会选择采用注浆方案或桩基方案。注浆方案对地层有着适用性,注浆质量不易控制;桩基方案安全可靠,但造价高,工期长。依托天津某实际案例,对比多种备选方案,并通过造价、工期和施工等方面进行对比分析,最终采用前压浆微型钢管桩复合桩基对既有基础进行加固,并采用盈建科对承载力和沉降进行有限元分析。

码头桩基钢套筒灌浆加固修复技术

针对服役多年码头桩基混凝土出现的破损裂缝问题,依托宁波某码头水工大修工程,对钢套筒、灌浆作业系统及超早强灌浆料等进行设计开发。结合施工工艺形成成套加固修复技术,开展现场施工并进行质量检测。结果表明:超早强灌浆料12 h抗压强度可达到20 MPa以上,其与钢套筒黏结强度可达6 MPa以上,其他性能参数均符合规范要求;使用该成套技术在6个月内成功加固修复232根桩基。

深基坑工程支护桩侵限切除及加固处理研究

咬合桩在深基坑工程中已得到广泛应用,受到地质条件、施工组织、操作能力等因素的影响,支护桩侵限事故经常发生。本文通过纤维模型有限元计算程序,计算了侵限处理前、后支护桩的受弯承载力,同时结合桩身深层水平位移监测反分析结果,论证了采用粘钢加固方法处理侵限支护桩的可行性。利用基坑的空间效应,采用分序跳桩施工对侵限支护桩进行切割和加固,基坑处于安全稳定状态;对加固处理后的监测成果及桩身受力情况进行分析,结果显示截面承受的弯矩值小于截面受弯承载力。本项目加固施工取得了良好的效果,有效解决了基坑支护桩侵限的处理难题,可为同类项目提供借鉴。

复杂环境下深水深埋承台钢板桩围堰施工技术

东江特大桥采用左侧分离加宽方式,新桥设置在旧桥左侧(上游侧)1 m外,紧邻旧高速环境下,给施工带来极大的不便;其中3#、4#墩位于东江中,水深约为12 m,承台埋置于河床以下5.5 m左右的砂砾层上。承台采用超长钢板桩围堰进行施工,封底厚度2.5 m,整个围堰施工水深最深可达20 m。相较于相似项目采用双壁钢围堰或锁扣钢管施工方案,采用钢板桩围堰施工更简单、快速、经济,对今后深水深埋结构物施工具有一段参考价值。

湿陷性黄土场地某建筑应急抢险加固工程质量检测与评估

处于湿陷性黄土场地某住宅楼出现持续不均匀沉降,沉降速率大于规范限值,导致该住宅楼顶点水平位移超过规范限值,建筑存在严重的安全隐患。鉴于此,对该住宅楼采用静压钢管桩对地基基础进行了应急抢险加固,通过地基基础加固首先制止建筑不均匀沉降,再进行整体顶升纠偏处理,使之恢复到安全与正常使用功能。加固与纠偏后,该建筑顶点水平位移恢复到规范要求范围,沉降速率达到规范要求的稳定状态以内。既有建筑应急抢险加固施工质量的检测与评估贯穿于整个施工的全过程,在整个施工阶段需对各类原材料和施工过程进行试验检测,工程完工后再根据试验检测数据结合抢险加固设计对加固后的建筑整体进行评估,评估其加固工程施工质量与加固后整体建筑的安全性。

紧邻大直径浅埋原水管深基坑工程设计与实践

以福州江阴电力管廊隧道项目为例,针对长距离紧邻的大直径原水管的保护,介绍深基坑工程的实施方案,重点说明所采取的拉森钢板桩和外侧增加H型钢的围护体结构,竖向设置两道钢管水平支撑和坑底进行旋喷桩被动区加固等关键技术方案。监测结果表明,在基坑开挖和换撑过程中引起的管线位移限值均在可控范围内,采用的设计方案是合理有效的。

型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的研究

为确保内支撑体系在基坑开挖和主体结构施工过程中能够可靠地进行竖向传受力,并能在计划工期内以及成本可控的前提下完成立柱桩的施工,需要研究一种新的型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的方法。以横沥地下空间工程子项目2北段项目为例,通过方案比选、技术分析,确定了型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的做法,并分析了其现场应用。经过现场施工实践,该连接固定方法具有应用上的创新性,可为类似项目提供一定的施工经验。

复合塑钢增强桩在水下岸坡防护工程中的应用

以新孟河延伸拓浚工程太滆运河段已发生的水下岸坡坍塌为例,论述了复合塑钢增强桩+袋装土的岸坡防护特点、选材要求、施工工艺及质量控制等;工程效果表明,采用此防护形式后,及时止住了水下岸坡坍塌和堤防挡墙位移的趋势,相较于传统的支护桩,有着施工速度快、桩身强度高、耐久性好、工程造价合理等优点,值得类似工程借鉴应用。

“上硬下软”土层既有建筑基础加固方法

广西某工程项目地质条件复杂,土层力学特性变化明显,土层刚度呈现“上硬下软”状态,且分布厚度不一,多栋建筑封顶后出现不均匀沉降,本文旨在确定一种基础加固方案能够较好地解决以上问题。针对土层“上硬下软”的特点,对于沉降较大的区域创新采用“Φ377+Φ127组合钢管桩”进行基础加固,防止沉降继续发展。浅层硬壳层采用Φ377钢管桩提供承载力,深部软土层采用Φ127钢管桩深入原CFG桩下1~2 m,结合注浆工艺,加固松软土体,对原CFG桩桩底进行加固。对于沉降较小的区域创新采用高压注浆深层扰动技术,增加局部沉降。采用动阻力控制作为终桩条件,解决土层起伏剧烈地区桩端持力层无法判断的工程难题。“Φ377+Φ127组合钢管桩”极大地提高了原工程桩承载力,从而解决了坚硬土层难以沉桩、软弱土层承载力不足的工程难题。该基础加固方案成功解决了既有建筑的不均匀沉降工程难题,积累了宝贵的工程经验,为“上硬下软”复杂土层既有建筑基础加固提供了新思路,具有显著的经济效益和社会效益。

异形钢护筒围护大直径深埋地下管道改迁技术研究与应用

随着地下空间的快速开发,地下工程建设的深度也在增加,实际工程中面临着一大批大直径深埋管道的改迁问题。为了安全可靠地对大直径深埋地下管道进行改迁割接,研究1种异形钢护筒结构对地下管道改迁的施工技术;分别从异形钢护筒内径与企口尺寸、壁厚、下沉激振力、坑底MJS地基加固、地下管道走向边界定位等方面做出具体分析。在宁波市鄞州大道综合管廊工程中,运用该施工技术,对1条横穿盾构轴线的DN1600原水管,完成顺利改迁。通过工程实践,验证该技术适用于淤泥质软土地区大直径深埋地下管道改迁,并具有良好的经济效益与社会效益。