钻孔灌注桩数字化施工技术及应用

随着钻孔灌注桩向超孔深、超大直径方向发展,其施工控制难度也显著增加。传统施工工艺高度依赖人工对施工参数进行采集和记录,难以满足精细化施工管控的要求。为了保证超长大直径桩施工质量,以双柳长江大桥北主塔桩基施工为依托工程,对钻孔灌注成孔、成桩关键施工参数及采集方式进行分析,并针对成孔、成桩过程的关键参数进行自动化监测装置的开发与应用。研究结果表明采用数字化技术手段,能有效减少施工过程中人工采集工作量,提升钻孔灌注桩施工精细化管控水平,可供类似工程借鉴。

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。

深厚软土中大直径超长桩承载机理数值模拟研究

大直径超长桩的承载力问题在工程中逐渐涌现,尤其在深厚软土地区,具有很强的现实工程意义,依托福州地铁园项目现场试验结果,基于PLAXIS 3D进行数值模拟研究,并通过数值模拟结果分析深厚软土中大直径超长桩承载机理,结果表明,超长混凝土桩轴力呈非线性分布,自上至下逐渐减小,同一埋深处,桩身轴力随着荷载等级增加而逐渐增大;摩阻力的发挥程度与荷载大小、土层性质有关;桩长、桩径对承载机理也有较大影响。

复杂地质条件下超长桩基础沉降数值模拟分析

以某高铁站地下超长群桩基础为例,针对复杂地质条件下超长桩基础沉降、竖向承载特性开展研究,通过模拟桩基础与桩周不同土层的沉降变化和应力分布,深入探讨不同土层环境下超长桩基础沉降问题,并分析桩-土之间的相互作用。研究发现:超长桩基础在承载荷载下沉降呈现出缓慢变化的特点,主要应力集中在桩身上半部分;不同土层中,花岗岩为主要持力层,超长桩基础深入持力层,形成桩-土协同作用,由于花岗岩的强度远高于其他土层,所以沉降量较小。

复杂地层大直径变截面超长桩基施工技术应用研究

大直径变截面超长灌注桩具有可充分发挥结构性能、工程造价低等诸多优势,在高墩大跨桥梁桩基中得到广泛应用。但与等截面桩相比,大直径变截面超长灌注桩的施工工序较多,工艺较为复杂,质量控制相对困难。文章依托新疆某高速公路特大桥桩基工程,针对砂卵石全风化砂岩复合地层大直径变截面超长桩基施工技术进行探讨,分析阐述施工工艺流程,提出施工技术要点,以期为类似工程施工提供借鉴参考。

超长钻孔灌注桩竖向承载力当量正态化法可靠度研究

为了了解超长钻孔灌注桩可靠度指标状态,共收集整理了不同场地11座桥的22根超长钻孔灌注桩竖向承载力荷载试验资料,利用实测得到的219个侧摩阻力值和17个桩端承载力测试值,建立了7类土侧摩阻力和1类土桩端承载力正态分布和对数正态分布的统计概率模型。采用公路规范中摩擦桩竖向承载力计算公式,将桩顶荷载、各土层侧摩阻力和桩端反力视为变量,利用Matlab编制了基于JC法的桩基可靠度指标计算程序,对12根超长钻孔灌注桩按汽车荷载极值I型、恒载正态分布、不同荷载比情况下的可靠度指标进行了计算分析。结果表明:各类土既满足正态分布也满足对数正态分布概率模型,超长钻孔灌注桩抗力按对数正态分布时计算得到的可靠度指标均值在3.259~8.070之间,抗力按正态分布计算得到的可靠度指标均值在2.851~7.495之间,同普通桩基可靠度指标研究结果进行了对比,略高于短桩可靠度指标计算结果;由于桥梁工程地域分布广,多个工程的样本数据离散性偏大,超长钻孔灌注桩桩长增加了深度对可靠度的影响,因此超长桩可靠度指标计算结果没有明显优于短桩计算结果;利用JC法计算得到的超长桩可靠度指标分布区间合理,同时考虑到土体的离散性,建议超长桩可靠度指标标准值同上部结构相比可适当降低。

钻孔压灌桩的超弱光纤光栅应变场监测方法

提出了一种在长螺旋钻孔压灌桩中引入超弱光纤光栅的应变场监测方法。分析了超弱光纤光栅多点应变传感原理,设计了一种定点式标距1 m的超弱光纤光栅光缆,对灵敏度进行了标定,在10000με范围内的平均应变灵敏度为1.15 pm/με。在广州市有轨电车试验桩项目中,采用预拉力方式将光缆与钢筋笼结合后埋设,经过28天固化后对多根长螺旋钻孔压灌桩进行了静载测试和分析。试验表明,超弱光纤光栅传感系统工作频率1 Hz,应变精度1可实现对桩基应变场的多点、大量程、高精度的线性监测,验证了超弱光纤光栅传感器在桩基监测中的可行性。

岩溶地区超长桩基的竖向承载特性

以南玉铁路(南宁—玉林)跨黎湛特大桥桩基建设为工程背景,采用PLAXIS建立有限元模型进行数值模拟,探讨有无溶洞发育地层条件下超长桩基工作特性。结果表明:岩溶发育时桩基容许承载力比无溶洞时削弱22.2%,溶洞一定程度上减弱了地基刚度,同时造成复杂应力重分布现象;有溶洞发育地基中桩身轴力除出现局部增大现象外,相同荷载下其桩底轴力是无溶洞地基的2倍左右;无溶洞时,地基中位移等值线呈盆状对称分布,有溶洞时等值线在溶洞周围局部弯折,地基中溶洞不对称分布会加剧桩身轴力分布的不均匀性,进而可能导致桩基局部失效。工程中应对串珠状溶洞进行加固处理以提高地基承载力,进而保障桥梁桩基正常使用。

季冻区摩擦单桩承载能力计算分析

为了验证季冻区摩擦单桩的初步设计桩长和检验初步设计参数的准确可靠性,计算了超长桩轴向容许承载力及桩的沉降量,观测了某桥梁桩的顶位移与荷载、基桩极限摩阻力和极限承载力,与理论计算结果进行了对比分析。研究结果表明:理论计算沉降量与实测的误差是6.31%,两组数据基本吻合,说明试桩过程和试桩加载数据合理;试桩受力比较充分,但承载力小于预期极限荷载,说明其实际承载能力对于设计要求来说略显不足;桩侧摩阻力和桩底阻力的发挥程度与桩土之间的变形有关,试桩的桩顶荷载起初由桩侧土承担,在达到一定荷载值时,桩端阻力开始发挥作用,在极限状态时,桩侧摩阻力、桩端阻力发挥都比较充分。

越南海防热电厂二期工程超长大直径灌注桩荷载传递机理试验研究

越南海防热电厂二期工程位于海防市(Hai Phong)水源镇(Thuy-nguyen),装机容量为2×300 MW。场地为Gia河边的低地,属于喀斯特地貌区,岩溶比较发育,上部存在较厚的淤泥质土层,土质较差,不能满足厂区上部结构对地基的要求,因此厂区主要建筑物的地基处理采用钻孔灌注桩。对该工程区桩基进行了检测试验,依据桩基试验实测数据,分析了桩身轴力的荷载传递机理以及桩的荷载-沉降特性。结果表明:该工程区的单桩极限承载力可取为7 000 kN;桩身轴力的传递特性受多种因素影响,桩顶荷载主要通过桩侧摩阻力逐渐向下传递,具有明显的摩擦桩特点,桩侧摩阻力所占比重较大,而桩端阻力所占比重较小;桩底沉渣厚度显著影响桩顶沉降量与极限承载力。

北京超长灌注桩单桩承载特性研究

对北京CCTV新台址、国贸三期A阶段2个典型试验桩工程进行对比分析,研究了超长灌注桩桩侧、桩端阻力的发挥特性。研究表明:荷载作用下超长桩的桩顶变形主要由桩身的压缩组成,桩端阻力对总承载力的贡献较小;黏土层的桩侧阻力发挥呈加工软化现象,砂性土桩侧阻力发挥呈加工强化现象,且桩侧阻力的发挥存在深度效应;按规范估算的超长灌注桩承载力分布与实际测试结果差异较大。提出采用有效的清渣工艺和后压浆工艺是超长灌注桩的必要措施。

超厚软土层条件下码头超长摩擦桩分析

福建霞浦核电厂大件码头拟建位置具有40～50 m的超厚软土层,码头桩基采用的超长摩擦桩的桩-土间相互作用较短桩和中长桩相比更为复杂,很多问题均属设计规范的临界模糊范围。采用有限元法对超长桩在水平和竖向荷载作用下的位移、内力和侧摩阻力进行全面的计算分析,总结超厚软土层中超长摩擦桩的桩身节点水平位移和内力的分布趋势:对于超长摩擦桩,同一土层分层提供侧摩阻力更加合理,且泥面50 m以下的桩侧摩阻力会随着土层深度的增加继续增长,增长速率较50 m以上更快。

大直径超长钻孔灌注桩荷载分层传递特性试验分析

基于"上海市虹桥综合交通枢纽交通中心工程西交通广场"工程现场静载荷试验和桩身应力测试结果,分析竖向荷载作用下大直径超长钻孔灌注桩在成层土中的荷载传递特性。本工程试桩已加载至破坏,对此试验结果进行分析,能为深入研究大直径超长钻孔灌注桩的承载性状提供有价值的工程参考。本次试验结果表明:1)大直径超长钻孔灌注桩桩端承载力所占比例较低,荷载-沉降关系为陡降型,存在明显拐点;2)桩侧与桩端阻力非同步发挥且相互影响,而上下土层侧阻力系先后发挥至极限;3)根据试桩实测数据,土层埋深对桩周具有相似物理力学性质土层的侧摩阻力影响较大。

上海地区超长后注浆钻孔桩竖向承载力试验研究

桩端注浆是上海地区大直径超长灌注桩发展的必然趋势。依据上海地区某超高层商业建筑试桩的高吨位竖向抗压静载试验结果,通过对基桩的竖向极限承载力性状、桩身轴力传递特性以及桩侧阻力、桩端阻力发挥特性的分析研究,揭示了桩底注浆对基桩承载性状的影响情况,深入探讨了上海软土地区大直径超长后注浆灌注桩的荷载传递机理和竖向承载性状,并提出了单桩承载力的估算方法。

深水超长钻孔桩施工技术

以襄渝铁路二线流水河大桥施工为例,重点介绍了浮桥和钻孔平台的搭设,钢护筒的制作与埋设,成孔工艺,排渣,水下混凝土灌筑施工技术。

超长空心钢管嵌岩斜桩混凝土取芯技术

本文涉及一种超长空心钢管嵌岩斜桩混凝土取芯导向定位装置,通过对取芯检测设备进行导向定位以保证钻进垂直度的装置。

超长钢筋混凝土灌注桩的耐久性与承载力探讨

从耐久性理论和现行国家规范出发,结合已建超高层建筑的实际工程,对超长钢筋混凝土灌注桩在耐久性设计和承载力选择、深基坑对超长桩的影响以及桩端所在土层的选择原则等内容进行了探讨,为类似工程提供参考。

紧邻地铁隧道超长深层搅拌桩加固施工试验

介绍紧邻地铁隧道进行超长深层搅拌桩施工实例,通过试验,找出了对地铁隧道影响最小的施工参数,总结出一套施工方法。

湖相沉积土层超长灌注桩承载力数值模拟研究

在施工过程中使用超长钻孔灌注进行支撑时,经常会出现孔壁坍塌、缩颈、桩底沉渣等一系列现象,这些问题往往使得工程不能及时合理地完成,因此针对这一问题,本文结合岳常高速公路TJ-05标段施工实践,对湖相沉积土层超长灌注桩承载力数值进行模拟研究,并对造成该问题的因素进行分析,找出有效解决方案并提出相应的防治措施,也为今后此类问题的处理打下良好基础。

岩溶地区100m深钻孔桩施工技术——以眼镜塘特大桥为例

结合眼镜塘特大桥超长钻孔桩施工以及岩溶地区的地质状况,根据现场施工管理经验,介绍了客运专线岩溶地区100m深钻孔桩施工技术,提出了冲击法钻孔、深层溶洞处理、塌孔以及沉碴清除的一些控制措施。