钢管桩超深入岩陆上打桩工艺的研究与应用

梁板式高桩码头作为中南美洲地区广泛采用的码头结构型式,其有着结构轻,受力明确,减弱波浪的良好效果。钢管桩桩基作为码头承载受力终端,桩基的入岩深度及承载力对码头整体质量起着决定性作用,尤其是在10万吨以上的码头中,桩基具有入岩深度大、桩基承载力高等特点,但往往受地质影响,钢管桩桩基在打设过程中很难同时达到这两项指标,打桩过程中受岩层影响易出现桩底变形及无法打设至设计底标高的问题。本文以巴拿马科隆集装箱港口(PCCP)项目为例,主要介绍高桩码头桩基在需要超深入岩的施工中,采用陆上预旋挖再打桩的工艺,为高桩码头钢管桩超深入岩施工提供了新思路,为类似工程提供了借鉴意义。     

锤击沉桩施工参数的相关性探讨

从动能守恒和动量守恒出发,基于一定的假设条件,分析锤击沉桩过程中施工参数间的相关性,如桩锤质量和桩基质量、锤击能量和桩基贯入度、桩锤质量和贯入度、锤击应力和桩基贯入度等。结果表明:通过计算得出的锤击力和锤击应力,选择合适的锤型和锤击能量可保证顺利沉桩;预判桩基在一定岩(土)层条件下可能产生的贯入度,为锤击沉桩过程中的贯入度控制标准提供依据;结合贯入度控制标准,计算出在锤击沉桩过程中的能量消耗,为选锤标准提供依据;根据确定的桩型和桩锤来选择合理的桩垫材料,使其在锤击沉桩过程中发挥最好的效能。     

后注浆灌注桩在外海岩基码头工程中的应用

针对在外海无掩护孤立墩施工环境条件下岩基上采用灌注斜桩存在泥浆护壁的泥皮和孔底残余沉渣降低桩基承载力、孔壁浸泡软化降低桩周土层土体强度、混凝土芯柱过长质量难以保证、硬质岩层钻孔成孔难度大、成孔工期长等技术难点,进行减小桩基入岩深度和提高桩基承载力的研究。采用灌注桩施工后进行桩底后注浆技术,对桩底沉渣和岩基裂隙进行注浆密实,并对后注浆桩基进行检测。结果表明,后注浆能提高桩基承载力,有效减小桩基入岩芯柱长度,从而保证混凝土芯柱质量,缩短施工工期。     

复杂岩石地质条件某高桩码头桩基设计要点

嵌岩桩广义上的定义是指下部有相当一段长度浇筑于岩层中桩基.本文结合某5万总吨液化烃泊位工程,针对强风化岩层厚、岩层上部覆盖层薄的地质特点,从桩基承载力计算、桩基选型、桩基布置和沉桩钻孔过程中注意点等方面对嵌岩桩设计进行了总结,本地质条件下嵌岩桩嵌岩深度大,一般满足弹性长桩要求,但承载力水平不高,桩基排架布置可按斜桩或大直径全直桩布置,嵌岩桩沉桩和成孔应注意桩变形、卷边、强风化岩遇水软化和缩孔等问题。     

基于国际标准的强震作用下高桩结构LNG码头桩基布置

LNG码头抗震等级要求高,抗震分析是高桩结构LNG码头需要重点研究的问题。按国际标准采用振型分解反应谱法,通过有限元软件,对不同桩基布置形式的高桩结构进行地震动力响应分析。结果表明不同桩基布置形式对结构自身刚度影响较大,从而改变结构自振周期,使结构承受不同的地震荷载;斜桩控制地震作用下的水平位移效果较好,但桩力偏大;对于具有多排多列的高桩墩式结构,桩基宜对称布置,同时边桩与内侧桩基可采用不同斜率来改善桩基受力分布情况。     

小直径超长嵌岩灌注桩冲桩施工技术

作为典型的非挤土桩,钻孔灌注桩其在地层中的适用性较好,桩结构的承载力优良,可灵活设置桩径与桩长,但不同的地质、设计参数、工艺给桩基施工带来了较大的不确定性,工艺选择成为重中之重。论文以小直径超长嵌岩灌注桩施工为背景,围绕小直径超长入岩灌注桩施工工艺选择展开探讨,全面做好各环节施工作业,确保整体质量。     

镇海港区高桩码头单桩与排桩数值模拟差异分析

笔者对宁波舟山港镇海港区某已建高桩码头桩基进行模拟。在加载后对结果进行分析,得出分析结果:单桩结构模拟结果受力小于排桩结构,在对实际工程进行工程仿真时应该尽量建立全面的有限元模型,不能用一根桩的模型代替所有受力桩体;排桩结构桩体打设深度在27.5m处,其摩擦应力达到最大,且桩群中,外侧桩的受力大于内侧桩约4%,在实际工程设计或老码头桩基分析中应考虑应力较大位置及桩体在桩基中排布位置的强度设计。     

富宁港软岩桩基承载特性模型试验成果及数值分析

水库周期性蓄水调度,导致库岸软岩地基的工程力学特性发生较大变化,直接影响桩基承载性能的长期有效性.通过对4种不同工况地基模型下的桩基竖向承载特性进行试验研究,得出了软岩嵌岩桩的桩身轴力、桩侧摩阻力、桩端阻力特性.结合物理模型实测成果,采用数值模拟分析了3种工况下桩基竖向承载力、桩身轴力和桩侧摩阻力的变化趋势,为内河库区港口工程软岩桩基设计和承载能力评价提供理论依据.     

新加坡海工工程沉桩贯入度控制的研究与应用

在桩基工程锤击沉桩施工中,打桩锤的大小、桩基结构的可打性等均与沉桩贯入度有关。为确保锤击沉桩的质量,需要对沉桩贯入度控制进行研究与应用。通过新加坡樟宜海军基地四期码头等工程实例,对锤击沉桩中的贯入度计算方法、现场控制方法及验证与改进措施等进行了探讨。并通过分析证明:无论是国内还是国外,在桩基工程施工时,贯入度的动力计算为合理选择打桩锤、合理控制沉桩贯入度提供了直接有效的方法。     

油品码头桩基优化设计和施工工艺

为了节约油品码头的工程投资,降低施工难度,缩短建设工期,针对工程所在区域岩面起伏大且覆盖层薄厚不一的典型海岛近岸地质条件特点,综合比选传统的嵌岩桩结构、锚岩桩结构以及钢管桩桩芯灌注混凝土的新型组合桩结构等桩基结构方案,推荐采用钢管桩芯灌注混凝土的组合桩方案。介绍该方案的施工工艺、技术创新性和经济效果,可为类似复杂地质条件下的高桩码头结构设计提供借鉴。     

基于水平钢架的全直桩系缆结构优化设计

与传统斜桩结构相比,全直桩结构完全以自身抗弯能力来承受水平荷载,在相同受力条件下存在桩径大、竖向承载力没有充分发挥、工程投资偏高的特点.针对该问题,提出一种新型含水平钢架的全直桩结构,以某工程系缆墩为例,采用空间模型进行计算分析,确定优化结构方案,并在该结构的桩基中间位置利用水平钢架与桩基进行连接.结果表明,增设水平钢...     

复杂地质条件下的码头桩基设计及结构位移控制

针对高桩码头经常遇到的岩石裸露或覆盖层较浅、溶岩发育及抛石深厚等复杂地质条件下的桩基设计的经济合理性问题,结合已成功实施的工程案例,通过对岩石的物理力学特性等进行分析研究,提出复杂地质条件下的桩基设计要点。由于稳桩、沉桩及后续处理需要,码头采用全直桩结构,为满足正常使用要求,提出减少码头结构水平位移的有效措施。本文的工程实例对类似复杂条件下高桩码头设计具有指导意义。     

富宁港软岩桩基承载特性模型试验设计*

介绍软岩桩基模型试验,该试验能掌握富宁港软岩地基嵌岩桩的承载特性及长期有效性,为工程设计提供依据。软岩桩基承载特性试验中,地基模型和桩基模型的设计最为关键。通过相似分析、试验规划和现场采样得到地基模型和桩基模型的相关材料参数,并进一步通过配合比试验确定地基模型和桩基模型材料及其配合比,为下一步试验奠定基础。     

轨道板结构在码头改造工程中的应用

阿联酋富吉拉港某码头通用泊位改造成专业散粮泊位并新设装卸船机基础,现有钢板桩码头岸壁后方存在大量抛石棱体,常用的轨道基础支撑结构施工困难,而且桩基施工还会对现有钢板桩结构造成破坏。针对项目特点提出钢筋混凝土筏型轨道板基础结构形式,并通过Axis VM和PLAXIS有限元软件对轨道板结构现有钢板桩码头结构进行核算。该码头改造和装卸船机使用效果良好。     

预制桩在岩石地基中的应用

在淤泥层较厚持力层为岩石地基的地质条件下,常采用冲、钻孔灌注桩嵌岩,但在施工过程中塌方塌孔严重、安全性差,如何突破预制桩本身具有无法穿过孤石和滚石的特性,实现嵌岩是工程中需要研究的问题。结合实际工程设计与施工,根据工程地质和荷载情况,通过采用不同的桩体及桩靴形式,成功实现预制桩在岩石地基中嵌岩的目标。     

不同高程下系缆平台设计的有限元分析

在桩基已完成施工的情况下,采用MIDAS有限元分析的方法,对不同高程下系靠船墩结构的受力特性进行分析,并对影响结构位移及稳定性的主要因素做进一步研究,得出采用MIDAS有限元分析墩式码头结构受力性能是可行的,同时桩基嵌固点对靠船墩整体稳定性影响较大,而增加自身质量或改变自身刚度对靠船墩整体稳定性影响较小的结论。另外,工程上可采用人工抛石等方式提高工程桩基嵌固点,增加结构整体稳定性。     

软土地基上板桩码头结构方案研究

以某软土地基上的板桩码头工程为例,采用地下连续墙作前墙、混凝土梁连接前后桩基的设计方案。考虑到软土地基的材料非线性,地基土体采用邓肯-张模型,并使用有限单元法分析板桩码头各构件的应力分布规律和变形特点。另外,采用多种方案对比的方法对码头结构设计方案中的前墙入土深度和两排PHC桩基的桩长进行研究。分析前墙入土深度和PHC桩长对板桩码头位移和内力的影响,并给出前墙入土深度和PHC桩长的优化结果,为工程实践中板桩码头的结构优化设计提供依据。     

组合型前板桩高桩承台结构研究与应用

分析传统前板桩高桩承台结构的优缺点,针对混凝土板桩、钢板桩的耐久性、经济性等问题,提出了改进型方案即组合型前板桩高桩承台结构。采用竖向弹性地基梁法建立组合型结构的计算模型,并采用有限元软件SAP2000对混凝土桩身受力的优化方法进行解释。以上海某码头为例,验证组合型前板桩高桩承台结构的实用性和模型计算的准确性。     

软弱地层钢管桩嵌岩深度及侧阻力特性

对于软弱岩层中的打入桩,目前尚无公认的方法评估桩侧阻力。针对巴拿马Amador邮轮码头航站楼嵌岩钢管桩基础,开展了9组桩基动力测试,采用波动方程分析方法获取桩侧阻力。研究了地层中桩侧阻力分布规律、岩层中桩侧阻力与单轴抗压强度的关系。得出如下结论:1)侧阻力分布曲线均呈抛物线形式,可以明显区分出软黏土、粉质砂土、强风化岩、中风化岩4个地层。将曲线跌落后的部分定义为嵌岩段,据此得到桩A-4嵌岩深度为6 m、其他桩嵌岩深度为4 m,均满足设计最小嵌岩深度3 m的要求。2)岩层桩侧阻力-抗压强度(UCS)曲线均呈指数分布,而非线性分布。3)软弱岩层中,侧阻力起主导作用。同一UCS值,泥质粉砂岩中桩侧阻力明显大于玄武岩。4)随着UCS增大,岩体的自稳能力逐渐增强,摩擦系数逐渐转变为影响侧阻力的主导因素。UCS增大到一定数值后,桩侧阻力趋于稳定。5)获得了岩层桩侧阻力-抗压强度关系式,为估算场地岩层中桩侧阻力提供了依据。     

高桩承台结构对岸壁出土高度的适应性分析

高桩承台结构是上海地区常见的水工结构形式,近年来在使用过程中由于墙前泥面冲刷、墙后堆载等问题导致结构失稳的问题时有发生。结合实际工程,在理论计算的基础上,利用Ansys有限元分析软件,分析得出了影响高桩承台结构对岸壁出土高度适应性的因素,并提出断面设计优化方案。