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。     

中美欧规范钢管桩抗拔承载力设计对比

海洋工程中,钢管桩是最广泛应用的桩型,钢管桩抗拔承载力的计算是桩基设计的一项重要内容,海外基桩抗拔承载力设计主要参照美国石油协会API RP 2A-WSD规范和欧洲规范EN1997-1。系统阐述了这两个规范与中国建筑桩基技术规范、码头结构设计规范抗拔承载力计算方法的异同,并结合实际工程计算钢管桩的抗拔承载力。对比各种方法的计算结果发现:1)在以黏性土为主的地层中,建筑桩基技术规范的计算桩侧阻力值与实测值偏差最小。2)在以黏性土、砂土为主的地层中,建筑桩基技术规范、API规范的计算值与实测值偏差最小。3)单桩抗拔承载力设计值参照EN规范的计算值最小。4)可参考《建筑桩基技术规范》、Michael Tomlinson所述方法进行软岩侧阻取值。     

潜水钻机与气举法工艺在码头桩基清孔中联合应用

文章以泰国和黄码头项目为例,在浇筑桩芯混凝土前,桩内孔深未达到设计值,故而采用潜水钻机和气举法相结合的方案进行桩内清孔的施工,总结概括了简易潜水钻机在施工过程中的要点及应注意的问题,提高了施工工效,缩短了工期,保证了工程质量。     

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。     

一体式预制桩帽构件在装配式高桩码头中的应用

介绍了一种一体式预制桩帽的特点及设计方法，通过理论分析、数值模拟对桩帽结构、连接方式等进行研究。结果表明，为便于一体式预制桩帽的安装，码头一般采用全直桩，可通过桩内混凝土灌心提高整体侧向刚度。桩帽的结构设计可参照现行码头结构设计规范进行。桩帽与钢桩采用承插灌浆连接，灌浆料可采用超高性能混凝土，灌浆长度可按握裹力计算，计算方法可参考国外相关规范。对于轴力较大的情况，可在灌浆区域设置剪力键以增加黏结力。     

一种连接装配式横梁的新型桩顶结构设计

装配式高桩码头采用整体预制横梁与桩基直接连接时,桩顶结构设计是技术方案的重难点,在确保横梁、桩芯与桩基三者可靠连接的同时,还要保证桩芯结构有足够的承载力。依托实际工程,提出一种适用于整体装配式横梁的新型桩顶结构,并对其进行计算分析。结果表明：整体预制装配式开孔横梁预留空腔内模可采用免拆除的波纹钢管提高新老混凝土的结合能力;桩芯结构采用型钢组替代钢筋笼是可行的技术方案;鉴于型钢与混凝土的黏结力不同于钢筋与混凝土的黏结力,型钢结构桩芯应进行在装配式横梁预留空腔内的锚固计算。     

钢管桩桩头剪力键间距优化设计

在码头和深海工程中常采用剪力键连接钢管桩与上部结构,以提高钢管桩的承载力及结构整体性。剪力键的间距是影响钢管桩桩头受力性能的重要影响因素。以桩头带两个剪力键的钢管桩为研究对象,建立8组有限元模型,利用Gebman试验报告中的试验值与数模值进行对比。结果表明:1)试验值与数模值误差较小,且变化趋势一致。2)钢管桩承载力和钢管桩桩头复合刚度随着剪力键间距的增大先增加后减小,剪力键间距介于1. 0D～1. 2D时,钢管桩整体受力性能最好。3)剪力键的最优设计间距始终在1. 0D附近,随着桩径的增加,剪力键的最优设计间距可适当减小。其研究成果为实际工程中钢管桩桩头剪力键的设计提供了重要的参考。     

基于桩—弹簧模型芜申运河城区段三排桩支护受力验算分析

芜申运河芜湖城区段退建工程采用三排桩支护结构形式,通过本项目实际工程案例,介绍了工程地质条件、支护设计参数和施工流程,并基于桩-弹簧模型对典型断面(K0+480)桩基受力情况进行验算分析;分析得到三排桩桩顶水平位移基本一致,达到19.4mm,桩基最大弯矩达到1067.7kNm,桩基最大剪力达到468.4kN,两者都位于前排桩;桩基最大轴力为652.5kN,位于后排桩;芜申运河芜湖段退建工程三排桩支护形式开创先河,为类似工程提供宝贵经验。     

整体预制横梁结构应用技术

传统高桩梁板式码头上部结构常规采用现浇上下横梁、桩帽节点加预制或现浇横梁等结构形式，现场混凝土浇筑量大、工序多、工期较长。结合上海某水上观景平台设计实例，提出一种预留桩基孔洞并预埋支撑工字钢的整体预制横梁结构，取消现浇桩帽结构，解决了预制横梁施工期搁置在桩基上的失稳问题和施工期预制横梁的结构安全问题，实现预制横梁与桩基结构的直接连接。在保证结构整体性的同时，提高了上部结构的预制装配率，大幅减少现场混凝土浇筑量，施工环保，工期更短，可为类似工程提供参考借鉴。     

岩溶地区钻孔灌注桩施工技术

岩溶地区溶洞、硬质斜岩和破碎岩给桩基施工带来诸多技术难题,为确保桩基质量,依托贵隆高速公路项目,进行了一系列试验研究,首先借助超前钻孔,获取每根桩基详细的地质信息;其次由于溶洞规模较小,主要采取了抛填片石、黏土(水泥)挤压填充、低锤高频的处理方法;对于硬质斜岩岩层,则采用了动态调整旋挖钻的钻速,并分级扩孔处理桩径为1.8 m的大桩径桩基;采取泥浆护壁、护筒跟进的措施处理破碎岩层。通过运用上述方法,降低了施工成本,提高了施工功效,缩短了施工工期。     

海上风电大直径单桩基础固有频率影响因素的数值分析

针对海上风电整机结构其低阶固有频率的控制问题,基于有限元分析技术开展小直径桩土相互作用的数值模拟分析,与试验结果、API规范计算结果进行对比,验证了数值模型的适用性,分析大直径单桩结构桩内土芯、冲刷深度、表层土置换措施对整机固有频率的影响,结果表明,基于有限元实体单元计算所得一、二阶整机固有频率要明显大于传统p-y方法计算结果;桩内土芯对一、二阶整机固有频率影响很小;在一定范围内,随着泥面冲刷深度的增加,一、二阶固有频率降低不明显,认为传统p-y方法对于大直径单桩的适用性有待研究;在实际工程设计中,桩内土芯的影响可忽略;对于大直径单桩,在一定范围内可以忽略冲刷的影响。     

水下生产系统防沉板基础分析

介绍水下生产系统采用的防沉板、吸力桩和桩三种基础形式的优缺点和选择标准。针对防沉板基础的特点,提出需考虑的因素和依据的规范,以及沉降、滑移,裙板抗扭和贯入深度的计算分析方法。     

水泥土搅拌桩处理富集火山灰淤泥的适用性分析

水泥土搅拌桩已广泛应用于饱和软黏土的地基加固,但在处理富集火山灰淤泥方面鲜有研究和应用,而水泥、火山灰、淤泥混合体系的反应机理是水泥土搅拌桩能否适用于加固富集火山灰淤泥的决定因素。通过分析水泥-土体系和水泥-火山灰体系的反应机理,得出火山灰效应强度是水泥-土-火山灰体系后期强度增长的关键。针对富集火山灰淤泥结构特性,采用适宜的水泥土配比参数和合适的施工工艺进行现场试桩,结果表明,28 d龄期平均无侧限抗压强度远超设计要求,且在同龄期同水泥掺入比等条件下桩体强度远大于常规饱和软黏土中的水泥土桩体强度,水泥土搅拌桩在富集火山灰淤泥的地基加固方面是适用的。     

钢管板桩结构位移分析

钢管组合板桩结构作为一种新型板桩结构,在大型深水码头中应用在国内尚无工程实例。此种新型结构计算方法尚未成熟,在设计计算中采用规范简化方法无法对结构位移进行全面分析,有必要运用多种数模软件进行计算分析,同时结合施工的步骤,全面分析结构受力,为设计提供技术支撑。结合某20万DWT集装箱深水码头工程,利用Autodesk Robot、PLAXIS、ABAQUS等软件进行计算,得出一致结论:本工程设计施工工序合理,位移可控;大部分位移发生在施工期且位于桩顶,最大水平位移10 cm左右。该设计方法和结论为类似工程设计提供参考。     

新夏港双线船闸双排对拉板桩结构受力特性

为研究新夏港双线船闸闸室中隔墙双排对拉板桩结构的受力特性,利用ABAQUS有限元软件进行双闸室完整建模分析。采用修正剑桥模型模拟两侧闸室土体的同步开挖,对比分析施工期对拉板桩与单锚板桩的结构特性差异。运行期对双排板桩施加水压力,研究中隔墙整体变形特征、桩间土承载变形特性。结果表明:施工完建期,对拉板桩位移远小于单锚板桩,但两者变形相似,弯矩和土压力分布规律一致,且差值极小。运行期,宽矮的中隔墙在向低水侧闸室的侧向位移中,以剪切变形为主。板桩土压力增量与各自承受的净水压分布有关,还受上部连杆传力和低水侧横撑反力的影响。桩间土在传递、扩散侧向压力时,产生侧向压缩,并可分担中隔墙的大部分剪力。中隔墙弯矩主要由两道板桩分担。现有的双排板桩结构简化计算方法,尚无法反映桩间土抗剪的作用,值得进一步研究。     

双排钢板桩围堰在超深厚软土地基中的应用

以瓯飞一期围垦工程北闸双排钢板桩围堰为背景,介绍滨海超深厚软土地基中双排钢板桩围堰方案与施工技术。为研究双排钢板桩围堰结构安全性,对围堰抗倾覆和整体稳定进行演算,并利用有限元法对围堰施工全过程进行数值分析,得到不同施工工况下钢板桩、拉杆的受力状态以及围堰变形情况。研究结果表明:围堰结构安全性满足相关规范规程要求,有限元法计算围堰变形比实际情况大,说明该计算方法分析围堰结构安全是偏安全的;围堰前后排钢板桩及拉杆内力最大值工况出现不一致,建议围堰设计时应对施工全过程进行模拟,选择出各个结构最不利工况;围堰外侧海水位采用平均高潮位分析围堰结构安全存在一定的风险,建议采用设计高潮位。     

水上砂桩置换法加固饱和软粘土地基的设计

在分析水上砂桩加固软粘土机理的基础上,讨论了砂桩复合地基的强度和沉降的计算方法,对桩土应力比从理论和实测的角度进行了分析,并提出推荐值。分析了水上砂桩置换法设计与施工中的几个关键技术问题。结合工程实例,通过砂桩和地基土的监测和沉降实测数据对计算方法和参数进行了验证。     

PHC管桩抗剪试验研究

针对国内PHC管桩在水运工程中应用广泛但受剪承载能力计算方法尚未明确统一的情况,对3根直径800 mm、壁厚110 mm的PHC800B110-5型管桩进行抗剪试验研究.通过观察受剪状态下的裂缝开展、挠度变形、破坏状态,分析剪跨段桩身最大主应力、最大剪应力和主应力角度;研究试验桩的受剪破坏过程,得到试验桩的抗裂剪力和极限剪力.从试验结果可知,管桩在开裂之后到发生破坏仍然具有一定的承载能力.     

嵌岩桩的碰桩验算及调整优化

为有效降低水运工程嵌岩桩设计和施工风险,降低工程造价,基于绘图验算法可以有效确定桩长,结合基于编程的公式验算法可以有效考虑桩顶允许偏差、纵轴线倾斜度偏差和扭角偏差,并求出最短净距及相应的点坐标,从而满足嵌岩桩碰桩验算及调整优化的设计和施工需求,为同类工程计算提供了依据。