东非珊瑚砾砂岩地区PHC桩工程性状分析

东非坦桑尼亚达累斯萨拉姆港码头项目地处珊瑚礁砾砂岩地区,采用PHC桩作为桩基础,桩径分别为800 mm和1 000 mm。通过珊瑚礁砾砂岩的土工试验和不同桩径PHC桩沉桩规律研究,得到珊瑚礁砾砂岩碎屑的PHC桩-土界面峰值摩擦角和残余摩擦角值。通过总结2种桩径各200根基桩的沉桩规律,得到桩靴长度为1.5 m的φ800 mm和φ1 000 mm PHC桩进入强风化珊瑚礁砾砂岩深度及沉桩规律;珊瑚礁砾砂岩地区φ1 000 mm PHC桩比φ800 mm PHC桩穿透能力强,φ1 000 mm PHC桩宜采用高程控制为主、贯入度为辅的终锤标准,而φ800 mm PHC桩可采用高程和贯入度双控进行沉桩施工。研究结果可为该地质条件下PHC沉桩施工及理论研究提供指导。     

大直径PHC管桩在印尼密实厚砂层场区沉桩实践

印尼万丹丰益工业园港项目工程首次采用D-160柴油锤进行PHC桩沉桩施工前,选取9根PHC桩在砂层分布的典型位置进行试沉桩。结果发现:桩靴长度对PHC管桩穿过砂层有明显影响,桩靴越长,穿过砂层所需的锤击数越少,总锤击数也会明显减少;当桩靴进入砂层时,贯入度会急剧减小,影响贯入度的主要因素是较大的端阻力,该过程一直持续到桩靴穿过砂层。     

风化岩层中开口钢管桩沉桩性状*

终锤贯入度、桩端持力层和极限承载力是保证基桩施工质量的要素。采用高应变全程动测试桩研究不同壁厚开口钢管桩在珊瑚礁灰岩地质中的沉桩性状,主要包括测试承载力、沉桩贯入度、打桩应力以及桩身传递能量等关键参数,并通过分析480根开口钢管桩的沉桩规律,得出以下结论:基桩持力层应选择强风化珊瑚礁灰岩,终锤判定条件应同时考虑终锤贯入度和入强风化岩深度2个指标。     

重力式老码头前沿PHC桩沉桩施工的影响

坦桑尼亚某水工改扩建工程的1#~3#泊位原结构为重力式方块码头,新建外扩部分为宽11.54 m的墩式结构。对1#和2#泊位PHC桩打桩过程原重力式方块码头的位移进行监控,并总结出沉桩规律。结果表明,将重力式方块海侧珊瑚礁石垫层疏浚后施打PHC桩,对原重力式码头结构的位移影响较大,码头面及附近建筑物地面均出现了裂缝;打桩过程中,方块不同结构形式交界面的水平位移最大;采用外凸型十字桩尖桩靴,PHC桩穿透性能最强,原码头方块结构水平位移最小,码头更稳定。     

内河高桩码头大直径PHC管桩沉桩现场试验及参数优化*

依托安徽淮北港区孙疃作业区综合码头工程,开展内河高桩码头大直径预应力高强混凝土(PHC)管桩沉桩现场试验及参数优化研究。通过初始地勘报告获得沉桩参数后,进行沉桩可打性分析并优化施工工艺,进行试沉桩、高低应变和静载试验,并根据试验结果进行桩基设计参数优化。结果表明：结合沉桩现场试验中的桩端进入持力层深度和最后贯入度结果,验证了内河高桩码头大直径PHC管桩施工工艺、沉桩设备、沉桩控制参数和停锤标准的可行性;明确了内河高桩码头大直径PHC管桩单位面积极限侧摩阻力标准值和极限桩端阻力标准值的调整系数范围为5%~10%;采用⑦层粉细砂作为桩基持力层,同步优化桩基参数。     

浅谈PHC管桩在吹填区的沉桩施工

曹妃甸工业区某工程船闸桩基采用预应力高强度混凝土管桩,施工中某区域PHC管桩未达到设计高程时,出现贯入度突然减小、个别桩头碎裂的异常情况。经过对PHC管桩质量、施工区域土质、降水对土体结构影响等原因分析,考虑预松土+沉桩、射水辅助沉桩、振冲后沉桩等施工工艺及费用、破坏土体、施工环境等因素来解决沉桩异常问题。经试验证明,采用预松土+沉桩的方法,可有效解决沉桩异常问题。     

薄壁钢管桩强风化岩层穿透性能研究

结合东非某工程12 mm壁厚钢管桩沉桩实践,总结薄壁钢管桩在强风化岩层的沉桩规律,得出以下结论:钢管桩进入标贯击数50击的强风化珊瑚石灰岩面时,其贯入度为21.5~28.3 mm击。桩尖位于强风化岩层时液压锤能量传递系数最大可达94.5%,薄壁钢管桩进入强风化珊瑚石灰岩持力层最深可达7.1 m,此时贯入度为1.5 mm击。基桩D1和E1高应变结果显示,薄壁钢管桩桩尖进入强风化岩层3.7 m时,端阻力值增加明显趋缓,此时比刚入岩端阻力值增加30.8%~32.8%。     

珊瑚礁岩土地区打入式钢管桩沉桩规律

针对珊瑚礁岩土复杂工程特性所带来的钢管桩沉桩收锤标准难确定、沉桩施工高程难统一等难题,研究了珊瑚礁岩土地区钢管桩沉桩规律。采用统计分析方法对钢管桩在珊瑚礁岩土中的终锤贯入度、沉桩锤击总数以及入土深度进行对比。结合现场试验测试和可打性分析,指出打入式钢管桩易穿透珊瑚礁岩土、所需锤击总数偏少的主要原因是受珊瑚礁岩土软硬分布和土颗粒破碎影响。研究结果表明:钢管桩可以穿透高标贯击数(100击以上)的珊瑚礁岩土;常规的工程设计施工经验直接应用于珊瑚礁岩土容易造成较大的偏差,应通过现场载荷试验校核。     

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。     

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。     

大直径PHC桩竖向承载特性数值模拟研究

以珠海高栏港码头结构为工程背景,对码头的大直径PHC桩的数值模拟技术和承载特性进行研究。首先采用ABAQUS进行数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行对比分析,验证了有限元分析的可行性,然后通过桩径、桩长,桩侧土和桩端土等一系列参数的变化,探讨这些参数对PHC桩Q-S曲线的影响。结果表明,有限元计算出的位移比实测结果高出2%~20%,桩长超过50 m的PHC桩属于超长桩。     

近海环境中PHC管桩防腐蚀对策

PHC管桩在沿海地区应用广泛,然而氯离子的渗透会影响PHC管桩的耐久性.PHC管桩受损后难以发现和修复,影响结构物抗震能力,因此应考虑对PHC桩采取防腐蚀措施.针对PHC管桩构造和施工特点,介绍多种工况下,适合于PHC管桩各个部位的防腐蚀措施,为有防腐要求的PHC管桩施工项目提供参考.     

桩侧及桩端后注浆对超长桩承载力的影响

以海南省某跨海大桥为工程背景,采用平行对比试验法,以桩侧桩端后注浆及施工桩长为变量,对3根超长灌注桩进行了竖向抗压静载试验,并对试验过程中试桩穿越各土层的分段侧摩阻力及桩端阻力进行测试。通过比对试验结果,分析桩侧桩端后注浆对超长灌注桩承载力性状、荷载传递规律及桩侧、桩端阻力发挥特性的影响。结果表明:进行桩侧、桩端后注浆能显著提高超长灌注桩的承载能力,减小桩基沉降;对于超长灌注桩,桩侧注浆对承载能力的增加效果远远大于桩端注浆;桩侧桩端注浆后,超长桩的荷载传递规律不变,依然是上部侧阻力先于下部侧阻力激发;桩侧注浆处土体表现出与桩体水泥胶结的性质,其抗剪强度较大且随位移增长而增加得更快。     

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.     

地震作用下的液化砂土地基PHC管桩动态响应

为研究液化砂土地基上的PHC管桩在地震作用下的动态响应,利用FLAC3D有限差分软件建立土体、实体PHC管桩和桩顶等效质体组成的数值模型,同时考虑水体、土体和PHC管桩之间的耦合作用。通过在模型底部施加地震荷载进行完全非线性动力分析,研究土体的液化情况、场地的变形以及PHC管桩的响应。结果表明,地震作用引起了饱和砂土有效应力减小,全高度的砂土均发生了液化;液化的发生与否以及发生时间不仅与土体的埋深有关,也与地震荷载的序列和地震荷载的峰值加速度相关;埋入土中的桩身正应力呈先增大再减小的趋势,最大值出现在护坡和砂土交界处;埋深较浅处桩的侧向位移大于埋深较深处;由于PHC管桩在强震作用下的位移和内力值均较大,应在码头建造之前对极易液化的场地进行改善。     

基于桩间距计算的梯形抗滑桩桩侧角取值

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩是治理水毁滑坡的一种新型抗滑桩结构,桩间土拱特征区别于常规抗滑桩,仍然利用传统抗滑桩土拱受力模型显然不合理。对桩间土拱的形成特征进行了分析,建立了梯形抗滑桩的计算模型,分别推导不同形式的桩间距计算公式,并通过工程应用对比各算法的桩间距;同时,基于桩间距计算的基础,分析桩侧角对桩间距的影响,界定桩侧角的设计取值范围,并探讨较佳角度的取值,为同类工程提供理论参考。     

采用X形桩的遮帘式板桩码头结构静力分析

X形桩是一种反拱曲面异型桩,相比于同等截面积的矩形桩和圆形桩,X形桩具有更大的截面周长和惯性矩,受力性能更好。结合京唐港32#泊位遮帘式板桩码头结构,以X形桩代替传统的矩形桩,研究其对结构静力的影响。结果表明:相同桩间中心距时,以X形桩替代后可减小前墙弯矩;在同等桩间净距1.75 m下,两类模型的前墙最大弯矩基本相同。相同荷载作用下,前墙位移主要受桩间中心距影响,X形桩形状影响效应很小;锚碇墙水平位移受桩间中心距和遮帘桩形状的影响均很小。桩间中心距、净距与桩间土体土拱效应直接相关,对前墙弯矩、土压力、遮帘桩弯矩等有显著影响。桩间中心距为4.05 m或桩间净距为1.75 m时,结构内力改善效果较优,可采用该间距的X形桩替代矩形桩,节约工程造价。     

桩基参数对岸坡稳定影响的数值模拟研究

针对桩基对岸坡稳定影响的问题,采用数值模拟方法分析有桩岸坡的桩间距、桩边长、桩长等参数的变化对岸坡稳定的影响。结果表明,对于同一岸坡和桩顶自由的条件,决定桩基对岸坡稳定作用效果的参数是桩边长(桩径)与桩间距的比值,即边距比(径距比),对特定的土层,存在一个边距比(径距比)值使桩基对岸坡稳定发挥最优作用;在桩尺寸和桩间距不变的情况下,单纯增加嵌固土层内的桩长,并不能提高桩基对岸坡稳定的作用效果。