大直径开口钢管桩竖向承载机理

大直径开口钢管桩因土塞形成闭塞效应以及挤土效应降低,其竖向承载机理远比预制混凝土打入桩复杂。以某港口工程大直径开口钢管桩试桩结果为基础,结合现行港口工程桩基规范,研究大直径开口钢管桩竖向承载机理,从受力和承载性状入手,分析大直径开口钢管桩桩径对闭塞效应、挤土效应降低对侧摩阻力、以及闭塞效应对桩端阻力的影响。     

开口钢管桩桩端土闭塞效应的初步探讨

港口工程中经常使用大直径钢管桩基础,如何考虑开口钢管桩桩端土的闭塞效应是港口桩基设计中经常遇到的技术问题.结合北方某港改造工程中开口钢管桩的施工实践,将高应变动测试桩的统计资料所反映的开口钢管桩承载力桩端闭塞效应和相关规范的推荐方法进行对比分析,可为类似的工程的桩基设计提供借鉴.     

深厚黏土层中打入钢管桩抗压与抗拔承载特性研究

以湛江中科合资广东炼化一体化项目码头项目为工程背景,对深厚黏土层中2根钢管桩进行了竖向抗压、抗拔静载试验,并对试验过程中试桩的轴向反力系数和分层侧摩阻力进行了测试,分析了湛江地区深厚黏土层中对钢管桩的抗压抗拔承载力性状及桩侧阻力发挥特性。     

某集装箱码头桩基承载力理论计算与静载试验对比分析

依托某集装箱码头工程的后轨道梁桩基,针对开口钢管桩和半闭口钢管桩两种形式,详细对比国内外常用桩基承载力经验公式计算结果的差异,并与现场静载试验结果进行对比。结果显示：对于砂性土与黏性土成层交替分布的地基,国内外桩基承载力经验公式在侧摩阻力、端阻力、桩端闭塞效应、总承载力计算结果上均存在一定的差异,与静载试验结果相比也有所偏差。按国内规范计算的总承载力与静载试桩结果基本接近,国外经验公式的偏差较大。半闭口桩尖可显著提高砂质地基的桩端承载力,桩端闭塞系数可达0.8以上。相关结论可供类似工程借鉴。     

开口钢管桩承载力影响因素

根据钢管桩轴向受荷承载力机理,从钢管桩的桩土特性、入岩深度、桩土恢复系数及沉桩工艺方面分析了开口钢管桩承载力的影响因素,提出在特定桩型、桩径情况下,桩的入岩深度及闭塞效应是影响桩承载力的重要因素,可通过改进沉桩工艺加深钢管桩入岩深度来提高桩承载力。     

新型钢管桩桩尖在天津港高桩码头的应用

结合天津港某高桩码头的工程实例,针对钢管桩采用不同型式桩尖时的穿透能力进行分析比较,根据静载试桩数据研究钢管桩在不同人土深度时的承载能力和半封闭桩尖的闭塞效应。试桩结果表明高桩码头采用新型桩尖的钢管桩基础,能有效缩短桩长、节省投资,在减少单桩锤击次数和缩短工期方面效果明显,可为今后钢管桩桩尖的应用提供参考。     

密实含砂碎石和卵石地层钢管桩沉桩试验研究

钢管桩是海洋工程最广泛采用的桩型,复杂地层条件下钢管桩沉桩施工往往具有较大的难度。依托实际工程,基于地层原位试验、沉桩模型试验、基桩可打性分析、现场足尺试验,开展密实含砂碎石和卵石地层钢管桩沉桩施工试验研究。结果表明：1）采用人工模拟地层进行模型试验,桩侧土摩阻力试验结果应适当提高。2）密实含砂碎石和卵石地层中钢管桩桩端闭塞系数可取0.7～1.0、桩侧单位面积摩阻力可取225 kPa、桩端单位面积阻力可取不低于13 MPa。3）密实含砂碎石和卵石地层中钢管桩振动和冲击法沉桩困难,为达到设计入土深度可能需要通过恰当的方法清除桩内部分土塞。     

湛江港大直径钢管桩的压桩试验及其数值模拟

为研究大直径钢管桩压桩试验的数值模拟技术及其与试验结果的差值,以湛江港高桩码头结构为工程背景,对两个码头的3根大直径钢管桩进行了现场试验和数字模拟分析。首先采用锚桩法进行了现场压桩试验,得到了各条试验桩的Q-s曲线和极限承载力;然后采用ABAQUS进行了数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析。分析结果表明,在整个加载过程中,数值模拟的桩基沉降比现场实测结果大,且随着荷载的增加,两者的差值逐渐增大,沉降量的最终差值在20%~30%。     

上海地区提升大直径钢管桩承载力的措施研究

针对上海地区某高桩墩台工程采用大直径钢管桩桩基承载力无法满足设计要求的问题,采用优化桩尖结构设计提高桩基承载力,通过高应变动力试验分析及与现行规范的对比,证明该结构能有效提升桩基极限承载力和闭塞效应,可为上海地区类似工程的桩基设计提供参考。     

软岩地层灌注桩抗压与抗拔承载性分析

纳米比亚油码头软岩地层无经验参数可取。根据1根抗压桩和1根压拔桩现场静载试验和应力测试结果,分析软岩地层中抗压桩和抗拔桩的侧阻和端阻,得出抗拔桩的上部砂土及粉土层中抗拔系数以及Q-s曲线呈缓变形的抗拔桩极限承载力取值。结果表明:上部砂土及粉土层中抗压桩的桩侧摩阻力充分发挥所需桩土相对位移为9~15 mm,单位侧摩阻力极限值可取30.1~48.1 k Pa;下部软岩侧摩阻力充分发挥所需的桩土相对位移大于40 mm;对2根桩的抗压过程,在最大加载条件下,实测桩端阻力分别为桩顶荷载的22.3%、27.3%,表现为摩擦型桩。采用双曲线模型预测抗拔桩极限承载力为4 896.7 k N。     

千枚岩上覆钙质砂层大直径钢管桩沉降特性分析

将高应变拟合分析的荷载-沉降(Q-S)曲线与静载试验直接测得的Q-S曲线进行对比分析,可获得千枚岩上覆钙质砂层大直径钢管桩的沉降特性。分析结果表明:当大直径钢管桩穿过较薄的钙质砂层且进入较硬的强风化千枚岩层足够深度时,Q-S特性表现为端承型桩,桩顶沉降主要由桩身压缩引起,残余沉降小;当大直径钢管桩穿过深厚钙质砂层且桩端支承于偏软的强风化千枚岩层时,Q-S特性表现为摩擦型桩,无论高应变还是静载试验,均能充分发挥土阻力,达到极限荷载时沉降急剧增大,累计总沉降量和残余沉降大;千枚岩层上覆钙质砂层的厚度对大直径钢管桩承载力影响微小,大直径钢管桩的极限承载力主要取决于穿过钙质砂层后进入千枚岩层的深度以及千枚岩持力层强弱。     

水下挤密砂桩沉桩过程动力特性*

挤密砂桩施工过程中,经常遇到硬夹层无法穿透、桩管爆裂等难题,采用灵敏度高、测试数据可靠性好的光纤光栅FBG传感器对打桩过程中桩身和桩端进行应力测试,并根据测试数据得出挤密砂桩沉桩过程不同土性条件下动侧壁摩阻力与地质勘探的静侧摩阻力、动端阻力与静端阻力的经验关系,对于打桩锤选型及进行可打性分析具有重要的指导意义。根据桩身应力监测结果得出,偏心作用是导致桩管爆裂的主要原因,在施工过程进行桩身垂直度控制具有重要意义。     

一种新型的水上大口径钢管桩自平衡法试验*

介绍了新型自平衡法试验原理。应用该方法时,先将专用接头焊接在钢管桩自平衡点处随桩一起打入,测试时清除荷载箱接头上部泥土,将伸缩式荷载箱安装在接头处,从而实现钢管桩自平衡法加载。基于钢管桩新型自平衡法试验,对在上海市东海大桥海上风电场1.7 m的大直径钢管桩承载特性进行分析,成功获得了大口径钢管桩总承载力以及侧摩阻力与端阻力,取得了较好的测试效果和经济效益。     

应变测量在海上桩基静载试验中的应用

原位试验是获取桩基设计参数和了解桩基力学行为最客观、可靠的方法.在进行海上桩基静载试验时,通过预先设在钢管桩上的电阻应变片进行应变测量,获得桩身在各土层中应变的变化,从而获得桩身轴力的变化、分析桩-土间的荷载传递规律,测定各土层的桩侧摩阻力、桩端阻力和水平荷载作用下桩身弯矩的分布规律.     

高应变法确定大直径混凝土管桩的承载力

在缺少大直径混凝土管桩静载试验的情况下,现在普遍采用了动测试桩的方法确定大管桩承载力。文中提出采用CASE法和CAPWAPC法相互比较来确定大管桩承载力的方法。     

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。     

钢混复合桩吊运工艺分析

钢混复合桩结合了混凝土管桩造价低和钢管桩抗弯性能好的优点,在满足工程质量要求的前提下又达到了降低成本的目的。对钢混复合桩6点吊的设计计算方法进行推导并结合现场试验进行验证,在此基础上探讨了吊桩参数的敏感性,同时依托工程试验分析了钢混复合桩4点吊与6点吊之间的异同,为钢混复合桩的吊运工艺提供参考。     

克里比深水港工程钢管桩桩端结构选型

针对克里比深水港工程码头后方轨道梁部分钢管桩无法沉桩至设计桩端持力层,承载力无法满足设计要求这一工程难题,提出通过优化桩端结构来提高钢管桩在硬黏土层中的承载力。对3种桩端结构进行了现场试验,并通过贯入度观测、打桩监控、高应变动力测试和静载试验等方法,分析了开口、半闭口和闭口钢管桩在硬黏土层中的贯入度、桩身应力和极限承载力的变化情况。基于现场试验结果,最终选定闭口桩端结构作为本项目的优化方案。