铁路桥梁大直径管桩的适用性对比分析

从适用土层、场地要求、施工设备等方面对钻孔桩、打入桩、跟钻法、劲性复合桩的应用进行了分析。通过现场调研、资料收集,采用铁路定额组成,分析得出0. 8,1. 0 m打入桩、跟钻法和劲性复合管桩相关定额并进行经济性比较,给出了砂性土、黏性土条件下不同工法经济性分析结果。     

高速铁路大直径桩基础水平承载力机理研究

结合连镇铁路新沂河特大桥试桩工程,通过单向多循环加载法对桩端自由的PHC管桩和钻孔灌注桩进行水平承载力试验得出地基土水平抗力系数的比例系数m值;采用有限元软件对钻孔灌注桩进行数值模拟得出沿桩长范围的剪力、弯矩、位移和桩侧土抗力分布曲线。研究表明,同类地质条件下,两种桩基础工程特性不同,实际工程中可结合具体工程要求合理选择桩基础结构形式;钻孔灌注桩弯矩最大值主要分布在自桩顶1/4桩长范围内,桩身水平位移和桩侧土抗力最大值主要分布在自桩顶桩长1/8和自桩底部1/4桩长范围内。     

大直径PHC管桩在连盐铁路中的设计与应用

以新建连盐铁路为工程背景,介绍大直径PHC管桩在设计速度为200 km/h客货共线铁路桥梁桩基中的首次大批量应用及设计方法。通过现场试桩试验,对该新型结构的单桩竖向承载力进行探讨并对相关设计参数进行验证、优化,可为今后类似工程条件下大直径PHC管桩应用推广提供可靠的工程经验。     

大直径PHC管桩在高铁桥梁中的应用

大直径PHC管桩具有单桩承载力强、抗弯拉性能优、耐久性好、施工快捷、造价低等优势,广泛应用于港口码头、工业与民用建筑及公路桥梁工程中。通过比较江苏省北部3个高速铁路项目的6座特大桥桥梁工程,论述了采用大直径管桩桥梁工点的地层性质及分布、桩基设计、桩长分布情况、大直径PHC管桩沉桩设备,根据大直径PHC管桩在简支梁桥墩基础中的应用情况,分析了沉桩方法及沉桩效果、桩基检测方法及结果等情况,并针对锤击法沉桩时出现问题的桥墩基础,提出了跟钻法施工、钻孔根植法施工、辅助射水法施工及变更为钻孔灌注桩等解决措施。     

微型桩基动力响应的影响参数分析

运用ABAQUS软件建立了微型桩基土体系的有限元模型,并以微型桩基动力响应特性振动台试验数据校准该模型,研究桩身尺寸、桩周土类型等参数对微型桩基动力响应的影响规律。结果表明:较大的桩径会导致桩底产生显著的弯矩;桩径越大,动力变形能力越弱;桩径越小,表层土反力增长趋势越快;在砂性土条件下影响微型桩基动力响应的主要因素是土的抗压模量,而在黏性土条件下是黏聚力。     

深部缩径缺陷桩的透明土模型试验研究

针对传统室内模型试验无法了解缩径桩桩周土体内部位移场的缺点,利用透明土和粒子图像测速技术研究深部不同缩径参数对单桩承载特性和桩周土体位移场的影响.通过对比分析完整桩和缩径桩的荷载-沉降曲线以及桩周土体位移场发现:缩径径向尺寸对基桩极限承载力的影响大于缩径长度;当荷载达到极限承载力时,桩端土出现扇形的位移面,桩顶周围的桩...     

铁路桥梁大直径预应力管桩单桩试验

为验证大直径预应力管桩设计参数和施工工艺的可靠性,以京雄城际铁路固霸特大桥为工程背景进行了试桩试验。对于所选取的试桩,经低应变反射波法和高应变法检测桩身结构完整性,判定为Ⅰ类桩。通过单桩竖向抗压及水平承载力试验得到了单桩抗压荷载-沉降曲线及抗压极限承载力、单桩水平荷载-位移曲线及水平极限承载力,推定了地基土抗力系数的比例系数;并通过桩头与承台的连接可靠性试验得到了桩头与承台连接的破坏荷载。     

楔形管桩沉桩及桩端后注浆可视化模型试验

基于人工合成透明土材料和PIV图像处理技术,开展楔形管桩沉桩及桩端后注浆施工过程的可视化模型试验,测得楔形管桩沉桩过程中桩周土体的位移场,桩端后注浆过程中扩大头的形状和直径等变化规律。研究结果表明:楔形管桩沉桩过程中桩周土体的位移场与等截面桩略有不同,其最大位移发生在桩顶处;桩端后注浆形成长轴与桩深方向一致的椭圆球孔扩张模式;基于人工合成透明土材料和PIV图像处理技术可以有效实现沉桩及桩端后注浆施工过程的可视化,为桩基相关设计与施工提供参考依据并广泛应用于桩土相互作用问题。     

桩身完整性检测在CFG桩施工过程中的质量控制

研究目的:本文通过CFG桩完整性检测,对空洞、夹泥、夹土、夹砂浆、缩径、严重离析(蜂窝状、砂石分离状)等施工原因引起的问题进行研究.为确保CFG桩质量完整,应从施工预防着手,制定施工措施,加强施工质量控制.研究结论:CFG桩混凝土灌注时要严格执行"灰包钻"施工法,即灌注混凝土时始终混凝土灌注面包着钻头0.5～1 m 同...     

高强预应力混凝土管桩（PHC桩）在铁路桥中的应用

铁路第五次提速津浦线曹老集疏解工程中曹老集立交桥共51个墩台，基础设计除一孔64m钢桁梁的两个主墩和部分少量墩台为钻孔桩外，大部分为高强预应力混凝土管桩(PHC桩)，共564根。该工程位于淮河北岸一级阶地，地处淮北平原，地貌为淮河冲洪积平原。本桥址在勘探深度内分布的地基土为第四纪沉积之粘性土、粉性土及砂性土。按物理力学特征的差异自上而下分为八层，其中③、⑤层中有夹层分布，详见表1。     

承台-桩-土作用下铁路桥梁桩基础地震反应

研究目的:低桩承台桩基础是铁路桥梁广泛采用的基础形式,考虑承台-桩-土相互作用效应,对其进行精细化地震反应分析意义重大。以32 m铁路简支梁桥为研究对象,建立考虑承台-桩-土相互作用效应的单墩抗震计算模型,采用反应谱法研究承台侧向土埋深及桩侧土m值取值对桥梁动力特性及桩基础地震反应的影响规律。研究结论:(1)承台侧向土埋深对桩顶位移及桩顶剪力影响显著,增加埋深,能有效降低桩顶剪切破坏震害的发生;(2)承台侧向土埋深对桩身弯矩的大小及分布规律影响显著,随着埋深减小,横向激励下桩身弯矩最值可能同时出现在两个部位,而纵向激励下桩身弯矩最值仅出现在某一个部位;(3)同一种土层,m值取值不同,对桩顶位移及桩顶弯矩影响显著;(4)本研究成果可应用于铁路桥梁桩基础的抗震设计。     

自钻式锚杆在基坑支护中的应用

通过工程实例说明自钻式锚杆在基坑支护中的应用。这种锚杆解决了砂性土及含粉性土中土钉钻孔容易引起的孔径缩小、砂土液化、地表沉降量过大等问题。文章介绍了自钻式锚杆的构造、工作原理及施工工艺。     

沪通铁路土压力盒标定工装设计及试验研究

为获取精确的测试数据,提出土压力盒标定需求,通过ANSYS建模分析,设计适用于试验室土压力盒的标定工装:承压板直径取32 cm,标定桶高15 cm,内径33 cm,承压板板厚2 cm,标定桶壁厚0.5 cm。并进行了试验研究,试验表明:采用最小二乘法线性拟合获得的相关系数R~2均大于0.99,线性较好,且同一量程下的2个土压力盒的砂标K_1与厂标K_2的比值相近,数据重复性较好,工装合理适用;砂标K_1大于厂标K_2,工程应用之前,结合工程实际进行标定是必要的;量程选取时,使用范围不宜超过土压力盒最大量程的2/3。     

反射波法检测软土地区灌注桩的完整性研究

研究目的:某软土地区新建铁路桥梁灌注桩,其完整性采用反射波法检测。依据反射波法检测的缺陷异常特征判断的不合格桩,进行钻芯及开挖验证,发现其缺陷性质特征分别为缩径、露筋、夹泥、沉渣等,本文就反射波缺陷异常特征与缺陷性质特征的关系展开研究,为不合格桩进行工程处理确定方案,并分析原因改进施工措施,使所有灌注桩一次施工均达到Ⅰ类合格桩。研究结论:(1)软土地区灌注桩施工时受地下水影响,个别桩易成缺陷桩,采用反射波法检测其桩完整性,应取得反射波的低频和高频曲线,其低频反射波曲线反映桩底明显,高频反射波曲线反映桩上部明显;(2)根据反射波曲线形态和反射波速度数值,结合地质分析成孔时粉土易塌孔,灌注混凝土时粉土塌孔处易扩径,扩径上方易缩径露筋,相对应桩中心范围混凝土较致密且为明显缺陷桩,以及严重塌孔且桩中心范围夹泥呈现断桩为严重缺陷桩;(3)应采取相应的工程预防措施,加强施工过程控制;(4)本研究成果可为铁路、公路等领域软土地区反射波法检测桥梁灌注桩的完整性研究提供参考。     

桩板路基结构扩体预制桩的承载特性试验研究

为了深入揭示桩板路基结构中引扩孔灌浆扩体预制桩的承载特性与荷载传递机制,研究预制桩扩体截面尺寸、桩顶承压方式以及截面组合形式对扩体桩中预制桩-扩体-周围土协同作用的影响规律,在2个试验区开展了9根试桩的静载荷试验。试验区A是内部管桩承载的5根扩径0～1 200 mm扩体预制桩,试验区B是内部管桩承载和全截面承载的2根小直径管桩扩体桩以及2根大直径管桩扩体桩。试验结果表明：外围水泥砂浆的设置可将内部管桩荷载有效传递至周围土体,提升整体承载性能,当水泥砂浆厚度由10 cm增加到25 cm时,同级荷载作用下桩顶沉降降低约44.3%～59.5%,但随水泥砂浆厚度的进一步增加,该变化趋势不明显,试验工况下外围水泥砂浆厚度的合理取值范围为15～25 cm;内部管桩承载工况下扩体桩中管桩-砂浆界面阻力呈两端大、中间小的分布模式,受内部管桩和周围土侧阻力综合作用,水泥砂浆厚度小于15 cm时可能在桩顶附近出现拉应力;全截面承载工况下管桩-砂浆界面阻力受桩顶等位移作用影响发挥相对较小,但随着深度增加呈逐渐增大的变化趋势,在整体承载性能上与内部管桩承载工况大体相当;内部预制桩直径的增加可显著提高扩体桩的承...     

灰土桩加固既有铁路路基关键技术研究

研究目的:采用灰土桩加固铁路路基的方法由来已久,但灰土桩加固既有铁路路基的设计理论尚不完善,对于灰土桩的加固效果、加固后的沉降值大小、灰土桩的参数优化均需要通过数值分析及试验得出结论。基于此,本文以灰土桩加固大准重载铁路路基为工程背景,借助有限元软件对桩轴倾角、桩径、桩距、桩长等因素对灰土桩加固既有铁路路基效果的影响进行了研究。研究结论:(1)灰土桩采用45°倾角时可兼顾加固深度及应力分布均匀性;(2)根据铁路路基实际尺寸合理选择桩径,一般桩径宜取0. 25～0. 3 m;(3)桩间距取3-4倍桩径时加固效果最好;(4)对斜向灰土桩复合路基设计参数的调整优化,应首先考虑桩长的影响,在合理范围内尽可能增大桩长,其次选择合理的桩轴倾角、桩径及桩间距;(5)本研究成果可为灰土桩加固既有铁路路基的工程设计和安全评价提供理论依据。     

铁路路基混凝土排桩隔振效果模型试验研究

为了研究铁路路基混凝土排桩的隔振效果,通过模型试验方式,在模型试验箱中设置混凝土排桩作为土中障碍物,考虑桩截面尺寸、桩深度及桩间距因素,以加速度衰减率及振幅降低比来评价混凝土排桩隔振效果和影响其效果的因素。结果表明:混凝土排桩隔振效果显著,设置混凝土排桩可使桩后土体加速度衰减率达到47.8%~70.4%;单桩截面尺寸对隔振效果影响不明显,不同尺寸条件下加速度衰减率在1.5%~9.8%;桩深度增加对距振源一定距离处隔振效果影响比较显著,桩深度变化引起的加速度衰减率在18.3%~56.3%;随着桩间距增大,单排桩隔振效果降低。     

反射波法检测超长灌注桩的完整性研究

研究目的:软土地区某高速铁路车站旅客地道、站房基础采用反循环法和正循环法施工灌注摩擦桩,桩长60～62 m,桩径1.0 m,C40混凝土灌注,属超长灌注桩;其中有些未设声测管桩的完整性检测采用反射波法,按《铁路工程基桩检测技术规程》TB 10218—2019反射波法规定:桩长一般不大于40 m;当桩长大于40 m时,需要根据现场试验数据确定。因此对其反射波法检测超长灌注桩的完整性进行研究。研究结论:(1)软土地区采用反循环法和正循环法施工的灌注桩,桩端呈扩径状态;(2)首选具有声测管桩进行声波法和反射波法比对试验,均为Ⅰ类合格桩,其反射波桩端曲线呈反向特征,所测速度4 280～4 320 m/s;(3)选未设声测管桩进行反射波检测,其特征同前一致,钻芯取其完整长度大于0.5 m的芯样做反射波速度测定,速度为4 280～4 320 m/s,与前者吻合,且芯样抗压强度均达C45,同时做单桩静载试验,满足设计要求;(4)经比对,反射波法检测软土地区超长灌注桩的完整性可行,以此反射波特征参数可指导后续未设声测管桩进行完整性检测;(5)本研究成果可为铁路、公路等领域软土地区反射波法检测超长灌注桩的完整性研究提供参考。     

连盐铁路软土区PHC桩水平承载能力研究

预应力高强混凝土(PHC)管桩对软土地基有加固作用。针对连盐线软土地区PHC管桩受水平荷载及变形性状的问题,通过现场单桩水平静载试验,得到了PHC管桩在水平荷载作用下的荷载-变形关系,进而计算出PHC管桩与钻孔灌注桩的水平承载力及地基土水平抗力比例系数(m值)。通过对比发现PHC管桩的水平承载力与钻孔灌注桩相近,而m值有较大不同。研究成果可为苏北地区其它相同地质高速铁路及准高速铁路设计提供经验。     

PHC预应力混凝土管桩静压施工方法

PHC管桩静压法施工,是通过桩机自带吊装设备或另配吊机吊装、喂桩,静压桩机将预应力高强混凝土管桩（简称PHC桩）压人土中的一种沉桩工艺,与锤击法管桩施工工艺相比,具有低噪声、低污染、对土层及周边建（构）筑物影响小、桩身质量破坏小的特性。在天津站改扩建无站台柱雨棚工程桩基施工中,采用了静压施工技术,收到了良好的社会效益与经济效益。