铁路路基端承桩施工问题探讨

研究目的:铁路路基端承桩施工中经常出现桩与基岩面接触不好,端承力不够,接触面处易形成土体沉渣,容易造成地基不稳。通过采取相应检测方法和相应施工设备,使铁路路基端承桩底沉渣厚度不应大于50 mm,使桩端接触良好,提高施工质量,满足规范要求。研究结论:(1)以钻芯灌注桩的混凝土有效桩深为依据,对其桩做反射波法检测,可得出反射波曲线桩底呈正向特征,并可从反射波曲线中计算出反射波的速度值;(2)以上述速度值为参数,可用于被反射波法检测确定的桩深度;(3)取反射波法检测确定的桩深度与机械施工时的施工桩深度进行比较,若施工桩深度大于反射波法检测确定的桩深度,其差值为桩底沉渣厚度;(4)一个检验批次应不少于三个钻探孔的桩底沉渣厚度验证,沉渣厚度超过规范要求端承桩应返工处理;(5)端承桩的施工一定选取满足端承条件的端承机械设备,其端承桩施工设备不仅可用于端承桩施工,也可用于摩擦桩施工,但摩擦桩施工设备不可用于端承桩施工。     

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。     

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。     

路基端承灌注桩完整性及承载力研究

研究目的:研究如何判定武广客专路基端承灌注桩桩端轻微离析或严重离析混凝土的厚度和性质.研究结果:反射波法检测桩身质量完整性可以判定桩端轻微离析或严重离析混凝土的厚度和性质;桩端轻微离析或严重离析混凝土通过单桩静载试验得知其承载力大于2 000 kN.     

混凝土灌注桩施工质量的心法十要研究

研究目的:对于铁路桥涵混凝土灌注桩的施工，由于局部临界软弱土层的坍塌以及影响施工质量的因素预判不准，导致部分灌注桩施工质量不合格，返工处理浪费严重，须采取有效预防措施，确保灌注桩施工质量；由此提出其预防措施的用心统领实施有效方法的十个要点，简称“心法十要”,并对其进行研究。研究结论:(1)心法十要：原材料进场以规定为要；配合比以试验为要；混凝土灌注以控制坍落度为要；软弱地层以控制桩扩径为要；导管位置以控制埋深为要；桩底以控制沉渣厚度为要；桩中以控制混凝土连续为要；桩顶以控制抗压强度为要；完整性检测以最佳处理为要；整个过程以协调为要；(2)心法十要的实施使灌注桩均达合格，可避免返工浪费；(3)本研究成果可为铁路、公路等领域提高混凝土灌注桩施工质量提供参考。     

路基挡土抗滑桩施工应注意的问题

研究目的:采用声波法、反射波法对路基挡土抗滑桩进行完整性检测,发现一些抗滑桩在同一深度出现声波低速、反射波曲线出现多次反射特征,钻芯验证此深度为砂浆,混凝土呈严重离析,需对其进行研究.研究结论:一些抗滑桩在同一深度存在砂浆是抗滑桩分二次混凝土灌注引起,对于同一抗滑桩混凝土灌注应一次性施工完毕;同时混凝土灌注要连续,且分层不超过1 m用振动棒分层振实,并重视护壁施工质量和严格控制混凝土坍落度在180 mm,确保桩底无沉渣,护壁不漏水;若必须实施二次混凝土灌注,则应进行二次桩身完整性检测,确保第一次混凝土灌注抗滑桩顶无砂浆;对于挖方路基应先施工抗滑桩后开挖路基,同一排抗滑桩施工需要采取间隔施工,待第一批间隔抗滑桩的混凝土灌注时间达28 d后,再施工第二批间隔抗滑桩.     

铁路桥梁基桩的扩径桩反射波速度研究

<正>1问题的提出某铁路桥梁灌注桩,采用冲击成孔施工,C30混凝土灌注,桩身完整性检测采用反射波法、声波透视法,以1#线路里程、2#线路里程、5#线路里程大桥基桩完整性检测为例,有些桩的反射波曲线出现一组反向与正向信号、有桩底信号,有些桩的反射波曲线出现多次反射、无桩底信     

京沪高速铁路路基CFG桩低应变法检测的分析探讨

铁路复合地基CFG桩的完整性采用低应变反射波法检测。通过对不同桩径、桩长和不同龄期的CFG桩的检测分析,探讨混凝土波速随龄期变化规律、反射波信息随龄期变化关系以及CFG桩长径比对低应变检测效果的影响;进而分析探讨反射波波速与混凝土的龄期相关变化关系。     

声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的灌注桩,其完整性采用声波法检测。据声波法检测的缺陷异常特征判断的不合格桩,对其进行钻芯及开挖验证,发现声波法检测缺陷性质特征分别为桩周严重缩径、桩半边夹泥、桩全断面夹泥,本文就声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)软土地区桥梁灌注桩施工时受地下水影响,易塌孔、涌孔,桩底有沉渣,采用声波法的平测、斜测相结合进行完整性检测;(2)声波速度大于完整桩声波速度的85%的桩,为Ⅰ、Ⅱ类合格桩;(3)夹泥露筋桩声波速度仅为完整桩声波速度的70%～85%,且桩中心混凝土较致密,随着时间的推进,钢筋锈断,桩的有效截面积减小,耐久性、承载力、抗剪力均降低,为明显缺陷Ⅲ类不合格桩;(4)严重塌孔、严重水平涌孔、桩底沉渣使声测管有效时间内接受不到声波信号,为桩近全断面夹泥呈断桩,为严重缺陷Ⅳ类不合格桩;(5)上述缺陷如在桩浅部做接桩处理、在桩深部做重新施工或进行水泥注浆,达凝期后采用声波检测合格后,方可定为Ⅱ类合格桩;(6)本研究成果可为铁路、公路等领域软土地区声波法检测桥梁灌注桩的完整性研究提供参考。     

低应变反射波法在灌注桩浅部异常检测中的应用

阐述低应变反射波法的工作原理,并通过在混凝土灌注桩桩身完整性检测中的应用实践,总结桩身浅部常见缺陷类型及检测波形,举例说明低应变反射波法在桩身浅部缺陷检测中的成功应用。     

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。     

端承灌注桩完整性及承载力研究

武广客运专线路基段采用CFG桩,路基与桥梁过渡段采用路基灌注桩,桥梁段采用桥梁灌注桩。采用桩端反射波曲线特征分析法判定桩身混凝土施工质量;采用单桩静载试验,其CFG桩单桩承载力大于600 kN、路基灌注桩和桥梁灌注桩单桩承载力均大于2 000 kN,满足设计要求。     

灌注桩自动控制检测仪器的设计与应用

针对灌注桩施工质量及钻孔内泥浆浓度无法实时监控的问题,根据钻孔内泥浆浓度、沉渣厚度及混凝土对应变片产生不同的侧向压力而提出一种新型仪器,旨在实现对灌注桩从钻机成孔到混凝土灌注各个施工过程中的可视化检测;并为钻孔过程中,针对泥浆提供一种自动控制与检测设备,即实现了自动控制制浆、送浆、关停泥浆泵、检测泥浆浓度的一套自动化设备。研究结论:(1)随时检测成孔过程中护筒内泥浆的高度和浓度,并视情况自动控制送浆泵的开停;(2)实现对钻孔内任一层泥浆浓度及沉渣厚度的检测,可有效提醒何时达到灌注要求;(3)在灌注混凝土过程中,通过自动检测钻孔内的灌注高度,实现对拔导管根数、混凝土灌注量及抽浆泵开停的控制;(4)实现对孔径、孔中孔洞和人防位置等孔内情况的检测及对钻机钻头磨损情况的控制;(5)本研究成果可为灌注桩检测提供一种可视化方法。     

铁路基桩反射波法完整性检测应用探讨

对使用反射波法检测铁路大直径基桩完整性时,其反射波曲线中浅部会产生1个正向缺陷信号的问题作了详细探讨。经分析,它是由于基桩在冲击成孔或人工挖孔施工中,其桩顶砂浆没有清理干净和人工挖孔桩护壁等原因引起的。所以,在采用反射波法检测基桩完整性时,其桩顶砂浆要清理干净,且露出含有粗细骨料均匀致密呈青色的混凝土新表面,而对于人工挖孔桩的护壁影响因素可在桩体混凝土强度达到设计强度95%时进行检测。这样,就能够消除反射波曲线中浅部的正向缺陷信号,以便正确判定基桩完整性。     

长螺旋机施工CFG桩完整性及单桩极限承载力研究

研究目的:通过阀门式长螺旋机施工的CFG桩径0.5 m、桩长5.2 m、混凝土标号为C30,桩端置于中风化砂岩的CFG桩完整性检测,发现完整桩低应变反射波曲线中,各桩端反射波的反射振幅不同,其振幅的大小是否与桩端的嵌固程度有关,需进一步研究。研究结论:反射波的反射振幅与桩端的嵌固程度有关;以采用反射波的反射振幅与入射振幅之比的反射振幅系数TA,分析CFG桩端的嵌固程度和单桩极限承载力高低,即TA=0.1~0.2桩端嵌固良好、单桩极限承载力QU=1000~1200 kN;TA=0.2~0.5桩端嵌固较好、单桩极限承载力QU=8 00~1000 kN;TMA=0.5~0.86桩端嵌固较差、单桩极限承载力QU=400~800 kN;以及反射振幅系数TA大于1时桩端嵌固程度极差,反射振幅系数TA为负数时桩端嵌固程度很好;桩端嵌固良好的CFG桩其单桩极限承载力高,反之就低。为使桩端嵌固良好、使单桩极限承载力能提高,CFG桩施工应采用合瓣式长螺旋机施工。     

桩侧孔内物探检测运营铁路地基刚性桩质量

传统刚性桩复合地基质量检测方法无法对运营铁路地基刚性桩质量进行检测,桩侧孔内物探法运用弹性波检测技术,根据时距曲线形态特征和弹性波速度,能够有效地对桩长和桩身质量进行检测,应用效果良好,可以为类似运营铁路刚性桩质量检测提供参考。     

钢管混凝土桩低应变动测响应研究

为更好地服务于钢管混凝土桩的低应变测试,文章建立钢管混凝土桩和混凝土桩三维有限元模型,对钢管混凝土桩和混凝土桩的低应变瞬态动测响应进行数值模拟,得到完整桩和缺陷桩的速度响应结果。通过对钢管混凝土桩和混凝土桩的速度时域响应和速度云图的对比,分析钢管混凝土桩桩顶速度时域响应特性和桩身应力波传播特性,同时得出一类典型缺陷钢管混凝土桩顶速度响应曲线的规律。研究结果表明:钢管混凝土桩顶入射波存在与混凝土桩类似的三维效应,当桩身长度较短时,桩顶面距桩心距离越远点的桩底反射波到达时间越早,波峰值越小;应力波在钢管混凝土桩中传播较混凝土桩快,当速度波传播到达一定深度后速度波波前呈拱形传播,对应的混凝土桩呈平面传播;变模量钢管混凝土缺陷桩的缺陷反射波规律和混凝土桩一致,混凝土桩的缺陷反射波较钢管混凝土桩更为显著。     

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。     

现浇混凝土桩冲击成孔孔底沉渣机理研究

当前沉渣厚度的界定仍停留在经验阶段,其机理研究还不够完善.为此,利用模型试验方法对水下灌注混凝土桩底沉渣特性进行研究,得到桩孔泥浆重度、混凝土块体沉降速率的分布特征及沉渣上界面形态,并采用理论分析的方法提出沉渣形成的机理.研究结果表明:(1)桩孔中泥浆重度随深度增加而增大,增速呈现分段特征;(2)混凝土拌和料团块在桩孔...     

抗滑桩桩身缺陷产生原因及预防措施研究

研究目的:在某铁路工程路基挡土抗滑桩施工前期,桩身完整性检测发现部分抗滑桩存在一致性的缺陷,缺陷的特点是在桩体内部形成贯穿整个桩身截面的薄弱层,因此采用声波透射法、低应变反射波法和钻芯法对桩身完整性进行检测,找出缺陷的起因,及时采取预防措施,以指导后期施工,提高抗滑桩质量。研究结论:(1)混凝土品质是形成桩身缺陷最根本的原因,应严格控制原材料质量,提高混凝土品质;(2)当桩体混凝土间断浇筑导致薄弱层时,应首先将泌水排除,搅动混凝土破坏其假凝现象,使其重新恢复流动性,再浇筑混凝土;(3)当桩体混凝土二次浇筑导致薄弱层时,应采用声波透射法或取芯验证法对第一次浇筑的桩体进行完整性检测,确定表面薄弱层的厚度,确保凿毛时将薄弱层全部凿除,并确保表面无积水和杂物;(4)当同一根桩由不同拌和站提供混凝土时,应使用相同的混凝土配合比和原材料,严格控制混凝土及原材料质量,并确保不同拌和站混凝土的相容性;(5)应加强施工过程管理,做好施工前的准备和防护工作,避免因雨天施工、护壁施工质量差出现漏水现象、人为因素等导致产生缺陷;(6)该研究成果可用于指导混凝土抗滑桩施工质量的控制。