PHC管桩单面法兰防腐接头的研究

为解决PHC管桩在腐蚀环境中接头的腐蚀问题,对目前PHC管桩快速接头连接件及其应用情况进行了分析研究,并结合PHC管桩接头特性和防腐措施,设计出一种新型PHC管桩单面法兰防腐接头,同时,对其进行了力学性能测试。研究结果表明,PHC管桩单面法兰防腐接头的安装过程和力学性能科学可靠,防腐方案有效可行,且整套PHC管桩单面法兰防腐接头制作简单、成本低。     

光纤光栅传感系统在PHC管桩成型过程中的测试研究

光纤光栅传感系统在各类工程中应用越来越广泛。针对目前光纤光栅传感系统在PHC管桩中应用的局限性,通过在PHC管桩生产过程中,埋设光纤光栅传感器和光纤导线,进行主要生产环节的传感器成活率测试。验证了在PHC管桩免蒸压技术生产工艺下,光纤光栅传感系统植入PHC管桩是可行的。方便了光纤光栅传感系统在PHC管桩中的应用,并提高了测试精度。首次提出在PHC管桩桩身内植入光纤光栅传感系统的测试方法,给出了管桩接桩时的光纤光栅传感系统穿线管预埋及桩顶端侧面穿线孔预留的方法,既保护了光纤光栅传感系统,又不对接桩造成影响,保证了接桩质量。     

PHC管桩的开裂弯矩和极限弯矩计算

预应力高强混凝土(PHC)管桩的受弯性能是管桩产品合格与否的重要指标。目前PHC管桩的开裂弯矩和极限弯矩的计算通常都是按照GB50010—2002《混凝土结构设计规范》中的方法进行的。但PHC管桩的混凝土强度已经超出了规范的适用范围,计算结果并不能真实反映PHC管桩的实际承载能力。结合试验测试结果,根据PHC管桩的离心成型生产工艺和高强度的特点,提出对现有PHC管桩抗裂弯矩和极限弯矩计算方法的修正建议。验算结果表明,采用修正方法计算所得的PHC管桩开裂弯矩和极限弯矩与试验实测值吻合良好。     

PHC管桩挤土效应与时间效应研究

通过理论分析和现场测试,对PHC管桩的挤土效应和时间效应进行了研究,利用小孔扩张理论对PHC管桩挤土效应与其内外径比关系进行了分析,并利用静载试验和最终压桩力的关系,得到该试验场地PHC管桩桩基承载力的拟合曲线.     

成都卵石地基锤击PHC管桩竖向承载力研究

以收集四川地区PHC管桩竖向承载力监测资料为基础,从勘察、设计和试验等方面对目前卵石地区锤击式成桩工艺PHC管桩承载力普遍利用较低的原因进行了分析。利用置于中密～密实卵石土层上锤击式PHC管桩极限状态的静载试验、桩身应力和应变监测等测试成果,研究了PHC管桩极限承载力大小及构成、桩侧摩阻力大小和分布规律,以及桩端阻力和桩侧摩阻力对极限承载力的贡献程度,并得到了卵石地区锤击式PHC管桩极限端阻力提高系数,为成都卵石地区PHC管桩承载力确定和深入研究提供了可借鉴的依据和参考。     

PHC管桩锤击施工效应分析

PHC管桩施工效应对地基土性质和桩体受力特性有很大的影响。为了查明PHC管桩施工效应,以PHC管桩加固某电厂古河道地基为依托,进行了PHC管桩沉桩效应的测试和分析。通过观测沉桩的锤击数和土塞效应,分析了PHC管桩沉桩规律性;利用静力触探、标准贯入试验、孔隙水压力和侧向位移观测等现场测试手段,研究了PHC管桩对桩周土体的影响。研究发现:沉桩锤击数与地基土性质有很大相关性,土芯长度与总桩长之比为22%～35%,且桩壁越薄其土塞效应越明显,在桩体承载力计算时忽略土塞效应是很不经济的;沉桩过程产生很大的挤土效应,不仅产生超孔隙水压力,而且随孔压消散,地基土得到密实、消除或降低液化性,其侧摩阻力可提高80%以上,有利于桩体强度的发挥。     

PHC管桩工程特性分析

以PHC管桩加固某电厂古河道地基为依托,进行了PHC管桩受力特性研究。利用桩身预先埋设的光纤传感器,并借助静载荷试验、高应变和静力触探等现场测试手段,研究了PHC管桩在不同级别荷载作用下桩身沿深度的受力分布特征,发现PHC管桩侧摩阻力不仅与地基土层性质相关,而且其分布特征也与桩埋置深度有很大关系;桩体上段摩阻力较小,中间段发挥度最大,下段桩身轴力衰减较快;根据试验结果提出了PHC管桩单桩承载力修正公式,用该式求得PHC管桩单桩承载力与静载荷试验结果吻合,说明修正公式是合理的。     

基于光纤光栅传感技术的预应力高强混凝土管桩高温高压测试研究

针对预应力高强混凝土(PHC)管桩高温高压蒸压养护的生产工艺,在3根PHC管桩生产过程中分别绑扎光纤布拉格光栅(FBG)传感器。为了避免温度对FBG传感器的影响,在PHC管桩进蒸压釜之前对FBG传感器光纤尾纤和FC接头采取隔热保护措施,同时在预应力混凝土钢棒上绑扎FBG传感器,进行对比试验。结果表明:如果不采取隔热处理,试验选用的FBG传感器在180℃高温、1 MPa高压下不能存活;采取隔热处理后,植入PHC管桩的FBG传感器存活率极高。FBG温度传感器受高温噪声影响,产生噪声波长,恢复常温后仍无法继续进行桩身温度测试,FBG应变传感器蒸压养护12 h后恢复正常工作,可以用于压桩过程中桩身的应变测试。     

静压PHC管桩沉桩及静载现场试验测试方法探讨

对有关学者在静压PHC管桩沉桩和静载过程现场试验测试方法进行了归纳,对沉桩和静载过程桩身轴力、土压力及孔隙水压力现场试验测试分别进行了阐述,并提出了新的桩身轴力测试方法,论述了测试桩土界面土压力和孔隙水压力的必要性,总结了静压PHC管桩沉桩和静载过程桩身轴力、桩周土压力和孔隙水压力的近似结论,指出了精确测试桩身轴力、桩土界面土压力及孔隙水压力的难度,桩身径向压力影响下的真实桩身残余应力变化规律,修正有限元界面摩擦模型及参数均有待研究,提出了在足尺PHC管桩和模型管桩上安装多种测试元件的观点,并分别进行现场试验测试和室内桩土界面剪切试验.     

光纤光栅传感技术在PHC管桩水平载荷试验中的应用

光纤Bragg光栅(FBG)传感技术在工程测试方面优势显著,如何合理应用该项技术实施PHC管桩的荷载试验,难度较大,相关研究工作与实践经验较少。基于FBG工作原理与硬件特性的分析,结合PHC管桩成型与现场施工的工艺特点,利用PHC管桩水平承载力载荷试验的实践验证,研究FBG传感器合理应用于PHC管桩的埋设方案与施工技术。结果表明：按笔者提出的预设方案与施工技术,在PHC管桩采用锤击和静压2种成桩工艺时,FBG传感器的成活率可达100%;FBG传感器获得的PHC管桩应变与应力监测数据,比传统电阻应变式传感器更具优越性;实测数据与理论计算的对比分析证实,《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)中有关水平承载力的计算方法能够较好地反映桩身受力的实际情况。