广州某超高层建筑预制钢筋混凝土带肋抗拔桩施工技术

以广州某超高层建筑(33层)地基加固项目为例,重点介绍了预制钢筋混凝土带肋抗拔桩的设计与施工方法,该超高层建筑项目地基加固设计采用的抗拔桩承载力较大,设计采用锤击法沉桩并结合"分节下沉,分节注浆"的方法进行预制钢筋混凝土带肋抗拔桩的施工,有效解决了较高抗拔承载力设计难等问题,施工过程中成桩质量好,地基承载力高。经实际工程应用,效果显著。     

扩底抗拔桩试验分析与抗拔承载力计算方法

为了了解扩底抗拔桩的抗拔机理和抗浮特点,进行扩底抗拔桩和等截面抗拔桩的试桩试验。试验表明,扩底抗拔桩可以大幅度提高桩的抗拔能力。通过试验,分析了扩底抗拔桩抗浮作用机理,得到了扩底抗拔桩的上拔规律。根据作用机理,结合已有公式,探索出扩底抗拔桩单桩极限抗拔承载力设计的计算方法,从而进一步为扩底抗拔桩在软土地区中的应用提供借鉴。     

深开挖条件下抗拔桩分析与设计方法

上海世博500kV地下变电站抗拔桩桩端埋深为82.3m,开挖深度约34m,且开挖面积大,开挖土方量达450000m3。结合工程实际提出了深开挖条件下抗拔桩的分析与设计问题。对深开挖条件下抗拔桩开挖段侧摩阻力的扣除、开挖卸荷桩周土体围压减小引起的抗拔桩承载力损失及开挖卸荷基底土体回弹对桩产生预拉力等问题进行了分析。提出了一种双套管法实现开挖段侧摩阻力的扣除,得到有效桩长的抗拔承载力;采用有限元法和基于Mindlin解的简化分析方法预估大面积深开挖土体卸荷引起抗拔桩承载力损失比例;采用有限单元法分析基坑开挖卸荷土体回弹对桩身产生预拉力,并指出深开挖的桩身设计应进行开挖过程及正常使用阶段两个方面的抗拉强度的验算。     

钻孔灌注桩竖向抗拔承载力试验

结合实际工程,通过单桩竖向抗拔静载试验,探讨了钻孔灌注桩作为抗拔桩设计时的作用机理,提出了获得桩的竖向抗拔承载力的方法,指出了目前抗拔桩承载力计算的难点。     

某下沉式广场抗浮设计

本文以某下沉式商业广场的抗浮设计为例,对抗拔桩设计荷载条件、抗拔桩单桩承载力设计、抗拔桩桩身结构设计、抗拔桩布桩方案的选择等方面分别进行了阐述,从而讨论了抗拔桩设计过程中所应考虑的问题。     

注浆钢管桩抗拔承载力试验研究

依托上海某工程未注浆钢管桩和注浆钢管桩的抗拔承载力现场试验,分析了深厚软土层中钢管桩的静载~位移曲线,探讨了注浆对钢管桩承载力的提升效果,并通过有限元计算,定性分析了注浆泡对单桩承载力的影响。研究结果表明:注浆钢管桩荷载-位移曲线呈"缓变型",注浆对桩周土体的加固作用,可改善桩土接触面,增加桩身的粗糙度,在出浆口处,易于形成扩径,提高桩的锚固作用,因此,注浆工艺能显著提高钢管桩抗拔极限承载力,有效地减小抗拔桩位移,为软土地区基础的设计提供了有益参考。     

小型注浆钢管桩在地库抗浮处理中的应用

与传统灌注桩、预制桩及抗浮锚杆相比,小型注浆钢管桩用作抗拔桩具有施工灵活、节约工期的特点,特别适用于既有建筑的抗浮处理。以上海地区某工程为例,介绍小型注浆钢管桩在地下车库抗浮处理中的应用,并进行了单桩竖向抗拔静载试验,分析了软土地区注浆钢管桩的上拔荷载-桩顶上拔量关系曲线,验证了其抗拔承载力,为相似工程提供了一定的参考。     

膨胀土地基载体桩承载力特性数值分析

为研究载体桩在膨胀土地基中的承载变形性状,基于极限平衡原理,推导出了载体桩的抗拔承载力公式.考虑含水率对地基土弹性模量的折减影响,应用有限元模型分析了下压和上拔荷载下载体桩的承载特性随土体含水率的变化规律,结果表明随着膨胀土含水率的增加,载体桩的极限抗压和抗拔承载力下降均较明显,含水率相同的抗压桩承载力大于抗拔桩.不同含水率条件下,桩身轴力均随着深度的增加而减小,抗拔桩在桩端处有轴力急剧减小的现象,且含水率越高减小的幅度越小;抗压桩的极限侧摩阻力沿桩深度先增大后减小,含水率越高其最大值越靠近桩中部,抗拔桩的极限摩阻力沿桩长逐渐增大,在桩端处有突增的现象,含水率越高突增的幅度越小.     

深基坑开挖条件下抗拔单桩承载力性状研究

通过对基坑工程坑底工程桩桩顶位移与桩身轴力的实测结果进行分析总结,发现坑底工程桩在基坑开挖后,由于土体卸荷回弹产生较大的桩顶位移与拉力。为研究深基坑开挖条件下抗拔单桩承载力变化特性,采用有限元分析软件ABAQUS,建立二维轴对称模型,对不同桩长、桩距、开挖深度与开挖半径对坑底抗拔单桩承载力的影响进行了分析。研究结果表明,桩长和桩径可以显著影响开挖后抗拔桩承载特性,可以通过增加桩长与桩径提高抗拔单桩承载力;开挖深度和开挖宽度共同影响坑底抗拔单桩承载力,主要影响基坑开挖后桩体受力特性,对单桩承载力影响较小。因此,当基坑开挖宽度和开挖深度确定后,合理的选择桩长与桩径十分必要。     

应力释放效应对抗拔桩承载力影响分析及应用

抗拔桩受力时,桩身径向微量收缩,桩周土体侧向应力释放,桩侧摩阻力降低。文章将桩对土的卸载作用导致摩阻力降低值与不考虑该作用时摩阻力之比,定义为单桩抗拔承载力折减系数J_s。定义土体的回弹模量与压缩模量之比为土的压缩回弹比λ_j。利用极限平衡状态方程,针对刚性桩、钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩与钢管桩,分析了不同的土体压缩回弹比λ_j所反映的应力释放程度对承载力的影响。结合外径1.7 m,长81.3 m,壁厚25 mm的大直径超长抗拔钢管桩静载荷试验进行验证。结果表明压缩回弹比λ_j能很好反映土体应力释放对承载力的影响,是抗拔桩侧阻力低于抗压桩的主要原因,承载力计算值与实测值相符,其精度远高于现行规范方法,可供工程实践与科学研究参考。     

西宁火车站地下空间抗浮桩抗拔承载力试验研究

抗拔桩的应用愈来愈广泛。在进行抗拔桩设计时,通常是以桩的抗压侧摩阻力乘以折减系数λ_i(抗拔系数)作为抗拔侧摩阻力去计算桩的抗拔承载力。但由于抗拔系数λ_i的影响因素较多,取值区间较大,可能造成抗拔侧摩阻力的不准确性。利用原型试验测试抗拔桩的极限承载力是最直观、最准确方法。本文选择三根试桩进行破坏性静载试验,最大加载量为8 000 kN,得到抗拔桩的极限承载力,为设计提供客观参考。根据静载试验得到的Q-S曲线,运用MATLAB软件采用最小二乘法分别拟合出三种抗拔极限承载力预测函数模型的曲线,提出了适合该地区的抗拔桩极限承载力预测模型。     

冲孔灌注桩竖向抗拔静载试验的探讨

针对某工程两根冲孔灌注桩竖向抗拔静载试验不满足设计要求,建议设计冲孔灌注桩单桩竖向抗拔承载力特征值应考虑泥浆护壁的影响,宜通过现场单桩上拔静载试验确定,进行后注浆可以改善桩周土体性能,提高单桩竖向抗拔承载力。     

托底抗拔桩承载特性的模型试验研究

托底抗拔桩是一种通过无黏结钢绞线将上拔荷载传至桩底,使桩身混凝土受压工作的一类新型抗拔桩。能合理解决桩身受拉开裂问题和基础筏板受桩顶托问题,其承载特性与普通抗拔桩存在差异。通过室内模型试验,对比分析了普通抗拔桩与托底抗拔桩在极限抗拔承载力、桩身轴力传递、桩侧摩阻力分布方面的差异及其原因。探讨了泊松效应对上述两种桩承载力的影响。基于普通抗拔桩承载力确定方法,引入桩相对柔度参数确定托底抗拔系数,提出了托底抗拔桩极限承载力的计算方法与关键参数得取值建议,并通过模型试验数据对该计算方法的合理性进行了验证。     

辽沈地区深基坑开挖条件下抗拔桩承载力分析

以辽沈地区的某工程为例,在现场试验的基础上,结合数值模拟计算软件对等截面抗拔桩的承载特性进行了分析,结果表明开挖将导致坑内土体产生卸荷回弹,从而带动抗拔桩回弹,桩身上下部分分别承受正、负摩阻力,并在桩身产生轴向拉力,同时,桩土界面法向应力降低,导致桩的极限抗拔承载力降低。     

桩侧注浆与扩底抗拔桩的极限载荷试验研究

相比于传统等截面抗拔桩,桩侧注浆抗拔桩和扩底抗拔桩能大幅提高抗拔承载力,具有较高的工程应用前景。笔者开展了有效桩长19 m的桩侧注浆抗拔桩和扩底抗拔桩的极限载荷对比试验,各3根试桩,均加载至极限破坏状态,同时开展桩身轴力与变形量测。从荷载位移曲线、桩身轴力分布规律、桩侧摩阻力发挥特性等方面对两种桩型进行了对比分析。试验表明,两种桩型相比于等截面抗拔桩的承载力提高机理不同:桩侧注浆使得有效桩长范围内各层土桩侧摩阻力普遍得到增强,实测桩侧摩阻力比勘察建议值提高33%~73%。扩底抗拔桩中等截面段侧摩阻力的发挥与勘察报告建议值相当,扩大头提供的抗拔承载力随加载值的增大而逐步发挥,在最大加载值时,扩大头承载力达到总加载的55%,超过等截面段桩侧摩阻力,扩大头的存在对于提高抗拔承载力作用明显。     

软土地基微型桩抗拔试验研究

微型桩具有布置形式灵活,施工机械小型化,经济环保等优点,针对杆塔基础交通不便、环保要求高、地质情况差等工程特点,微型桩的优势在杆塔基础中能够得到充分发挥。承受上拔荷载是杆塔基础的主要功能之一,而以往对软土地基上微型桩抗拔特性的研究较少。通过软土地基中微型桩单桩和群桩的抗拔试验,研究施工工艺对微型桩单桩抗拔承载力的影响,实测单桩桩身轴力和桩侧摩阻力的分布,研究微型桩荷载—位移特性、群桩效应系数等。试验结果表明采用二次注浆工艺能显著提高微型桩抗拔极限承载力,有效地减小抗拔桩位移;由于二次注浆对桩周土体加固作用,群桩的荷载–位移曲线呈"缓变型",桩土共同作用的群桩效应明显,实测群桩效应系数相对较小,这对于软土地基上杆塔基础的设计具有参考价值。     

小直径抗拔桩桩侧摩阻力取值探讨

通过不同规范对比分析和工程实例验证,对小直径抗拔桩桩侧摩阻力取值问题进行了探讨研究。对于大直径或者中等直径抗拔桩,桩侧摩阻力取值参考JGJ120—2012《建筑桩基技术规范》是合理的,但对于小直径抗拔桩,桩侧摩阻力取值参考JGJ94—2008《建筑桩基技术规范》、《建筑基坑支护技术规程》或者CECS22∶2005《岩土锚杆(索)技术规程》时,单桩抗拔承载力特征值相差较大,实际工程中设计人员往往取值偏保守,即设计的单桩抗拔承载力特征值取低值。对于小直径抗拔桩,国内尚没有相关的设计规范,设计人员往往参考锚杆的设计思路进行设计,但其受力机理与锚杆受力机理不同,这样小直径抗拔桩桩侧摩阻力如何取值成为设计的关键。     

后注浆抗拔桩在复杂地层下的试验及模拟研究

以郑州某工程抗拔试桩单桩抗拔承载力试验结果为基础,针对抗拔桩抗拔承载力不足的情况,采用桩端桩侧复式后注浆工艺来减小泥皮和沉渣对桩侧摩阻力和端阻力的影响,从而提高桩抗拔承载力。对注浆结果进行分析并用经验公式计算。结果表明通过试验验证,由《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)公式计算的注浆量可适当减小。分析了有泥皮存在的情况下桩侧摩阻力的减小以及注浆后桩侧摩阻力的增强。最后对后注浆桩进行数值模拟,证明了后注浆尤其是加强桩端后注浆能明显提高抗拔桩承载力。     

抗拔桩承载力计算方法研究

抗拔桩是指承受上拔力的桩,主要运用于大型地下室抗浮海上码头平台抗拔、悬索桥和斜拉桥的锚桩基础、高耸建筑物抗拔等。抗拔装一般分为两类,一类是扩孔桩,另一类是等截面桩,扩孔桩的承载力由两部分组成,一部分是桩侧的摩擦力和桩的自重,另一部分是扩孔部分与土层或岩层的挤压力,但由于挤压力较摩擦力而言较小,且较难确定,所以通常情况下忽略不计。等截面抗拔桩的承载力由桩侧摩阻力和桩的自重组成。文章主要研究等截面抗拔桩的承载力情况,首先介绍了理论计算和经验法计算抗拔桩的抗拔承载力,然后利用FORTAN90编写程序计算抗拔桩的承载力并研究其可行性。     

抗拔桩和抗压桩的机理分析及承载力计算

通过分析抗拔桩与抗压桩桩周土在桩身部位及桩端部位应力路径的不同,阐述了抗拔桩和抗压桩不同的荷载传递机理,在计算黏土地基中钻孔灌注桩的抗拔承载力时,针对抗压桩和抗拔桩侧阻在桩身部位和桩端部位土体应力的不同,引入了两个侧阻折减系数,并通过实例验证了公式的可行性。