防汛抢险螺旋桩改进设计及沉桩试验

为进一步提高防汛抢险螺旋桩的便携性并降低能耗,根据桩土作用原理及力学平衡理论对沉桩阻力进行分析,提出了相应的桩体结构改进措施,即适当减小空心圆柱体外径并保持锥体底面外径不变和适当减小螺旋叶的长度。通过改型前后桩体的现场沉桩试验,得到了沉桩扭矩对比曲线。试验结果表明,两种措施可使防汛抢险螺旋桩的最大沉桩扭矩大幅度下降(分别下降了39.3%和16.5%);防汛抢险螺旋桩的沉桩扭矩存在极值,且改型后的桩体提高了沉桩时桩体截面强度的安全系数;改型后的桩体受到横向载荷后横向位移会有所偏大,但能满足实际使用要求。     

防汛抢险螺旋桩桩土作用分析与试验研究

为了降低防汛抢险螺旋桩沉桩所需最大扭矩,提高防汛抢险桩机系统便携性能,首先建立了螺旋桩沉桩过程桩土作用力学模型,得出螺旋桩沉桩过程所需最大扭矩与桩体结构参数的理论关系曲线;然后针对桩体结构参数,包括螺旋头数、螺旋导程和桩体圆柱外径,进行了单因素试验,得出螺旋桩沉桩过程所需最大扭矩与桩体结构参数的试验关系。理论和试验都表明螺旋桩沉桩过程所需最大扭矩随着螺旋导程的增大而减小,随着圆柱外径的增大而增大,从而为桩体的改进设计提供了理论基础。     

多喷嘴拔桩器淹没射流数值模拟及其验证

分别采用标准的k-ε和RANk-ε方程,对多喷嘴拔桩器淹没射流进行了数值模拟,得到了拔桩器的合理结构,并进行了试验验证.结果表明:数值模拟方法是研究有限空间淹没射流运动规律、喷嘴结构参数及箱体结构尺寸的有效方法;该拔桩器工作时,将一根长15 m、直径0.5 m的管桩,包括施工准备、射水造孔和将桩从地层中拔出仅用约27 min,拔桩效率高,保证了桩原有结构和强度,使桩得以重复利用,经济效益好,同时该设备还可以用来临时沉桩作业.     

港口高桩码头沉桩作业风险分析与探讨

为了确定港口高桩码头沉桩作业风险因素,本文基于大量的文献阅读同时结合上海洋山深水港沉桩作业的实例,确定了影响港口高桩码头沉桩作业的风险因素,从而构建有关港口高桩码头的沉桩作业指标体系,其中包括地基土层不稳定因素,打桩设备安全隐患风险因素,外界环境的影响,打桩人员自身问题,桩身的问题五个一级指标和十六个二级指标,运用物元可拓法确定各个因素的关联度,评价出港口高桩码头沉桩作业的风险等级;针对港口高桩码头沉桩作业的不同等级的安全因素提出解决方法和对策,保证港口高桩码头沉桩作业的顺利实施。     

U型板桩沉桩施工技术与质量控制研究应用

U型板桩沉桩施工技术在水利工程中具有广泛应用范围,文章以官山水道整治工程为例,深入阐述U型板桩沉桩施工技术要点与质量控制措施,通过落实施工准备事项、板桩精准定位安装、制作与运输沉桩作业、锤击沉桩与桩位复核等内容,经由加强施工参数控制、合理选择锤击工具、注重现场全面管理等举措,可进一步保障施工质量,以期为相关工程建设给予参考。     

桩长对桩与桩相互作用影响的试验研究

为明确桩长对静压沉桩全过程中桩与桩之间相互作用产生影响的机理,通过室内模型试验,在中密实砂土中以2倍桩径为间距沉入双桩,研究了桩长对端阻力、卸除顶压后的桩周土压力以及双桩承载力特性的影响。结果表明:沉入过程中先沉桩和后沉桩的压入端阻力均随沉桩深度的增加而近似线性增大,当桩长(沉桩完成后沉入的总长度)为600 mm时,后沉桩仅比先沉桩的端阻力高0.2%左右,即此深度处2根桩的压桩端阻力基本达到极值;后压桩沉入前先沉桩的桩周土压力为后沉桩的90%左右,而后沉桩卸除顶压后先沉桩的桩周土压力总体为后沉桩的2~3倍,且随土压力盒埋深的增加而增大;相同深度桩周土压力均随桩长增大而降低;单桩试验时桩体极限承载力略高于先沉桩极限承载力2%~5%,提高的幅度随桩长增加而降低;不考虑桩间土作用双桩系统极限承载力约为单桩试验时极限承载力的2倍。研究成果对于进一步明确桩与桩相互作用机理和改善双桩承载力特性等均具有重要的工程意义。     

振动沉管成孔技术在北江大堤减压井施工中的应用

振动沉管技术是通过安装在钢管顶端的振动锤，带动与其相连接的钢管作高频振动，使钢管底端的地层产生液化，减少钢管与地层之间的摩擦阻力，靠自重沉管成孔的一种施工技术。常见于钢管桩，混凝土桩和工字柱等的沉桩作业，此技术应用于北江大堤石角堤段应急除险加固工程减压井施工成孔作业，在国内尚首次。对振动锤沉管成孔的施工工艺及其特性作初步探讨。     

海上风电大直径单桩附属构件安装及施工测量技术

为保障海上风电大直径单桩基础沉桩及附属构件安装的安全与精确度,经探索提出了：(1)确定沉桩施工的3个工作面及其作业内容;(2)施工船舶与运输船驻位,集成式附属构件挂钩、吊装与脱钩等5项附属构件安装施工技术;(3)稳桩平台位置及其高程、沉桩施工中垂直度、桩顶高程和桩顶法兰盘水平度等5项关键施工测量技术。实践表明,该项技术有效助力了工程顺利竣工。     

锤击式沉桩法施工对既有供水隧洞结构动力响应分析

为分析锤击式沉桩法施工对既有供水隧洞结构的动力响应,建立了三维数值计算模型,并采用非线性时程分析法模拟了锤击式沉桩过程中既有供水隧洞结构的动力响应,并对不同桩隧距离、沉桩深度下既有供水隧道的响应规律进行了研究。结果表明：桩隧水平距离一定时,随着沉桩深度增大,隧洞正上方地表及隧洞结构的振动速度和沉降量均先增加后减小;沉桩深度一定时,随桩隧水平距离增大,隧洞正上方地表振动速度和沉降量峰值均呈减少趋势,随着桩隧水平距离增大,传递至隧洞的锤击能量被土体逐渐扩散削弱,管片的振动速度和变形量显著减小,当桩隧距离超过3倍隧洞直径后,沉桩对隧洞影响较小。     

桩靴对饱和粉土中锤击管桩沉贯阻力的影响

带桩靴管桩有利于提高打入桩的贯入效率,并且会改变桩身荷载传递规律减小桩身破损。为探究饱和粉土中开口管桩锤击沉贯机理,对双壁开口模型桩进行了室内贯入试验。锤击沉桩下考虑不同桩靴形式的影响,采集沉桩过程中桩身应变和土塞变化。研究发现,沉桩进入硬质砂土层后沉桩阻力明显增大,桩端阻力占比较大,桩靴能有效减小沉桩阻力;在同一土层位置处,外侧摩阻力会出现衰退现象,内倾30°桩靴桩内单位侧摩阻最大;桩端形式对土塞影响显著,沉桩结束时土塞率内倾30°桩靴试桩、外倾30°桩靴试桩、无桩靴试桩分别为41％、35％和31％。桩靴可有效降低穿越硬质土层的贯入阻力,研究结论可用于指导打入桩施工,为预制管桩打入过程选用合适的桩靴形式提供参考。