苏通大桥一期超长大直径试桩承载特性分析

苏通大桥一期试桩采用自平衡静载荷法，结合桩身埋设钢筋计对5根超长大直径试桩进行了试验研究。压浆对桩承载特性的作用有两方面：一是消除工艺因素的影响，恢复土层原有的承载能力；二是提高桩的承载力。压浆对无沉渣情况下承载力计算值的提高幅度为34％～74％，其中端阻力的提高幅度为2％～153％。根据实际测试结果，压浆后桩极限承载力测试值提高幅度为56％～100％，其中总侧阻提高12．39％～52．87％，总端阻提高4．91～25．67倍。桩端阻力所占比例由1．88％～11．68％提高到22．14％～34．67％，桩的承载型态亦发生改变，由摩擦型桩转变为端承摩擦桩。     

印尼马都拉海峡地区桩端压浆效果研究

 为研究印尼马都拉海峡地区桩端后压浆对桩承载性能的影响,对马都拉海峡大桥4根钻孔灌注桩进行桩端压浆前后静载荷试验。采用长距离位移传感器和沿桩身布置钢筋应变计,测试得到桩身位移与桩身轴力数据。基于实测数据,对桩的承载性能进行压浆前后的对比分析。试验结果表明：桩端压浆后端阻力提高幅度为24.70%～40.98%,侧摩阻力提高幅度为9.2%～32.1%,桩极限承载力提高幅度为16.61%～33.65%,压浆效果较为明显。由于本区域地层可灌性较差,桩端压浆使得桩端阻力和侧摩阻力都增大。基于不同桩段侧摩阻力对比,发现桩端压浆液向上渗透具有一定的范围,试验结果表明压浆量相对压浆压力对浆液向上渗透距离的影响较大,在实际工程设计中可以适当增加压浆量。研究成果直接运用于该大桥的设计,并为类似工程提供参考。     

太平特大桥后压浆钻孔灌注桩承载特性试验研究

广深沿江高速公路太平特大桥梁基础采用直径2.0 m、长90 m左右的钻孔灌注桩。通过实测数据采集,对两根试桩在压浆前后的荷载-沉降关系、竖向承载特性、桩侧摩阻力及其与桩土间相对位移关系、桩端阻力等方面进行对比分析。结果表明,压浆后桩极限承载力测试值提高幅度分别为36.88%、36.52%,其中总侧阻力提高23.56%、28.32%,总端阻力提高60.67%、66.46%;桩端阻力所占比重分别为23.82%、26.22%,说明该嵌岩桩为端承型摩擦桩;压浆前后试桩都没有达到承载力极限状态,桩基承载力有较大富余。     

黏性土层中后压浆桩承载性状的对比试验研究

基于无锡江海西路快速路工程开展的4个标段场地8根试桩静载试验,通过对比未压浆桩与压浆桩实测结果,研究黏性土层中桩端后压浆对桩基承载变形性状、桩端阻力及桩侧阻力发挥性状的影响。结果表明:桩端后压浆技术可显著提高桩基承载性能,并对提高桩基成桩质量的稳定性具有很好的效果;桩端压力浆液在桩端形成水泥结石体,有效地改善了桩端沉渣问题,显著增强了桩端承载变形性能与支承刚度;桩端后压浆可提高极限桩侧摩阻力发挥水平,使得压浆桩极限侧摩阻力要大于未压浆桩,从而提高桩基承载性能发挥的稳定性。     

自平衡测试技术及桩端后压浆工艺在大直径超长桩的应用

桩端后压浆对桩承载特性的作用:①消除工艺因素的影响,恢复土层原有的承载能力;②提高桩的承载力。为提高苏通大桥桩基础的承载力,将不同后压浆工艺应用于苏通大桥大直径超长桩中。采用自平衡试桩法对压浆效果进行了静载荷试验。基于试桩的测试结果,对桩压浆前后的承载力、位移变化情况以及承载特性作了分析。该研究成果直接应用于苏通大桥主桥桩基础设计中,取得了显著的经济效益。     

桩端压浆技术在砂层地质钻孔灌注桩应用效果研究

桩端压浆技术是提升桩基承载力的一种常见方法。为了研究桩端压浆技术在砂层灌注桩中的应用效果,以某市政桥梁桩基工程为背景,开展试验桩施工及试验。桩端压浆采用开式压浆法,压浆过程中最大注浆压力为3 MPa,压浆总量为2.4 m³。试桩在桩端压浆前后,分别开展自平衡试验,试验过程中测试每级荷载下的位移、不同标高处的桩身应变,再结合桩身参数,推导出不同桩长范围内桩侧摩阻力和桩端阻力。结果表明,经桩端压浆后试桩TP1总承载力提升31%,桩侧承载力提升28%,桩端承载力提升46%,桩端压浆技术能有效地提升桩基承载和变形能力。     

桩端后压浆灌注桩长期承载性能试验研究

为研究后压浆灌注桩的长期工作性能,以银川北京路延伸及滨河黄河大桥为工程背景开展试桩静载试验,通过对比不同时间后压浆桩承载力的实测结果,并结合数值模拟结果进行对比分析,研究了后压浆灌注桩的长期承载性能及桩基阻力随时间的变化规律.结果 表明:桩端后压浆形成的水泥土加固体,其强度随时间的推移而增长,使桩端阻力进一步增强,桩端...     

自平衡法在两港公路大治河桥基桩承载力试验中的应用

两港公路大清河桥主桥长342m,主桥中主墩桩径1．5m,桩长70～71m,属于软土地基超长钻孔灌注桩,采川桩端后压浆技术。为了测定桩身的抗压极限承载力,对试桩采用白平衡测试法进行静载试验。试桩共2根,承载力最高达26500kN。采用自平衡单、双荷载箱技术,成功地获得2根试桩压浆前、后的极限承载力,并对桩总承载力、桩侧摩阻力、桩端承载力、承载性能及桩端后压浆效果进行了分析,为设计、施工提供依据。     

破坏和非破坏后注浆抗压桩受力性状现场试验研究

通过桩身埋设有钢筋应力计的 2 根直径不同的破坏性和非破坏性后注浆抗压试桩现场静载试验,对比分析了破坏性和非破坏性后注浆抗压试桩的受力性状。现场试验表明,极限荷载下非破坏性和破坏性后注浆桩的桩端力荷载分担比约为 40% 且同一桩顶荷载水平下,桩端荷载分担比随桩径的增大而减小。最大试验荷载下非破坏性试桩浅层土侧阻力完全发挥并有侧阻软化趋势,而破坏性试桩全桩长范围桩侧阻力均表现为软化性状。实测发现不同土中桩侧摩阻力充分发挥时对应的桩顶沉降约为（ 1% ～ 4% ） D （ D 为桩径）。非破坏性试桩实测得到的桩端位移–桩端力曲线表现为硬化特性,而试桩破坏性试验中实测得到的桩端位移–桩端力曲线表现为软化特性。     

不同直径单桩静压贯入力学特性模型试验研究

为探讨不同桩径静力压入单桩的贯入力学特性,设计了不同桩径的模型桩,基于光纤光栅(Fiber Bragg Grating,简称FBG)传感技术,开展了黏性土中静压贯入两种不同直径单桩的模型试验研究。结果表明:试桩的压桩力基本呈线性增加趋势,桩径越大,压桩力越大;桩径不同会影响单桩的荷载传递性能,由于桩径越大挤土效应越明显,沿深度方向的桩身轴力传递性能优于小桩径桩;桩身单位侧摩阻力随深度增大而增大,桩径越大,对土体的侧向挤压力越大,桩身单位侧摩阻力越大;同一深度,两种不同直径单桩桩身单位侧摩阻力都出现"侧阻退化"现象,"侧阻退化"现象随着贯入深度的增加越明显,且桩径越大,桩身单位侧摩阻力退化越显著;均质黏性土地层静压沉桩阻力主要为桩端阻力,沉桩结束时,试桩桩端阻力占沉桩阻力的比例分别为59.5%和66.2%,不同的桩身直径既影响桩端阻力,又影响桩侧阻力。确定静压贯入沉桩阻力时,考虑基于黏性土的侧阻退化后实际值更为合理。     

碎石注浆桩承载特性试验研究

通过室内模型试验及现场试验,对碎石注浆桩这一新型桩基技术的承载性状、工作机理进行了试验研究。试验结果表明,与素混凝土灌注桩和预制混凝土桩相比,碎石注浆桩通过先投放碎石后进行注浆成桩的工艺,在注浆过程中胶结碎石成混凝土提高桩体强度的同时,水泥砂浆也胶结加固了桩侧和桩端土体,使得桩侧摩阻力和桩端阻力均得到显著提高。通过试验分别研究了注浆对桩侧摩阻力和桩端阻力的影响及荷载分担情况,得到了一些有益结论。试验也表明:泥浆护壁的成孔方式对桩体的承载性能有一定削弱作用,通过后注浆的工艺可得到改善。着重对试验方法和结果进行描述分析,得到的一些试验数据和结论可为深入研究碎石注浆桩的加固机理和计算方法提供依据。     

托桩的荷载传递机理分析及实例验证

本文基于荷载传递函数概念,建立了托桩摩阻力传递机理的力学模型。结果表明:托桩桩身轴力、位移沿桩身分布呈上弯分布,与压桩的下弯分布相反。随剪切比刚度β增大,轴力分布越来越集中在荷载作用处,向上传递的荷载不断减小,桩身各截面位移也相应减少。此外该模型也可便于考虑多层土中托桩摩阻力性状。最后举了一工程实例进行了验证。     

薄壁筒桩在滩涂土地区荷载传递特性现场试验研究

 目前,国内外缺乏通过现场试验对薄壁筒桩荷载传递特性方面的研究,关于筒桩加固滩涂土地基的研究也较少。以温州浅滩一期半岛起步区首期1#地块为工程背景,进行现场荷载试验,以现场实测数据分析筒桩荷载传递特性。研究结果表明：在最大荷载作用下,较长的筒桩表现为端承摩擦型桩,桩侧摩阻力比约为75%,较短的筒桩表现为纯摩擦型桩,通过增加桩长、桩径可以提高筒桩竖向承载力;该类地区适合建5层以内工业厂房;桩身轴力自上向下逐渐发挥,桩身上部与下部土层摩阻力异步发挥;当上部土层达到极限侧摩阻力时,随着荷载的增加,出现侧阻软化现象,内侧摩阻力沿桩身自下向上逐渐发挥,为外侧摩阻力的20%～25%。采用簿壁筒桩加固滩涂土地基时,应考虑土芯内侧摩阻力对承载力的贡献。     

黄土地基中工程桩摩阻力发挥值的变化特性

基于试桩及工程桩的实测结果 ,分析了黄土地基中试桩的摩阻力发挥特性及实际工程桩的摩阻力发挥值随时间 (随施工进行 )的变化特性 ,分析表明 ,实际工程桩的摩阻力发挥值分布与试验桩的分布不同 ,工程桩中的桩土摩阻力发挥值具有鲜明的时间效应 ,受桩、土及基础的共同工作影响较大。     

昔格达泥岩中后压浆冲孔灌注桩承载力研究

以第四系—冰期昔格达组泥岩对桥梁基础沉降不利影响分析为基础,通过对不压浆和后压浆冲孔灌注桩承载力、桩身轴向力、侧摩阻力和桩端阻力等内容的试验及测试,研究了置于昔格达泥岩层中桩的承载力大小、桩身轴向力和桩侧摩阻力的分布规律以及对承载力的贡献程度,分析了压浆处理对桩基工程特性的作用效果,得到了在此地层中冲孔灌注桩无论压浆与否均呈现摩擦桩的特点和压浆处理后承载力可提高近50%,为四川地区昔格达组泥岩中的冲孔灌注桩基的勘察、设计、检验以及压浆技术对减少沉降的应用提供了参考。     

东江大桥嵌岩桩承载性能试验研究

报道了东莞东江大桥两根大直径嵌岩桩桩基承载力试验,探讨了嵌岩桩荷载传递规律,分析了桩端阻力和桩侧摩阻力随荷载的变化规律和桩底注浆对桩端附近侧阻力和端阻力的影响,得到了桩端附近侧摩阻力与相对位移的关系。结果表明,两桩桩底存在沉碴,Q–s曲线呈双折线型;桩端压浆对提高嵌岩桩的极限承载力效果显著,对减小桩基沉降有作用,不是明显;桩端附近侧摩阻力与相对位移的关系为加工软化型或抛物线型,桩底注浆对侧摩阻力与相对位移的关系有影响。     

用超声波CT检测深桩基础压浆的分布与成形

本文分析了在苏通长江大桥用超声波CT检测桩底压浆效果的实验研究和工程检测的过程与主要结果。理论和检验实践表明,超声波CT技术检测桩底压浆效果是可行的。在试验桩检测中解决了多项关键技术问题,检测结果显示了压入水泥浆分布范围的图像。结合试验桩其它检验结果,认为桩底压浆可以在桩底形成扩大头,提高桩的侧向摩擦阻力和桩端承载力,从而有效提高桩基础总体的承载力,这一结论支持了在苏通大桥应用桩底压浆技术的决策。实际工程桩检验结果证实了试验桩的判断,观测到水泥浆在桩底沿中粗砂层流动形成的加固层,达到了满意的成形效果。     

均质砂土中桩端后注浆抗压桩室内模型试验研究

在参考现场桩端后注浆工艺的基础之上,利用自行研发的注浆装置和注浆工艺,在均质砂土中进行了不同注浆压力和不同注浆量下的共计7根模型桩的桩端后注浆抗压承载特性的室内模型试验。结果表明：相对于未注浆桩,注浆桩的极限承载力均有明显提高,提高范围为213%~347%,同时桩端上返的浆液对桩侧摩阻力也有加固效果;在一定的注浆量下,存在一个最佳注浆压力,使整体的注浆加固效果最好,此试验中是0.3MPa;在最佳注浆压力0.3MPa下,桩的承载能力随着注浆量的增大而提升,但提高效果随注浆量的增大而减弱,以单位注浆量计算,注浆量从1L提升至4L,每升浆液带来的极限承载力增量从200%降至106.8%;随着注浆量的提升,浆液上返高度也从0.65m增加至1.0m。     

钢管桩逆作复合基础竖向承载性能试验研究

为了研究砂性土中钢管桩复合基础的承载特性,设计了模型桩系列试验。结果表明:对于单桩复合基础,封桩前阶段的荷载全部直接由承台底砂土承担,封桩后阶段桩体达到极限承载力之前,桩体分担的荷载占荷载增量的73.5%～92%,当桩的承载能力达到极限后,随着荷载的继续增加,桩分担的荷载比例较之前衰减明显,而土体分担的荷载比例增加。钢管桩八桩复合基础中,桩身轴力在桩身上部的衰减梯度明显小于中下部,角桩衰减速率最大,边桩次之;桩身摩阻力自上而下逐渐发挥,桩顶以下1.55 m处摩阻力达到最大;每级荷载作用下,角桩的侧阻力大于边桩。钢管桩群桩复合基础的竖向承载力远大于相对应的高承台群桩承载力。