超长大直径桩压浆后的承载性能研究

苏通大桥为取得可靠的工艺参数和设计参数,共进行了4次试桩试验,其中包括7根压浆前后对比桩。根据自平衡静载测试结果,桩端压浆不仅可提高桩端阻力,还可改善桩周土和桩土接触面的性质,使桩周摩阻力也得到提高。苏通大桥试桩经过压浆,总侧阻提高幅度为12.39%～52.87%,端阻提高1.46～6.21倍。侧阻力增量对桩极限承载力的贡献为56%～88%。     

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。     

后压浆混凝土灌注桩的设计和应用

在总结工程实践的基础上 ,基于工程实例静载试桩的实验资料 ,分析了桩端、桩侧压浆对钻孔灌注的增强加固机理 ,研究了后压浆钻孔灌注桩竖向承载力特性 ,特别是分析了后压浆桩极限侧阻力、极限端阻力及极限承载力的增加幅度等。对同类工程具有较大的参考价值     

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。     

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。     

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。     

分布式后压浆超长大直径灌注桩竖向承载性能试验研究

基于山东小清河复航工程开展2根超长大直径灌注桩压浆前后现场静载试验,对比分析组合式后压浆桩与分布式后压浆桩压浆前后的承载性状,研究分布式后压浆对超长大直径灌注桩承载变形、荷载传递特性以及桩侧摩阻力与桩端阻力的影响。结果表明：相比压浆前,组合式后压浆桩与分布式后压浆桩的承载力提高幅度分别为39.6%、52.2%,分布式后压浆桩的承载性能较组合式后压浆桩的更优,其改善桩基荷载传递特性更为明显;在极限状态下,组合式后压浆桩与分布式后压浆桩的侧摩阻力与端阻力均得到了显著提高,有效地改善了桩侧与土体的边界条件和桩端承载条件,提高了桩侧与桩端土体的强度与刚度;在相同条件下分布式后压浆桩的侧摩阻力增强系数较组合式后压浆桩的略大,且侧摩阻力增强系数随埋深的增加整体上呈现增大趋势,侧摩阻力增强系数存在深度效应。此外,通过透明土可视化模型试验进一步证实,分布式后压浆具有小间距、多断面、高密次以及多深度压浆等特点,使其注入的水泥浆液沿桩身分布更均匀,从而形成了更为紧密且稳定的桩-水泥土-土体系,对改善桩基承载特性的效果更为显著。     

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,桩端后压浆存在时间效应;桩端后压浆导致浆液上返而在靠近桩端的桩侧处形成浆土混合物,使桩侧摩阻力随时间推移不断增强,占极限承载力的比例逐渐增大;与未压浆桩相比,在相同荷载作用下,桩端后压浆桩基的沉降随时间增长而减小并趋于稳定。     

基于沉降控制的组合后压浆灌注桩承载力计算研究

以沉降控制标准为原则来确定后压浆灌注桩的承载力有着重要的实际意义。基于石首长江公路大桥工程开展的6根大直径钻孔灌注桩现场静载试验,通过对比分析桩端桩侧组合压浆桩压浆前后的试验结果,研究了组合后压浆对深厚细砂层钻孔灌注桩承载变形性状的影响,在此基础上通过统计得出了在不同桩顶沉降条件下桩端阻力增强系数、桩侧阻力增强系数的取值范围,并给出了一种基于沉降控制标准的组合后压浆桩承载力设计方法,最后通过工程实例验证了该设计方法的合理性。结果表明,组合后压浆条件下的深厚细砂层钻孔灌注桩承载变形性能显著提升,且承载力提高幅度随着桩顶沉降的增加逐渐增大;组合后压浆桩加载至极限状态时,其极限承载力至少提高66%,且能有效地控制桩基沉降量;同时组合压浆后能有效地改善桩端支承性能与桩侧受力特性,显著提高桩端阻力和桩侧摩阻力,并对桩基的荷载传递特性产生明显影响。此外,设计计算方法能较好地给出组合后压浆桩荷载沉降关系的范围,可保守地将计算结果的下限作为工程设计使用。     

两种静载试验确定大直径扩底桩竖向承载力

工程上通常用一种静载试验确定扩底桩的竖向承载力 ,而本文用两种静载试验方法 (即直接试验法和间接试验法 )确定扩底桩的承载力 ,据此对端承于粗砂层的埋深 1 4.5m左右的扩底桩竖向承载性状进行了分析。结果表明 ,两种试验方法得到的SD1、SD2桩的极限承载力值分别相差 5 %和 1 0 %。扩底直径为 3.40m的SD1桩的极限承载力为 960 0kN ,端阻力达86% ;扩底直径为 3.0 0m的SD2桩的极限承载力为 685 0kN ,端阻力占 81 %。当桩顶沉降 1 8.72mm左右时 ,SD1、SD2桩摩阻力已充分发挥 ;而端阻力充分发挥时 ,SD1、SD2桩顶沉降分别达 31 .85 5mm和 2 9.34mm。直径相同时 ,扩底桩的竖向承载力远大于纯摩擦桩和直身墩     

大直径随钻跟管桩竖向抗压承载性能试验研究

随钻跟管桩是一种桩侧后注浆的非挤土PHC管桩桩型,是近年研发出的新型大直径桩基础。为了研究这种新桩型的竖向抗压承载性能,对现场5根直径1m的随钻跟管桩进行静载和高应变承载力试验。研究结果表明：以静载试验结果为校核标准,高应变承载力检测误差可控制在±10%以内;嵌岩0.5m的随钻跟管桩极限承载力可达到20000kN,比同等直径泥浆护壁灌注桩的承载力经验计算值大13%～23%;桩侧后注浆工艺和桩端嵌岩深度能有效提高随钻跟管桩的侧阻力发挥,实测值比灌注桩的规范计算值大28%以上;虽然现场4根随钻跟管桩均嵌入中风化花岗岩0.5m,但端阻比小于30%,呈现摩擦型桩的承载性状。试验成果有助于进一步揭示随钻跟管桩的竖向抗压承载机理,可为其工程设计与工艺优化提供依据。     

武汉绿地中心大厦大直径嵌岩桩现场试验研究

武汉绿地中心大厦高636 m,基底平均压力达1500 k Pa,开展了桩径为1200 mm,有效桩长25.9~33.6 m,以较硬岩(微风化砂岩)和软岩(中—微风化泥岩)为桩端持力层共4组嵌岩桩承载力静载荷试验,并对桩身轴力与变形进行了量测。试验表明:4根试桩Q–s曲线皆为缓变型,极限承载力不小于45000 k N,对应工程桩桩顶标高沉降为9.7~10.8 mm,桩端沉降为2.4~2.8 mm,桩顶沉降的90%为桩身压缩量。软岩嵌岩桩与较硬岩嵌岩桩的侧摩阻力分布曲线及承载特性存在显著差异。四根试桩的端阻比介于45.3%~58.7%。软岩嵌岩桩的实测桩端阻力大于基岩单轴抗压强度,采用桩基规范方法计算将低估其实际承载力。本工程4根试桩均表现出较好的承载与变形控制能力,静载试验结果为本工程嵌岩桩设计提供了依据,同时为武汉地区大承载力嵌岩桩实践与理论研究提供了有益参考。     

上海地区静钻根植桩承载特性现场试验研究

静钻根植桩是一种绿色环保的新型桩基，具有低噪声、无挤土、少排泥等优势，可应用于高层建筑、桥梁等工程中。基于现场抗压和抗拔静载试验及桩身内力测试，分析了上海地区静钻根植桩的竖向承载变形特性以及桩身轴力和侧摩阻力分布。研究结果表明：静钻根植桩在上海典型地层条件下具有较好的适用性，抗压试桩和抗拔试桩的承载力均大于规范估算值，采用目前的承载力计算方法有一定的安全储备；抗压试桩在加载初期，桩身轴力可以直接传递到桩端，在极限荷载下桩端（扩大头）承载力约占总荷载的25%；静钻根植桩极限侧摩阻力主要与土的特性和埋深有关，上部土层（埋深30m以上）接近规范建议的预制桩侧摩阻力上限值，下部土层（埋深30m以下）较规范建议的预制桩侧阻上限高约14%~28%。     

自平衡试验与传统试验的比对研究

本文介绍了原位试验过程,对一根原型桩分别进行了自平衡试验、抗压试验和抗拔试验,抗压试验过程中测量了荷载箱在分级荷载下的荷载,同时用钢筋计测量了桩身应力,分析了自平衡试验与传统静载荷试验中极限承载力的差异,得到了自平衡承载力转换为抗压、抗拔承载力的转换系数。试验结果表明,上桩的抗压承载力最大,自平衡承载力次之,抗拔承载力最小;有桩端支撑时,桩侧承担的荷载增加了29.04%,说明增加桩端阻力可以增加桩侧摩阻力;在自平衡载荷试验和抗压试验均达到极限状态时,自平衡试验的荷载箱受力荷载大于抗压试验时的荷载,说明自平衡试验对应的极限端阻力大于抗压状态下的极限端阻力;上桩在没有端承条件下的抗压承载力与自平衡承载力相等,说明在相同端承条件下,上桩的自平衡摩阻力与抗压摩阻力不存在明显差异。     

多年冻土区CFG桩受力分析

以CFG桩承载力试验数据为基础,应用ABAQUS有限元软件平台,建立了CFG试验桩的三维仿真模型,将模型数据与试验数据对比,验证了模型的准确性。并对CFG桩受力进行了分析,分析结果表明:CFG桩承载力主要由桩侧摩阻力提供,荷载从上向下传递,桩底反力占总荷载的比例小于10%。     

软土地区竹节桩复合地基承载特性试验研究

结合东钱湖车辆基地软基处理工程,开展了桩间距分别为1.8 m、2.0 m和2.2 m,桩长20 m、22 m和24 m,正方形布置(4×4)的竹节桩复合地基承载变形特性试验研究。对3个试验工况的竹节桩复合地基进行了单桩、单桩复合地基静载荷试验,测定了桩土应力比及群桩复合地基的沉降,结果表明:本场地3个工况竹节复合地基的单桩抗压承载力和复合地基承载力均满足120 kPa的设计要求;各工况单桩静载试验测试的桩土应力比主要分布在4.0~6.0间,群桩静载试验测试的桩土应力比差异较大,随桩间距的增大而减小。竹节桩复合地基在宁波软土地区具有较好的适用性。     

Experimental study on pile-end post-grouting piles for super-large bridge pile foundations

The application of pile-end post-grouting piles for super-large bridge pile foundations in some important projects was introduced in this paper. There are totally 21 test piles. The maximum pile diameter varies from 2.5 m to 3 m, and the maximum length is 125 m; the bearing capacity of the post-grouting piles is over ten thousands tons. Based on the test results, the bearing capacity, displacement, and bearing characteristic before and after grouting were analyzed. The results show that the bearing capacity of the piles are increased in different degrees after grouting although the technical parameters, including the patterns of grouting pipes, pressure, dosages of cement, duration of grouting lasting time, are different. However, the obtained values are very discrete. In addition, the calculation formula for the post-grouting piles under specified grouting condition was deduced based on the statistics analysis results of 57 test piles. The research results have been applied in the design of bridge foundation.