钢套箱封底混凝土与钢管桩间的握裹力分析

承台施工时,钢套箱浇筑封底混凝土,与钢管桩粘结在一起,二者之间的握裹效果决定了承台施工的成败。采用AN SY S中的子模型技术建立了握裹力模型,验算了各种工况下的握裹力,结果表明:封底混凝土1.0 m厚时,可以满足承台一次性浇筑要求;仅有粘结应力作用时,可以保证二者间的有效结合;在桩周增设环形钢筋网片和剪力键后,握裹效果会要好。     

设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础承载性能研究

为提高深水、厚覆盖层、强风、巨浪等复杂环境条件下跨海特大型桥梁深水基础的承载能力，针对琼州海峡跨海大桥主通航孔2×1 500 m三塔斜拉桥的中塔基础，提出了设置裙筒与半刚性连接桩的新型沉箱复合基础的设计方案及施工工艺。该新型沉箱复合基础由底部周圈带有裙筒的沉箱、打入地基中的钢管桩与后注浆垫层组成，其能够降低沉箱复合基础对水下垫层平整度和裙筒入土深度的要求，提高施工效率和质量。为进一步研究其承载性能，通过数值模拟和模型试验分别开展了沉箱基础、设置半刚性连接桩的沉箱复合基础、设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础等3种基础方案在竖向荷载、竖向与水平向组合荷载作用下的受力性能研究。研究结果表明：设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础具有优越的竖向和水平向承载能力，其在竖向荷载作用下，通过后注浆形成的碎石混凝土垫层强度较高且处于裙筒侧向约束状态，可将上部竖向荷载传递至裙筒、群桩基础和桩间土，并通过裙筒和群桩基础传至到地基深部，从而有效提高了软弱厚覆盖层地基中沉箱基础的竖向承载力并可减小基础沉降；在竖向和水平向荷载的组合作用下，裙筒能够充分调动筒内外浅层土体的水平抗力，半刚性连接桩则驱动塑性区向深处延伸，从而有效提高了基础的水平向承载能力并减小水平位移。研究成果可为琼州海峡等跨海通道的特大型桥梁深水基础建设提供重要参考。     

钢管水泥复合构件中钢管拔除技术探索研究

探索从水泥基材中拔除钢管的技术,是基于钢材与水泥基材的导热系数、热膨胀系数等的差异,以及介质在低温下失效的特性,通过对钢管迅速降温,破坏型钢与水泥基材间握裹力,从而．达到钢管拔除的目的。通过理论计算、有限元模拟和室内试验,初步证实了该方法的可行性。     

水上桩基施工钢护筒平台结构设计

为了保证水中钻孔桩的顺利施工,采用钢管桩联合钢护筒搭设施工作业平台的施工方案,通过理论计算验证设计结构,以桩基钢护筒作为桩基施工过程中的主要承重结构,外围钢管桩为物资倒运便道承重结构,在护筒之间连接水平钢管以增加平台的稳定性,成为泥浆循环的通道。结果表明,实际施工效果良好,使作业空间利用率最大化,节约了施工成本。     

桥梁单锥孔夹片式预应力锚具握裹力分析

反拉法以测试曲线的拐点来判断锚下有效预应力，是当前最为广泛的锚下有效预应力检测手段。近年，众多学者发现测试曲线拐点处存在荷载骤降的情况。因此，针对反拉法测试曲线的突变段成因进行了探讨，提出了反拉荷载在夹片拉脱过程中需克服锚具握裹力从而导致突变段产生的观点。其中，锚具握裹力主要由锚圈与夹片的摩阻力和锚圈与夹片的机械咬合力构成。同时，为了得到握裹力的影响因素，建立了单锥孔夹片式锚具握裹力分析的有限元模型，设计并阐述了有限元模型的握裹力提取方法。通过有限元模型得到了影响锚具握裹力的3项影响因素——控制张拉力、摩擦系数、锥孔数量，并拟合了控制张拉力、摩擦系数与握裹力的关系曲线，得出了控制张拉力、摩擦系数与握裹力正相关的结论。     

大直径钢管混凝土桩的设计、施工及试验

为研究大直径钢管混凝土桩在桥梁工程中的应用,以某预应力混凝土连续刚构桥为背景,分析该类桩基的设计、施工及试验.该桥采用高桩承台钻孔桩基础(由4根直径为1.8m的钢管混凝土嵌岩柱桩构成),根据桩基连接构造的合理设计原则,钢管混凝土桩与承台采用环形牛腿连接,与基岩采用双套管连接.钢管混凝土桩采用栽桩法和桩侧填石压浆工艺施工.通过对桩顶悬臂端施加水平荷载进行单桩抗推刚度试验,结果证明了该桥钢管混凝土桩是安全可靠的.     

桥梁深水基础的发展和展望

桥梁基础是将上部结构荷载传递到地基的重要构件。桥梁深水基础主要有沉井基础、沉箱基础、桩基础、管柱基础、复合基础及特殊基础等类型。沉井和沉箱基础是应用较早的深水基础形式,沉井基础一直沿用至今,而沉箱基础则逐步被桩基础和设置基础取代。桩基础自20世纪70年代以后成为我国最主要的深水基础形式。管柱基础20世纪50年代发源于我国,20世纪80年代后被大直径钻孔桩取代。复合基础一般是沉井或沉箱与桩基或管桩复合,兼具两者优点,但施工费用较高。特殊基础一般指锁口钢管桩基础、地下连续墙基础、设置基础、钟形基础、负压筒形基础和浮式基础等,在国际上应用较多,我国在钟形基础和负压筒形基础方面还是空白。我国在设计规范及理念、基础形式、施工技术与装备、深水地基加固等方面与国外发达国家之间还有差距。随着科技与工业的进步,大直径空心钻孔桩、大型管柱群基础或小型沉井群基础、负压筒形基础、地下连续墙基础、设置基础、新型复合基础以及浮式基础将得到更大发展。     

库区深水墩钢管桩平台浮法施工技术

金钱河大桥主墩位于库区浅覆盖层深水区,库区无大型船舶及水上吊装设备,钢管桩施打后不能自立,整体稳定性差,为解决该问题,提出采用浮式平台施工钢管桩.通过浮式平台抛锚定位后打设四周钢管桩,然后利用贝雷梁在钢管桩顶面拼装行车,利用行车施工钢护筒,与钢管桩平台联接成整体共同受力,作为钻孔灌注桩的施工平台.采用浮式平台钢管桩施工方案,发挥了浮吊和浮箱的作用,降低了工程费用,节约了工期.     

港珠澳大桥埋置承台施工关键技术研究及改进

以港珠澳大桥埋置承台工艺试验项目为例,对埋置承台施工关键技术进行研究,成功解决了钢管桩高精度施沉、墩台和钢管桩之间止水、止摆等技术难题,为桥梁主体工程优化设计及施工提供了技术支持。     

苏通大桥承台封底混凝土与钢护筒间握裹力的试验研究与应用

通过对苏通大桥承台封底混凝土与钢护筒间握裹力的试验研究与施工现场检测,提出钢护筒与承台封底混凝土间的握裹力系数.     

复杂施工环境下新型钢管-混凝土组合桩设计关键参数优化研究

在大跨度钢箱梁斜拉桥步履式顶推施工过程中,需要在几条铁路线间搭设临时墩,存在施工空间小、地下水位高、工期紧的难题。该文以新疆阿克苏纺织大桥为研究对象,提出了钢管-混凝土组合桩设计方案,通过组合桩承载能力计算、钢管混凝土黏结力试验、钢管桩与人工挖孔灌注桩连接段黏结应力分析,优化了钢管桩的埋深以及钢管桩与人工挖孔灌注桩的连接长度等设计关键参数。     

桩基逆作法在桥梁深水基础中的应用

基于琼州海峡跨海通道工程研究中提出的沉箱与钢管桩逆作法复合基础型式,对桩基逆作法在桥梁深水基础中的应用进行了初步介绍.论述了该方法的简化设计分析理论、适用范围、施工可行性以及预期效果等内容.简化计箅表明桩基逆作法在水深较深、软弱土层厚、土层渗透性较好、表层土强度相对较高的桥梁基础中具有较好的适用性.该方法考虑了桩土共同作用,并使部分沉降发生在施工阶段,具有工后沉降可控、造价低等优点.     

围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型试验研究

目前跨江河大桥常采用围堰进行下部结构施工,围堰主要靠钢管桩和封底混凝土之间的粘结力抵抗水浮力和其他荷载,为研究围堰封底混凝土与钢管桩间粘结力的主要影响因素,并得到粘结力的可靠取值,制作了4组9个围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型。模型中部采用中空钢管模拟钢管桩,下部的封底混凝土按现场施工工艺浇筑,在钢管桩上部设置反向牛腿与下部封底混凝土构成自平衡加载体系,中间采用千斤顶模拟实际围堰的受力状况进行分级加载试验,并进行了仿真计算分析。结果表明:C25封底混凝土粘结力为0.3~0.54 MPa,目前设计使用的粘结力经验值偏安全;混凝土强度等级越高,粘结力越大;封底混凝土厚度与钢管桩直径的比值对粘结力影响不明显;施工工艺和钢管桩表面状态对粘结力影响较大。     

深海桥梁的基础形式与施工方法

以某海峡大桥为例进行深海桥梁基础设计研究,借鉴国内外已建海湾大桥及海上平台的成功经验,选用了沉井基础、吸附式裙式基础、预制桩壳体围堰基础及预制桩沉箱的复合式基础4种形式。沉井基础采用在船坞内整体预制,自浮到深海处接高至整体,通过系泊缆索下沉就位。吸附式裙式基础利用井内抽水形成负压原理将基础下沉到位,不需在井内除土。预制桩壳体围堰基础是先预制管桩,利用打桩船插打管桩形成群桩,吊装壳体围堰后施工承台。预制桩沉箱的复合式基础利用插入土中的钢桩将地基加固,由安放的沉箱传力给地基。     

海上复合桩钢管打设施工技术

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥采用85m连续组合梁桥形式,全长5 440m,共64孔,每墩均采用6根复合桩钢管,共372根,低墩区与高墩区桩径分别为2.0m和2.2m,连同替打段桩长总长超过60m。为满足复合桩钢管在涌浪较大海域施工精度要求,经比选采用整体式导向架法打设复合桩钢管。首先将导向架运至墩位处初定位,通过导向架调位系统进行二次定位,利用APE400B液压打桩锤插打4根定位桩;再将导向架固定在定位桩上,利用导向架微调装置进行第3次定位后,插打复合桩钢管到设计标高。施工中通过液压系统、导向装置、RTK定位测量及3次定位等技术确保了复合桩钢管的平面位置和倾斜度,复合桩钢管打设施工精度均满足该工程技术规范要求。     

洛湛线长塘埠湘江特大桥水上施工平台的设计与施工

介绍了洛湛线长塘埠湘江特大桥深水钢管桩施工平台的设计与施工情况。针对桥位河床无覆盖层、岩面起伏大、弱风化灰岩裸露的特点,设计了适合群桩深水基础施工用的水上钢管桩施工平台,成功解决了无覆盖层深水钢管桩施工平台"生根"的技术难题。     

深水墩钢管板桩围堰施工技术

提出将钢管桩与钢板桩结合的深水墩钢管板桩围堰施工技术．可达到施工方便可靠、高效快捷、经济节省的目的。实践表明，该结构兼有钢管桩与钢板桩的特点．有很好的应用前景．具有明显的经济效益和社会效益。     

杭州湾跨海大桥Ⅳ标钢管桩沉桩施工

以杭州湾跨海大桥Ⅳ合同钢管桩沉桩施工为背景,对海上钢管桩沉桩船舶群的组成及选型、沉桩前的准备工作、沉桩过程的关键技术、停锤标准,以及高桩处理等沉桩施工技术进行了系统介绍。     

钢管桩在模袋砂围堰加固施工中的应用

沈家门港海底沉管隧道工程北岸出入口原设计采用模袋砂围堰作为主体结构施工平台,由于在施工过程中受到地质情况、海水涨落潮水流、模袋砂刚性等因素影响,模袋砂局部产生沉降、位移。为保证沉管隧道出入口的顺利修建,通过对模袋砂围堰沉降变形原因进行分析,并对各种加固施工方案进行比选,最终采用钢管桩加固模袋砂。并对钢管桩加固模袋砂的工艺、过程及施工效果进行了介绍。采用钢管桩加固既可以发挥模袋砂施工工艺成熟、机械化程度高,又可以发挥双排钢管桩的整体性好、刚度大、抗变形能力强等优点,是柔性与刚性体的很好结合,取得了较好的经济效益和社会效益。     

港珠澳大桥高精度工具式导向沉桩装置的应用研究

结合港珠澳大桥主体工程桥梁埋置承台对钢管桩绝对位置相对位置以及垂直精度要求高的特点,鉴于传统打桩方式无法达到设计要求而面临的困难,研究开发了一种可反复拆装使用的高精度工具式导向沉桩装置,该装置通过分次调整、逐步逼近的方法对钢管桩进行调整,使钢管桩达到设计精度要求。通过理论分析和现场施工对其可行性进行研究,该装置沉桩精度高、操作方便、施工效率高等特点,对桥梁下部结构施工工艺的革新有一定的促进作用。