浅谈高速公路挤扩支盘桩承载性试验与研究

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浅谈新型桩挤扩支盘灌注桩设计(精)

浅谈新型桩挤扩支盘灌注桩设计(精)

一、 前言 土木建筑设计与 施工中, 当建筑 物上 部结 构荷 载 较大, 天然地基上的浅基础沉降量过大, 或地基稳定 性 不能满足 地基基 础设计承 载力和 变形的要 求时, 可 将 地基下部 较坚硬 的土层作 为基础 的持力层, 采用桩 基 础将上部结构的荷载传递到地基深处承载力较大的 土 层上, 或者是使软土层被挤密实, 以提高土的承载力 和 密实度。 灌注桩包括人工挖孔 桩和 机械 钻孔 桩两 大类。 挤扩多分支承力盘混凝土 灌注桩( 简称支盘桩) 是在 等截面钻孔灌注桩基础上 发展 起来 的一 种新 型桩, 是北京俊华地基基础工程 技术 集 团 发 明 的 专 利 技 术, 挤扩 支盘 灌注 桩外 形 图如图 1 所示。挤扩支盘 图 1 挤扩支盘灌注桩外形图 桩从桩身伸展出去的盘支 提供了比该段桩身侧摩阻力大得多的盘支底阻力, 从而 大大提高了桩的承载力, 减少了桩基沉降。 二、 挤扩支盘桩的特征 灌注桩按其成桩过程对桩侧土体的影响程度, 可分 为普通灌注桩、 挤扩支盘桩和沉管灌注桩等三大类。挤 扩支盘桩由桩身、 底盘、 中盘、 顶盘及 数个分支 所组成。 按照土质情况, 在硬土层中设置分支或承力盘是在普通 圆形钻孔中用专用设备通过液压挤扩而形成的。在支、 盘挤成空腔同时 也把周围的 土挤密。经过挤密的 周围 土体与腔内灌注的钢筋混凝土桩身、 支盘紧密的结合为 一体, 发挥了桩土共 同承力的作 用, 提高了桩的侧 摩阻 力和支承阻力, 从而使桩承载力大幅度增加。 挤扩支盘灌注桩是采用普通钻机成孔, 通过专用挤 扩装置液压挤密成支或承力 盘, 属于部分挤 土灌注桩。 在所需挤扩支或盘的土层, 支盘成型设备加较大的油缸 压力( 10M Pa~ 28M Pa) , 最大挤 扩压 力可 达 300t, 对 土 强力挤密成分支或 承力盘。因 此不 仅加 大了 桩侧、 桩 端承 载 面积 ( 以 直 径 600mm 支 盘 为 例, 一个挤扩成 1. 6m 承力盘的 面积是桩身截面面 积的 7 倍) , 同时还对分支或承力盘 上下的 桩周 土进 行了 挤密 加固, 提 高 了地基土的承载力和桩 侧摩阻 力, 如图 2 所示。 图 2 挤扩支盘桩承力

挤扩支盘桩

挤扩支盘桩

挤扩支盘桩
挤扩支盘桩是一种新型的混凝土构件,经常被用于建筑物的水平和垂直加固、桥梁的支撑作用以及支撑沉管的防止沉陷等。

它的应用越来越广泛,是工程建设的关键技术之一。

挤扩支盘桩是由桩体及周边的浆砂袋和柱灰组成,安装前需要对桩体进行加固,用砂浆灌浆和固定支撑桩,然后在桩壁表面抹上水泥砂浆,最后将浆砂袋和柱灰填充入桩体中,最后进行浇筑水泥,均匀的铺装在桩壁上,形成一个整体的支撑结构。

挤扩支盘桩的优点主要表现在以下几个方面:
一是质量可靠,浆砂袋和柱灰的填充,使桩体的墙壁达到最佳硬度,有效地防止桩体损坏;
二是施工易行,只需要基坑加固完毕,施工工期短,且不受季节影响;
三是经济实惠,相比传统施工方法,挤扩支盘桩可以显著降低施工成本。

挤扩支盘桩的施工工艺流程大体为:
一步:准备施工材料
二步:钻孔
三步:支撑
四步:桩壁成型
五步:填充浆砂袋
六步:灌浆
七步:抹面
八步:浇筑
九步:整理
十步:完工
挤扩支盘桩的技术要求主要有:
一是桩顶应平直,桩体表面应光滑;
二是桩体内填充浆砂袋应一次性充满,偏差不得超过规定;
三是桩壁不得有裂缝;
四是桩体抗拔力不得低于规定值;
五是填充的混凝土应满足设计要求。

挤扩支盘桩的施工以及品质检测比较复杂,施工单位在施工前应先进行相关设计,确定施工工艺要求;施工过程中,应对桩体的尺寸及混凝土强度等进行必要的检测,确保施工质量。

挤扩支盘桩的应用越来越广泛,它是一种新型的构件,有效地解决了工程抗拔杆件常见问题,减少了抗拔杆件的工程量及费用。

它将成为建设行业未来重要的技术指标,并将对建筑物的结构加固、桥梁支撑和支撑沉管等工程产生重大影响。

高速公路桥梁工程PHC管桩承载性状与计算方法研究的开题报告

高速公路桥梁工程PHC管桩承载性状与计算方法研究的开题报告

高速公路桥梁工程PHC管桩承载性状与计算方法研究的开
题报告
题目:高速公路桥梁工程PHC管桩承载性状与计算方法研究
1.研究背景
随着工程建设规模不断扩大,桥梁结构也变得越来越复杂,因此需要开展相关的研究,以确保工程建设的安全性和可靠性。

PHC管桩是目前国内使用最广泛的一种基
础建设材料之一,它具有优良的自重、承载能力以及耐久性等特点,因此对于PHC管桩承载性状的研究也显得尤为重要。

2.研究目的
本次研究旨在探究高速公路桥梁工程中PHC管桩在不同荷载和土层条件下的承
载性状,并提出相应的计算方法,以提高桥梁工程建设的安全性和可靠性。

3.研究内容
(1)PHC管桩的基本特性及其应用情况
介绍PHC管桩在工程建设中的基本特性以及应用情况,包括材料特点、制造方法、使用情况等。

(2)PHC管桩的承载性状
研究PHC管桩在不同荷载下的承载性状,包括桩侧阻力、桩端阻力以及桩身承
载力等,并探究土层、孔隙水压力等因素对承载性状的影响。

(3)PHC管桩的计算方法
结合实验结果和现有理论,提出适用于高速公路桥梁工程中PHC管桩的承载力
计算方法,并对其适用性和准确度进行验证。

4.研究意义
本次研究可以进一步深化我们对于PHC管桩承载性状的认识,为桥梁工程建设
提供科学的技术指导、技术支撑和技术保障,有利于提高桥梁工程的安全性和可靠性,促进我国工程建设的进一步发展。

水平承载挤扩支盘桩群桩有限元分析的开题报告

水平承载挤扩支盘桩群桩有限元分析的开题报告

水平承载挤扩支盘桩群桩有限元分析的开题报告1. 研究背景和意义桩基是土木工程中常用的基础形式,特别是在地质条件较差的地区,更是被广泛采用。

水平承载挤扩支盘桩群是在单桩基础上的一种优化形式,具有很好的水平承载能力和较小的沉降性能。

因此,水平承载挤扩支盘桩群已经成为桩基设计的重要方案之一。

有限元方法是工程计算中广泛使用的数值分析方法之一,尤其在工程结构设计方面,已经成为不可或缺的工具。

利用有限元方法进行水平承载挤扩支盘桩群桩的受力分析,可以有效提高桩基设计的确定性和减小设计误差,确保工程的安全性和可靠性。

因此,对水平承载挤扩支盘桩群桩有限元分析进行深入研究,对于推进相关工程设计的科学化、精细化具有重要意义。

2. 研究现状和不足目前,关于水平承载挤扩支盘桩群的相关研究已经得到了广泛的关注。

已有学者对其进行了理论分析和数值模拟,同时也对其应用进行了进一步的研究。

从研究角度来看,现有的研究主要包括以下几个方面:(1)水平承载挤扩支盘桩群的理论研究。

这方面的研究主要集中在群桩系统的分析、计算理论和变形分析等方面。

(2)水平承载挤扩支盘桩群的实验研究。

这方面的研究主要通过模型试验和现场试验等手段,考察群桩的稳定性和受力性能。

(3)水平承载挤扩支盘桩群的数值模拟研究。

这方面的研究主要通过有限元方法,对群桩系统的受力特征进行深入分析。

总的来说,水平承载挤扩支盘桩群桩的研究已经取得了一定的进展。

但是,在具体研究工作中还存在一些问题和不足。

主要表现在以下几个方面:(1)现有研究方法在分析时往往忽略了土-桩相互作用的影响,其结果可能存在偏差。

(2)现有的受力分析方法往往是基于较简单的结构假定和土体公式,难以准确反映实际场地情况。

(3)现有抗震设计方法一般只是简单的单向静力分析,而多数工程结构的受力状态是三维的,且可能发生非线性的变形和破坏。

因此,在分析水平承载挤扩支盘桩群桩的时候,需要对已有研究不足之处进行深入探讨,完善理论体系和分析方法。

挤扩支盘桩承力盘对单桩工作性状的影响的开题报告

挤扩支盘桩承力盘对单桩工作性状的影响的开题报告

挤扩支盘桩承力盘对单桩工作性状的影响的开题报告
一、研究背景
桩基是建筑工程中常见的基础形式之一,它通过对地基进行加固来承担建筑物的荷载。

在桩基工程中,挤扩支盘桩是一种新型的桩基形式,其主要特点是在桩身下端设置有一个大的支撑盘,可以增大桩基的承载能力,适用于土层稳定,桩基承载力要求较高的情况。

然而,现有研究主要关注挤扩支盘桩的理论分析和试验研究,对于其与单桩的工作性状比较研究尚不够深入。

因此,本文旨在探讨挤扩支盘桩与单桩在不同工况下的工作性状差异,为挤扩支盘桩工程的合理设计和施工提供参考依据。

二、研究内容
本文拟从以下三个方面对挤扩支盘桩与单桩的工作性状进行比较研究:
1.承载力特性方面,比较挤扩支盘桩与单桩的承载力分布规律、承载能力大小等方面的差异,分析其原因。

2.振动特性方面,比较挤扩支盘桩与单桩在振动响应方面的异同,探讨其对建筑物震动稳定性的影响。

3.破坏形式方面,探究挤扩支盘桩和单桩的破坏形式及其产生原因,为工程设计提供合理的选型和施工方法。

三、研究方法
本文将采用理论分析和数值模拟相结合的方法进行研究。

首先,通过对现有的相关文献进行综述和归纳,总结挤扩支盘桩与单桩的工作特性方面的研究成果。

其次,通过有限元方法建立挤扩支盘桩和单桩的三维模型,对其在不同工况下的承载特性、振动特性和破坏形式进行数值模拟分析。

四、研究意义
通过对挤扩支盘桩与单桩的工作性状进行比较研究,可以全面了解其特点、优劣势,为其在工程应用中的选型和设计提供合理的依据。

同时,也可为推广挤扩支盘桩在桩基工程中应用提供理论和实践上的支撑。

挤扩支盘桩单桩竖向承载力可靠度分析

挤扩支盘桩单桩竖向承载力可靠度分析

第24卷 第22期岩石力学与工程学报 V ol.24 No.222005年11月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Nov .,2005收稿日期:2004–06–10;修回日期:2004–09–21作者简介:张 航(1980–),男,硕士,2002年毕业于石家庄铁道学院土木工程分院地下工程专业,主要从事岩土工程可靠度方面的研究工作。

E-mail :挤扩支盘桩单桩竖向承载力可靠度分析张 航,钱德玲(合肥工业大学 土木建筑工程学院,安徽 合肥 230009)摘要:首先,阐述了挤扩支盘桩的优点及其承载力可靠度分析的必要性,引用无量纲随机变量的极限状态方程,结合收集到的试桩资料进行可靠度分析;然后,采用JC 法计算可靠指标β,并分析了荷载效应比、总安全系数和荷载组合形式对可靠指标的影响;最后,在分析现有试桩资料的基础上得出支盘桩的可靠指标大于等截面桩的可靠指标的结论,对挤扩支盘桩的可靠性设计作了初步探索。

关键词:土力学;挤扩支盘桩;极限承载力;可靠度;可靠指标;影响因素中图分类号:TU 473.1 文献标识码:A 文章编号:1000–6915(2005)22–4197–05RELIABILITY ANALYSIS OF VERTICAL BEARING CAPACITYOF SINGLE SQUEEZED BRANCH PILEZHANG Hang ,QIAN De-ling(School of Civil Engineering ,Hefei University of Technology ,Hefei 230009,China )Abstract :At first ,an expatiation of the virtue of squeezed branch piles is made. On the basis of the plenty of test data of squeezed branch piles ,the reliability analysis of the vertical ultimate bearing capacity of single pile is made by using the limit state equation of dimensionless random variables. The reliability index β is calculated by the method of JC method. What is more ,the influence of loading effect ratio ,general safety factor and different load compositions on the reliability index is also discussed. At last ,based on the analysis of the data of squeezed branch piles test ,the conclusion that the reliability index β of squeezed branch piles outclasses that of the same section piles is drawn.Key words :soil mechanics ;squeezed branch piles ;ultimate bearing capacity ;reliability ;reliability index ;influential factors1 引 言作为一种新桩型,挤扩支盘桩不仅具有人工挖孔灌注桩的低造价、无噪声、无振动的优点,而且还具有较大的单桩抗压和抗拔能力、成桩工艺适用范围广以及能产生显著的经济效益等特点。

挤扩支盘混凝土灌注桩原理及工程应用研究

挤扩支盘混凝土灌注桩原理及工程应用研究

挤扩支盘混凝土灌注桩原理及工程应用研究摘要:本文针对挤扩支盘混凝土灌注桩的作用机理和因素进行研究,以宁波市鄞州区云龙镇甲村姜山公路工程2号桥为依托工程,通过现场试验,对在宁波地区桥梁工程中推广应用挤扩支盘灌注桩可行性进行了验证,并对承载能力和经济性进行了研究分析。

关键字:挤扩支盘混凝土灌注桩;试验分析;承载力和经济性1.引言挤扩支盘混凝土灌注桩又简称DX桩或支盘桩,它是在等截面直孔灌注桩基础上发展起来的一种新型桩,它结合了成岔、成盘施工工艺,形成的一种类似竹形状的桩基形式。

在承力高的土层中进行挤扩分支,充分挖掘了深层好上层的潜力,较钻孔灌注桩承载力有较大幅度的提高。

挤扩支盘混凝土灌注桩在不少地区房建工程中均已得到了应用,但是在桥梁工程中应用的研究报道目前仍然相对较少,在宁波地区尚处于刚刚引进应用阶段。

因而根据宁波地区地质特性,通过支盘桩和普通桩相互比对,开展支盘桩在宁波地区桥梁工程中应用的可行性和经济性研究,具有十分重要的现实意义。

2.挤扩支盘混凝土灌注桩原理挤扩支盘桩是通过改变桩身截面面积,利用挤扩机在较稳定的土层挤扩成支状或盘状腔模,形成承力盘,然后放入钢筋笼,浇灌混凝土后成形。

根据土层和荷载情况确定承力盘的数量,达到优化桩体结构的目的。

2.1作用机理通过挤扩机的挤扩作用,支盘上下端土体得到了压密,减少了压缩性,提高了内摩擦角和压缩模量,其物理力学性质高于原状土。

在承力时,由于支盘周边土体预先得到压密,类似于“预应力”作用,减小了土体的压缩量,结果使土体的竖向承载力及抗拔力都成倍地提高。

这是其他桩在承力时不可能实现的,也是挤扩支盘桩承载力较高的一个主要因素。

成桩机理上,挤扩支盘桩是利用中下部较好的土层,将荷载通过支盘传递到土层上去,即分层承载,逐一卸荷。

支盘桩减小了桩端阻力,而且还扩大了承载面积,达到了提高承载力的目的。

2.2影响因素研究表明,影响土体荷载传递的因素主要有:1.桩端土与桩周土的Eb/Es。

挤扩支盘桩的设计与施工研究

挤扩支盘桩的设计与施工研究

中 2.8一 值; q, 为 端 的ຫໍສະໝຸດ 限 表5, 1取 兮 桩 处土 极
端阻力标准值。如无当地经验时, 可按 《 建 筑桩基技术规范》 J G J 9 4 一9 4 ) 中取值; ( q甲 为桩穿 材 越第1层 土的厚度, 计算时应减去 承力盘的高度. 为扣除主桩桩身截面积的支盘
的水平投影面积 . 为主桩桩端截面积 ,为支 盘处的极限端阻力标准值的修正系数。
材料 。
宁 = q : +叮: +q, 。 , 甲 : : =“ ;动十 艺 艺今。 十拈 匆 ; 人 编
式中u 为主桩桩身周长. q 点 为桩侧第 1 层土的极限侧阻力标准值。如无当地经验
时 ,可按国家现行标准 《 建筑桩基技术规
范》(J GJ 94 一 ) 中取值: q, 94 乍桩身上
第j 个支或盘外土的极限端阻力标准值。如 无当地经验时,可按 《 建筑桩基技术规范》
1 前言 挤扩支盘桩是在钻 <冲) 孔后,向孔
下放入专用的挤扩装置,通过地面液压站控 制该装置的弓压臂的扩张和收缩,对各支和 承力盘土体施以三维静压,挤压成支盘空腔, 经挤密的周围土体与腔内灌注的混凝土桩身, 支盘与桩身紧密地结合为一体,形成挤扩支 盘桩, 发挥了桩土共同承力作用。 挤扩支盘桩 承力盘的盘径较大, 当桩身直径为4 0 0 一 10 冷 ( mm时, 桥扩盘径可达1 0 一 ( 刃 , 5 20 mm 其 支盘面积为桩身截面的 1 . 6 一2 . 4 倍 , 若加上 多支盘各分支面积的总和可达5倍以上。 对普 通灌注桩而言, 使桩身结构发生了根本改变, 大大提高了桩的承载力, 减小了桩的沉降, 因
单桩承载力极限值就大幅度地高于直孔桩。
注桩、 预制桩等多 种缺点, 使桩基技术有了 新
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浅谈高速公路挤扩支盘桩承载性试验与研究
发表时间:
2019-04-30T10:43:02.743Z 来源:《基层建设》2019年第5期 作者: 赵成志
[导读] 摘要:目前挤扩支盘桩在高速公路桥梁工程中的应用少,缺乏大吨位、复杂地质条件下挤扩支盘桩的荷载试验研究,支盘桩的设计
理论仍有待于进一步的发现。


中交二公局第三工程有限公司 陕西西安 710016

摘要:目前挤扩支盘桩在高速公路桥梁工程中的应用少,缺乏大吨位、复杂地质条件下挤扩支盘桩的荷载试验研究,支盘桩的设计理
论仍有待于进一步的发现。本文以怀阳高速公路项目为依托,开展挤扩支盘桩的静载荷载试验,为其在高速公路软土地区的运用做初步的
探索。在怀阳地区高速公路软土地段,选取三种典型软土地质进行桥梁支盘桩静载荷试验。发现将盘设置在粗砂、细砂、粉砂层对支盘桩
的承载能力提升作用明显,支盘端阻力分担的总承载力能达到
50%以上,能达到缩短桩长的目的。

关键词:挤扩支盘桩;桥梁;静载试验;桩周土
1
前言

目前挤扩支盘桩在高速公路桥梁工程中的应用少,缺乏大吨位、复杂地质条件下挤扩支盘桩的荷载试验研究,支盘桩的设计理论仍有
待于进一步的发现。本文以怀阳高速公路项目为依托,开展挤扩支盘桩的静载荷载试验,为其在高速公路软土地区的运用做初步的探索。
2
挤扩支盘桩的静荷载试验
2.1
试验场地与试验情况

本次试验位于怀阳高速公路,项目区域地质情况复杂,不良地质现象和特殊性岩土主要为饱和砂土液化及软土,液化等级为中等~严
重,软基覆盖层深厚,普遍在
10~30m左右,覆盖层下主要为粉质黏土和砂卵石层等。试验选取3处典型地质条件进行,分别为桑田高架
桥、关埠
2#高架特大桥和兴潮大道跨线桥,布设6根支盘桩。试桩前,在试桩位置进行钻孔勘探。
3
座桥梁分别布设2根支盘桩,其中桑田高架桥桩长46m,主桩直径在20m处采用变径处理,上部20米直径1.6m、下部26米变径为直径
1.2m
,设3盘3六星支,盘径2.3m;兴潮大道跨线桥桩长46m,主桩直径在20m处采用变径处理,上部20米直径1.8m、下部26米变径为直

1.4m,设3盘3六星支,盘径2.5m;关埠2#高架特大桥桩长37m和34m,主桩直径在20m处采用变径处理,上部20米直径1.8m、下部26
米变径为直径
1.4m,设2盘13六星支,盘径2.5m。在支、盘位置上下断面布置弦式钢筋计,监测支盘位置断面处桩身内力值,数据采集均
由测试系统自动控制完成。试验时,采用堆载重物慢速维持荷载法,每级荷载增量为
2倍桩顶荷载的十分之一,进行破坏性试验。
2
挤扩支盘桩的静荷载试验
2.1
试验场地与试验情况

本次试验位于怀阳高速公路(含怀阳联络线),项目区域地质情况复杂,不良地质现象和特殊性岩土主要为饱和砂土液化及软土,液
化等级为中等~严重,软基覆盖层深厚,普遍在
10~30m左右,覆盖层下主要为粉质黏土和砂卵石层等。试验选取3处典型地质条件进行,
分别为桑田高架桥、关埠
2#高架特大桥和兴潮大道跨线桥,布设6根支盘桩。试桩前,在试桩位置进行钻孔勘探,3座桥梁试桩位置土层分
布及其物理性质如表
1所示。

(1)桑田高架桥 (2)兴潮大道跨线桥 (3)关埠2#高架特大桥

图1 各试桩桥址支盘设置
3
座桥梁分别布设2根支盘桩,其中桑田高架桥桩长46m,主桩直径在20m处采用变径处理,上部20米直径1.6m、下部26米变径为直径
1.2m
,设3盘3六星支,盘径2.3m;兴潮大道跨线桥桩长46m,主桩直径在20m处采用变径处理,上部20米直径1.8m、下部26米变径为直

1.4m,设3盘3六星支,盘径2.5m;关埠2#高架特大桥桩长37m和34m,主桩直径在20m处采用变径处理,上部20米直径1.8m、下部26
米变径为直径
1.4m,设2盘13六星支,盘径2.5m。如图1所示。在支、盘位置上下断面布置弦式钢筋计,监测支盘位置断面处桩身内力值,
数据采集均由测试系统自动控制完成。试验时,采用堆载重物慢速维持荷载法,每级荷载增量为
2倍桩顶荷载的十分之一,进行破坏性试
验。

表1 试桩位置土层分布情况

2.2
支盘桩荷载与沉降关系曲线

图2为6根支盘桩荷载-沉降曲线图,结合表2中的极限承载力测试结果来看,6根试桩测试曲线均呈缓变型,其中桑田高架桥总沉降
小,卸载后回弹率高,承载潜力大,极限承载力达到
21120kN,是设计桩顶荷载的3.2倍;兴潮大道跨线桥总沉降小,卸载后回弹率高,承
载潜力大,极限承载力达到
19000~20900kN,是设计桩顶荷载的2.0~2.2倍;关埠2#高架特大桥总沉降大,卸载后回弹率小,承载潜力
小,极限承载力为
14800~16280kN,是设计桩顶荷载的2.0~2.2倍。

通过与原摩擦桩设计桩长对比,兴潮大道跨线桥和桑田高架桥设置支盘桩的承载能力优势明显。同时,该两座桥梁原摩擦桩设计桩长
达到
67m、77m,属于超长桩,其施工质量难以保证,桩底沉渣难以控制,运用挤扩支盘桩缩短了桩长,有效避免了上述质量问题的发
生。

(3)关埠2#高架特大桥

图2 支盘桩荷载-沉降曲线图
2.3
承载力计算值与实测值比较

表2中挤扩支盘桩单桩竖向抗压承载力容许值依据交通运输部《桥梁挤扩支盘桩》(JTT 855-2013)[2]的方法计算。

从式(1)来看,挤扩支盘桩单桩竖向抗压承载力由3部分组成,即侧摩阻力、桩端阻力和支盘端阻力。通过表2计算值与实测值对
比,极限承载力实测值达不到承载力容许值计算值的
2倍,说明式(1)的计算结果偏大。其中,侧摩阻力部分前者达到后者的2倍以上,发
挥正常,实测结果与计算结果基本一致;而桩端阻力和支盘端阻力部分贡献的承载力实测值与承载力容许值计算值的
2倍相差较大,是引起
式(
1)计算结果偏大的主要原因。

从6根桩的荷载-沉降曲线特性来看,其测试曲线均呈缓变型,图4的关埠2#高架特大桥,2根支盘桩试桩在较高荷载条件下

18000kN~21000kN)均能达到文[]要求的稳定标准,说明支盘桩更大承载力的激发是以更大的盘底位移为前提。而表2的结果是以桩顶沉
降量(
40mm[3])作为极限承载力的控制要求,这之间的差异是式(1)计算结果偏大的原因之一。
3
各支盘端阻力发挥规律

支盘所承担的荷载受支盘数量及桩周土性质的影响。本次试验结果显示,三座桥址支盘桩支盘端阻力分担的荷载分别为桑田高架桥
57.97%~62.71%
、兴潮大道跨线桥50.43%~52.28%、关埠2#高架特大桥33.78%~37.65%。关埠2#高架特大桥支盘端阻力分担荷载低,一
方面是由于其支盘数量少,另一方面是由于盘位设置的土层全风化黑云母花岗岩承载能力有限所致。图
3为每级荷载下各支盘端阻力变化曲
线图。从图中可得到如下规律:

(1)盘的端阻力发挥幅度远大于支,极限荷载作用下,盘端阻力占总支盘端阻力的72.49%~77.41。

(2)靠近桩顶的支或盘位移大,支或盘端阻力发挥早,且发挥幅度大。

(3)支盘力的发挥与桩周土的性质相关,图中,桑田高架桥上盘、中盘端阻力发挥幅度明显大于底盘,是因为上盘、中盘桩周土分
别为粗砂、细砂,而底盘为粉质粘土;兴潮大道跨线桥底盘端阻力的发挥幅度比中盘大,是因为底盘桩周土为粉砂,而中盘为粉质粘土。

(3)关埠2#高架特大桥

图3 每级荷载下各支盘端阻力变化曲线图
4
单位面积支盘端阻力

由各级荷载下支盘端阻力的分布及各支、盘在水平面的投影面积,计算出极限荷载条件下各支、盘位置土层提供的单位面积端阻力。

2为怀阳高速公路典型土层单位面积端阻力值、标贯击数、施工挤扩压力值对比表。挤扩压力值是挤扩支盘机对土体挤压时土对弓臂的反
力反映在液压表表值。从表中可看出,单位面积端阻力与施工挤扩压力值正相关性较高,与土层标贯击数无明显相关性。因此在设计支盘
位置的时候以挤扩压力值作为参考指标可获得较高的承载力;对于怀阳地区,表
3提供的典型土层支盘端阻力值可作为该地区后续支盘桩设
计的参考。

表3 典型土层单位面积端阻力值

5
结论

(1)支盘桩承载能力测试曲线呈现缓变型,承载能力高,能达到缩短桩长的目的。

(2)通过实测值与公式计算值的对比分析,式(1)的计算结果偏大,主要是桩端阻力和支盘端阻力的计算偏大。

(3)怀阳地区,在适宜的土层设置支盘,支盘端阻力分担的总承载力能达到50%以上。

(4)靠近桩顶的支或盘位移大,支或盘端阻力发挥早,且发挥幅度大;盘的端阻力发挥幅度远大于支,极限荷载作用下,盘端阻力
占总支盘端阻力的
72.49%~77.41。


(5)支盘力的发挥与桩周土的性质相关,在怀阳地区复杂地质条件下,在粗砂、细砂、粉砂层设置支盘,承载能力高。

(6)支盘位置单位面积端阻力与施工挤扩压力值正相关性较高,因此在设计支盘位置的时候,以挤扩压力值作为参考指标可获得较
高的承载力。

参考文献:
[1]
王燕,曾宇.挤扩支盘桩在公路桥梁中的应用[J].公路,2012,7:77-82
[2]
桥梁挤扩支盘桩 JT/T 855-2013[S].北京:人民交通出版社,2013.
[3]
建筑基桩检测技术规范 JGJ 106-2014[S].北京:中国建筑工业出版社,2014.

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