大型深水桥梁钻孔桩桩端后压浆技术

分类: 图书,工业技术,汽车与交通运输,公路运输,
作者: 龚维明,戴国亮,黄生根 著
出 版 社: 人民交通出版社
出版时间: 2009-2-1字数:版次: 1页数: 203印刷时间:开本: 16开印次:纸张:I S B N : 9787114076046包装: 平装内容简介
本书系统介绍了桩端后压浆技术的基本原理和设计、施工、检测成套技术,以及在典型深水桥梁基础工程中的具体应用,同时还包括该项技术在国内外推广应用的成果,以及东南大学课题组近10年的研究成果总结。
本书可供从事桩基础设计、施工、监理工作的工程技术和科研人员,以及高等院校师生参考使用。
目录
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 后压浆技术的产生
1.3 后压浆桩的分类
1.3.1 后压浆桩的定义
1.3.2 桩端后压浆施工工艺分类
1.4 后压浆桩技术的研究现状
1.4.1 国外研究现状
1.4.2 国内研究现状
1.5 桩端后压浆桩的优缺点
1.5.1 优点
1.5.2 缺点
第2章 桩端后压浆提高承载力的原理
2.1 传统钻孔桩的工艺缺陷
2.2 泥皮、沉渣对桩承载力的影响
2.2.1 泥皮对桩承载力的影响
2.2.2 沉渣对桩承载力的影响
2.3 提高承载力的机理分析
2.3.1 压浆适应的地层及其选择
2.3.2 灌注理论
2.3.3 影响桩端后压浆桩承载力的主要因素
2.3.4 提高承载力的机理
2.4 柱球扩张理论在后压浆理论分析中的应用
2.4.1 基本假定
2.4.2 桩端土的球穴扩张问题
2.5 室内注浆试验研究
2.5.1 饱和与非饱和土注浆效果研究
2.5.2 不同注浆压力的注浆效果研究
2.5.3 注浆固化物强度随时间发展规律的研究
2.5.4 不同注浆添加剂的注浆效果研究
2.5.5 不同外界条件对固化物强度、结构的影响分析
2.5.6 注浆机理小结
第3章 桩端后压浆的数值模拟分析
3.1 后压浆有限元分析
3.1.1 土的本构模型
3.1.2 计算模型
3.1.3 桩端加固体参数对桩端承载力影响的计算
3.1.4 苏通大桥二期试桩有关参数的反分析
3.2 考虑时间效应的有限元分析
3.2.1 有限元模型
3.2.2 计算结果分析
3.2.3 桩端后压浆作用长期效应的原位试验
第4章 桩端后压浆桩设计
4.1 引言
4.2 已有估算公式的评价
4.2.1 合理压浆量
4.2.2 压浆压力
4.2.3 后压浆桩承载力
4.3 后压浆桩的建议计算公式
4.3.1 后压浆桩注浆量的建议公式
4.3.2 后压浆桩承载力计算的建议公式
4.4 后压浆桩的沉降计算方法
第5章 桩端后压浆施工与检测
5.1 后压浆施工工艺
5.1.1 工艺流程
5.1.2 压浆管的布置及压浆管的制作要求
5.1.3 浆液性能要求
5.1.4 压浆工艺系数及控制
5.1.5 压浆顺序和时间
5.1.6 施工技术要求
5.1.7 设备要求
5.1.8 压浆施工注意事项
5.1.9 压浆施工中出现的问题和处理措施
5.2 压浆效果检测
5.2.1 取芯检测
5.2.2 CT检测
5.2.3 静载试验
第6章 工程应用
6.1 苏通大桥
6.1.1 工程概况
6.1.2 试桩结果分析
6.2 东海大桥
6.2.1 工程概况
6.2.2 试桩结果分析
6.2.3 压浆效果分析
6.2.4 桩端压浆施工工艺
6.3 杭州湾跨海大桥
6.3.1 工程概况
6.3.2 试桩结果分析
6.4 上海沪崇苏通道上海长江大桥
6.4.1 工程概况
6.4.2 试桩结果分析
6.5 印尼Suramadu大桥
6.5.1 工程概况
6.5.2 试桩结果分析
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
附录
附录1 总承载力数据统计
附录2 端阻提高系数数据统计
附录3 桩侧摩阻力提高系数数据统计
附录4 侧阻提高系数方程式形式数据统计
附录5 总承载力方程形式数据统计
参考文献
书摘插图
第2章 桩端后压浆提高承载力的原理
2.1 传统钻孔桩的工艺缺陷
钻孔灌注桩承载性能与桩侧摩阻力和桩端阻力大小及作用特性有关,而桩侧摩阻力和桩端阻力的大小及作用特性除与土层条件、桩的几何尺寸有关外,还受施工工艺影响。钻孔灌注桩一般采用泥浆护壁,成桩质量不稳定,其中孔壁泥皮和孔底沉渣是影响桩基承载力的主要因素。传统灌注桩的施工工艺缺陷包括以下几个方面。
(1)无论采用何种先进的二次清渣工艺,由于施工时使用泥浆作冲洗介质,不可能将钻渣完全携带至地面,同时在灌注桩身混凝土前的第二次清渣与桩身混凝土首次灌注工序之间有一定的时间间歇,在此期间,孔内泥浆中的部分钻渣将沉淀于孔底,形成孔底沉渣,孔底沉渣的存在使桩端岩土持力层性质发生了变化,形成高压缩的“软垫”,是影响泥浆护壁钻孔灌注桩单桩承载力的重要原因之一。
(2)在灌注桩身混凝土时,由于灌注导管长而细,且管内充满泥浆液体,桩身混凝土首灌时在导管内落差大,流动时间长,会导致首灌混凝土离析,在桩底处会产生“虚尖”、“干渣石”等弊端,使桩端混凝土强度降低,从而影响单桩承载力。
总之,由于施工工艺、施工方法、现场管理、施工操作及地层土质等因素影响,泥浆护壁钻孔桩的工程实践中上述现象屡见不鲜,暴露出许多问题。
(1)孔壁的完整性不好,原因如下。
①钻具的导向性差,钻杆在钻进过程中会向摆动方向运动。
②土层的结构不是很严密,土层有孔隙、孔洞。
③钻具上下提动会产生抽吸力、压力等作用。
④地下渗水压力引起土层流砂现象等。
(2)泥皮效应。在成孔过程中,为了保持孔壁稳定,不致产生塌孔和缩颈现象,一般需要采用特制泥浆护壁。泥浆中的黏土颗粒在循环过程中吸附于孔壁,形成泥皮,厚度为2—5mm,在孔壁形成一层保护膜,阻碍了桩身混凝土与桩周土的黏结,相当于在桩侧涂了一层润滑剂,这种涂抹作用不同程度地降低了桩侧摩阻力。
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