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作为与墩身一起共同构成抵抗水平地震作用的结构构件,桩基础的抗震设计方法及计算模型将影响着桥梁工程的整体抗震性能。由于桩基础的非线性同时涉及到地基土及桩身构件的非线性,因此其非线性特性极为复杂。提出了群桩基础非线性静力计算模型,并通过拟静力试验进行了验证。利用该模型系统研究了群桩基础的非线性受力特征,总结了主要参数的影响规律。研究结果表明:(1)提出的群桩基础非线性静力计算模型可较好地模拟地基土及桩身的非线性。采用分布PM塑性铰可模拟变轴力作用下桩身的弹塑性,追踪桩身塑性铰的产生过程及分布特征。(2)群桩基础中的单桩初始屈服后,群桩基础承载能力还可继续增加,单桩屈服对应的水平荷载并不能代表群桩基础的水平极限承载能力。(3)提高桩身配筋率能同时提高桩基础的极限承载能力与极限位移,提高桩身含箍率可显著提高桩基础的极限位移。(4)墩高对桩身塑性铰分布影响较大。增加墩高时,塑性铰的分布逐渐向桩顶移动。对于高墩桩顶为薄弱部位,而对于矮墩地面以下某一部位桩身截面为薄弱部位。
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设置桩尖主要目的是为了减少断桩机率,增加桩施打时对土层的穿透能力,主要表现在:可平衡桩入土端承受应力管桩可视作相对均质材料,桩在入土的过程中,入土端在桩锤冲击能、桩自重力和土层反力共同作用下,会承受到非常复杂的应力作用,且各部位的大小不尽相同,加了桩尖后如在桩入土端加了一道约束,且以足够厚的钢板,如钢筋混凝土结构中梁板力的传递,避免管桩直接承受合力作用,而在桩头与土层之间加入一足够强度的介质,作用力通过桩尖中和后,相对均匀传到管桩上,避免管桩因局部应力过大而破坏。以桩尖钢板的变形抵消部分动能标准桩尖的钢板以其厚度和尺寸,风度不可谓不大,但是在如此巨大的冲击能量下,作为弹性材料的钢板会产生变形,只要反力足够大钢板还有变形的空间,会变形则会吸收桩施打传递的能量,当遇到坚硬岩层时,通过钢板变形吸收部分能量,使管桩不致立即破坏。而很多施工单位使用的非标桩尖采用的钢板厚度、桩尖制作的外形尺寸,与规范要求相去甚远,工程实例中可能还没进入持力层,桩尖早已变形得再无变形空间,与没有桩尖时相差无几,遇到地质土层突变时,巨大的冲击能直接作用于管桩上,哪能不碎?不比用标准桩尖时看桩锤的反弹情况和管桩进尺情况可及时收锤。封底如果没有封底,土层会进入管桩内腔,随着进尺,进入管桩的土越来越多,到一定程度时不再进入,此时管内的土会对管桩产生一个向外的张力而使管壁混凝土承受巨大的拉应力,这个力单纯靠管桩配的4厘螺旋箍筋及桩头的套箍随怕是有点勉强,承受不住的结果就是破坏,费用还是甲方的,有了桩尖的封底没有泥土进入管腔,可避免这一现象。
管桩施工留心事项
1.桩机与桩进场先要对场所进行调查,看桩机是否 可以在场所内行走。
2.看一看图纸,看规划对桩机、桩锤有什么要求没有?
3.根据规划要求选购管桩
4.进行桩基施工放线,先放轴线,然后根据轴线放桩位。要留心管桩的是,由所以工程刚开端,需找到周边的城市测绘用的规范点(有坐标与水准高度值),而且要有单位盖章供认。河北管桩厂
5.组织设备、工人与管桩进场。一起还有桩尖、焊条等。甲方需要留心的是管桩的规范、类型是否正确,检查一下桩的壁厚。桩尖的大小、板厚,焊条是否符合规划要求。当管桩卸下后,查看守桩的破损情况,桩头、拼缝是关键,拼缝如有300长的开口、桩身有长约300的纵向裂缝或200长的横向裂缝,要退桩
6.卸桩时要挂号进场数量,按桩长分别挂号根数,总长度。
7.打桩时要监督:桩尖焊否、笔直度的控制、桩位差错、焊缝、焊后的停歇时刻、后三阵的均匀贯入度。要按桩位挂号用桩量,桩入土深度。 在开端打桩时,要先选3个桩位进行试打。
8.关于软土地基,要对成村桩桩位、桩顶标高进行观测,检查在桩基施工完成后是否有位移和沉浮。
9.桩基施工完成后,按规范根对桩基进行静载或动测(小应变),一般静载做桩数的1%即可,小应变要做20%(各地的要求或许不一样,关键是对规范的了解)。
10.对桩基施工,在施工过程中要加强监督,以防桩基检测不合格,如不合格就麻烦了。
11.关于在打桩过程中呈现的断桩、偏桩等现象,要规划出规划处理计划进行补偿。
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