AM工法桩施工技术及承载性能研究

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天津小白楼地下开发工程中间桩基经过比选采用两次扩孔的扩底桩,施工采用AM工法新技术,在天津地区是首次应用,在全国也不多见,没有规范标准可依,抗压承载力、抗拔承载力等各种技术参数需要通过试桩验证,成桩质量要求非常严格。本文根据AM工法桩的成桩工艺,基于AM工法桩的静载荷试验数据及静载荷试验数值等方法,对双扩孔桩的承载性能及影响因素开展了研究工作。   在对AM工法桩施工工艺进行研究的基础上,研究制定了桩位控制、垂直度控制、扩底成型控制、沉渣厚度控制、桩头高度控制五方面措施,进行成桩质量控制,得到了很好的结果。   基于AM工法桩的静载荷试验数据及静载荷试验数值计算,研究了扩底桩的竖向承载性能和荷载传递机理,分析了等直径桩和扩底桩承载特性的异同。研究表明,扩底桩的承载力要大于等直径桩的承载力。桩顶荷载逐级施加,桩侧摩阻力逐步发挥到极限值,上部土层侧摩阻先于下部发挥作用,桩侧摩阻力先于桩端阻力发挥。桩侧摩阻力的发挥受到埋深和土层性质的影响,埋深不同、土层性质不同桩侧摩阻力发挥性状不同。承载力达到极限时,第二次扩底部位阻力占总荷载的17%,端阻力占总荷载的比例达到20%,扩底起到了很好的作用。   最后考虑了桩土间滑移、脱离及土的非线性等影响因素,采用有限差分数值方法建立基本计算模型,对桩长、桩径、扩底次数、扩底桩径、桩身模量等影响单桩承载性状的因素进行分析研究。计算结果表明,扩底桩的承载能力随着桩长、桩径、扩底次数、扩底桩径、桩身模量增加而增大,一定桩长下桩径、扩底次数、扩底桩径存在一最佳值。
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