高桩码头大直径PHC管桩沉桩施工关键技术研究

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随着我国国民经济的发展,对外贸易的扩大,对码头的要求也越来越高以适应国际船舶大型化的趋势。PHC管桩作为高桩码头的桩基发展迅速,但实际码头工程中PHC管桩在沉桩过程中会遇到很多问题,而目前国内对其进行专门的研究甚少,因此本文研究具有重要的意义。  本文对国内外的沉桩技术做了详细的总结分析,针对PHC管桩的自身特点,尤其是大直径PHC管桩在高桩码头运用中发生的各种问题,提出了目前需要解决的问题。对沉桩时的动态挤土效应、如何增加沉桩贯入度、减少沉桩总锤击数、沉桩与桩周土的相互关系等问题作了详细的讨论。  本文分析了常用沉桩理论的特点及其存在问题,重点分析了柱形孔扩张理论的弹性解答、Tresca破坏准则解以及Mohr-Coulomb破坏准则解在沉桩过程中的应用;对桩端加箍的沉桩改进方法作了试探性研究,对其受力进行了分析发现桩端加箍减小了沉桩时的侧摩擦力,减小锤击次数;论文结合苏州港太仓港区工程项目,对大直径PHC管桩的沉桩技术进行了实例研究,从桩基设计、沉桩施工以及施工检验等方面提出了大直径PHC施工改进措施。  本文利用工程有限元软件ANSYS对沉桩过程中桩的受力以及桩的变形特性进行了分析,认为单桩桩体及周围土体的变形都很小,而群桩效应使得桩体承受的轴向应力变大,桩端加箍方法可以增加贯入度,减少锤击次数。
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