针对单节超长预应力管桩在填海陆域区施工受限的问题,提出采用高桩架限位和液压冲锤沉桩的施工方法。通过加装限位抱箍的沉桩限位架对大直径超长预应力管桩进行固定限位,起吊液压冲击锤对管桩进行沉桩,巨大的冲击能量配合特制的敞开式导向桩尖,管桩沉入导向性好、穿透能力强,实现管桩快速高效沉入至设计标高,形成相应的施工新技术。

为提高预应力混凝土管桩的连接质量和施工速度,研制了一种新型预应力混凝土管桩用套珠式连接器,阐述了其结构原理,并通过力学试验,验证了其力学性能满足相关标准要求。此外,结合工程应用,介绍了该连接器的安装和施工工序,具有安全可靠、连接快捷等优点。

为了更准确找出在静力条件下桩身轴力的递变规律,以四桩模型下单桩所受荷载为标准,分别对单桩模型、双桩模型、三桩模型的上部结构进行设计,使它们在静力条件下单桩受力同四桩模型条件下的单桩受力相同,然后在不同地震波形及其相对应的不同加速度峰值条件下对这四类桩型进行数值模拟。研究结果表明,随着地震加速度峰值的不断增大,各桩型的轴力值也在逐渐增大,距桩顶5倍桩径处轴力增加明显;在同一地震峰值作用条件下,各桩型桩身轴力增量都在不断减小;地震波与正弦波作用下的桩身轴力分布规律基本相同,正弦波下的各桩型桩身轴力值比地震波下的轴力值偏大。

通过有限元软件ABAQUS建立以振动台试验为基础的数值模型来研究桩-土水平位移的变化规律。并使用P-Y曲线法分别对预应力管桩在不同加速度峰值、不同桩型以及不同土体类别的条件下桩与土的变形进行了研究。研究表明,随着地震加速度峰值的增大,淤泥质粘土地区的桩侧土体以及桩身都会提前出现破坏。两桩、三桩、四桩桩身水平位移随着水平荷载的增大变化较单桩变化大,在相同水平地震荷载作用下,桩数越多,水平位移变化越大,其中三桩和四桩位移变化规律接近,四桩具有承受较强地震荷载的受力性能,体现了群桩受力的优势。

本文结合勤诚达广州市黄埔区黄登村旧村改造工程复建首开区总承包工程桩基础施工特点,重点阐述在复杂地质中,预应力管桩采用液压锤击管桩施工,因无法穿透带有孤石的较厚强风化层的情况,结合地质情况和施工需求,采用潜孔锤成孔,钻孔清空验收后,采用M30水泥浆灌浆处理后植入预应力管桩,植桩时间与注浆的间隔不宜大于2小时。植桩的收锤标准及桩端进入持力层的要求需满足《预应力管桩设计说明》。