发布于

青藏高原——多年冻土地区的自平衡试桩

 

 

 

青藏高原多年冻土地区的自平衡试桩

 

 

    东大自平衡结合青藏铁路建设，在昆仑山垭口附近的格尔木多年冻土地区，进行了2根试桩的前后4次自平衡静载试验。

 

 

 

 

 

 

青藏铁路是世界上海拔最高、在冻土上里程最长的高原铁路，被誉为“天路”，是世界铁路建设史上的一座丰碑。

 

 

青藏铁路起于青海省西宁市，终点在西藏自治区的拉萨，全长1956千米，是重要的进藏路线。其中，西格段（西宁——格尔木）长814千米，1984年运营；格拉段（格尔木——拉萨）长1142千米，2001年6月开工，2006年7月1日建成通车运营。

 

 

为了保护多年冻土地基的稳定性，工程界的共识是采用“保护冻土”的原则进行设计，桩基础恰可成为采用“保护冻土”原则设计最适宜的基础形式之一：向下传力不受深度影响；施工方便，避免大面积开挖地基而向冻土内传入热量；采用高桩承台即可实现架空通风；由于这些原因，桩基础便可尽量减少使用时传入地基的热量，保护多年冻土的稳定性。故此国家《冻土地区建筑地基基础设计规范》规定：当按保持地基土冻结状态设计时，基础的类型宜采用桩基础。

 

 

为研究基桩回冻过程、冻结力的形成过程、桩侧温度场变化规律等桩基技术，东大自平衡结合青藏铁路建设，依托交通部“多年冻土地区公路桥涵工程技术研究课题”，选择昆仑山垭口附近的格尔木多年冻土地区，进行了2根试桩的前后4次自平衡静载试验。

 

 

表1 多年冻土地区自平衡试桩参数一览表

 

 

 

 

 

发布于

南京金茂广场地下连续墙——创纪录的3.96万吨自平衡加载

 

 

 

南京金茂广场二期

 

 

南京金茂广场二期为超高层建筑，塔楼为桩-筏板基础，核心筒基础采用地下连续墙。

 

东大自平衡利用特制的自平衡荷载箱，采用自平衡法检测了3幅地下连续墙，最大加载能力达到了创纪录的3.96万吨（396MN）。

 

 

 

 

 

 

南京金茂广场二期位于南京市鼓楼区中央路，计划建设成商业、写字楼、公寓、五星级酒店等业态全面的城市综合体项目。

 

 

南京金茂广场二期的结构高度为285m，塔楼地上69层，裙房地上7层，地下均为5层。塔楼结构拟采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构，裙房采用钢筋混凝土框架结构体系。塔楼基础为桩-筏板基础。

 

 

根据国家规范和设计院有关文件，东大自平衡利用特制的自平衡荷载箱，采用自平衡法对南京金茂广场二期地下连续墙进行了承载力检测，检测数量3幅墙，分别为SQ1、SQ2-1、SQ2-2，地下连续墙有关参数见下列图表。

 

 

SQ2-1试墙、SQ2-2试墙的自平衡荷载箱加载能力，都达到了创纪录的3.96万吨（396MN），实测极限承载力最大为3.14万吨（314MN）。

 

 

 

图 1  SQ1、SQ2试墙平面示意图

 

 

表1  单墙竖向抗压承载力表

 

 

发布于

东海大桥海上风电场——我国首个海上风电项目

 

 

 

东海大桥海上风电场

 

 

东海大桥近海风电场是我国第一个海上风电场，分一、二两期建设，其位置分别在上海市东海大桥的东、西两侧。

 

风机基础型式为高桩混凝土承台，每个基础设置8根直径1.70m的钢管桩，一期采用6：1的斜桩，二期采用5.5：1的斜桩。

 

东大自平衡全程负责了一、二两期共6根钢管桩的抗压/抗拔承载力测试。

 

 

 

 

 

 

东海大桥海上风电场工程位于上海市东海大桥海域。

 

 

一期工程位于东海大桥以东1km处，最北端距离南汇嘴岸线8km，最南端距岸线13km。在风电场区域范围内，布置4排、34台单机3MW风力发电机组，风机南北向间距（沿东海大桥方向）约1000m，东西向间距（垂直东海大桥方向）约500m。

 

 

二期（扩建）工程位于东海大桥西侧，与一期工程隔桥相望。在风电场区域范围内，沿南向北布置5排共28台风机，风机间距为南北方向上1100m，东西方向上间距900m。

 

 

风机基础型式采用高桩混凝土承台，每个风机设置一个基础。一期工程基础分两节，下节为直径14.00m，高度3.00m的圆柱体，上节为上直径6.50m，下直径14.00m的圆台体；每个基础设置8根直径1.70m的钢管桩，采用6：1的斜桩；钢管桩管材为Q345C，上段管壁厚30mm，下段管壁厚度20mm。

 

 

二期工程基础亦分两节，下节为直径14.00m，高度3.00m的圆柱体，上节为上直径11.00m，下直径14.00m，高1.5m的圆台体；每个基础设8根直径1.70m的斜率5.5：1的钢管桩。钢管桩管材为Q345C，上段管壁厚30mm，下段管壁厚度25mm。

 

 

根据国家规范和设计要求，东大自平衡采用自平衡法进行了东海大桥海上风电一、二期工程共6根钢管桩竖向静载试验（抗压/抗拔）。

 

 

工程试桩有关参数见下表。

 

 

表1 东海大桥海上风电一期工程试桩参数一览表

 

 

 

表2  东海大桥海上风电二期工程试桩参数一览表

 

 

 

 

发布于

南京紫峰大厦——江苏第一、世界第七高楼

 

 

 

紫峰大厦

 

 

紫峰大厦是江苏省省会南京的标志性建筑，建成时为江苏第一、世界第七高楼。

 

紫峰大厦为人工挖孔桩基础（扩底桩），利用自平衡测试技术，东大自平衡进行了5根试桩的抗压/抗拔静载试验。

 

 

 

 

 

 

紫峰大厦位于南京市鼓楼区，是南京主城区的中心点及城市的制高点。紫峰大厦主楼地上89层，总高度450米，建成时为江苏第一、世界第七高楼。

 

 

紫峰大厦采用人工挖孔桩基础，根据国家规范和设计要求，东大自平衡进行了5根桩基静载荷试验，测试其竖向抗压/抗拔承载力。

 

 

有关参数见表1。

 

 

值得注意的是，两根试桩SRZ1-1和SRZ1-2的极限承载力都超过了80000kN，且均在20多米深的基坑内进行；如果采用传统的锚桩法和堆载法，是难以进行此类测试的。

 

 

表1  紫峰大厦试桩参数一览表

 

 

 

 

 

发布于

苏通大桥——世界首座超千米斜拉桥

 

 

 

苏通大桥

 

 

苏通大桥是世界首座超千米斜拉桥，建成时创跨径最大、基础最深、索塔最高、拉索最长四项世界纪录。

 

苏通大桥的自平衡试桩，全部由东大自平衡完成。试桩最大桩长126m，最大桩径2.8m，最高整桩承载力100538kN。

 

 

 

 

 

 

苏通大桥主桥为1088m的双塔斜拉桥，专用通航孔采用140+268+140m连续刚构，引桥分别采用跨径75m、50m、30m的等高度预应力混凝土连续梁。

 

 

苏通大桥基础采用钻孔灌注桩，其中主桥和近塔辅助墩基础采用Ф2.5m群桩基础，斜拉桥远塔辅助墩和过渡墩采用Ф2.5m灌注桩，专用通航道桥主墩采用Ф3.0m灌注桩，专用航道桥过渡墩和75m跨箱梁采用Ф1.8m灌注桩，50m跨箱梁采用Ф1.5m灌注桩，30m跨箱梁和桥台采用Ф1.2m灌注桩，桩长57.5～118m，灌注桩总数2580根。

 

 

苏通大桥试桩总共进行了前后四期，一期试桩共6根（自平衡载荷试验桩5根，锚桩法试验桩1根），二期陆域试验6根（自平衡载荷试验桩3根，工艺桩3根），三期水上试桩6根（自平衡载荷试验桩4根，工艺桩2根），四期北引桥试桩4根（全部为自平衡载荷试验桩）。

 

 

苏通大桥自平衡试桩任务均由东大自平衡完成。试桩最大桩长126m，最大桩径2.8m，最高整桩承载力100538kN。同时，东大自平衡完成了国家科技支撑计划“苏通大桥建设关键技术研究”。

 

 

 表1  苏通大桥一期试桩汇总表（东大自平衡提供）

 

 

 

表2  苏通大桥二期试桩汇总表（东大自平衡提供）

 

 

 

 

表3  苏通大桥三期试桩汇总表（东大自平衡提供）

 

 

 

 

表4  苏通大桥四期试桩汇总表（东大自平衡提供）

 

 

 

 

发布于

桩基后压浆 | 桩端/桩侧/联合

 

 

桩基后压浆 | 桩端/桩侧/联合

 

 

后压浆技术能够有效消除钻孔灌注桩的桩端沉渣、桩侧泥皮、桩周土松动等对桩基承载性能的不利影响，从而可以优化桩基设计，使得工程建设更加经济和安全。

 

 

后压浆作为一种成熟的先进技术，已被纳入《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）的桩基础部分，而该内容的主要起草人，正是东大自平衡的龚维明教授、戴国亮教授。

 

 

东大自平衡的后压浆技术，目前已在苏通大桥、杭州湾跨海大桥、上海长江大桥、东海大桥、印尼Suramadu大桥等重大工程中成功应用。

 

 

发布于

自平衡荷载箱与测试设备

 

 

自平衡荷载箱与测试设备

 

 

作为自平衡测试技术的重要组成部分，荷载箱的生产与研发一直受到东大自平衡的重视。现行交通运输部标准《基桩自平衡法静载试验用荷载箱》（JT/T 875-2013），东大自平衡便为主要起草单位之一。

 

 

目前已完成的数量众多的超高层建筑、长江大桥、跨海大桥的自平衡测试，都证明了东大自平衡荷载箱的可信赖品质。

 

 

东大自平衡荷载箱的主要技术参数：

 

（1）适用基础类型为桩基础、沉井基础、地下连续墙基础。

 

（2）最大桩长126m（钻孔灌注桩）。

 

（3）最大直径8.0m（环形、用于沉井基础）。

 

（4）最大加载值4.0万吨（矩形，用于地下连续墙基础）。

 

 

东大自平衡同时提供自平衡测试仪器等配套设备。

 

 

发布于

钢筋计

 

 

钢筋计

 

 

对于一些重要工程，可在桩身埋设钢筋计，得到轴力分布后，进而可得出土层侧摩阻力和桩端阻力，用来验证设计参数或进行设计优化。

 

 

东大自平衡提供振弦式应变计，可与荷载箱一同使用。