围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型试验研究

发布时间：2019-09-21 05:27

【摘要】：目前跨江河大桥常采用围堰进行下部结构施工,围堰主要靠钢管桩和封底混凝土之间的粘结力抵抗水浮力和其他荷载,为研究围堰封底混凝土与钢管桩间粘结力的主要影响因素,并得到粘结力的可靠取值,制作了4组9个围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型。模型中部采用中空钢管模拟钢管桩,下部的封底混凝土按现场施工工艺浇筑,在钢管桩上部设置反向牛腿与下部封底混凝土构成自平衡加载体系,中间采用千斤顶模拟实际围堰的受力状况进行分级加载试验,并进行了仿真计算分析。结果表明:C25封底混凝土粘结力为0.3~0.54 MPa,目前设计使用的粘结力经验值偏安全;混凝土强度等级越高,粘结力越大;封底混凝土厚度与钢管桩直径的比值对粘结力影响不明显;施工工艺和钢管桩表面状态对粘结力影响较大。
【图文】：

上架设垫梁Ａ、垫梁Ｂ和垫梁Ｃ。其中，垫梁Ａ和垫梁Ｂ各２个，垫梁Ｃ共４个。垫梁Ｃ直接放置在找平的混凝土上表面，其上对称放置垫梁Ａ和垫梁Ｂ，将千斤顶沿钢管桩外径均匀放置在垫梁Ａ上和垫梁Ｂ上。千斤顶向上的顶力通过反向牛腿施加在钢管桩上，使钢管桩向上拔起。在钢管桩内壁封底混凝土段及上部一定位置沿不同高度埋设应力测试原件，测出每级荷载作用下的钢管桩侧壁应力，经换算可得出钢管桩与封底混凝土接触面各区段的平均粘结应力。现场试验见图３。图３现场试验Ｆｉｇ．３ＦｉｅｌｄｏｆＴｅｓｔｓ３模型试验结果３．１混凝土强度对粘结应力的影响图４沿深度分布的粘结应力Ｆｉｇ．４ＢｏｎｄｉｎｇＳｔｒｅｓｓＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇａｌｏｎｇＤｅｐｔｈ１～３号模型沿深度分布的粘结应力见图４，沿深度分布的粘结应力与混凝土强度比值见图５。由图４、图５中可知，２号和３号模型的粘结应力与混凝土强度比值沿深度的分布非常接近，而１号模型因为混凝土浇筑的质量问题，出现了偏差；３个模型中的实测粘结应力沿钢管桩分布都是在混凝土表层以下一段距离达最大值，粘结应力主要集中在模型７１

垫梁Ｃ直接放置在找平的混凝土上表面，其上对称放置垫梁Ａ和垫梁Ｂ，，将千斤顶沿钢管桩外径均匀放置在垫梁Ａ上和垫梁Ｂ上。千斤顶向上的顶力通过反向牛腿施加在钢管桩上，使钢管桩向上拔起。在钢管桩内壁封底混凝土段及上部一定位置沿不同高度埋设应力测试原件，测出每级荷载作用下的钢管桩侧壁应力，经换算可得出钢管桩与封底混凝土接触面各区段的平均粘结应力。现场试验见图３。图３现场试验Ｆｉｇ．３ＦｉｅｌｄｏｆＴｅｓｔｓ３模型试验结果３．１混凝土强度对粘结应力的影响图４沿深度分布的粘结应力Ｆｉｇ．４ＢｏｎｄｉｎｇＳｔｒｅｓｓＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇａｌｏｎｇＤｅｐｔｈ１～３号模型沿深度分布的粘结应力见图４，沿深度分布的粘结应力与混凝土强度比值见图５。由图４、图５中可知，２号和３号模型的粘结应力与混凝土强度比值沿深度的分布非常接近，而１号模型因为混凝土浇筑的质量问题，出现了偏差；３个模型中的实测粘结应力沿钢管桩分布都是在混凝土表层以下一段距离达最大值，粘结应力主要集中在模型７１
【作者单位】： 中铁大桥局集团桥科院有限公司;桥梁结构安全与健康湖北省重点实验室;
【分类号】：U446

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2539181