钢管混凝土嵌岩桩力学性能研究综述

张小龙, 邢 磊, 王 丽, 王多银*

(1. 重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心,重庆 400074；2.重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室,重庆400074)

三峡蓄水成库有效利用了内河航运资源，有力推动了内河航运事业,但同时,内河码头建设也因为库区施工水位提升遇到了新的困难。钢管混凝土嵌岩桩可以大大减小桩基枯水位期施工时间,从而在库区工程中得到了广泛应用。重庆港区的众多码头如寸滩港、果园港、新田港等均采用了这种结构形式,并从最初的4跨5桩式逐渐向3跨4桩式发展,如图1所示。

图1 内河大水位差框架码头结构剖面示意图Fig.1 Structural profile of frame wharf with large water level difference in inland river

钢管混凝土嵌岩桩主要由两部分组成,即外部嵌入基岩较浅的钢管和内部嵌入基岩较深的钢筋混凝土桩芯,该结构形式可以有效减小桩基枯水位施工时间,结构如图2所示。钢管最初仅被作为一种施工辅助工具,然而,由于钢管的存在,桩芯混凝土处于侧向受压状态，钢管能够提供均匀且连续的约束,相当于提高了配筋率,从而钢管混凝土嵌岩桩具有更高的强度、延性和破坏前更大的能量吸收等特性,各种约束影响因素如表1所示。同时,钢管混凝土嵌岩桩的承载力也受到地基及其上面浅覆盖层属性等因素的影响。因此,基于中外大量研究成果,从钢管混凝土嵌岩桩的横向承载特性、纵向承载特性及界面力学特性三方面进行综述,以揭示钢管混凝土嵌岩桩的最新研究进展,并指出该领域的后续研究重点。……