“龙8工程奖”成果介绍系列之——混凝土管桩全过程承载性能评价研究
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成果依托国家自然科学基金、山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目展开，历时10余年，已发表学术论文20篇，其中16 篇被EI收录，4篇被SCI收录。目前正在申报国家发明专利。
成果系统研究了管桩全寿命周期所经历的从生产制造到现场施工直至长期服役全生命周期的承载性能评价体系。提出了一种增配非预应力螺纹钢筋的主筋加强型管桩，通过试验对比研究发现，可明显提高管桩桩身的极限弯矩和剪力，桩身破坏延性得以改善。
原位观测了混凝土管桩分别压入软黏土和粉土地基土中土塞的形成过程及土塞性质，揭示了管桩施工过程中土塞的形成规律与性状，有助于更准确地计算混凝土管桩的端阻力，为展开混凝土管桩短期服役承载力评价做好了施工过程性状描述的准备工作。
提出了一种以土塞率为基本指标，合理考虑混凝土管桩土塞效应和挤土效应的承载力设计模型，增强了敞口混凝土管桩承载力计算的合理性，又不失简便性，还考虑了锤击、静压施工对承载力计算的影响。
□实验现场
将“时间效应”纳入管桩的竖向承载力设计中。利用较短时间内“隔时复压试验”的复压结果，确定长期承载力增长规律，并运用到静压桩的优化设计中，同时采用复压调节系数和安全系数对结果进行修正，以提高设计方法的准确性。工程应用表明，此设计方法对降低施工难度、缩短工期、节约成本、保证设计的可靠度具有重要意义。
□实验现场
成果从施工效应出发来考察桩承载性状的思路，从大量看似无序的试桩数据中找出了内在规律，利用近2000 根静压管桩的终压力和静载试验数据，基于灰色理论修正得出了桩的极限承载力，通过对桩侧土和桩端土的分类，经过统计、归纳、分析，得出了一组不同桩长径比下极限承载力与终压力比值的描述函数，实用意义明显。
成果关注管桩历经数年甚至数十年后的承载性能评价。通过对静压敞口管桩的长期试验观测，发现其承载力增长率随时间对数呈线性增长关系；通过对既有试桩数据的整理分析，获知承载力时效性的描述函数；采用三阶段模式来描述承载力增长规律。
研究成果在一定程度上推动了混凝土管桩的合理化设计和施工。
专家评审意见
成果系统研究了混凝土管桩从生产制造、到现场施工、使用期的全生命周期的承载性能评价体系；研发了一种可改善桩身抗弯剪性能的加强型管桩；在管桩贯入和承载力方面，针对现有规范和施工标准中存在的问题，研究了土塞和终压标准，并积累了近2000根静压管桩的终压力和静载试验数据，对管桩的工程应用具有很高的参考价值；在管桩竖向承载力方面，提出了两种优化设计方法。成果具有较高的学术和应用价值，在一定程度上推动了混凝土管桩的合理化设计和施工。