肖成志，司 雨，王子寒，李立書

(1.河北工業(yè)大學(xué) 土木與交通學(xué)院，天津 300401；2.承德市公路工程管理處，河北 承德 067000)

0 引 言

自20世紀50年代Kraft等[1-2]提出微型樁的概念以來，這種直徑小于300 mm的微型樁因施工便捷、造價低廉和噪聲小等優(yōu)異的工程特性，在國內(nèi)外被廣泛用于道路邊坡和地基等巖土加固工程中[3-5]，而注漿微型鋼管樁作為微型樁的一種，通過鉆機成孔并下放鋼管，在鋼管內(nèi)部壓力注漿并借助鋼管表面布孔向管外噴射漿體，最終形成由鋼管外包漿體、鋼管和鋼管內(nèi)部注漿體組成的樁體。

目前，國內(nèi)外學(xué)者在微型鋼管樁抗彎性能方面取得了一些研究成果。唐咸遠等[6]研究了截面尺寸和外包漿體對微型鋼管樁抗彎能力的影響，指出抗彎能力隨截面尺寸的增大而增大，外包漿體對相同截面構(gòu)件的強度影響不大；吉伯海等[7-9]指出含鋼率是影響鋼管樁抗彎承載力的主要因素，鋼管與混凝土的有機結(jié)合使構(gòu)件具有較好抗彎特性和延性；Varma等[10]通過方鋼管高強混凝土的抗彎試驗，得出構(gòu)件使用階段的剛度為極限抗彎彎矩的60%；王少杰等[11]提出樁體水泥漿對提高微型樁抗彎能力有顯著效果；鄧朗妮等[12-13]研究了混凝土強度等級、鋼管直徑等參數(shù)對微型鋼管樁抗彎承載力的影響，結(jié)果表明鋼管外徑的增大對承載力提高影響最大，外包混凝土影響最小；武斌等[14]對4個圓鋼管混凝土受彎構(gòu)件進行研究，得出構(gòu)件經(jīng)歷彈性變形、彈塑性變形及塑性變形3個階段；樂騰勝等[15-16]通過對鋼管管壁上注漿孔的研究，得出開孔位置及尺寸對鋼管樁穩(wěn)定有較大影響；梁忠勇等[17-19]指出通過配筋可有效提高樁體抗彎極限承載力；陳龍等[20]通過有限元分析了預(yù)制高強混凝土薄壁鋼管樁的抗彎承載力。

綜上所述，當(dāng)前針對注漿微型鋼管樁的研究主要集中在承載特性，影響因素分析相對單一，缺乏整體性和全面性，對鋼管與樁徑相互關(guān)系及對抗彎承載特性與變形影響的綜合分析較少。因此，本文基于抗彎承載特性試驗，綜合分析鋼管直徑d與壁厚t、漿體水灰比、鋼管表面注漿孔布設(shè)方式等對微型鋼管樁承載特性與變形的影響，研究微型鋼管樁抗彎承載特性及破壞特性，并在合理發(fā)揮樁體抗彎承載特性時明確鋼管尺寸與樁徑的相互關(guān)系。

1 抗彎承載特性試驗

1.1 試驗概況

為了分析注漿微型鋼管樁樁體抗彎承載特性，試驗選取直徑D=150 mm的注漿微型鋼管樁，改變鋼管直徑d與壁厚t、注漿體水灰比W、鋼管表面注漿孔徑r和間距s，分析各因素對微型鋼管樁樁體軸向承載特性的影響，試驗方案如表1所示。

注漿微型鋼管樁體采用自制模具制成，如圖1所示。鋼管外包漿體由PVC圓形管道模具支撐，PVC圓筒內(nèi)徑和壁厚分別為150 mm和4 mm，通過模具底部卡槽和上部限位螺栓以適應(yīng)鋼管直徑變化，并確保鋼管中心與PVC圓筒中心一致。固定好鋼管后，通過模具頂部卡板預(yù)留孔壓力注漿并養(yǎng)護后，最終形成總長為1 100 mm的鋼管樁體試件。

圖1 微型注漿鋼管樁模具及試件

1.2 試驗材料

選取7種標(biāo)準規(guī)格的Q235鋼管用于微型鋼管樁體試件制作，鋼管直徑d分別為42，60，76，89，89，89，108 mm，壁厚t分別為3.5，4，6，4，5，6，6 mm，依據(jù)規(guī)范獲得屈服強度和極限抗拉強度分別為267.4 MPa和325.7 MPa，彈性模量為200.5 MPa，泊松比為0.32，并根據(jù)表1中試驗方案在鋼管表面布設(shè)不同孔徑r和間距s的注漿孔，如圖2所示。

圖2 試驗鋼管及其注漿布孔形式

表1 注漿微型鋼管樁抗彎承載特性試驗方案

試驗中樁體試件的注漿體采用水泥凈漿，參照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ 94—2008)[21]灌注樁基構(gòu)造規(guī)定，樁身混凝土強度等級不得小于C25，因此，選用普通硅酸鹽水泥P.O42.5，分別采用水灰比為0.45，0.60，0.75的水泥漿注漿形成鋼管樁。為了確定不同水灰比時水泥漿的抗壓強度，試制微型鋼管樁體時，水泥凈漿取樣制成70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm的標(biāo)準試塊，靜置24 h并拆模養(yǎng)護28 d，標(biāo)準水泥漿試塊如圖3所示?？箟涸囼灉y得水灰比為0.45，0.60，0.75時相應(yīng)試塊的平均抗壓強度分別為36.4，30.0，25.1 MPa。

圖3 水泥漿標(biāo)準試塊及抗壓試驗

1.3 抗彎加載試驗

微型鋼管樁樁體抗彎加載試驗采用1 000 kN液壓千斤頂進行三分點加載(圖4)，試驗監(jiān)測樁體跨中位置撓度，并在樁體兩端安裝位移計監(jiān)測位移變化。另外，為了研究樁體應(yīng)變，在樁體跨中截面處鋼管外表面均勻粘貼4個縱向應(yīng)變片和4個環(huán)向應(yīng)變片，樁體外包漿上、下表面粘貼2對應(yīng)變片，以監(jiān)測外包漿體縱向和環(huán)向應(yīng)變變化。

圖4 微型鋼管樁體抗彎加載示意圖(單位:mm)

微型鋼管樁樁體抗彎試驗采用分級加載模式，每級荷載為5 kN，加載至撓度穩(wěn)定后加下級荷載，接近破壞時采用連續(xù)慢速加載，直至樁體達到極限抗彎荷載Pu，樁體破壞并停止加載。

2 試驗結(jié)果分析

2.1 抗彎加載過程及現(xiàn)象

為了直觀分析微型鋼管樁樁體抗彎性能，針對不同直徑鋼管注漿形成的樁體抗彎加載試驗過程及現(xiàn)象進行了詳細記錄歸納，總體上逐級加載過程中微型鋼管樁樁體的宏觀現(xiàn)象大致相同，本文基于樁體破壞現(xiàn)象及對應(yīng)荷載將抗彎加載過程分為4個主要階段：

(1)第1階段：當(dāng)荷載加至(0.2～0.3)Pu時，微型鋼管樁樁體跨中下表面外包漿體開始出現(xiàn)與軸向垂直的微裂縫，如圖5(a)所示，并伴隨有輕微響聲。該階段跨中撓度變形和樁體兩端變形甚小。

(2)第2階段：當(dāng)荷載加至(0.4～0.5)Pu時，微型鋼管樁樁體跨中下表面裂縫增多且開裂明顯，并伴隨有斜裂縫產(chǎn)生且向兩端延伸，如圖5(b)所示。該階段跨中撓度變形增加。

(3)第3階段：當(dāng)荷載加至(0.6～0.8)Pu時，微型鋼管樁樁體跨中下表面裂縫逐步向樁體兩端延伸，跨中下表面外包漿體開始出現(xiàn)部分脫落，并伴隨明顯的響聲，跨中上表面外包漿體出現(xiàn)裂縫，如圖5(c)所示。該階段跨中撓度較大，兩端略有上翹。

(4)第4階段：當(dāng)荷載加至(0.9～1.0)Pu時，微型鋼管樁樁體斜裂縫向兩端擴大延伸，跨中下表面外包漿脫落，上表面鼓脹崩裂，如圖5(d)所示。該階段跨中撓度顯著增加且兩端上翹明顯，樁體破壞并失去抗彎承載能力，當(dāng)卸載后，相同情況下樁體中鋼管直徑越大，樁體試件跨中撓度回彈現(xiàn)象越明顯。

圖5 試件破壞現(xiàn)象

2.2 抗彎承載特性分析

2.2.1 鋼管樁徑和壁厚對樁體抗彎承載特性影響

針對樁徑D=150 mm，樁體長H=1 100 mm，水灰比W=0.45，鋼管表面布孔直徑r=8 mm和間距s=75 mm，通過樁體抗彎荷載-跨中撓度曲線來分析微型鋼管樁樁體抗彎承載特性，圖6為鋼管直徑和壁厚變化對抗彎承載特性的影響。由圖6可知，樁體抗彎荷載-跨中撓度曲線具有相同的變化趨勢，大致可分為4個階段，即初始加載過程試件與加載設(shè)備的咬合階段、近似線性增長的彈性階段、樁體屈服的彈塑性階段和樁體略顯強化階段。不同鋼管直徑和壁厚時樁體抗彎荷載-跨中撓度曲線拐點明顯，樁體破壞前跨中撓度持續(xù)增加，表明微型鋼管樁體因鋼管存在使其具有良好延性，樁體以延性破壞模式為主。

圖6 鋼管直徑和壁厚對樁體荷載-跨中撓度曲線影響

由圖6(a)可知，其他因素相同的情況下，隨著鋼管直徑的增加，樁體抗彎承載特性明顯增強，樁體極限抗彎荷載相應(yīng)增加，鋼管直徑d由76 mm增至89 mm和108 mm時，其對應(yīng)的抗彎極限承載力由60.35 kN提高到93.35 kN和129.01 kN，分別增加了1.5倍和2.1倍。由圖6(b)可知，當(dāng)鋼管直徑相同時，增加壁厚有助于增強樁體的抗彎承載特性，鋼管壁厚t=4 mm時極限抗彎承載力為71.35 kN，當(dāng)鋼管壁厚t增至5 mm和6 mm時，樁體極限抗彎承載力分別增加了1.19倍和1.31倍。此外，樁體抗彎載荷-跨中撓度曲線達到拐點附近時，試件跨中部位撓度變化明顯，樁體受壓區(qū)跨中外包漿出現(xiàn)擠壓裂縫，受拉區(qū)外包漿裂縫增多且寬度明顯增大，持續(xù)加載時外包層脫離鋼管，抗彎荷載仍緩慢上升，荷載值增幅較小，樁體略微呈現(xiàn)強化特性，表明增加鋼管直徑或壁厚，增強了鋼管對管內(nèi)核心水泥漿體的約束作用，由此既增加了微型鋼管樁抗彎承載力，也增強了微型鋼管樁的延性。

2.2.2d/D對微型鋼管樁抗彎承載特性影響

不同d/D對微型鋼管樁抗彎荷載-跨中撓度曲線變化的影響如圖7所示。由圖7可知，隨著d/D的增加，樁體抗彎極限荷載顯著增加，同等條件下跨中撓度增幅減小。當(dāng)d/D=0.28時，抗彎荷載-跨中撓度曲線表現(xiàn)的樁體彈性和彈塑性階段不明顯，結(jié)合加載試驗破壞現(xiàn)象且卸載后變形最大可知，此時鋼管作用不明顯，抗彎荷載主要由外包漿體承擔(dān)；當(dāng)d/D≥0.40時樁體抗彎荷載-跨中撓度曲線呈現(xiàn)明顯的彈性、彈塑性和強化階段，表明隨d/D增加，鋼管和管內(nèi)核心水泥漿體逐漸承擔(dān)起荷載，且承擔(dān)荷載的比例明顯增加。

圖7 不同d/D時微型鋼管樁荷載-跨中撓度曲線

圖8給出了極限抗彎荷載下不同d/D時樁體試件沿整跨的撓度曲線。由圖8可知：當(dāng)d/D=0.28時，樁體跨中撓度很小時即達到極限抗彎承載，且加載后期鋼管外包水泥漿體大塊脫落，樁體破壞后卸載，跨中無明顯回彈現(xiàn)象，表明當(dāng)d/D≤0.28時樁體內(nèi)鋼管直徑較小且作用不明顯，此時樁體以鋼管外包漿體抗彎承載為主，屬于脆性破壞；當(dāng)0.40≤d/D≤0.50時，樁體在極限抗彎荷載下，跨中撓度明顯增加，微型鋼管樁延性特征明顯，表明鋼管在承載過程中作用增強，這一點在圖6中也得到了很好體現(xiàn)；當(dāng)0.59≤d/D≤0.72時，樁體在極限抗彎荷載下，最終跨中撓度更大，且樁體外包漿不易脫落，表明鋼管抗彎承載占比更大，且卸荷之后觀察到試件跨中撓度回彈明顯。因此，d/D越大，極限抗彎荷載增大的同時，跨中撓度增大，鋼管及鋼管內(nèi)核心注漿體在微型鋼管樁中抗彎承載占比顯著增加，樁體延性破壞特征越加明顯。

圖8 極限抗彎荷載下不同d/D時微型鋼管樁沿整跨撓度曲線

針對樁徑D=150 mm，樁體長H=1 100 mm，水灰比W=0.45，布孔直徑r=8 mm和間距s=75 mm，圖9給出了樁體試件加載過程中出現(xiàn)不同現(xiàn)象節(jié)點對應(yīng)的抗彎荷載值與d/D的關(guān)系，選取跨中下表面最初出現(xiàn)裂縫(伴隨第1聲崩裂響聲)、跨中撓度曲線處于彈塑性階段、拐點和抗彎極限荷載時所應(yīng)對的荷載進行分析。

圖9 微型鋼管樁體不同階段抗彎荷載隨d/D變化

結(jié)合圖8，9綜合分析可知，當(dāng)0.28≤d/D<0.40時從樁體跨中下表面出現(xiàn)裂縫到極限抗彎荷載值過程中，抗彎荷載無明顯增加，較短時間內(nèi)即達到極限破壞，抗彎承載力主要由試件外包漿承擔(dān)，鋼管及核心水泥漿抗彎作用不明顯；當(dāng)0.40≤d/D<0.59時，跨中下表面出現(xiàn)裂縫時所對應(yīng)荷載近似呈線性增加，達到彈塑性階段所對應(yīng)荷載緩慢增加，鋼管屈服和極限抗彎承載力隨d/D增長幅度較大，鋼管進入屈服階段，表明在加載過程中，承載力逐漸由外包漿承載轉(zhuǎn)移到鋼管和核心注漿體共同承擔(dān)，且4個階段區(qū)分越來越明顯；當(dāng)0.59≤d/D≤0.72時，鋼管與注漿體黏結(jié)面積較大，外包層厚度減小，跨中下表面出現(xiàn)裂縫時所對應(yīng)荷載隨d/D明顯增大，鋼管及管內(nèi)核心注漿體加載變形導(dǎo)致外包漿破損，鋼管約束作用顯著，致使鋼管屈服荷載和抗彎極限荷載仍保持快速增加，且鋼管開始進入承擔(dān)荷載狀態(tài)時對應(yīng)的荷載與極限抗彎承載力的比值減小，表明此加載過程中樁體抗彎承載力主要由鋼管和核心注漿體承擔(dān)。

2.2.3 注漿體水灰比對樁體抗彎承載特性的影響

通過改變注漿體水灰比W來分析其對微型鋼管樁樁體抗彎承載特性的影響?；诹⒎襟w標(biāo)準試塊的抗壓試驗，測得水灰比W為0.45，0.60，0.75的3種配置下試塊平均抗壓強度分別為36.4，30.0，25.1 MPa，相比于W=0.45，當(dāng)W增至0.60和0.75時，平均抗壓強度分別降低了17.6%和31.0%。

針對H=1 100 mm，鋼管表面布孔直徑r=8 mm和間距s=75 mm，以及鋼管壁厚t=6 mm時，分析d為89 mm和108 mm兩種鋼管直徑時注漿體水灰比對樁體抗彎承載特性的影響，結(jié)果如圖10所示。2種直徑對應(yīng)的d/D分別為0.59和0.72時，由前文分析可知樁體抗彎主要由鋼管和管內(nèi)注漿體共同承擔(dān)。由圖10可知，提高注漿體水灰比即降低注漿體抗壓強度時，微型鋼管樁樁體極限抗彎承載力略微降低，因此當(dāng)樁體中鋼管約束作用明顯，且由鋼管和管內(nèi)注漿體共同承載時，適當(dāng)降低漿體強度或提高注漿體水灰比對微型鋼管樁抗彎極限承載力影響較小。

圖10 W對微型鋼管樁抗彎荷載-跨中撓度曲線影響

2.2.4 布孔形式對樁體抗彎承載特性的影響

注漿微型鋼管樁成樁過程通常是通過鋼管內(nèi)部壓力注漿，注漿體通過鋼管表面布孔外泄形成包裹體。鑒于此，基于樁長H=1 100 mm，水灰比W=0.45和鋼管壁厚t=6 mm，取d為89 mm和108 mm兩種鋼管直徑，研究鋼管表面3種布孔形式對樁體抗彎承載特性的影響，結(jié)果如圖11所示。由圖11可知，改變鋼管表面孔徑大小(r=8，12 mm)和間距(s=37.5，75 mm)對樁體抗彎荷載-跨中撓度曲線的影響很小，適當(dāng)增加鋼管表面孔徑和間距對微型鋼管樁樁體的極限抗彎荷載影響很小。

圖11 布孔形式對樁體抗彎荷載-跨中撓度曲線影響

2.3 樁體抗彎荷載-跨中鋼管縱向應(yīng)變曲線分析

為了分析樁體抗彎加載過程中鋼管的受力與變形特點，試驗對跨中鋼管截面應(yīng)變進行監(jiān)測，其測點布置如圖4(b)所示。重點分析鋼管跨中上、下表面處縱向(沿軸方向)應(yīng)變，以3種直徑和3種壁厚的鋼管注漿形成的微型鋼管樁為例進行分析，其樁體抗彎荷載-跨中鋼管應(yīng)變曲線如圖12所示。

圖12 微型鋼管樁抗彎荷載-跨中鋼管應(yīng)變曲線

由圖12可知：采用不同直徑和壁厚的鋼管注漿形成的微型鋼管樁體，其抗彎載荷-跨中鋼管應(yīng)變曲線具有相同變化趨勢，跨中鋼管上表面受壓，而下表面受拉，且在達到屈服拐點之前，抗彎荷載-鋼管應(yīng)變曲線近似呈線性增加；增加鋼管直徑，跨中鋼管達到屈服點所對應(yīng)的樁體抗彎荷載不同，鋼管直徑越大，跨中鋼管達到屈服所對應(yīng)的抗彎荷載越大；樁體承受相同抗彎荷載時，總體上受拉區(qū)縱向應(yīng)變比受壓區(qū)略大。另外，結(jié)合圖12(a)和圖6(a)可知，樁體抗彎荷載-跨中撓度曲線出現(xiàn)拐點的時間要比抗彎荷載-跨中鋼管應(yīng)變曲線出現(xiàn)拐點的時間滯后，以鋼管直徑d=89 mm和t=6 mm為例，樁體抗彎極限荷載Pu約為93 kN，而加載過程中當(dāng)抗彎荷載加至約75 kN或0.8Pu時，鋼管受拉區(qū)屈服，表明鋼管由跨中屈服向兩端發(fā)展，因鋼管對內(nèi)核注漿體的緊箍作用，使得樁體抗彎承載力仍有所提升，而且隨著鋼管直徑和壁厚增加，樁體抗彎性能也得到增強。

針對注漿微型鋼管樁注漿體水灰比為0.45，0.60，0.75三種配置，研究樁體抗彎荷載與跨中截面鋼管應(yīng)變變化，結(jié)果如圖13所示。由圖13可知：相同樁徑下，當(dāng)鋼管直徑d=89，108 mm時，注漿體水灰比總體上對跨中截面鋼管應(yīng)變變化規(guī)律的影響較小，抗彎荷載-應(yīng)變曲線出現(xiàn)拐點即鋼管屈服之前，跨中鋼管荷載-應(yīng)變曲線近似呈線性變化，鋼管基本處于彈性階段；相同直徑鋼管，不同注漿體時荷載-應(yīng)變曲線拐點對應(yīng)的抗彎荷載基本相同，達到屈服前，注漿體水灰比越小即漿體強度越大，相同荷載下跨中鋼管縱向應(yīng)變相對越小，樁體抗彎性能更好；鋼管直徑越大，注漿體水灰比對跨中截面鋼管應(yīng)變的影響越不明顯。

圖13 注漿體水灰比對樁體內(nèi)鋼管應(yīng)變變化的影響

2.4 微型鋼管樁外包漿體及鋼管受力分析

針對樁徑D=150 mm，樁身高度H=1 100 mm，水灰比W=0.45，以及鋼管表面布孔直徑r=8 mm和間距s=75 mm對應(yīng)的微型鋼管樁體，研究分析抗彎加載不同階段鋼管與外包漿體受力特點。針對鋼管直徑d與壁厚t分別為42mm和3.5 mm，60 mm和4 mm，76 mm和6 mm，89 mm和6 mm，108 mm和6 mm的5種工況進行分析，選取外包漿和鋼管的上表面受壓區(qū)(測點5，1)和下表面受拉區(qū)(測點6，3)縱向應(yīng)變隨抗彎荷載變化曲線發(fā)生突變或拐點(分別對應(yīng)鋼管屈服和外包漿體開裂)時的抗彎荷載，與樁體抗彎極限荷載進行對比分析，結(jié)果如圖14所示。圖14(b)中鋼管直徑d=60 mm(d/D=0.4)時樁體跨中受拉區(qū)混凝土下表面測點6因儀器接觸問題，導(dǎo)致外包漿體開裂時所測荷載近乎為0。

圖14 不同d/D時微型鋼管樁體不同加載階段抗彎荷載變化

由圖14可知，除圖14(b)中問題測點外，對于相同樁徑，隨著鋼管直徑的增加，跨中鋼管屈服、外包漿體開裂時對應(yīng)的抗彎荷載和樁體極限荷載均呈增加趨勢，鋼管屈服和外包漿體開裂時對應(yīng)的抗彎荷載相差不大，但二者與抗彎極限荷載的差值隨著d的增加而增加。當(dāng)0.28≤d/D≤0.40時，在受壓區(qū)和受拉區(qū)，試驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)樁體外包漿體發(fā)生開裂破壞時，鋼管幾乎同時屈服且隨后樁達到抗彎極限荷載，表明鋼管直徑在該范圍內(nèi)時，鋼管及內(nèi)核漿體在樁體抗彎承載中作用有限，可依據(jù)鋼管外包漿體破損判別微型鋼管樁體達到抗彎極限；當(dāng)0.5≤d/D≤0.72時，跨中截面鋼管屈服和外包漿體開裂所對應(yīng)的抗彎荷載明顯要小于樁體極限抗彎荷載，而對于跨中下表面的受拉區(qū)，鋼管屈服對應(yīng)的抗彎荷載明顯小于外包漿體開裂時的抗彎荷載，表明受拉區(qū)鋼管先達到屈服，隨后持續(xù)加載使外包漿體開裂，主要原因是d/D增加，外包漿體作用減弱且主要起保護層作用，鋼管及鋼管對內(nèi)核的緊箍作用明顯，在鋼管出現(xiàn)明顯受力變形后，導(dǎo)致外包漿體開裂破損。因此，鋼管直徑在該范圍內(nèi)時，微型鋼管樁體抗彎承載主要由鋼管與核心水泥漿共同作用。

針對樁徑D=150 mm，鋼管直徑d和壁厚t分別為89 mm和6 mm，鋼管表面布孔直徑r=8 mm和間距s=75 mm時形成的微型鋼管樁，研究分析注漿體水灰比為0.45，0.60，0.75時微型鋼管樁加載各階段抗彎荷載變化情況，結(jié)果如圖15所示。由圖15可知，注漿微型鋼管樁隨注漿體水灰比升高或注漿體強度降低，抗彎極限承載力呈下降趨勢，d=89，108 mm時對應(yīng)樁體抗彎極限荷載分別下降了約9%和7%，受拉區(qū)鋼管屈服時所對應(yīng)的抗彎荷載也基本呈下降趨勢，而外包漿體開裂所對應(yīng)的抗彎荷載受鋼管的影響較明顯，如鋼管直徑d=89 mm時，降低水灰比后鋼管屈服與外包漿體開裂幾乎同時出現(xiàn)，而極限抗彎荷載比二者對應(yīng)的抗彎荷載要高10%～15%；鋼管直徑d=108 mm時，外包漿體開裂時所對應(yīng)抗彎荷載呈增加趨勢，表明注漿體強度降低后，同等荷載下樁體抗彎撓度增加，鋼管受力明顯且先達到屈服，鋼管與核心注漿體共同作用抵抗變形。

圖15 不同水灰比微型鋼管樁加載各階段抗彎荷載的變化

3 結(jié)語

(1)注漿微型鋼管樁體抗彎加載破壞過程主要表現(xiàn)為：跨中受拉區(qū)微裂縫呈現(xiàn)；受拉區(qū)裂縫增多并向兩端微擴；受拉區(qū)裂縫寬度增加且斜裂縫持續(xù)向兩端擴展，受壓區(qū)開始呈現(xiàn)裂縫，跨中撓度顯著增加；跨中受壓區(qū)鼓脹崩裂，受拉區(qū)漿體脫落，樁體破壞。

(2)在相同樁徑下，鋼管直徑和壁厚是影響微型鋼管樁體抗彎承載特性的主要因素，隨著鋼管直徑和壁厚增加，樁體極限抗彎承載力顯著提高；當(dāng)d/D≥0.59，水灰比在0.45～0.75之間變化時，其對樁體抗彎承載能力影響不明顯；鋼管表面布孔孔徑和間距對樁體抗彎承載能力的影響較小。

(3)基于跨中鋼管應(yīng)變和樁體破壞特征分析可知，當(dāng)0.28≤d/D≤0.40時，注漿微型鋼管樁以外包漿體承擔(dān)荷載為主，表現(xiàn)為脆性破壞，鋼管屈服和外包漿體開裂所對應(yīng)的抗彎荷載與樁體抗彎極限荷載基本相同；當(dāng)0.50≤d/D≤0.72時，鋼管與核心注漿體承擔(dān)主要抗彎荷載,外包漿體破壞基本上發(fā)生在鋼管屈服后，且跨中鋼管屈服與外包漿體開裂破壞后，樁體抗彎承載仍能增加；注漿微型鋼管樁體達到極限抗彎承載的標(biāo)志都可以以外包漿破壞為準。