發明了螺鎖式機械連接技術，顯著提高了預制樁的連接可靠性和連接效率、接頭耐腐蝕能力接頭承載能力：螺鎖式機械連接件主要由帶插桿的小螺母和帶彈簧卡片的大螺母組成，其中大螺母中放置彈簧、彈簧墊片、卡片和中間螺母，小螺母中則放置插桿，該連接件的發明解決了受力鋼筋的直連問題，真正實現了兩根樁體主筋的有效連接，保證了接樁質量，提高了機械效率，同時取消了樁端板，節省了鋼材。 歷時十余年，經過數千次試驗，螺鎖式連接技術不斷改進與完善，已經開發出第十三代螺鎖式連接件，保證了接樁承載力高于樁身承載力，在加工精度不斷提高的基礎上又使安裝具有更大的容錯性。該連接技術分別經王復明、龔曉南、陳云敏等院士領銜鑒定專家組評定為“螺鎖式機械接樁技術達到國際領先水平”。

針對傳統預制樁存在的豎向承載力不足等技術難題，發明了預應力混凝土異型管樁和異型方樁，顯著提高了預制樁的抗拔及抗壓承載力：發明了預應力混凝土異型管樁和異型方樁現場靜載試驗結果表明：與同樁徑、樁長的普通PHC管樁或PHC方樁相比，預應力混凝土異型樁的抗拔及抗壓承載力提高10~30%； 通過對近2000 組異型樁進行現場靜載試驗，揭示了異型樁的豎向承載機理及沉降特性，提出了異型樁的豎向極限承載力和沉降計算公式。 將異型樁技術與螺鎖式連接技術相結合，創造出了螺鎖式連接異型樁，依據相關研究成果，編制了國家標準2項，行業標準3項，地方標準4項，國家與地方標準圖集28項。

發明了無端板預應力主筋張拉系統及異型樁成型模具系統，研制了混凝土新配方，開發了集張拉、布料、合模、蒸養、脫模等工藝于一體的全過程自動化生產線；異型實心樁采用振搗和地模工藝代替離心工藝成型和高壓釜養護，提高了工效，實現了漿液零排放；實現了異型樁工業化制造、標準化應用；建立了可移動、集成化現場異型樁制造系統，減少了運輸成本。 經陳云敏院士領銜的鑒定委員會鑒定為：“先張法預應力混凝土異型樁、螺鎖式機械接樁技術及異型樁工業化生產線達到國際領先水平”。