[發(fā)明專(zhuān)利]大噸位基樁抗拔靜載試驗(yàn)連接裝置、加載反力系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210543830.X
• 申請(qǐng)日: 2012-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102995669A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李廣平;李超華;楊眉;吳偉衡;徐天平;毛良基;孫志賢;龐忠華;王首添;謝永橋;李浩年;陳麗麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東省建筑科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): E02D33/00
• 分類(lèi)號(hào): E02D33/00
• 代理公司: 廣州知友專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波;侯莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑工程樁基檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大噸位基樁抗拔靜載試驗(yàn)連接裝置，還涉及由上述試驗(yàn)連接裝置組成的加載反力系統(tǒng)，另涉及該系統(tǒng)的試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，大型建筑物對(duì)樁基抗拔承載力的要求越來(lái)越高，因此有必要對(duì)樁基進(jìn)行大噸位樁基靜載試驗(yàn)。

在大噸位基樁靜載試驗(yàn)中，加載反力裝置涉及兩方面問(wèn)題，一是反力如何實(shí)現(xiàn)；二是反力的負(fù)作用如何解決。大噸位樁基靜載試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)加載裝置的嚴(yán)格要求和加載反力的實(shí)施方法（包括支墩地基處理技術(shù)、控制反力支座荷載對(duì)荷載測(cè)量影響量的實(shí)施技術(shù)、控制反力支座荷載對(duì)位移測(cè)量影響量的實(shí)施方法等）仍然是深基礎(chǔ)靜載試驗(yàn)中難以解決的關(guān)鍵性技術(shù)難題。具體而言，傳統(tǒng)的橫梁反力裝置因?yàn)槭芊戳χёc試樁之間3-4d（d為受檢樁直徑）距離的限制，對(duì)鋼梁等加載設(shè)備提出了較高的要求，而且對(duì)場(chǎng)地條件要求苛刻，因此多數(shù)工程樁的承載力僅由已有的試驗(yàn)資料或根據(jù)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)確定，因而存在一定的工程隱患。還有，例如加載裝置的合理尺寸問(wèn)題：大體積加載橫梁的運(yùn)輸及吊裝費(fèi)用昂貴，如采用現(xiàn)場(chǎng)拼接，則存在諸多困難；而小體積加載橫梁的加載反力會(huì)對(duì)試驗(yàn)管樁的測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生較大影響，而且試驗(yàn)過(guò)程中存在安全隱患。

由于單樁抗拔靜載試驗(yàn)存在以上諸多條件的限制，工程建設(shè)的有關(guān)方均不愿意對(duì)建筑工程進(jìn)行大噸位樁基靜載試驗(yàn)，而是采用比較保守的安全儲(chǔ)備和樁身完整性檢測(cè)以取代大噸位樁基靜載試驗(yàn)，這無(wú)疑給工程建設(shè)造成了潛在的安全隱患。

目前，現(xiàn)有基樁抗拔靜載試驗(yàn)設(shè)備的檢測(cè)能力僅能實(shí)現(xiàn)小噸位抗拔靜載試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)場(chǎng)地的不同，抗拔靜載試驗(yàn)加載裝置采用油壓千斤頂，千斤頂?shù)陌惭b一般具有以下兩種形式：千斤頂置于支墩上或者主梁上（位于試驗(yàn)管樁正上方）以提供反力作用于試驗(yàn)管樁，在這兩種情況下，試驗(yàn)管樁端面周緣上的縱筋均需要通過(guò)焊接一段鋼筋后固定在主梁頂面上。但是，這兩種加載反力裝置的缺陷在于：⑴主梁位于試驗(yàn)管樁的上方，管樁上位于主梁正下方的縱筋需要向外彎折后才能焊接鋼筋，因此在進(jìn)行抗拔靜載試驗(yàn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生縱筋受力不均勻的現(xiàn)象，這將直接影響試驗(yàn)結(jié)果；⑵在試驗(yàn)時(shí)，外彎的縱筋會(huì)對(duì)樁身產(chǎn)生向外的拉力，易于損壞樁身，破壞管樁的完整性。如將以上兩種加載反力裝置應(yīng)用于大噸位基樁抗拔靜載試驗(yàn)中，由于難以保證在縱筋不發(fā)生大幅度彎折的前提下將大約60~80根的長(zhǎng)鋼筋穿至主梁上方固定，所以不能滿(mǎn)足大噸位基樁抗拔靜載試驗(yàn)對(duì)加載連接裝置的技術(shù)要求。

基樁自平衡法雖然較容易實(shí)現(xiàn)大噸位抗拔靜載試驗(yàn)，但是，目前該方法只能對(duì)試驗(yàn)樁進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)工程樁的驗(yàn)收則尚未被工程界所接受。基樁自平衡法采用試樁自身反力平衡的原理，具體是在樁端附近或者樁身某截面處預(yù)先埋設(shè)單層或多層荷載箱，試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)荷載箱對(duì)上、下段樁身施加荷載，從而迫使上段樁身上抬，使上段樁樁側(cè)摩阻力徐徐發(fā)揮，同時(shí)迫使下段樁下沉，使下段樁樁側(cè)阻力與樁端阻力徐徐發(fā)揮。此時(shí)，上下段樁身阻力大小相等、方向相反，隨著荷載箱壓力的不斷增加，試樁破壞，試驗(yàn)終止。但是，由于在實(shí)際工程中，工程樁穿越土層的多樣性和樁土承載體系構(gòu)成機(jī)制等，很難判斷出自平衡位置，而在實(shí)際工程中使用該方法時(shí)，大多是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定“平衡點(diǎn)”，如此容易產(chǎn)生誤差，導(dǎo)致荷載箱作用位置與樁的實(shí)際受力點(diǎn)不同，從而難以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

綜上所述，由于受反力平臺(tái)梁長(zhǎng)度和承載能力的限制，以及傳力連接裝置的限制，除了一些特定的試驗(yàn)樁外，尚未出現(xiàn)適合針對(duì)抗拔極限承載力達(dá)20000kN、樁徑2m左右的大噸位抗拔樁進(jìn)行基樁抗拔靜載試驗(yàn)的加載裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝快捷、使用方便、可重復(fù)使用、提高工程樁質(zhì)量、減少工程隱患的大噸位基樁抗拔靜載試驗(yàn)連接裝置，能夠充分地滿(mǎn)足基樁抗拔靜載試驗(yàn)的相關(guān)規(guī)范要求，可適用于樁徑2m左右、試驗(yàn)荷載20000kN的基樁抗拔靜載試驗(yàn)，并能為更高噸位的基樁抗拔靜載試驗(yàn)提供技術(shù)借鑒。

本發(fā)明的上述目的通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種大噸位基樁抗拔靜載試驗(yàn)連接裝置，其特征在于：它主要由立方體形中空殼體、用于與待測(cè)抗拔管樁上的縱筋連接的下連接桿、用于與加載反力裝置連接的上連接桿組成，所述下連接桿豎向設(shè)置在殼體底面上，所述下連接桿的設(shè)置位置與待測(cè)抗拔管樁上的縱筋上下相對(duì)應(yīng)，而所述上連接桿則豎向設(shè)置在殼體的頂面上。