[發明專利]一種靜壓高強預應力混凝土管樁樁身應力測試方法

在審

• 申請號: 201310474553.6
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103485373A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 白曉宇;張明義;張亞妹;閆楠
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張世功

1.一種靜壓高強預應力混凝土管樁樁身應力測試方法，其特征在于在靜壓高強預應力混凝土管樁樁身應力測試裝置實現應力測試，其具體工藝過程為：

（1）、在高強預應力混凝土管樁的外壁沿軸線劃一直線，然后沿劃好的直線切割淺槽，并根據測試巖土層的位置在淺槽內確定光纖Bragg光柵傳感器的植入位置，光纖Bragg光柵傳感器距離高強預應力混凝土管樁的兩端均留出25cm的距離，避開高強預應力混凝土管樁的金屬端頭板；

（2）、根據光纖Bragg光柵傳感器的位置，將光纖Bragg光柵傳感器與鎧裝光纜按準分布式熔接串聯起來，在淺槽內植入串聯好的光纖Bragg光柵傳感器后用環氧樹脂混合物封裝保護，鎧裝光纜通過樁身鉆孔引出；

（3）、串聯好的光纖Bragg光柵傳感器后用環氧樹脂混合物封裝兩個小時后，檢查光纖Bragg光柵傳感器的成活率，成活率不低于90%；

（4）、用回轉吊車起吊高強預應力混凝土管樁，使高強預應力混凝土管樁落入靜力壓樁機的夾樁機孔中進入工作位置，并將樁身鉆孔引出的鎧裝光纜接入數據采集系統，檢查設備連接是否完好；

（5）、靜力壓樁機的樁箍將高強預應力混凝土管樁夾緊，依靠靜力壓樁機的壓樁油缸活塞實現高強預應力混凝土管樁的貫入，在貫入過程中記錄光纖Bragg光柵傳感器的波長變化和靜力壓樁機的壓樁力，利用公式Δλ_B=Δλ_B^ε+Δλ_B^t=λ_B（Κ_εΔε_x+Κ_tΔt）反算高強預應力混凝土管樁的應力變化，從而得到高強預應力混凝土管樁的樁身軸力、側摩阻力和樁端阻力，其中，Δλ_B為應變和溫度共同作用時光纖Bragg光柵傳感器中心波長變化量；Δλ_B^ε為光纖Bragg光柵傳感器受到拉力或者壓力作用時，中心波長變化量；Δλ_B^t為溫度發生變化時，光纖Bragg光柵傳感器中心波長變化量；λ_B為不受外力、溫度為0時光柵的初始波長；Κ_ε為光纖Bragg光柵傳感器應變靈敏系數；Δ_εx為軸向應變改變量；Κ_t為光纖Bragg光柵傳感器溫度敏感系數；Δ_t為溫度變化量。

2.根據權利要求1所述的靜壓高強預應力混凝土管樁樁身應力測試方法，其特征在于涉及的靜壓高強預應力混凝土管樁樁身應力測試裝置主體結構包括高強預應力混凝土管樁、光纖Bragg光柵傳感器、鎧裝光纜、數據采集系統和樁身鉆孔；采用靜壓法施工的高強預應力混凝土管樁內切割制有淺槽，光纖Bragg光柵傳感器和鎧裝光纜按準分布式熔接串聯，串聯的光纖Bragg光柵傳感器和鎧裝光纜植入高強預應力混凝土管樁的淺槽內并用環氧樹脂混合液進行封裝保護，光纖Bragg光柵傳感器在高強預應力混凝土管樁的位置根據需要測試的土層標高進行布設；高強預應力混凝土管樁的頂部內側開制有樁身鉆孔，鎧裝光纜通過樁身鉆孔引出與數據采集系統連通，數據采集系統采用市售的光纖光柵解調儀。