[發明專利]預應力管樁樁端承載力測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201710612617.2
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107313472B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 王奎華;劉鑫;童魏烽
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟

本發明公開了一種預應力管樁樁端承載力測試裝置及方法，屬于測試設備領域。通過內有中空通道的錐形樁靴來實現空心預應力管樁樁端土的加固；通過樁端承載力測試裝置來實現預應力管樁樁端承載力的定量估計，從而更精確掌握施工完成后的預應力管樁的承載力特性。該方法原理簡單可靠，操作簡便，適用工況廣泛，受現場施工條件影響較小。

技術領域

本發明屬于測試設備領域，具體涉及一種用于預應力管樁樁端承載力測試裝置及方法。

背景技術

樁基工程作為工程建設中的一項重要環節，對整個工程的質量與經濟效益都有著舉足輕重的影響。在樁基工程中，預應力管樁具有質量穩定可靠、樁身混凝土強度高、耐錘打性好、施工周期短、對環境影響小、單位承載力造價低等優點，近幾年已被廣泛應用于建筑物和構筑物的基礎工程中。

但預應力管樁在實際工程施工過程由于施工方法不當，容易出現質量隱患，往往達不到所需要的效果，大量實踐資料表明，施工完成后預應力管樁其樁側摩阻力一般能夠滿足設計要求，但樁端阻力由于預應力管樁的上浮等原因容易出現比設計值偏低的情況，從而影響預應力管樁的安全正常使用。因此，開發一種能夠直接測試施工完成后的預應力管樁樁端承載力的裝置和方法對于保證基礎的安全使用尤為重要。

發明內容

考慮到施工完成后的預應力管樁其樁端承載力值容易出現偏低的情況，從而使得預應力管樁的承載力不滿足設計要求，因此需要盡可能的對樁端土進行加固，并發明一套用于預應力管樁樁端承載力測試的裝置和方法對其進行檢驗，以保證樁基的施工質量。

解決具體技術問題采用的技術方案是：

預應力管樁樁端承載力測試裝置，其包括預應力管樁樁身、錐形樁靴和內置承載力測試裝置，錐形樁靴分為嵌入部分和錐體部分，嵌入部分嵌于預應力管樁樁身底部使兩者連接為一體；所述的內置承載力測試裝置包括由流體驅動脹縮的膨脹囊和由流體驅動的千斤頂，膨脹囊以及千斤頂放置于預應力管樁樁身內部，且千斤頂頂于膨脹囊和錐形樁靴的嵌入部分之間；膨脹囊的囊腔以及千斤頂的流體入口分別通過管道連接至預應力管樁樁頂；所述膨脹囊在膨脹后能夠與預應力管樁樁身內腔形成用于為千斤頂提供反向推力的過盈配合。

作為優選，錐形樁靴中開設連通所述嵌入部分頂面以及側面底部的中空通道，用于通過通道進行樁底注漿。

作為優選，所述的流體為氣體和/或液體。

作為優選，所述的膨脹囊由位于中心的硬質柱體以及包裹于硬質柱體周向的囊體組成，所述的硬質柱體用于為千斤頂提供著力點。

本發明的另一目的在于提供一種利用所述預應力管樁樁端承載力測試裝置的樁端承載力測試方法，其步驟如下：

步驟1、在預應力管樁沉樁之前，將錐形樁靴的嵌入部分插裝至樁端，而后將組裝完成的預應力管樁沉入預定位置，然后根據設計及施工要求，通過錐形樁靴上預留的中空通道進行樁端土注漿加固的施工操作；

步驟2、將內置承載力測試裝置放入樁身空間內預定位置，而后通過與膨脹囊相連的管道向膨脹囊內注入流體，使其膨脹并壓緊于預應力管樁樁身內側，從而實現裝置的固定；而后通過與千斤頂相連的管道向千斤頂內注入流體，使其施加壓力于錐形樁靴并傳遞至樁端土中，從而得出樁端土的P-S曲線，由此得到預應力管樁的樁端承載力大小；

步驟3、測試完成后，通過管道將膨脹囊和千斤頂中的流體進行釋放，并將整個裝置從預應力管樁樁身內取出，以待進行下一組測試。

本發明的有益效果如下：

1.本發明的預應力管樁樁端承載力測試裝置和方法，可用于對施工完成后的預應力管樁的樁端承載力進行快速測試，而無需其他大型機械設備的輔助；

2.在預應力管樁樁端安裝帶有中空通道的錐形樁靴，可以在通過樁底注漿來實現對樁端土的加固，可在一定程度上提高樁端承載力；