CN204738324U - 一种群桩基础单桩竖向承载力检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种群桩基础单桩竖向承载力检测***。本实用新型主要由试验桩、反力锚固***、试验检测***组成；试验桩为群桩承台基础中心处基桩，试验桩包括承载试验段和后浇搭接段；反力锚固***由基桩周围工程桩和承台组成；试验检测***由加载***、变形监测***和自动控制***组成；加载***的液压加载装置安装在试验桩承载试验段顶端；变形监测***的变形监测仪器安装在承台侧面地面以上；变形监测仪器与承载试验段之间通过刚性杆刚性连接。本实用新型巧妙借用工程群桩承台基础作为反力锚固***，使用本实用新型测试桩基承载力成本低，不用调整原工程桩规格，试验结果直观可靠，加载设备可重复利用，试验桩可作为工程桩继续使用。

Description

一种群桩基础单桩竖向承载力检测***

技术领域

本实用新型涉及工程领域，尤其涉及一种群桩基础单桩竖向承载力检测***。

背景技术

桥梁桩基多采用群桩基础刚性承台作为桥墩上部结构的承载力支撑结构， 目前在进行桩基竖向承载力试验时，多采用堆载法、锚桩法和自平衡荷载法及高应变动测法。

堆载法缺点是所需静载配重体大、量大、配重平台和支架笨重，以至运输、安装、拆除工作量巨大，检测人员劳动强度极大、安全性差、检测时间很长、检测费用很高；且往往因运输、场地和自然条件的限制而无法进行正常检测。

锚桩法其采用的锚桩多为4根且同时受拉，载荷试验的值取决于4根锚桩的抗拔能力和反力架上堆载的重量，而当静载试验规格明显大于锚桩抗拔能力和堆载重量时就无法按所述方法进行试验了；因此，往往采用将原有工程桩进行规格加大后作为锚桩，这增加了桩基承载力试验的成本及时间，且锚桩的损坏也会比较严重。

自平衡法缺点是最大加载量为荷载箱上部土层桩侧负摩阻力，而实际桩承载力为桩侧正摩阻力和桩端阻力之和，造成换算后基桩承载力与试验值存在偏差，且平衡点位置准确选择也难于控制，往往造成试验失败主要原因同时试验加载装置位于基桩中下部，试验完成后不可回收重复利用。

高应变动测法缺点为理论原理与现场测试参数取值局限性造成结果偏差；桩头锤击力不易控制，力量一旦过大就会破坏桩的结构，且不适用于超长桩荷载试验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种群桩基础单桩竖向承载力检测***，用于测试桥梁群桩基础基桩的承载力。该***克服了现有桩基竖向承载力检测方法的不足，桩基检测结果接近真实情况，具有下列几个特点：（1）采用静载法；（2）桩顶竖向加载；（3）反力装置简单实用，（4）加载装置可回收重复利用；（5）试验操作简单，适用性强。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种群桩基础单桩竖向承载力检测***，主要由试验桩1、反力锚固***2、试验检测***3组成。

试验桩1为群桩承台22基础中心处基桩，由承载试验段1a和后浇搭接段1b两部分组成。承载试验段1a由钢筋笼12a和混凝土11a组成，承载试验段1a顶端预埋承压钢板13，用于试验桩1与承台22底的连接锚固。后浇搭接段1b由搭接钢筋笼12b和后浇混凝土11b组成。搭接钢筋笼12b两端分别焊接于承台22底承压锚固钢板23和试验桩1承载试验段1a顶端承压钢板13。后浇搭接段1b在完成承载力测试后再施工。

试验桩1中，后浇搭接段1b的搭接钢筋笼12b可用钢管筒代替，钢管筒既作为承载结构，又作为混凝土灌注模板结构。试验桩1承载试验段1a顶端钢护筒14（钻孔灌注冲击桩施工时需要在桩头部位埋置钢护筒，防止塌孔）不拆除，与承压钢板13、混凝土11a形成钢管混凝土结构，提高桩端抗压抗裂能力。

反力锚固***2由基桩周围工程桩21和桩顶的承台22组成。用于锚固的工程桩21通过桩身钢筋笼锚固于顶部承台22中。承台22底面中心预埋承压锚固钢板23，用于试验桩1与承台22的连接锚固。承压锚固钢板23通过锚固钢筋24锚固于承台22中。

试验检测***3由加载***33、变形监测***32和自动控制***31组成。试验检测***3在完成承载力测试后拆除。

加载***33包括储油箱33c、输油管道33b、油压表33d和液压加载装置33a。液压加载装置33a为千斤顶，安装在试验桩1承载试验段1a顶端，根据试验荷载大小和工作条件综合选择采用单个千斤顶或多个千斤顶并列。

变形监测***32包括变形监测仪器32a和刚性杆32b，变形监测仪器32a为千分表或百分表等装置。变形监测仪器32a安装在承台22侧面地面以上，方便观测。变形监测仪器32a与试验桩1承载试验段1a之间通过刚性杆32b刚性连接，因试验桩1承载试验段1a与刚性杆32b的变形同步，通过测量刚性杆32b的变形来实现对桩变形的监测。

自动控制***31由控制***31a和传感仪器31b组成，控制***31a通过传感器31b与加载***33和变形监测***32连接对其进行控制。

使用上述检测***测试桩基承载力的方法的步骤为：

步骤一：根据试验要求，选择合适群桩基础，要求承台22底置于地面上，群桩承台22基础双轴向对称布置，承台22满足刚性角要求。

步骤二：按常规方法施工桩基承台22，选择承台22中心处基桩为试验桩1，要求试验桩1承载试验段1a顶端距离承台22底有一定距离，满足液压加载装置33a安装空间。

步骤三：试验桩1承载试验段1a顶端与承台22底对应部位预埋承压钢板13和预埋承压锚固钢板23。

步骤四：承台22底开挖试验操作通道4，要求对群桩基础扰动干扰小，满足人工操作和试验装置布置空间。

步骤五：在试验桩1承载试验段1a顶端安装竖向液压加载装置33a，并安装与液压加载装置33a配套的储油箱33c，输油管道33b、油压表33d；承台22侧面安装变形监测仪器32a，变形监测仪器32a通过刚性杆32b与试验桩1承载试验段1a刚性连接。然后安装自动控制***31。

步骤六：按照既定的试验方案进行分级加载，完成加载试验。

步骤七：拆除试验检测***3，进行试验桩搭接段1b施工。分别焊接搭接钢筋笼12b两端于承台22底承压锚固钢板23和试验桩1承载试验段1a顶端承压钢板13，安装搭接段模板5，灌注混凝土11b完成桩头接桩。

步骤八：试验结束后回填承台22底操作通道4，进行承台22防护，完成试验。

相比现有技术，考虑铁路行业桥梁桩基多采用群桩基础刚性承台作为上部结构支撑结构，本实用新型巧妙借用工程群桩承台基础作为反力锚固***，提供的检测***测试桩基承载力，不调整原工程桩规格，试验结果直观可靠，加载设备可重复利用，试验桩可作为工程桩继续使用，试验成本低，经济效益好。

附图说明

图1是本实用新型试验示意图；

图2是本实用新型试验检测***安装示意图；

图3是本实用新型试验桩接桩原理图；

图4是本实用新型试验桩接桩组装图；

图5是本实用新型群桩基础平面布置示意图；

图中，1-试验桩，1a-承载试验段，11a-混凝土，12a-钢筋笼，13-承压钢板，14-钢护筒，1b-后浇搭接段，11b-后浇混凝土，12b-搭接钢筋笼，5-搭接段模板；2-反力锚固***，21-工程桩，22-承台，23-承压锚固钢板，24-锚固钢筋；3-试验检测***，31-自动控制***，31a-控制***，31b-传感仪器，32-变形监测***，32a-变形监测仪器，32b-刚性杆，33-加载***，33a-液压加载装置，33b-输油管道，33c-储油箱，33d-油压表，4-操作通道。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，这些说明便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

实施例1

一种群桩基础单桩竖向承载力检测***，其示意图如图1～图4所示，主要由试验桩1、反力锚固***2、试验检测***3组成。

试验桩1为群桩承台22基础中心处基桩，由承载试验段1a和后浇搭接段1b两部分组成。承载试验段1a由钢筋笼12a和混凝土11a组成，承载试验段1a顶端预埋承压钢板13，用于试验桩1与承台22底的连接锚固。后浇搭接段1b由搭接钢筋笼12b和后浇混凝土11b组成。搭接钢筋笼12b两端分别焊接于承台22底承压锚固钢板23和试验桩1承载试验段1a顶端承压钢板13。后浇搭接段1b在完成承载力测试后再施工。

试验桩1中，后浇搭接段1b的搭接钢筋笼12b可用钢管筒代替，钢管筒既作为承载结构，又作为混凝土灌注模板结构。试验桩1承载试验段1a顶端钢护筒14（钻孔灌注冲击桩施工时需要在桩头部位埋置钢护筒14，防止塌孔）不拆除，与承压钢板13、混凝土11a形成钢管混凝土结构，提高桩端抗压抗裂能力。

反力锚固***2由基桩周围工程桩21和桩顶的承台22组成。用于锚固的工程桩21通过桩身钢筋笼锚固于顶部承台22中。承台22底面中心预埋承压锚固钢板23，用于试验桩1与承台22的连接锚固。承压锚固钢板23通过锚固钢筋24锚固于承台22中。

试验检测***3由加载***33、变形监测***32和自动控制***31组成。试验检测***3在完成承载力测试后拆除。

加载***33包括储油箱33c、输油管道33b、油压表33d和液压加载装置33a。液压加载装置33a为千斤顶，安装在试验桩1承载试验段1a顶端，根据试验荷载大小和工作条件综合选择采用单个千斤顶或多个千斤顶并列。

变形监测***32包括变形监测仪器32a和刚性杆32b，变形监测仪器32a为千分表或百分表等装置。变形监测仪器32a安装在承台22侧面地面以上，方便观测。变形监测仪器32a与试验桩1承载试验段1a之间通过刚性杆32b刚性连接，因试验桩1承载试验段1a与刚性杆32b的变形同步，通过测量刚性杆32b的变形来实现对桩变形的监测。

自动控制***31由控制***31a和传感仪器31b组成，控制***31a通过传感器31b与加载***33和变形监测***32连接对其进行控制。

使用上述检测***测试桩基承载力的方法的步骤为：

步骤一：根据试验要求，选择合适群桩基础，要求承台22底置于地面上，群桩承台22基础双轴向对称布置（图5），承台22满足刚性角要求。

步骤二：按常规方法施工桩基承台22，选择承台22中心处基桩为试验桩1，要求试验桩1承载试验段1a顶端距离承台22底有一定距离，满足液压加载装置33a安装空间。

步骤三：试验桩1承载试验段1a顶端与承台22底对应部位预埋承压钢板13和预埋承压锚固钢板23。

步骤四：承台22底开挖试验操作通道4，要求对群桩基础扰动干扰小，满足人工操作和试验装置布置空间。

步骤五：在试验桩1承载试验段1a顶端安装竖向液压加载装置33a，并安装与液压加载装置33a配套的储油箱33c、输油管道33b、油压表33d；承台22侧面安装变形监测仪器32a，变形监测仪器32a通过刚性杆32b与试验桩1承载试验段1a刚性连接。然后安装自动控制***31。

步骤六：按照既定的试验方案进行分级加载，完成加载试验。

步骤七：拆除试验检测***3，进行试验桩搭接段1b施工。分别焊接搭接钢筋笼12b两端于承台22底承压锚固钢板23和试验桩1承载试验段1a顶端承压钢板13，安装搭接段模板5，灌注混凝土11b完成桩头接桩。

步骤八：试验结束后回填承台22底操作通道4，进行承台22防护，完成试验。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种群桩基础单桩竖向承载力检测***，其特征在于：主要由试验桩（1）、反力锚固***（2）、试验检测***（3）组成；

试验桩（1）为群桩承台（22）基础中心处基桩，试验桩（1）包括承载试验段（1a）；承载试验段（1a）由钢筋笼（12a）和混凝土（11a）组成，承载试验段（1a）顶端预埋承压钢板（13）；

反力锚固***（2）由基桩周围工程桩（21）和承台（22）组成；工程桩（21）通过桩身钢筋笼锚固于顶部承台（22）中；承台（22）底面中心预埋承压锚固钢板（23），承压锚固钢板（23）通过锚固钢筋（24）锚固于承台（22）中；

试验检测***（3）由加载***（33）、变形监测***（32）和自动控制***（31）组成；

加载***（33）包括储油箱（33c）、输油管道（33b）、油压表（33d）和液压加载装置（33a）；液压加载装置（33a）安装在试验桩（1）承载试验段（1a）顶端；

变形监测***（32）包括变形监测仪器（32a）和刚性杆（32b）；变形监测仪器（32a）安装在承台（22）侧面地面以上；变形监测仪器（32a）与试验桩（1）承载试验段（1a）之间通过刚性杆（32b）刚性连接；

自动控制***（31）由控制***（31a）和传感仪器（31b）组成，控制***（31a）通过传感器（31b）与加载***（33）和变形监测***（32）连接对其进行控制。

2.根据权利要求1所述的群桩基础单桩竖向承载力检测***，其特征在于：所述的试验桩（1）还包括后浇搭接段（1b），后浇搭接段（1b）由搭接钢筋笼（12b）和后浇混凝土（11b）组成；搭接钢筋笼（12b）两端分别焊接于承台（22）底承压锚固钢板（23）和试验桩（1）承载试验段（1a）顶端承压钢板（13）。

3.根据权利要求2所述的群桩基础单桩竖向承载力检测***，其特征在于：后浇搭接段（1b）的搭接钢筋笼（12b）用钢管筒代替。

4.根据权利要求1所述的群桩基础单桩竖向承载力检测***，其特征在于：试验桩（1）承载试验段（1a）顶端埋置的钢护筒（14）不拆除。

5.根据权利要求1所述的群桩基础单桩竖向承载力检测***，其特征在于：所述的液压加载装置（33a）为千斤顶。

6.根据权利要求1所述的群桩基础单桩竖向承载力检测***，其特征在于：所述的变形监测仪器（32a）为千分表或百分表。