CN101525886B - 大直径抗拔桩载荷试验方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大直径抗拔桩载荷试验方法，包括以下步骤：将试验用梁架设在抗拔桩上，千斤顶放置在试验用横梁上，在千斤顶的上表面放置，环形盘，环形盘中间设置支架，千斤顶的上表面与支架接触，环形盘的上端边缘呈弧形，在千斤面的下面放置拉力滑轮，将一根钢丝绳在环形盘和拉力滑轮之间穿绕，钢丝绳在环形盘上是对称穿过，穿绕好后将钢丝绳的两端固定在一起，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋，锚固筋与抗拔桩的钢筋固定，操作千斤顶，抗拔桩的钢筋开始均匀受到上拔力，进而在千斤顶向上力的作用下，使抗拔筋达到所能承受的最大载荷。本发明试验方法简单，试验装置结构简单，使用方便，能满足大直径抗拔桩竖向静荷载的试验要求。
Description
技术领域
本发明属于桩基静载荷试验领域，具体的说是涉及一种应用在抗拔桩的竖向静载荷试验的方法，还涉及该试验方法专用的装置。
背景技术
随着工业的迅速发展，建(构)筑物承受上拔荷载的情况愈来愈多。工程中承受上拔荷载或者承受竖向抗拔力的桩称为抗拔桩。抗拔桩属于工程桩基范畴，广泛应用于大副地下室抗浮、高耸建(构)筑物抗拔、海上码头平台抗拔、悬索桥和斜拉桥的锚桩基础、大型船坞底板的桩基础和静荷载试桩中的锚桩基础等。在工程建设中，抗拔桩的承载力已成为控制工程质量的一个非常重要的技术手段。单桩承载力的准确测试对于各类建筑物基础设计乃至上部结构的设计都起着举足轻重的作用。而单桩竖向抗拔桩静载荷试验是检测单桩竖向抗拔桩承载力最直观、最可靠的方法。本申请人于2008年12月24日申请的“抗拔桩载荷试验装置”，申请号为200820238810.0的实用新型专利，包括千斤顶，反力装置和试验用横梁，千斤顶放置在试验用横梁上，千斤顶的上表面与传力装置的下表面接触，千斤顶的下面设拉力滑轮，所述的传力装置由万用传力盘和钢丝绳构成，钢丝绳对称穿过反力装置和拉力滑轮，钢丝绳的两端固定在一起，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋。该实用新型解决了现有的施加荷载设备装置很难或不能满足设计、使用要求的缺陷。但是该实用新型适合普通的或者小型的抗拔桩作载荷实验用，对大直径抗拔桩作载荷试验时，制造成与大直径抗拔桩相对应的万用传力盘时，制造成本大，该实用新型用在大直径抗拔桩试验时，实验数据易失真或者装置易遭到破坏，使用不灵活，而且携带也不方便。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述不足提供一种大直径抗拔桩载荷试验方法及其装置，解决了大直径抗拔桩试验数据失真或者装置易遭到破坏的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种大直径抗拔桩载荷试验方法，包括以下步骤：
①根据抗拔桩选择适应的试验用横梁，将试验用横梁架设在抗拔桩上；
②将千斤顶放置在试验用横梁上；
③在千斤顶的上表面放置万用传力盘，所述的万用传力盘是环形盘，环形盘中间设置支架，千斤顶的上表面与支架接触，环形盘的上端边缘呈弧形；
④在千斤顶的下面放置拉力滑轮，将一根钢丝绳在万用传力盘和拉力滑轮之间穿绕，钢丝绳在万用传力盘上是对称穿过，穿绕好后将钢丝绳的两端固定在一起，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋，锚固筋与抗拔桩的钢筋固定；
⑤操作千斤顶，抗拔桩的钢筋开始均匀受到上拔力，进而在千斤顶向上力的作用下，使抗拔筋达到所能承受的最大载荷。
上述大直径抗拔桩载荷试验方法，步骤①中试验用横梁的中心点、步骤③中千斤顶的上表面中心点、万用传力盘的中心点和抗拔桩的中心点在同一轴线上。
上述大直径抗拔桩载荷试验方法，步骤③所述的环形盘由内环和外环组成，步骤④中在锚固筋上还设置有锚具，锚具与大直径抗拔桩的钢筋固定。
上述大直径抗拔桩载荷试验方法，步骤④是将一根钢丝绳在环形盘的外环与拉力滑轮之间穿绕。
上述大直径抗拔桩载荷试验方法，步骤④是将一根钢丝绳在环形盘的内环与拉力滑轮之间穿绕。
上述大直径抗拔桩载荷试验方法，步骤④是将一根钢丝绳在环形盘的支架与拉力滑轮之间穿绕。
上述大直径抗拔桩载荷试验方法所用的装置，包括千斤顶，反力装置和试验用横梁，千斤顶放置在试验用横梁上，千斤顶的上表面与反力装置的下表面接触，千斤顶的下面设拉力滑轮，所述的反力装置由万用传力盘和一根钢丝绳构成，钢丝绳穿绕在万用传力盘和拉力滑轮之间，钢丝绳在万用传力盘上对称穿过，将钢丝绳的两端固定在一起，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋，所述的万用传力盘是环形盘，环形盘中间设置支架，千斤顶的上表面与支架接触，钢丝绳穿绕在环形盘和拉力滑轮之间，环形盘的上端边缘呈弧形。
上述大直径抗拔桩载荷试验装置，环形盘支架的上端边缘呈弧形，在锚固筋上设置锚具。
上述大直径抗拔桩载荷试验装置，环形盘由内环和外环组成。
上述大直径抗拔桩载荷试验装置，钢丝绳穿绕在环形盘的外环和拉力滑轮之间或者钢丝绳穿绕在环形盘的内环和拉力滑轮之间或者钢丝绳穿绕在环形盘的支架和拉力滑轮之间中的任一种。
本发明大直径抗拔桩载荷试验方法简单，可以使抗拔桩的钢筋均匀受到上拔荷载，以得到准确测得抗拔桩的各力学参数，该试验方法是将锚固筋与抗拔桩的钢筋固定在一起，千斤顶牢固的放在试验用横梁上，千斤顶的上表面顶住万用传力盘的环形盘的支架的下端，这样千斤顶上的力通过万用传力盘传到钢丝绳上，再通过钢丝绳传递到单桩钢筋上，起初阶段，钢丝绳随着各个着力点的逐渐受力而逐渐被拉紧，由于是一根钢丝绳在万用传力盘的环形盘与拉力滑轮间穿绕，因此在拉紧的过程中钢丝绳在环形盘与拉力轮间不断的调整长度直至每个抗拔桩的钢筋开始均匀受到上拔力，进而在千斤顶的向上力的作用下，使抗拔桩达到所能承受的最大载荷，万用传力盘的环形盘和支架的上端边缘呈弧形，这样千斤顶向上顶时，就会使穿过环形盘或者穿过支架的钢丝绳的应力不至于集中在某一点，从而延长钢丝绳的使用寿命。根据不同的抗拔桩，本发明钢丝绳的穿过方法不同，特大直径抗拔桩可以在环形盘的外环与拉力滑轮间穿绕，一般大直径抗拔桩可以在环形盘的内环与拉力滑轮间穿绕，小直径抗拔桩还可以在支架与拉力滑轮间穿绕，总之可以根据不同直径的抗拔桩，选用不同的穿绕方式。本发明借助简单的方法就可以使大直径抗拔桩的钢筋均匀受到上拔荷载，以得到准确测得抗拔桩的各力学参数。且本发明试验方法简单，试验装置结构简单，使用方便，能够满足不同直径抗拔桩竖向静荷载试验的要求，特别能满足大直径抗拔桩竖向静荷载的试验要求，由于万用传力盘是环形盘中间加设支架，节约了原材料，降低了制造成本。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是图1万用传力盘的结构示意图；
图3是万用传力盘的环形a-a处截面放大示意图；
图4是万用传力盘支架的截面放大示意图。
具体实施方式
一种大直径抗拔桩载荷试验方法，包括以下步骤：
①根据抗拔桩选择适应的试验用横梁，将试验用横梁架设在抗拔桩上；
②将千斤顶放置在试验用横梁上；
③在千斤顶的上表面放置万用传力盘，所述的万用传力盘是环形盘，环形盘中间设置支架，千斤顶的上表面与支架接触，环形盘的上端边缘呈弧形；
④在千斤顶的下面放置拉力滑轮，将一根钢丝绳穿过万用传力盘和拉力滑轮，钢丝绳在万用传力盘上对称穿过，将钢丝绳的两端固定在一起，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋，锚固筋与抗拔桩的钢筋固定；
⑤操作千斤顶，抗拔桩的钢筋开始均匀受到上拔力，进而在千斤顶向上力的作用下，使抗拔筋达到所能承受的最大载荷。
上述大直径抗拔桩载荷试验方法，步骤①中试验用横梁的中心点、步骤③中千斤顶的上表面中心点、万用传力盘的中心点和抗拔桩的中心点在同一轴线上。
上述大直径抗拔桩载荷试验方法，步骤③所述的环形盘由内环和外环组成，步骤④中在锚固筋上还设置有锚具，锚具与大直径抗拔桩的钢筋固定。
上述大直径抗拔桩载荷试验方法，步骤④是将一根钢丝绳在环形盘的内环与拉力滑之间穿绕或者步骤④是将一根钢丝绳在环形盘的外环与拉力滑之间穿绕或者步骤④是将一根钢丝绳在环形盘的支架与拉力滑之间穿绕。
如果抗拔桩的直径特别大可以在试验用横梁上用同样的两个、三个或者更多个千斤顶，多个千斤顶以通过万用传力盘的中心点和抗拔桩的中心点的直线为轴线对称分布，这样对千斤顶同步施加力，同步千斤顶可以均匀上升施加载荷，从而达到实验的目的。
如图1、图2、图3和图4所示的大直径抗拔桩载荷试验装置，包括千斤顶3，反力装置和试验用横梁4，千斤顶3放置在试验用横梁4上，千斤顶3的上表面与反力装置4的下表面接触，千斤顶3的下面设拉力滑轮7，所述的反力装置由万用传力盘1和一根钢丝绳2构成，万用传力盘1是环形盘，环形盘由内环11和外环10组成，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋8，锚固筋8上设置锚具5，锚具与大直径抗拔桩6的钢筋固定在一起，环形盘中间设置支架9，所述环形盘和支架的上端边缘呈弧形，千斤顶3的上表面与支架9接触，钢丝绳2在环形盘的外环10和拉力滑轮7之间穿绕，钢丝绳在万用传力盘1上对称穿过，穿绕完后将钢丝绳的两端固定在一起。
本发明装置还可以根据不同的抗拔桩，钢丝绳的穿绕方法不同，可以在万用传力盘的外环和拉力滑轮间穿绕，也可以在万用传力盘的内环与拉力滑轮间穿绕，还可以在万用传力盘的支架上穿绕，只要在万用传力盘上对称穿绕都能实现测试的目的。
本发明装置的试验用横梁的中心点、千斤顶的上表面中心点、万用传力盘的中心点和抗拔桩的中心点在同一轴线上，能够使测出的数据更加精确。
对特别大直径的抗拔桩作载荷实验时，还可以用同样的两个千斤顶、三个千斤顶、四个千斤顶或者更多个千斤顶，同步千斤顶应以通过万用传力盘的中心点和大直径抗拔桩的中心点的直线为轴线对称分布在实验用横梁上，对千斤顶同步施加压力，同步千斤顶能够均匀上升施加载荷从而实现大直径抗拔桩载荷的实验目的。
本发明的工作原理如下：根据抗拔桩的情况，在万用传力盘上与拉力滑轮间用一根钢丝绳对称穿绕，将抗拔桩的钢筋焊接在锚固筋上，千斤顶牢固的放在试验用横梁上，千斤顶的上表面顶住万用传力盘的下表面的中心位置，这样千斤顶上的力通过万用传力盘传到钢丝绳上，再通过钢丝绳传递到单桩钢筋上，起初阶段，钢丝绳随着各个着力点的逐渐受力而逐渐被拉紧，直至每个抗拔桩的钢筋开始均匀受到上拔力，这样反力作用力的方向与桩头上钢筋的拉拔力方向一致，进而在千斤顶的向上力的作用下，使抗拔桩达到所能承受的最大载荷，本发明借助简单的方法就可以使大直径抗拔桩的钢筋均匀受到上拔荷载，以得到准确测得抗拔桩的各力学参数。
Claims (9)
1.一种大直径抗拔桩载荷试验方法，包括以下步骤：
①根据抗拔桩选择适应的试验用横梁，将试验用横梁架设在抗拔桩上；
②将千斤顶放置在试验用横梁上；
③在千斤顶的上表面放置万用传力盘，所述的万用传力盘是环形盘，环形盘中间设置支架，千斤顶的上表面与支架接触，环形盘的上端边缘呈弧形；
④在千斤顶的下面放置拉力滑轮，将一根钢丝绳在万用传力盘和拉力滑轮之间穿绕，钢丝绳在万用传力盘上是对称穿过，穿绕好后将钢丝绳的两端固定在一起，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋，锚固筋与抗拔桩的钢筋固定；
⑤操作千斤顶，抗拔桩的钢筋开始均匀受到上拔力，进而在千斤顶向上力的作用下，使抗拔筋达到所能承受的最大载荷。
2.根据权利要求1所述的大直径抗拔桩载荷试验方法，其特征是：步骤①中试验用横梁的中心点、步骤③中千斤顶的上表面中心点、万用传力盘的中心点和抗拔桩的中心点在同一轴线上。
3.根据权利要求2所述的大直径抗拔桩载荷试验方法，其特征是：步骤③所述的环形盘由内环和外环组成，步骤④中在锚固筋上还设置有锚具，锚具与大直径抗拔桩的钢筋固定。
4.根据权利要求3所述的大直径抗拔桩载荷试验方法，其特征是：步骤④是将一根钢丝绳在环形盘的外环与拉力滑轮之间穿绕。
5.根据权利要求3所述的大直径抗拔桩载荷试验方法，其特征是：步骤④是将一根钢丝绳在环形盘的内环与拉力滑轮之间穿绕。
6.根据权利要求3所述的大直径抗拔桩载荷试验方法，其特征是：步骤④是将一根钢丝绳在环形盘的支架与拉力滑轮之间穿绕。
7.如权利要求1所述的大直径抗拔桩载荷试验方法所用的装置，包括千斤顶，反力装置和试验用横梁，千斤顶放置在试验用横梁上，千斤顶的上表面与反力装置的下表面接触，千斤顶的下面设拉力滑轮，所述的反力装置由万用传力盘和一根钢丝绳构成，钢丝绳穿绕在万用传力盘和拉力滑轮之间，钢丝绳在万用传力盘上对称穿过，将钢丝绳的两端固定在一起，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋，其特征是：所述的万用传力盘是环形盘，环形盘中间设置支架，千斤顶的上表面与支架接触，钢丝绳穿绕在环形盘和拉力滑轮之间，环形盘的上端边缘呈弧形。
8.根据权利要求7所述的大直径抗拔桩载荷试验装置，其特征是：环形盘支架的上端边缘呈弧形，在锚固筋上设置锚具。
9.根据权利要求8所述的大直径抗拔桩载荷试验装置，其特征是：环形盘由内环和外环组成。
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Assignee: Capital of Henan Institute of Science Experiment Co., Ltd. Assignor: Guan Xicai Contract record no.: 2012410000020 Denomination of invention: Major diameter uplift pile loading test method and device thereof Granted publication date: 20100825 License type: Exclusive License Open date: 20090909 Record date: 20120320 |
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