CN103452146A - 一种超大吨位静载试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超大吨位静载试验装置，包括压重平台组件、用于支撑该压重平台组件的支撑组件、设于压重平台组件下方的桩帽和载荷施加及测量组件，载荷施加及测量组件位于压重平台组件和桩帽之间；支撑组件包括设于地基的混凝土板、设于该混凝土板上的混凝土垫块和设于该混凝土垫块上的垫梁；压重平台组件包括设于载荷施加及测量组件上方的主梁、设于该主梁上的分布梁和设于该分布梁上的混凝土块；主梁与垫梁平行放置，分布梁和主梁垂直放置，分布梁的两端设于垫梁上。本发明采用以上结构，提供一种用作30000kN～50000kN静载试验的装置，该装置能减少现场准备工作量，节约时间和成本，减少建筑垃圾，且可安全可靠地完成试验工作。

Description

一种超大吨位静载试验装置
技术领域
本发明涉及一种建筑工程基桩静载试验领域中的装置，具体涉及一种超大吨位静载试验装置。
背景技术
混凝土灌注桩等桩型现已广泛地应用于建筑工程、桥梁工程、铁路工程、市政工程等领域的基础工程中。根据国家规范要求，需对工程桩抽取一定比例进行承载力试验，以评定桩基的承载能力。静载试验因其试验结果直观、可靠，得到了广泛的应用。由于大直径桩的承载力高达30000kN～50000kN，传统的静载试验装置难以满足试验要求
发明内容
本发明的目的在于提供了一种超大吨位静载试验装置，解决了传统的静载试验装置无法满足30000kN～50000kN荷载范围的静载试验需求的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种超大吨位静载试验装置，包括压重平台组件、用于支撑该压重平台组件的支撑组件、设于压重平台组件下方的桩帽和载荷施加及测量组件，载荷施加及测量组件位于压重平台组件和桩帽之间；支撑组件包括设于地基的混凝土板、设于该混凝土板上的混凝土垫块和设于该混凝土垫块上的垫梁；压重平台组件包括设于载荷施加及测量组件上方的主梁、设于该主梁上的分布梁和设于该分布梁上的混凝土块；主梁与垫梁平行放置，分布梁和主梁垂直放置，分布梁的两端设于垫梁上。
进一步，所述主梁为变截面主梁，在主梁的中部位置处设有加强腹板和/或第一加强翼板。
进一步，每根所述主梁为可承受12000kN以上的荷载的主梁；最大试验荷载为30000kN～40000kN时选用4根以上主梁，最大试验荷载为40000kN～50000kN时选用5根以上主梁。
进一步，所述分布梁为变截面分布梁，在分布梁的中部位置处设有第二加强翼板。
进一步，所述载荷施加及测量组件由同一规格的若干个千斤顶并联油路后构成，该千斤顶均匀分布在所述桩帽上。
进一步，所述千斤顶为650吨的千斤顶，最大试验荷载为30000kN时采用6个千斤顶并联，最大试验荷载为30000kN～40000kN时采用8个千斤顶并联，最大试验荷载为40000kN～50000kN时采用10个千斤顶并联。
进一步，所述混凝土板采用现场浇注的方式制成，混凝土板内部设有用于加强的构造钢筋。
进一步，所述主梁长12m，主梁的截面尺寸为1.35m×0.65m，采用Q345钢材制成；所述分布梁长14米，截面尺寸为1.35m×0.65m，采用Q345钢材制成；所述混凝土垫块尺寸为2×1×0.8m，采用C30混凝土制成；所述垫梁长12m，截面尺寸为0.8×0.6m，采用Q345钢材制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明的目的在于提供一种用作30000kN～50000kN静载试验的装置，该装置能减少现场准备工作量，节约时间和成本，减少建筑垃圾，且可安全可靠地完成试验工作；
2、本发明采用可重复利用的垫梁、混凝土垫块及需现场浇注的混凝土板组合而成的支撑组件，减少了现场准备工作量，解决了重物平台的支撑问题；
3、发明在满足安全性的前提下，有效控制了主梁及分布梁的尺寸和重量，达到方便运输及提高吊装安全性的目的；
4、利用本发明的静载试验装置，在试验桩及桩帽施工完成并达到试验龄期后，可对极限承载力30000kN～50000kN的试验桩进行单桩竖向抗压静载试验，达到测试试验桩竖向抗压承载力的目的，本试验装置安全可靠，便于吊装运输及组合应用。
附图说明
图1是本发明一种超大吨位静载试验装置实施例的结构示意图；
图2是图1沿着A-A方向的剖面示意图；
图3是图1沿着B-B方向的剖面示意图；
图4是图1中主梁的结构示意图；
图5是图4沿着C-C方向的剖面示意图；
图6是图4沿着D-D方向的剖面示意图；
图7是图4沿着E-E方向的剖面示意图；
图8是图1中分布梁的结构示意图；
图9是图8沿着F-F方向的剖面示意图；
图10是图8沿着G-G方向的剖面示意图；
图中，1-压重平台组件；11-主梁；111-主梁的中部位置；112-加强腹板；113-第一加强翼板；114-第一腹板；115-第一翼板；116-第一吊耳；117-第一肋板；12-分布梁；121-分布梁的中部位置；122-第二加强翼板；123-第二翼板；124-第二腹板；126-第二吊耳；125-第二肋板；13-混凝土块；2-支撑组件；21-混凝土板；22-混凝土垫块；23-垫梁；3-桩帽；4-载荷施加及测量组件；41-千斤顶；5-地基；6-试验桩。
具体实施方式
如图1至图3所示实施例一种超大吨位静载试验装置，包括压重平台组件1、用于支撑该压重平台组件1的支撑组件2、设于压重平台组件1下方的桩帽3和载荷施加及测量组件4，载荷施加及测量组件4位于压重平台组件1和桩帽3之间且放置在桩帽3上；支撑组件2包括设于地基5的混凝土板21、设于该混凝土板21上的混凝土垫块22和设于该混凝土垫块22上的垫梁23；压重平台组件1包括设于载荷施加及测量组件4上方的主梁11、设于该主梁11上的分布梁12和设于该分布梁12上的混凝土块13，主梁11与垫梁23平行放置，分布梁12和主梁11垂直放置，分布梁12的两端设于垫梁23上，主梁11两端可通过主梁垫块（未示出）支撑在地基5上。主梁11、分布梁12及混凝土块13组成试验的荷重。
本实施例采用以上结构，提供一种用作30000kN～50000kN静载试验的装置，该装置能减少现场准备工作量，节约时间和成本，减少建筑垃圾，且可安全可靠地完成试验工作。
根据主梁11实际的受力特点采用变截面设计，以减轻其自重，即在主梁11受力大的中部位置加大截面刚度，受力小的端部位置减小截面刚度。
如图4至图7所示，本实施例中的主梁11为变截面主梁，在主梁的中部位置111处，在长度L4范围内，主梁11在在原有第一翼板115的基础上设有第一加强翼板113；在长度L3范围内，主梁11在原有第一翼板115的基础上设有第一加强翼板113，且在原有第一腹板114的基础上设有加强腹板112。采用以上结构，每根主梁11可承受12000kN以上的荷载，可根据试验荷载值选择不同数量的主梁组合使用。例如，最大试验荷载为30000kN时选用3根主梁11，最大试验荷载为30000kN～40000kN时选用4根主梁11，最大试验荷载为40000kN～50000kN时选用5根主梁11。
本实施例中的主梁11呈沿着径向中轴线X-X对称的结构，每根主梁长L1，L1为12m，截面尺寸为H1×S1，H1为1.35m，S1为0.65m，采用Q345钢材制成。加强腹板112长L3为5m，第一加强翼板长L4为6.8m。主梁11还设有第一吊耳116和第一肋板117。
根据分布梁12实际的受力特点采用变截面设计，以减轻其自重，即在分布梁12受力大的中部位置加大截面刚度，受力小的端部位置减小截面刚度。
故如图8至图10所述所示，本实施例中的分布梁12为变截面分布梁，在分布梁的中部位置121处，分布梁12在原有第二翼板123的基础上设有第二加强翼板122。本实施例中分布梁12呈沿着径向中轴线Y-Y对称的结构，每根分布梁12长L2，L2为14米，截面尺寸为H2×S2，H2为1.35m，S2为0.65m，采用Q345钢材。本实施例共需12条分布梁12，每米放置1条。分布梁12还设有第二腹板124、第二吊耳126和第二肋板125。
本实施例在满足安全性的前提下，有效控制了主梁及分布梁的尺寸和重量，达到方便运输及提高吊装安全性的目的。
本实施例中的载荷施加及测量组件4由同一规格的若干个千斤顶41并联油路后构成，该千斤顶41均匀分布在桩帽3上（例如对称放置在桩帽3上）。若千斤顶41为650吨的千斤顶，最大试验荷载为30000kN时采用6个千斤顶并联，最大试验荷载为30000kN～40000kN时采用8个千斤顶并联，最大试验荷载为40000kN～50000kN时采用10个千斤顶并联。
本实施例中的混凝土垫块21尺寸为2m×1m×0.8m，采用C30混凝土制成，共需24块，每边12块，每米放置1块。垫梁23长12m，截面尺寸为0.8m×0.6m，采用Q345钢材制成，共需2条。混凝土垫块21和垫梁23可重复利用，使现场准备工作量减小。本实施例采用可重复利用的垫梁、混凝土垫块及需现场浇注的混凝土板组合而成的支撑组件，减少了现场准备工作量，解决了重物平台的支撑问题。
混凝土板21采用现场浇注的方式制成，混凝土板21内部按构造要求设有用于加强的构造钢筋（未示出）。每个混凝土板21的尺寸为13m×3.68m×0.20m，共需浇注2块板。桩帽3需根据试验荷载及试验桩6的情况由专业人员进行设计，以满足试验要求。地基5需根据实际堆载情况进行验算，必要时需进行工程处理以满足试验要求。
本实施例一种超大吨位静载试验装置的其它结构参见现有技术。
作为对本实施例的进一步说明，现说明其工作原理：将试验桩6置于桩帽3下，试验前主梁11与其下方的千斤顶41及其上方的分布梁12均保持一定间距；试验开始后千斤顶41顶升主梁11至接触分布梁12；混凝土块13逐层对称堆放在分布梁12上，根据试验的荷载要求，堆放完混凝土块13后，即可根据规范要求进行静载试验。
利用本实施例，在试验桩6及桩帽3施工完成并达到试验龄期后，可对极限承载力30000kN～50000kN的试验桩6进行单桩竖向抗压静载试验，达到测试试验桩6竖向抗压承载力的目的，实施例安全可靠，便于吊装运输及组合应用。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，或这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (8)

1.一种超大吨位静载试验装置，其特征在于：包括压重平台组件、用于支撑该压重平台组件的支撑组件、设于压重平台组件下方的桩帽和载荷施加及测量组件，载荷施加及测量组件位于压重平台组件和桩帽之间；支撑组件包括设于地基的混凝土板、设于该混凝土板上的混凝土垫块和设于该混凝土垫块上的垫梁；压重平台组件包括设于载荷施加及测量组件上方的主梁、设于该主梁上的分布梁和设于该分布梁上的混凝土块；主梁与垫梁平行放置，分布梁和主梁垂直放置，分布梁的两端设于垫梁上。
2.如权利要求1所述的超大吨位静载试验装置，其特征在于：所述主梁为变截面主梁，在主梁的中部位置处设有加强腹板和/或第一加强翼板。
3.如权利要求2所述的超大吨位静载试验装置，其特征在于：每根所述主梁为可承受12000kN以上的荷载的主梁；最大试验荷载为30000kN～40000kN时选用4根以上主梁，最大试验荷载为40000kN～50000kN时选用5根以上主梁。
4.如权利要求1所述的超大吨位静载试验装置，其特征在于：所述分布梁为变截面分布梁，在分布梁的中部位置处设有第二加强翼板。
5.如权利要求1所述一种超大吨位静载试验装置，其特征在于：所述载荷施加及测量组件由同一规格的若干个千斤顶并联油路后构成，该千斤顶均匀分布在所述桩帽上。
6.如权利要求5所述的超大吨位静载试验装置，其特征在于：所述千斤顶为650吨的千斤顶，最大试验荷载为30000kN时采用6个千斤顶并联，最大试验荷载为30000kN～40000kN时采用8个千斤顶并联，最大试验荷载为40000kN～50000kN时采用10个千斤顶并联。
7.如权利要求1所述的超大吨位静载试验装置，其特征在于：所述混凝土板采用现场浇注的方式制成，混凝土板内部设有用于加强的构造钢筋。
8.如权利要求1至7任意一项所述的超大吨位静载试验装置，其特征在于：所述主梁长12m，主梁的截面尺寸为1.35m×0.65m，采用Q345钢材制成；所述分布梁长14米，截面尺寸为1.35m×0.65m，采用Q345钢材制成；所述混凝土垫块尺寸为2m×1m×0.8m，采用C30混凝土制成；所述垫梁长12m，截面尺寸为0.8m×0.6m，采用Q345钢材制成。
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