CN110409519B - 超大直径端承桩承载力的检验装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超大直径端承桩承载力的检验装置及检测方法，该装置包括若干个传力柱环撑(8)、填充物(9)、传力柱(10)、护壁或孔壁(11)和检验组件；传力柱(10)同轴置于桩基持力层(14)上，传力柱(10)位于护壁或孔壁(11)内并与护壁或孔壁(11)之间形成空腔；若干个传力柱环撑(8)间隔设置在空腔内，且相邻两个传力柱环撑(8)之间的空腔内设有填充物(9)；检验组件设置在传力柱(10)的顶部。本发明用小直径的传力柱静载试验替代大直径桩基静载试验，可以切实解决超大直径灌注桩的桩基承载力检验问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程施工技术领域，尤其涉及一种超大直径端承桩承载力的检验装置及检验方法。
背景技术
端承桩是上部结构荷载主要由桩端阻力承受的桩，它穿过软弱土层，打入深层坚实土壤或基岩的持力层中，打桩时主要控制最后贯入度，入土标高作参考。在建筑工程施工领域中，端承桩的承载力，即桩基持力层的承载力对建筑施工起着至关重要的作用。
目前，工程现场采用大型桩基检验设备对端承桩的承载力进行检验，但大型桩基检验设备体积大，成本高，一些小型或成本较低的工程现场无法配备专业的大型桩基检验设备。
现有技术端承桩的承载力的检验方法是将加载块通过反力梁经千斤顶置于基桩的顶部，千斤顶通过油泵控制顶升和下降。基桩的顶部周围安装有临时支撑墙，反力梁通过临时支撑墙支撑，便于加载块的加载和卸载。但该检验方法在检验大直径端承桩时需要直接在基桩上进行静载试验，检验难度高，进度慢，操作不方便，且很多建筑现场并不具备进行大直径桩基检验的条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用简易可行的深层平板荷载试验，用小直径的传力柱静载试验替代大直径桩基静载试验，可以切实解决超大直径灌注桩的桩基承载力检验问题。
本发明是这样实现的：
一种超大直径端承桩承载力的检验装置，包括若干个传力柱环撑、填充物、传力柱、护壁或孔壁和检验组件；传力柱同轴置于桩基持力层上，传力柱位于护壁或孔壁内并与护壁或孔壁之间形成空腔；若干个传力柱环撑间隔设置在空腔内，且相邻两个传力柱环撑之间的空腔内设有填充物；检验组件设置在传力柱的顶部。
所述的传力柱包括钢管混凝土柱体、聚四氟乙烯板和镀锌铁皮，聚四氟乙烯板包裹在钢管混凝土柱体的表面，镀锌铁皮包裹在聚四氟乙烯板的表面。
所述的填充物为细砂。
一种超大直径端承桩承载力的检验方法，包括以下步骤：
步骤1：通过有限元计算方法模拟工况，对比采用不同直径的传力柱进行静载检验的结果与实际桩静载检验的理论结果，确定传力柱的直径；
步骤2：根据桩基持力层的设计承载力确定检验时加载的最大载荷；
步骤3：通过结构计算，验算传力柱的参数信息；
步骤4：制作传力柱；
步骤5：传力柱的底部固定在桩基持力层上；
步骤6：填充传力柱与护壁或孔壁之间的空腔；
步骤7：将检验组件安装在传力柱的顶部，采用检验组件检验桩基持力层的承载力，实现超大直径端承桩静载检验。
所述的步骤6还包括：
步骤6.1：在传力柱的底部固定第一圈传力柱环撑，并在第一圈传力柱环撑上方的空腔内填充细砂；
步骤6.2：在步骤6.1填充的细砂上固定第二圈传力柱环撑，并在第二圈传力柱环撑上方的空腔内填充细砂；
步骤6.3：在步骤6.2填充的细砂上固定第三圈传力柱环撑，第三圈传力柱环撑位于传力柱的顶部。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明采用较小直径传力柱检验桩底小范围内桩基持力层的承载力，间接检验超大直径端承桩承载力，降低了检验荷载，对检验加载设备、反力设备的要求降低，在检验操作、检验控制方面更具有可行性。
2、本发明的传力柱包裹聚四氟乙烯板和镀锌铁皮，基本消除传力柱周围的摩擦力，检验装置受力明确，便于理论模拟及受力计算分析。
3、本发明采用钢管混凝土柱作为传力柱的主要结构，传力柱与护壁或孔壁之间空腔内填充细砂，无需任何模板及辅助支撑，便于现场安装，降低试验难度，明显加快试验进度。
4、本发明可适用于大直径端承桩、大直径灌注桩等类似大直径桩基承载力的检验和借鉴，既加快了检验进度，又满足检验要求，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明超大直径端承桩承载力的检验装置的剖视图；
图2是本发明超大直径端承桩承载力的检验方法的流程图。
图中，1加载块，2反力梁，3临时支撑墙，4位移计，5千斤顶，6油泵，7桩头加密箍筋，8传力柱环撑，9填充物，10传力柱，11护壁或孔壁，14桩基持力层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
请参见附图1，一种超大直径端承桩承载力的检验装置，包括若干个传力柱环撑8、填充物9、传力柱10、护壁或孔壁11和检验组件；传力柱10同轴置于桩基持力层14上，传力柱10位于护壁或孔壁11内并与护壁或孔壁11之间形成空腔；若干个传力柱环撑8间隔设置在空腔内，且相邻两个传力柱环撑8之间的空腔内设有填充物9，优选的，传力柱环撑8位于传力柱10的底部、顶部和中部；检验组件设置在传力柱10的顶部。
所述的传力柱10包括钢管混凝土柱体、聚四氟乙烯板和镀锌铁皮，聚四氟乙烯板包裹在钢管混凝土柱体的表面，镀锌铁皮包裹在聚四氟乙烯板的表面，用于消除传力柱10周围的摩擦力。
优选的，所述的填充物9可采用细砂。
优选的，所述的检验组件可通过桩头加密箍筋7等固定结构固定在传力柱10的顶部，确保检验过程中检验组件的稳定性，从而确保检验的准确性。
检验组件可采用与现有技术相同的加载块1、反力梁2、临时支撑墙3、位移计4、千斤顶5、油泵6构成的检验设备，加载块1通过反力梁2经千斤顶5置于传力柱10的顶部，千斤顶5通过油泵6控制顶升和下降。传力柱10的顶部周围安装临时支撑墙3，反力梁2通过临时支撑墙3支撑，便于加载块1的加载和卸载。检验组件操作流程也与现有技术相同。
请参见附图2，一种超大直径端承桩承载力的检验方法，包括以下步骤：
步骤1：通过有限元计算方法模拟工况，对比采用不同直径的传力柱10进行静载检验的结果与实际桩静载检验的理论结果，确定传力柱10的直径。
步骤2：根据桩基持力层14的设计承载力确定检验时加载的最大载荷，即加载块1加载在传力柱10上的最大重量。
步骤3：通过结构计算，验算传力柱10的强度、稳定性、许可应变、传力柱环撑8、高度等参数信息。
步骤4：将聚四氟乙烯板和镀锌铁皮依次包裹在钢管混凝土柱体的表面，制成合适直径的传力柱10，消除传力柱10周围摩擦力。
步骤5：传力柱10的底部固定在桩基持力层14上，防止传力柱10倾斜。
步骤6：填充传力柱10与护壁或孔壁11之间的空腔。
步骤6.1：在传力柱10的底部固定第一圈传力柱环撑8，并在第一圈传力柱环撑8上方的空腔内填充细砂。
步骤6.2：在步骤6.1填充的细砂上固定第二圈传力柱环撑8，并在第二圈传力柱环撑8上方的空腔内填充细砂。
步骤6.3：在步骤6.2填充的细砂上固定第三圈传力柱环撑8，第三圈传力柱环撑8位于传力柱10的顶部。
若传力柱10的高度较高，可适当增加传力柱环撑8的数量，以提高传力柱10的稳定性。
步骤7：将检验组件安装在传力柱10的顶部，采用检验组件按照现有技术的静载试验程序检验桩基持力层14的承载力，从而实现超大直径端承桩静载检验。油泵6控制千斤顶5顶起反力梁2上的加载块1，反力梁2与临时支撑墙3脱离，加载块1的重力全部加载在传力柱10上，即可进行桩基持力层14的静载检验。检验结束后，油泵6控制千斤顶5降下反力梁2上的加载块1，反力梁2搁置在临时支撑墙3上，传力柱10卸载。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种超大直径端承桩承载力的检验装置，其特征是：包括若干个传力柱环撑(8)、填充物(9)、传力柱(10)、护壁或孔壁(11)和检验组件；传力柱(10)同轴置于桩基持力层(14)上，传力柱(10)位于护壁或孔壁(11)内并与护壁或孔壁(11)之间形成空腔；若干个传力柱环撑(8)间隔设置在空腔内，且相邻两个传力柱环撑(8)之间的空腔内设有填充物(9)；检验组件设置在传力柱(10)的顶部；所述的传力柱(10)包括钢管混凝土柱体、聚四氟乙烯板和镀锌铁皮，聚四氟乙烯板包裹在钢管混凝土柱体的表面，镀锌铁皮包裹在聚四氟乙烯板的表面。
2.根据权利要求1所述的超大直径端承桩承载力的检验装置，其特征是：所述的填充物(9)为细砂。
3.一种采用权利要求1所述的超大直径端承桩承载力的检验装置的检验方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1：通过有限元计算方法模拟工况，对比采用不同直径的传力柱(10)进行静载检验的结果与实际桩静载检验的理论结果，确定传力柱(10)的直径；
步骤2：根据桩基持力层(14)的设计承载力确定检验时加载的最大载荷；
步骤3：通过结构计算，验算传力柱(10)的参数信息；
步骤4：制作传力柱(10)；
步骤5：传力柱(10)的底部固定在桩基持力层(14)上；
步骤6：填充传力柱(10)与护壁或孔壁(11)之间的空腔；
步骤7：将检验组件安装在传力柱(10)的顶部，采用检验组件检验桩基持力层(14)的承载力，实现超大直径端承桩静载检验；
所述的步骤6还包括：
步骤6.1：在传力柱(10)的底部固定第一圈传力柱环撑(8)，并在第一圈传力柱环撑(8)上方的空腔内填充细砂；
步骤6.2：在步骤6.1填充的细砂上固定第二圈传力柱环撑(8)，并在第二圈传力柱环撑(8)上方的空腔内填充细砂；
步骤6.3：在步骤6.2填充的细砂上固定第三圈传力柱环撑(8)，第三圈传力柱环撑(8)位于传力柱(10)的顶部。
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