CN110424478A - 一种抗浮桩变直径竖向载荷检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种涉及抗浮桩质量检测技术领域的抗浮桩变直径竖向载荷检测方法及装置，其特征是：①根据抗浮桩的设计竖向载荷最大极限选择合适的基础梁，将基础梁架设在抗浮桩之上，使基础梁与抗浮桩具有一定的距离；②将支撑基盘安装在基础梁上，且使支撑基盘的轴线与抗浮桩的轴线对应重合；③在支撑基盘内设置多个穿心式压力传感器及与多个穿心式压力传感器一一对应的穿心千斤顶，在支撑基盘的底部对应每个穿心千斤顶位置均设有一万向导套，并使穿心千斤顶与液压控制系统对应控制连接；④使穿心千斤顶的顶升机构与抗浮桩内的钢筋用通过万向导套的钢索对应连接；本发明有效解决了传统检测方法检测结果失真的问题。
Description
技术领域
本发明涉及抗浮桩质量检测技术领域，尤其是涉及一种抗浮桩变直径竖向载荷检测方法及装置。
背景技术
公知的，随着建筑业地下空间开发利用迅猛发展，建筑物承受上浮荷载的情况越来越多，工程中为抵消上浮载荷的作用，在地下设置抗浮桩基础，这种承受竖向抗浮的桩称之为抗浮桩；在工程建设中，抗浮桩的承载力，是控制工程质量的重要技术指标，单桩承载力的准确测试对于各类建筑基础设计乃至地面结构设计和其本身安全、经济等起着重要作用，而抗浮桩竖向抗拔静载试验检测是对工程中的抗浮桩进行一种试验检测的方法，以确定抗浮桩竖向抗拔极限承载力，判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求；传统的检测方法是通过焊接钢筋接长抗浮桩桩内钢筋笼主筋后，对称缠绕在支撑传力基盘上，然后通过液压系统顶升支撑传力基盘，此种方法不能保证抗浮桩主筋拉伸时垂直，从而导致拉力不均匀，使得抗浮桩在荷载试验、检测过程中，抗浮桩内各个钢筋所承受的力和位移存在超前和滞后现象，进而使得各个钢筋的应力和变形不一致，最终导致抗浮桩载荷实验的检测值偏差过大或实验数据失真；因此，现有技术使用的抗浮桩变直径竖向载荷检测方法及装置很难或者不能满足设计及使用要求。
中国专利（公告号：CN104099955A）公开了一种基桩竖向抗拔检测连接器，该专利使千斤顶、多根拉杆、圆筒和基桩依次对应连接，虽然一定程度上增大了抗拔桩试验中上拔设备的受力强度，但该专利无法保证每根拉杆受力相同，即精准地使每根桩内主钢筋受力相同，并且同步；此外，不同的桩径需要制作不同的圆筒，适应性单一，且实际使用过程中圆筒与基桩的主筋笼连接比较困难。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种抗浮桩变直径竖向载荷检测方法及装置。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种抗浮桩变直径竖向载荷检测方法，包括以下步骤：
①根据抗浮桩的设计竖向载荷最大极限选择合适的基础梁，将基础梁架设在抗浮桩之上，使基础梁与抗浮桩具有一定的距离；
②将支撑基盘安装在基础梁上，且使支撑基盘的轴线与抗浮桩的轴线对应重合；
③在支撑基盘内设置多个穿心式压力传感器及与多个穿心式压力传感器一一对应的穿心千斤顶，在支撑基盘的底部对应每个穿心千斤顶位置均设有一万向导套，并使穿心千斤顶与液压控制系统对应控制连接；
④使穿心千斤顶的顶升机构与抗浮桩内的钢筋用通过万向导套的钢索对应连接；
⑤操作液压控制系统逐一控制单个穿心千斤顶，并通过穿心式压力传感器显示相应穿心千斤顶承受的预加载荷,使所有钢索具有相同的预紧力，且该预紧力小于总载荷5‰；
⑥操作液压控制系统控制穿心千斤顶，使穿心千斤顶同步顶升，从而使得抗浮桩的钢筋开始同等量受到上拔力，接续，在千斤顶顶升力作用下，即可开始对抗浮桩进行竖向载荷实时抗拔力检测，并准确检测到抗浮桩的最大承载能力及其力学参数。
优选的，所述步骤③支撑基盘与基础梁通过托架对应连接。
优选的，所述步骤②支撑基盘底部对应每个穿心千斤顶位置均设有万向导套，且万向导套的轴线与相应穿心千斤顶的轴线之间的夹角在35°以内。
优选的，所述步骤②基础梁通过支座架设在抗浮桩之上。
优选的，所述步骤④中钢索上端与穿心千斤顶对应连接，下端与抗浮桩中钢筋牢固连接，使钢筋同步、同等量受到上拔力。
上述的抗浮桩变直径竖向载荷检测方法所用变直径检测装置，包含支撑基盘、穿心千斤顶、基础梁、支座、钢索和液压控制系统；所述支撑基盘顶部面均匀间隔环设有8～36个台阶孔，所述台阶孔内台阶面上均设有穿心式压力传感器，所述穿心式压力传感器顶部面均设有穿心千斤顶，所述穿心千斤顶均与液压控制系统对应控制连接，所述支撑基盘底部面中心位置设有托架，托架的底部面与基础梁的顶部面对应连接，该基础梁通过两支座设于抗浮桩的正上方，且使抗浮桩的轴线与支撑基盘的轴线对应重合；所述钢索的一端通过万向导套贯穿穿心千斤顶和穿心式压力传感器与穿心千斤顶的顶升机构对应紧固连接，钢索的另一端与抗浮桩内的钢筋一一对应连接；所述支撑基盘的底部面对应每个台阶孔均设有一万向导套，所述万向导套的顶端设有球头，以及用于锁紧球头的卡盘，所述卡盘远离球头的一端与支撑基盘的底部面对应紧固连接，且球头与卡盘均设有与万向导套中心孔相对应的通孔，且该通孔与台阶孔对应连通。
优选的，所述钢索与抗浮桩通过连接件对应连接。
优选的，所述支撑基盘设有8、12、16、20或26等偶数个台阶孔，以及与这些台阶孔一一对应的穿心千斤顶。
优选的，所述穿心千斤顶均通过电磁阀与液压控制系统对应控制连接。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明公开的一种抗浮桩变直径竖向载荷检测方法及装置，结构简单，易于装配，生产成本较低，适用范围广，例如：适用于大量地下室抗浮、高耸建筑物抗拔、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；所述穿心千斤顶均通过电磁阀与液压控制系统对应控制连接，即在钢索与抗浮桩对应连接的过程中，液压控制系统能够单独控制相应的单个穿心千斤顶，并通过穿心式压力传感器显示相应穿心千斤顶承受的预加载荷，并通过穿心式压力传感器显示相应穿心千斤顶承受的预加载荷，以达到使所有钢索均受到相同的预紧力，即使抗浮桩受力均匀，试验开始后液压控制系统又能同步控制所有的穿心千斤顶进行顶升；所述支撑基盘的底部面对应每个台阶孔均设有一万向导套，所述万向导套的顶端设有球头，以及用于锁紧球头的卡盘，即所述万向导套能够万向转动，以此对应与基础梁相邻钢索产生干涉和抗浮桩中钢筋与钢索偏离穿心千斤顶的中心线时的矫正，有效避免了当抗浮桩桩径较小时基础梁对与基础梁相邻钢索产生干涉影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为万向导套的结构示意图。
图中：1、支撑基盘；2、穿心千斤顶；3、穿心式压力传感器；4、托架；5、基础梁；6、支座；7、钢索；8、连接件；9、抗浮桩；10、万向导套；11、液压控制系统；12、球头；13、卡盘。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1～2，一种抗浮桩变直径竖向载荷检测方法，包括以下步骤：
①根据抗浮桩9的设计竖向载荷最大极限选择合适的基础梁5，将基础梁5架设在抗浮桩9之上，使基础梁5与抗浮桩9具有一定的距离；
②将支撑基盘1安装在基础梁5上，且使支撑基盘1的轴线与抗浮桩9的轴线对应重合；
③在支撑基盘1内设置多个穿心式压力传感器3及与多个穿心式压力传感器一一对应的穿心千斤顶2，在支撑基盘的底部对应每个穿心千斤顶位置均设有一万向导套10，并使穿心千斤顶2与液压控制系统11对应控制连接；
④使穿心千斤顶2的顶升机构与抗浮桩9内的钢筋用通过万向导套10的钢索7对应连接；
⑤操作液压控制系统11逐一控制单个穿心千斤顶2，并通过穿心式压力传感器3显示相应穿心千斤顶2承受的预加载荷,使所有钢索7具有相同的预紧力，且该预紧力小于总载荷5‰；
实施例一：通过操作液压控制系统11控制全部穿心千斤顶2，使全部穿心千斤顶2的顶升机构具备一定的预定位移，并通过穿心式压力传感器3显示相应穿心千斤顶2承受的预加载荷，根据压力传感器3显示的压力值，调整相应穿心千斤顶2顶升机构的位移，以达到使所有钢索7均受到相同的预紧力；
实施例二：通过操作液压控制系统11控制单个穿心千斤顶2，并通过穿心式压力传感器3显示相应穿心千斤顶2承受的预加载荷，使全部穿心千斤顶2的逐步具备相同的预加载荷，以达到使所有钢索7均受到相同的预紧力；
⑥操作液压控制系统11控制穿心千斤顶2，使穿心千斤顶2同步顶升，从而使得抗浮桩的钢筋开始同等量受到上拔力，接续，在千斤顶顶升力作用下，即可开始对抗浮桩9进行竖向载荷实时抗拔力检测，并准确检测到抗浮桩9的最大承载能力及其力学参数。
上述抗浮桩变直径竖向载荷检测方法所用变直径检测装置，包含支撑基盘1、穿心千斤顶2、基础梁5、支座6、钢索7和液压控制系统11；所述支撑基盘1顶部面均匀间隔环设有8～36个台阶孔，所述台阶孔内台阶面上均设有穿心式压力传感器3，所述穿心式压力传感器3顶部面均设有穿心千斤顶2；根据需要，所述支撑基盘1设有8、12、16、20或26等偶数个台阶孔，即支撑基盘1上对应设有8、12、16、20或26等偶数套穿心千斤顶2，能够为试验提供充足的动力；所述穿心千斤顶2均与液压控制系统11对应控制连接，所述支撑基盘1底部面中心位置设有托架4，托架4的底部面与基础梁5的顶部面对应连接，该基础梁5通过两支座6设于抗浮桩9的正上方，且使抗浮桩9的轴线与支撑基盘1的轴线对应重合；所述钢索7的一端通过万向导套10贯穿穿心千斤顶2和穿心式压力传感器3与穿心千斤顶2的顶升机构对应紧固连接，钢索7的另一端与抗浮桩9内的钢筋一一对应连接；根据需要，所述钢索7与抗浮桩9通过连接件8对应连接，与传统采用钢筋焊接连接的方式相比，施工简单，提高了工作效率，同时避免了焊接强度不一对应试验结果产生影响；
此外，所述穿心千斤顶2均通过电磁阀与液压控制系统11对应控制连接，即在钢索7与抗浮桩9对应连接的过程中，液压控制系统11能够单独控制相应的单个穿心千斤顶2，并通过穿心式压力传感器3显示相应穿心千斤顶2承受的预加载荷，以达到使所有钢索7均受到相同的预紧力，即使抗浮桩9受力均匀，试验开始后液压控制系统11又能同步控制所有的穿心千斤顶2进行顶升；所述支撑基盘1顶部面设有水平仪，能够方便操作人员观察支撑基盘1是否处于水平状态，以防止支撑基盘1倾斜导致穿心千斤顶2对抗浮桩9产生倾斜的拉拔力，从而导致检测结果失真；所述支撑基盘1的底部面对应每个台阶孔均设有一万向导套10，所述万向导套10的顶端设有球头12，以及用于锁紧球头12的卡盘13，所述卡盘13远离球头12的一端与支撑基盘1的底部面对应紧固连接，且球头12与卡盘13均设有与万向导套10中心孔相对应的通孔，且该通孔与台阶孔对应连通，即所述万向导套10能够万向转动，以此对应与基础梁5相邻钢索7产生干涉和抗浮桩中钢筋与钢索7偏离穿心千斤顶2的中心线时的矫正，即能够通过万向导套10改变钢索7的路径，从达到改变钢索7围成圆形直径的操作。
实施本发明所述的抗浮桩变直径竖向载荷检测方法及装置，使用时将抗浮桩9与支撑基盘1上的所有穿心千斤顶2通过钢索7对应连接，使所有穿心千斤顶2与液压控制系统11通过电磁阀对应控制连接，先通过液压控制系统11单独控制相应的单个穿心千斤顶2，并通过穿心式压力传感器3显示相应穿心千斤顶2承受的预加载荷，以达到使所有钢索7均受到相同的预紧力，然后通过液压控制系统11同步控制所有的穿心千斤顶2进行顶升，即可进行对抗浮桩9竖向载荷的检测。
本发明未详述部分为现有技术。
Claims (9)
1.一种抗浮桩变直经竖向载荷检测方法，包括以下步骤：
①根据抗浮桩（9）的设计竖向载荷最大极限选择合适的基础梁（5），将基础梁（5）架设在抗浮桩（9）之上，使基础梁（5）与抗浮桩（9）具有一定的距离；
将支撑基盘（1）安装在基础梁（5）上，且使支撑基盘（1）的轴线与抗浮桩（9）的轴线对应重合；
在支撑基盘（1）内设置多个穿心式压力传感器（3）及与多个穿心式压力传感器一一对应的穿心千斤顶（2），在支撑基盘的底部对应每个穿心千斤顶位置均设有一万向导套（10），并使穿心千斤顶（2）与液压控制系统（11）对应控制连接；
使穿心千斤顶（2）的顶升机构与抗浮桩（9）内的钢筋用通过万向导套（10）的钢索（7）对应连接；
操作液压控制系统（11）逐一控制单个穿心千斤顶（2），并通过穿心式压力传感器（3）显示相应穿心千斤顶（2）承受的预加载荷,使所有钢索（7）具有相同的预紧力，且该预紧力小于总载荷5‰；
操作液压控制系统（11）控制穿心千斤顶（2），使穿心千斤顶（2）同步顶升，从而使得抗浮桩的钢筋开始同等量受到上拔力，接续，在千斤顶顶升力作用下，即可开始对抗浮桩（9）施加竖向载荷进行实时抗拔力检测，并准确检测到抗浮桩（9）的最大承载能力及其力学参数。
2.如权利要求1所述的抗浮桩变直经竖向载荷检测方法，其特征是：所述步骤②支撑基盘（1）与基础梁（5）通过托架（4）对应连接。
3.如权利要求1所述的抗浮桩变直经竖向载荷检测方法，其特征是：所述步骤②支撑基盘（1）底部对应每个穿心千斤顶（2）位置均设有万向导套（10），且万向导套（10）的轴线与相应穿心千斤顶（2）的轴线之间的夹角在35°以内。
4.如权利要求1所述的抗浮桩变直经竖向载荷检测方法，其特征是：所述步骤①基础梁（5）通过支座（6）架设在抗浮桩（9）之上。
5.如权利要求1所述的抗浮桩变直经竖向载荷检测方法，所述步骤④中钢索（7）上端与穿心千斤顶（2）对应连接，下端与抗浮桩（9）中钢筋牢固连接，使钢筋同步、同等量受到上拔力。
6.如权利要求1所述的抗浮桩变直经竖向载荷检测方法所用装置，其特征是：包含支撑基盘（1）、穿心千斤顶（2）、基础梁（5）、支座（6）、钢索（7）和液压控制系统（11）；所述支撑基盘（1）顶部面均匀间隔环设有8～36个台阶孔，所述台阶孔内台阶面上均设有穿心式压力传感器（3），所述穿心式压力传感器（3）顶部面均设有穿心千斤顶（2），所述穿心千斤顶（2）均与液压控制系统（11）对应控制连接，所述支撑基盘（1）底部面中心位置设有托架（4），托架（4）的底部面与基础梁（5）的顶部面对应连接，该基础梁（5）通过两支座（6）设于抗浮桩（9）的正上方，且使抗浮桩（9）的轴线与支撑基盘（1）的轴线对应重合；所述钢索（7）的一端通过万向导套（10）贯穿穿心千斤顶（2）和穿心式压力传感器（3）与穿心千斤顶（2）的顶升机构对应紧固连接，钢索（7）的另一端与抗浮桩（9）内的钢筋一一对应连接；所述支撑基盘（1）的底部面对应每个台阶孔均设有一万向导套（10），所述万向导套（10）的顶端设有球头（12），以及用于锁紧球头（12）的卡盘（13），所述卡盘（13）远离球头（12）的一端与支撑基盘（1）的底部面对应紧固连接，且球头（12）与卡盘（13）均设有与万向导套（10）中心孔相对应的通孔，且该通孔与台阶孔对应连通。
7.如权利要求6所述的抗浮桩变直经竖向载荷检测方法所用装置，其特征是：所述钢索（7）与抗浮桩（9）通过连接件（8）对应牢固连接。
8.如权利要求6所述的抗浮桩变直经竖向载荷检测方法所用装置，其特征是：所述支撑基盘（1）设有8、12、16、20或26个偶数台阶孔，以及与这些台阶孔一一对应的穿心千斤顶（2）。
9.如权利要求6所述的抗浮桩变直经竖向载荷检测方法所用装置，其特征是：所述穿心千斤顶（2）均通过电磁阀与液压控制系统（11）对应控制连接。
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