CN110485486A - 一种桩基静载荷试验检测结构及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种桩基静载荷试验检测结构，涉及桩基检测的技术领域，包括配重、设置在配重底部的平台、设置在平台底部于桩基正上方的主梁、设置在主梁和桩基之间的千斤顶以及设置在桩基上用于检测桩基沉降的百分表，还包括设置在平台底部于桩基两侧的支墩和分别设置在支墩底部且宽于支墩的承重台，所述承重台和平台之间设置有将承重台和支墩与平台连为一起的连接装置。本发明具有安全性高、节约成本以及提高了工作效率的优点。
Description
技术领域
本发明涉及桩基检测的技术领域，尤其是涉及一种桩基静载荷试验检测结构及其检测方法。
背景技术
桩基静载荷检测试验是运用在工程上对桩基承载力检测的一项技术。在确定单桩极限承载力方面，它是目前最为准确、可靠的检验方法，作为判定某种动载检验方法是否成熟，均以静载试验成果的对比误差大小为依据。因此，每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。
目前，桩基静载荷检测试验包括间隔设置在地面上的支墩、设置在支墩上的平台、设置在平台上的混凝土预制块、设置在平台底部且位于桩基正上方的主梁、设置在主梁与桩基之间的液压千斤顶以及设置在桩基上用于检测桩基受力沉降的百分表，所述平台包括并排设置在支墩上的多根工字钢，所述混凝土预制块和支墩为混凝土预制块堆载形成。试验时，通过液压千斤顶顶压上部的平台以及平台上的混凝土预制块，从而将作用反力施加在检测桩基上，从而通过百分表测量检测桩基在受力时发生的沉降量。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于支墩在试验过程中只充当支腿的作用，对于大荷载试验平台，平台的面积较大，一般长、宽在6-8m，支墩的高度在1.5-2m，两个支墩所占用的混凝土预制块数量也很大，在试验时运用的混凝土预制块规格一般为2m*1m*0.5m，每块的重量约2.5t，一般为40-50块，重量在100-130t。试验时，用重型运输卡车将混凝土预制块从试验场地外运输进来，然后码放到一起组成支墩，运输成本高、加大了检测试验的成本和工期。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种桩基静载荷试验检测结构，具有安全性高、节约成本以及提高了工作效率的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种桩基静载荷试验检测结构，包括配重、设置在配重底部的平台、设置在平台底部于桩基正上方的主梁、设置在主梁和桩基之间的千斤顶以及设置在桩基上用于检测桩基沉降的百分表，还包括设置在平台底部于桩基两侧的支墩和分别设置在支墩底部且宽于支墩的承重台，所述承重台和平台之间设置有将承重台和支墩与平台连为一起的连接装置。
通过采用上述技术方案，通过连接装置将平台与承重台连接，能够将支墩的重量作用在平台上，在试验时，支墩不但能够起到支撑平台的作用，而且支墩自身的重量也能够作用到平台上，充当配重的一部分，这样适当减少了平台上面所需的配重反力，减少了试验所需混凝土预制块的数量，减少吊装运输成本，也节省了现场试验费用、减少了试验工期，提高了工作效率，同时，通过减少平台上的配重，降低了混凝土预制块的堆载高度，一定程度上也增加了试验平台的稳定性以及安全性能。
本发明进一步设置为：所述连接装置成对设置，分别设置在支墩的两侧，且沿着承重台的长度方向间隔均匀设置多对。
通过采用上述技术方案，将连接装置成对设置在支墩的两侧，能够平稳的将支墩通过承重台与平台连接固定，稳定性好，安全性高。
本发明进一步设置为：所述平台包括并排设置在支墩上的多根工字钢。
通过采用上述技术方案，工字钢便于运输，承载力强，稳定性高。
本发明进一步设置为：所述连接装置包括连接杆和卡套，所述连接杆一端与承重台连接，另一端与卡套连接，所述卡套套设在工字钢上。
通过采用上述技术方案，通过卡套套设在工字钢上，增加连接装置的承重能力与稳定性，连接方便，安全性高。
本发明进一步设置为：所述卡套包括横截面呈矩形的承重套，所述承重套底部外凸形成U形卡扣，所述卡扣底部转动设置有吊环，所述连接杆靠近吊环的一端固设有卡钩，所述卡钩勾设在吊环上。
通过采用上述技术方案，通过承重套卡嵌在工字钢的底板上，安装和拆卸更加方便，同时将连接杆和卡套通过卡钩和吊环的连接方式，更加简单、便捷。
本发明进一步设置为：所述连接杆包括连杆、吊杆以及锁链，所述连杆一端设置在承重台上，另一端与锁链转动连接，所述锁链远离连杆的一端固设螺纹杆，所述吊杆内开设有与螺纹杆适配的螺纹孔，所述螺纹杆旋拧在螺纹孔内，所述卡钩固设在吊杆远离锁链的一端。
通过采用上述技术方案，通过锁链将连杆和吊杆连接，一方面便于卡钩勾设在吊环上，另一方面可以通过调整螺纹杆的长度使连杆与吊杆处于拉紧状态，安装方便、操作简单。
本发明进一步设置为：所述承重台对应连接杆的位置开设有卡槽，所述卡槽与承重台的侧壁连通，所述连杆通过卡槽穿过承重台且穿过承重台的一端固设有扩大块，所述连杆上设置有外螺纹，所述连杆上旋拧有能够压紧在承重台顶部的紧固螺母。
通过采用上述技术方案，通过卡接的方式将连杆与承重台连接，安装时不需要利用工具，操作方便，快捷。
本发明进一步设置为：所述承重台底部于卡槽两侧分别固定设置有限位块，所述限位块设置在卡槽开口的一端。
通过采用上述技术方案，限位块能够阻挡扩大块，从而将连杆限制在卡槽内，防止连杆脱落卡槽，稳定性更好。
本发明进一步设置为：所述承重套远离卡扣的一边开设有螺孔，所述承重套于开设螺孔处固设有顶紧螺母，所述螺孔和顶紧螺母内旋拧有顶紧螺栓。
通过采用上述技术方案，旋紧顶紧螺栓，能够将顶紧螺栓压紧在工字钢的底板上，将卡套固定在工字钢上，增加荷载试验时的稳定性。
本发明的第二个目的是提供一种桩基静载荷试验检测方法，包括以下步骤：
S1、平整桩基四周地面，将两个承重台放置在桩基两侧；
S2、确定平台与桩基之间的高度，在承重台上叠放混凝土预制块形成支墩；
S3、在桩基垂直于支墩方向的两侧分别设置两个垫块，将主梁架设在两个垫块上，主梁位于桩基正上方，并使主梁的顶面不高于支墩的顶面；
S4、在两支墩的顶部间隔均匀的放置工字钢形成平台，并且在放置工字钢时将卡套提前卡嵌在工字钢上，将连杆的扩大块一端卡嵌在卡槽内，并旋紧紧固螺母将连杆锁定，使卡钩勾设在吊环上，然后转动螺纹杆，使锁链处于拉紧状态；
S5、将混凝土预制块叠放在平台上形成配重，配重与支墩的总重量不低于桩基极限承载力的1.2倍；
S6、在桩基的两侧平行的放置两个基准架，在桩基上从下到上依次放置下垫板、千斤顶和上垫板，上垫板抵接在主梁底面，将百分表的基座固定在基准架上，百分表的探头抵接在下垫板的底面；
S7、根据桩基的极限荷载分级加载，每级加载的大小为极限荷载的1/10-1/15，对千斤顶进行加压，使千斤顶将主梁顶起并顶压在平台底部，然后分级对桩基进行施压，直至加载至桩基的极限荷载为止；
S8、桩基静载荷检测完成之后，分级对桩基进行卸载，最后从上到下依次拆除配重、平台与支墩。
通过采用上述技术方案，本发明采用混凝土预制块堆载进行试验，并且将支墩既能够作为平台支撑，又能够作为配重反力，不但适用大荷载堆载试验，而且适用小荷载堆载试验，适用性强，安全性高；并且通过连接装置将支墩与平台连接，安装和拆卸方便，同时不影响对上层配重的设置，稳定性强、安全性高。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过连接装置将平台与承重台连接，能够将支墩的重量作用在平台上，在试验时，支墩不但能够起到支撑平台的作用，而且支墩自身的重量也能够作用到平台上，充当配重的一部分，具有安全性高、节约成本以及提高了工作效率的优点；
2.通过卡套套设在工字钢上，增加连接装置的承重能力与稳定性，连接方便，安全性高；
3.通过承重套卡嵌在工字钢的底板上，安装和拆卸更加方便，同时将连接杆和卡套通过卡钩和吊环的连接方式，更加简单、便捷。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明突出连接装置的结构示意图；
图3是图2中A部分的局部放大示意图；
图4是图2中B部分的局部放大示意图。
图中，1、承重台；11、卡槽；12、限位块；2、支墩；3、平台；4、配重；5、主梁；51、下垫板；52、上垫板；6、千斤顶；7、百分表；8、基准架；9、连接装置；91、连接杆；911、连杆；912、吊杆；913、锁链；914、螺纹杆；915、扩大块；916、紧固螺母；917、膨大部；918、转动环；92、卡套；921、承重套；922、卡扣；923、吊环；93、卡钩。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
参照图1，为本发明公开的一种桩基静载荷试验检测结构，包括承重台1、支墩2、平台3、配重4、主梁5、千斤顶6以及百分表7，承重台1为两个，两个承重台1相互平行，分别设置在桩基的两侧。在承重台1上设置有支墩2，支墩2为多块混凝土预制块叠放在一起形成，支墩2的高度为1.5-2.0m，为后期桩基静载荷试验提供足够的施工空间。在两个支墩2上放置有平台3，平台3包括间隔均匀的设置在支墩2顶面的多根工字钢，工字钢架设在两个支墩2上。平台3上放置有用于对桩基提供反力的配重4，配重4为多块叠放在一起的混凝土预制块组成，其中配重4和支墩2的总重量不低于桩基极限荷载的1.2倍，配重4和支墩2所用的混凝土预制块规格2m*1m*0.5m，并且混凝土预制块叠放时，上下两层混凝土预制块横纵交叉摆放，增加叠放在一起的混凝土预制块的稳定性。
在平台3底部于桩基的正上方设置有主梁5，在桩基和主梁5之间从下到上依次设置下垫板51、千斤顶6和上垫板52，下垫板51放置在桩基顶面，上垫板52抵接在主梁5底面，千斤顶6的容许施加压力不低于桩基极限荷载的1.2倍。
桩基的两侧分别设置有两个相互平行的基准架8，百分表7的基座固定在基准架8上，百分表7的探头抵接在下垫板51的底面。进一步的，为了便于读出千斤顶和百分表的读数，在千斤顶上设置压力传感器，在百分表上设置位移传感器，通过压力传感器和位移传感器分别可以读出千斤顶的顶力和百分表位移的变化。
承重台1和平台3之间设置有将承重台1和支墩2与平台3连为一体的连接装置9，连接装置9成对设置，每对连接装置9分别设置在支墩2的两侧，且沿着承重台1的长度方向间隔均匀的设置多对。不但能够增加支墩2与平台3之间连接的稳定性，而且通过多对连接装置9能够将支墩2的重量等分，防止连接装置9自身强度不够被拉坏。
参照图2，连接装置9包括连接杆91和卡套92，连接杆91一端与承重台1连接，另一端与卡套92连接，卡套92套设在工字钢上。
参照图3，卡套92包括横截面呈矩形的承重套921，承重套921底部外凸形成U形卡扣922，卡扣922底部转动设置有吊环923，具体的，卡扣922底部开设有穿孔，穿孔内插设有插杆，插杆于穿孔的两侧分别固设有无法通过穿孔的限位环，插杆远离卡套92的一端与吊环923固结。连接杆91靠近吊环923的一端固定设置有卡钩93，卡钩93勾设在吊环923上。
参照图4，连接杆91包括连杆911、吊杆912和锁链913，连杆911的一端设置在承重台1上，另一端与锁链913转动连接，在锁链913远离连杆911的一端固定连接有螺纹杆914，吊杆912内开设有与螺纹杆914适配的螺纹孔，螺纹杆914旋拧在螺纹孔内，卡钩93固设在吊杆912远离锁链913的一端。具体的，在承重台1对应连接杆91的位置开设有卡槽11，卡槽11与承重台1的侧壁连通，连杆911通过卡槽11穿过承重台1且穿过承重台1的一端固设有扩大块915，扩大块915无法通过卡槽11，在连杆911上设置有外螺纹，优选外螺纹设置在连杆911的下部，连杆911上旋拧有能够压紧在承重台1顶部的紧固螺母916。连杆911的上端固定设置有固定杆，固定杆远离连杆911的一端设置有膨大部917，固定杆上套设有转动环918，转动环918与锁链913固结。
参照图4，为了防止连杆911脱离卡槽11，在承重台1底部于卡槽11两侧分别固定设置有限位块12，限位块12设置在卡槽11开口的一端，限位块12能够阻挡扩大块915，从而将连杆911限制在卡槽11内，防止连杆911脱落卡槽11，稳定性更好
实施例二：
一种桩基静载荷试验检测方法，包括以下步骤：
S1、平整桩基四周地面，并压实，除去桩基顶部浮浆，将桩基顶部造平，将两个承重台1放置在桩基两侧，承重台1距离桩基的长度为平台3宽度的一半。
S2、确定平台3与桩基之间的高度，一般为1.5-2.0m，为后期桩基检测提供足够的施工空间。在承重台1上叠放混凝土预制块形成支墩2，支墩2的高度与平台3到桩基之间的高度相同，上下两层混凝土预制块交错叠压在一起，能够使堆叠在一起的混凝土预制块相互压合形成整体，增加支墩2的稳定性。
S3、在桩基垂直于支墩2方向的两侧分别设置两个垫块，垫块由混凝土预制块堆放形成，将主梁5架设在两个垫块上，主梁5位于桩基正上方，并使主梁5的顶面不高于支墩2的顶面。
S4、在两支墩2的顶部间隔均匀的放置工字钢形成平台3，工字钢间距20-40cm，并且在放置工字钢时将卡套92提前卡嵌在工字钢上，两个卡套92分别位于支墩2的两侧，将连杆911的扩大块915一端卡嵌在卡槽11内，并旋紧紧固螺母916将连杆911锁定在承重台1上，使卡钩93勾设在吊环923上，然后转动螺纹杆914，使锁链913处于拉紧状态。
S5、将混凝土预制块叠放在平台3上形成配重4，上下两层混凝土预制块交错叠压在一起，能够使堆叠在一起的混凝土预制块相互压合形成整体，增加配重4的稳定性，配重4与支墩2的总重量不低于桩基极限承载力的1.2倍。
S6、在桩基的两侧平行的放置两个基准架8，在桩基上从下到上依次放置下垫板51、千斤顶6和上垫板52，上垫板52抵接在主梁5底面，将百分表7的基座固定在基准架8上，百分表7的探头抵接在下垫板51的底面，千斤顶6放置在桩基中心位置，千斤顶6的容许施加压力不低于桩基极限荷载的1.2倍。
S7、根据桩基的极限荷载分级加载，每级加载的大小为极限荷载的1/10-1/15，采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，直到达到桩基极限荷载为止，然后分级卸载到零。在每级荷载作用下，桩的沉降量在每小时内小于0.1mm时，可加下一级荷载。
对千斤顶6进行加压，使千斤顶6将主梁5顶起并顶压在平台3底部，然后分级对桩基进行施压，第一级可按2倍分级荷载加荷；每级加载后，每隔5、10、15、15、15min测读一次百分表7(或者位移传感器)的数据，以后每隔30min读数一次，直至加载至试验要求的最大荷载或桩基的极限荷载为止。
在存在如下情况时，终止加载：
1、某级荷载作用下，桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的五倍；
2、某级荷载作用下，桩基的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的两倍，且经24h尚未达到相对稳定；
3、桩基被破坏；
4、已达到设计要求的最大加载值。
S8、桩基静载荷检测完成之后，分级对桩基进行卸载，每级卸载值为加载值的两倍，每级卸载维持时间为一小时，每级卸载后隔15min测读一次残余沉降，读两次后，隔30min再读一次，全部卸载后，隔3-4h再读一次。
在试验完成之后，首先拆除百分表7和压力传感器，将配重4的混凝土预制块逐个吊离。然后旋松螺纹杆914，使卡钩93脱离吊环923，解除平台3与支墩2的连接，拆除平台3、主梁5、千斤顶6。将支墩2对应的混凝土预制块逐个吊离，然后从承重台1上拆除连杆911即可。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种桩基静载荷试验检测结构，包括配重(4)、设置在配重(4)底部的平台(3)、设置在平台(3)底部于桩基正上方的主梁(5)、设置在主梁(5)和桩基之间的千斤顶(6)以及设置在桩基上用于检测桩基沉降的百分表(7)，其特征在于：还包括设置在平台(3)底部于桩基两侧的支墩(2)和分别设置在支墩(2)底部且宽于支墩(2)的承重台(1)，所述承重台(1)和平台(3)之间设置有将承重台(1)和支墩(2)与平台(3)连为一起的连接装置(9)。
2.根据权利要求1所述的一种桩基静载荷试验检测结构，其特征在于：所述连接装置(9)成对设置，分别设置在支墩(2)的两侧，且沿着承重台(1)的长度方向间隔均匀设置多对。
3.根据权利要求2所述的一种桩基静载荷试验检测结构，其特征在于：所述平台(3)包括并排设置在支墩(2)上的多根工字钢。
4.根据权利要求3所述的一种桩基静载荷试验检测结构，其特征在于：所述连接装置(9)包括连接杆(91)和卡套(92)，所述连接杆(91)一端与承重台(1)连接，另一端与卡套(92)连接，所述卡套(92)套设在工字钢上。
5.根据权利要求4所述的一种桩基静载荷试验检测结构，其特征在于：所述卡套(92)包括横截面为矩形的承重套（921），所述承重套(921)底部外凸形成U形卡扣(922)，所述卡扣(922)底部转动设置有吊环(923)，所述连接杆(91)靠近吊环(923)的一端固设有卡钩(93)，所述卡钩(93)勾设在吊环(923)上。
6.根据权利要求5所述的一种桩基静载荷试验检测结构，其特征在于：所述连接杆(91)包括连杆(911)、吊杆(912)以及锁链(913)，所述连杆(911)一端设置在承重台(1)上，另一端与锁链(913)转动连接，所述锁链(913)远离连杆(911)的一端固设螺纹杆(914)，所述吊杆(912)内开设有与螺纹杆(914)适配的螺纹孔，所述螺纹杆(914)旋拧在螺纹孔内，所述卡钩(93)固设在吊杆(912)远离锁链(913)的一端。
7.根据权利要求6所述的一种桩基静载荷试验检测结构，其特征在于：所述承重台(1)对应连接杆(91)的位置开设有卡槽(11)，所述卡槽(11)与承重台(1)的侧壁连通，所述连杆(911)通过卡槽(11)穿过承重台(1)且穿过承重台(1)的一端固设有扩大块(915)，所述连杆(911)上设置有外螺纹，所述连杆(911)上旋拧有能够压紧在承重台(1)顶部的紧固螺母(916)。
8.根据权利要求6所述的一种桩基静载荷试验检测结构，其特征在于：所述承重台(1)底部于卡槽(11)两侧分别固定设置有限位块(12)，所述限位块(12)设置在卡槽(11)开口的一端。
9.一种桩基静载荷试验检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、平整桩基四周地面，将两个承重台(1)放置在桩基两侧；
S2、确定平台(3)与桩基之间的高度，在承重台(1)上叠放混凝土预制块形成支墩(2)；
S3、在桩基垂直于支墩(2)方向的两侧分别设置两个垫块，将主梁(5)架设在两个垫块上，主梁(5)位于桩基正上方，并使主梁(5)的顶面不高于支墩(2)的顶面；
S4、在两支墩(2)的顶部间隔均匀的放置工字钢形成平台(3)，并且在放置工字钢时将卡套(92)提前卡嵌在工字钢上，将连杆(911)的扩大块(915)一端卡嵌在卡槽(11)内，并旋紧紧固螺母(916)将连杆(911)锁定，使卡钩(93)勾设在吊环(923)上，然后转动螺纹杆(914)，使锁链(913)处于拉紧状态；
S5、将混凝土预制块叠放在平台(3)上形成配重(4)，配重(4)与支墩(2)的总重量不低于桩基极限承载力的1.2倍；
S6、在桩基的两侧平行的放置两个基准架(8)，在桩基上从下到上依次放置下垫板(51)、千斤顶(6)和上垫板(52)，上垫板(52)抵接在主梁(5)底面，将百分表(7)的基座固定在基准架(8)上，百分表(7)的探头抵接在下垫板(51)的底面；
S7、根据桩基的极限荷载分级加载，每级加载的大小为极限荷载的1/10-1/15，对千斤顶(6)进行加压，使千斤顶(6)将主梁(5)顶起并顶压在平台(3)底部，然后分级对桩基进行施压，直至加载至桩基的极限荷载为止；
S8、桩基静载荷检测完成之后，分级对桩基进行卸载，最后从上到下依次拆除配重(4)、平台(3)与支墩(2)。
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