CN110820816B - 具备桩身自反力平衡静载试验功能的工程桩及荷载箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备桩身自反力平衡静载试验功能的工程桩及荷载箱，所述工程桩包括桩体和荷载箱；荷载箱设置在桩体中部；所述荷载箱包括顶板、底板、多个液压缸、多根金属套筒、顶板位移观测杆和底板位移观测杆；金属套筒内填充有热熔胶材料；热熔胶材料熔化并重新冷却后，能将荷载箱上部和下部的竖向钢筋连接为一体。本发明的有益技术效果是：提出了一种具备桩身自反力平衡静载试验功能的工程桩及荷载箱，该方案使得桩体能够在试验结束后仍能作为工程桩使用，可大大节省试验成本。

Description

具备桩身自反力平衡静载试验功能的工程桩及荷载箱

技术领域

本发明涉及一种桩基承载力检测技术，尤其涉及一种具备桩身自反力平衡静载试验功能的工程桩及荷载箱。

背景技术

建筑工程项目中，需要使用大量的桩基；根据国家关于地基与桩基工程质量验收规范的要求，应对桩基试桩和工程桩进行承载力静载检测，以确定和检验单桩承载力，并作为基桩质量验收要求的强制性条款。

现有技术在进行承载力静载检测时，通常采用自平衡法荷载箱技术，常见的荷载箱一般包括顶板、底板、液压缸、顶板位移观测杆和底板位移观测杆，液压缸设置在顶板和底板之间，顶板位移观测杆下端与顶板连接，底板位移观测杆下端穿过顶板后与底板连接；具体实施时，将荷载箱设置在桩体的中部，桩体内钢筋笼被荷载箱分成两段，将位于荷载箱上侧的那段钢筋笼记为上钢筋笼、位于荷载箱下侧的那段钢筋笼记为下钢筋笼，上钢筋笼中的竖向钢筋的下端与顶板的上端面焊接固定，下钢筋笼中的竖向钢筋的上端与底板的下端面焊接固定，然后再用混凝土将上钢筋笼、荷载箱和下钢筋笼浇注在一起；

存在的问题是：现有技术在安装荷载箱时，上钢筋笼和下钢筋笼的竖向钢筋分别与顶板和底板连接，导致桩体内的竖向钢筋不连续，这种桩体不能在后续建设过程中作为工程桩使用，只能作为试验桩，承载力静载检测操作结束后，就会被废弃；实际工程中，工程量越大，需要搭建的试验桩也越多，不仅会导致检测成本升高，而且也浪费了大量的人力物力。

发明内容

针对背景技术中的问题，发明人考虑，能否通过相应手段将试验桩转化为工程桩，使得承载力静载检测操作结束后，桩体能够作为工程桩继续使用，顺着这一思路，发明人进行了大量的研究，并最终提出了本发明的方案，具体的方案如下：

一种具备桩身自反力平衡静载试验功能的工程桩，其创新在于：所述工程桩包括桩体和荷载箱；所述桩体为钢筋混凝土结构；所述荷载箱设置在桩体中部；桩体内的钢筋笼沿桩体轴向分为两段，位于荷载箱上侧的那段钢筋笼记为上钢筋笼，位于荷载箱下侧的那段钢筋笼记为下钢筋笼；上钢筋笼、荷载箱和下钢筋笼通过混凝土连接为一体；

所述荷载箱包括顶板、底板、多个液压缸、多根金属套筒、顶板位移观测杆和底板位移观测杆；所述顶板的端面与水平面平行，顶板设置在底板的正上方，底板的端面与顶板的端面平行，顶板和底板之间留有间隙；所述液压缸设置在顶板和底板之间，液压缸的轴向与顶板的端面垂直，液压缸的上端与顶板的下端面固定连接，液压缸的下端与底板的上端面固定连接，多个液压缸沿荷载箱周向分布；所述顶板上设置有多个通孔；金属套筒的上端套接在通孔内并固定，金属套筒的轴向与顶板的端面垂直，多根金属套筒与多个通孔一一对应，金属套筒的下端和底板之间留有间隙；所述顶板位移观测杆的下端与顶板固定连接，顶板位移观测杆的轴向与顶板的端面垂直；顶板上设置有与底板位移观测杆匹配的孔道，所述底板位移观测杆的下端穿过顶板后与底板固定连接，底板位移观测杆的轴向与顶板的端面垂直；金属套筒轴向两端封闭；

上钢筋笼内的竖向钢筋记为第一竖向钢筋，下钢筋笼内的竖向钢筋记为第二竖向钢筋；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋数量相同，金属套筒的数量与第一竖向钢筋的数量匹配；金属套筒的上端面上设置有与第一竖向钢筋匹配的孔道，第一竖向钢筋的下端穿过相应金属套筒的上端面后悬置在金属套筒的内腔中；底板和金属套筒的下端面上设置有与第二竖向钢筋匹配的孔道，第二竖向钢筋的上端穿过底板和相应金属套筒的下端面后悬置在金属套筒的内腔中；位置匹配的第一竖向钢筋和第二竖向钢筋对应同一根金属套筒；单根金属套筒内的第二竖向钢筋和第一竖向钢筋错位设置，且第二竖向钢筋上端位于第一竖向钢筋下端的上侧；

金属套筒的内腔中填充有热熔胶材料；金属套筒通过电线与外部电源连接，桩体内设置有与电线匹配的孔道；桩体内设置有与顶板位移观测杆和底板位移观测杆匹配的孔道，顶板位移观测杆的上端和底板位移观测杆的上端凸出在桩体的顶面上；液压缸的进液口通过液压管路与外部的供压装置连接，桩体内设置有与液压管路匹配的孔道；

外部电源能通过电线使金属套筒发热；金属套筒发热时，热熔胶材料会受热熔化；停止加热后，冷却后的热熔胶材料能将第一竖向钢筋、第二竖向钢筋和金属套筒连接为一体。

前述方案的原理是：桩身自反力平衡静载试验前，热熔胶材料仅是填充在金属套筒内，没有将第一竖向钢筋和第二竖向钢筋抱紧，试验过程中，第一竖向钢筋和第二竖向钢筋就能相对移动；试验结束后，控制外部电源使金属套筒发热，让热熔胶材料受热熔化，由于熔化后的热熔胶材料流动性较好，热熔胶材料就会将第一竖向钢筋和第二竖向钢筋完全包裹，然后停止通电，热熔胶材料就会逐渐冷却，冷却后的热熔胶材料就将第一竖向钢筋和第二竖向钢筋牢牢抱紧了，如此就使得第一竖向钢筋和第二竖向钢筋形成了连续的受力结构，不会像现有技术那样，桩体内的竖向钢筋在荷载箱处不连续，采用本发明方案后，桩身自反力平衡静载试验完成后，桩体可以在后续施工中作为工程桩使用，不必废弃，可以大大降低试验成本，节省人力物力。

考虑到混凝土才浇筑时，混凝土中的浆液可能会渗入金属套筒内，使得热熔胶材料熔化后含有较多杂质，影响热熔胶材料的性能，于是发明人提出了如下的优选方案来防止混凝土浆液渗入金属套筒内，具体为：

金属套筒的内腔中设置有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板将金属套筒的内腔分割为上位移腔、连接腔和下位移腔；所述金属套筒的上端面上设置有第一连通孔，上隔板上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板上设置有第三连通孔，金属套筒的下端面上设置有第四连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；

所述第一竖向钢筋的下部设置有第一Z形弯曲部；第一竖向钢筋上，位于第一Z形弯曲部上侧的部分记为上段、位于第一Z形弯曲部下侧的部分记为第一连接段；所述上段的轴向和第一连接段的轴向平行；所述上段套接在第一连通孔内，所述第一连接段套接在第二连通孔内，第一Z形弯曲部位于上位移腔的中部，第一连接段的下端位于连接腔内靠近下隔板的位置处；

所述第二竖向钢筋的上部设置有第二Z形弯曲部；第二竖向钢筋上，位于第二Z形弯曲部上侧的部分记为第二连接段、位于第二Z形弯曲部下侧的部分记为下段；所述下段的轴向和第二连接段的轴向平行；所述下段套接在第四连通孔内，所述第二连接段套接在第三连通孔内，第二Z形弯曲部位于下位移腔的中部，第二连接段的上端位于连接腔内靠近上隔板的位置处；

所述热熔胶材料填充在连接腔内。

前述优选方案的原理是：由于第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位，以及第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位，混凝土中的浆液最多只能渗入上位移腔和下位移腔中，无法渗入连接腔中，这就可以避免混凝土浆液混入热熔胶材料中，保证热熔胶材料的粘结性能不受影响。

为了便于安装作业，优选地，所述金属套筒由两块壳体拼接而成。上隔板和下隔板也分别由两块壳体上的结构体拼接而成。

基于前述方案，本发明还提出了一种荷载箱，其创新在于：所述荷载箱包括顶板、底板、多个液压缸、多根金属套筒、顶板位移观测杆和底板位移观测杆；所述顶板的端面与水平面平行，顶板设置在底板的正上方，底板的端面与顶板的端面平行，顶板和底板之间留有间隙；所述液压缸设置在顶板和底板之间，液压缸的轴向与顶板的端面垂直，液压缸的上端与顶板的下端面固定连接，液压缸的下端与底板的上端面固定连接，多个液压缸沿荷载箱周向分布；所述顶板上设置有多个通孔；金属套筒的上端套接在通孔内并固定，金属套筒的轴向与顶板的端面垂直，多根金属套筒与多个通孔一一对应，金属套筒的下端和底板之间留有间隙；所述顶板位移观测杆的下端与顶板固定连接，顶板位移观测杆的轴向与顶板的端面垂直；顶板上设置有与底板位移观测杆匹配的孔道，所述底板位移观测杆的下端穿过顶板后与底板固定连接，底板位移观测杆的轴向与顶板的端面垂直；金属套筒轴向两端封闭；

金属套筒的上端面上设置有第一连通孔，金属套筒的下端面上设置有第四连通孔，第一连通孔和第四连通孔错位设置；底板上设置有与第四连通孔匹配的孔道；金属套筒的内腔中填充有热熔胶材料；

金属套筒通过电线与电源连接；液压缸的进液口通过液压管路与供压装置连接。

本发明的荷载箱与现有技术最大的区别，即设置了金属套筒和相应的热熔胶材料以及外部电源，前文在讲解工程桩方案时，已经对金属套筒、热熔胶材料和外部电源的作用和工作原理进行了介绍，具体内容请参见前文，在此不再赘述；

为避免混凝土浆液混入热熔胶材料中，故在荷载箱方案基础上也提出如下的优选方案：金属套筒的内腔中设置有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板将金属套筒的内腔分割为上位移腔、连接腔和下位移腔；所述上隔板上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板上设置有第三连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；所述热熔胶材料填充在连接腔内。

优选地，所述金属套筒由两块壳体拼接而成。

考虑到桩身自反力平衡静载试验是一种现有技术，其操作步骤以及根据观测杆确定检测结果均是本领域技术人员应当掌握的基本技能，再加上试验的操作细节与本发明创新点的关联性不大，故本文不再对桩身自反力平衡静载试验的操作细节作赘述。

本发明的有益技术效果是：提出了一种具备桩身自反力平衡静载试验功能的工程桩及荷载箱，该方案使得桩体能够在试验结束后仍能作为工程桩使用，可大大节省试验成本。

附图说明

图1、桩体剖面结构示意图；

图2、荷载箱剖面结构示意图；

图3、金属套筒剖面结构示意图；

图4、荷载箱顶面结构示意图；

图中各个标记所对应的名称分别为：上钢筋笼1、第一Z形弯曲部1-1、荷载箱2、顶板2-1、底板2-2、液压缸2-3、金属套筒2-4、上隔板2-41、下隔板2-42、顶板位移观测杆2-5、底板位移观测杆2-6、下钢筋笼3、第二Z形弯曲部3-1、上位移腔A、连接腔B、下位移腔C。

具体实施方式

一种具备桩身自反力平衡静载试验功能的工程桩，其创新在于：所述工程桩包括桩体和荷载箱2；所述桩体为钢筋混凝土结构；所述荷载箱2设置在桩体中部；桩体内的钢筋笼沿桩体轴向分为两段，位于荷载箱2上侧的那段钢筋笼记为上钢筋笼1，位于荷载箱2下侧的那段钢筋笼记为下钢筋笼3；上钢筋笼1、荷载箱2和下钢筋笼3通过混凝土连接为一体；

所述荷载箱2包括顶板2-1、底板2-2、多个液压缸2-3、多根金属套筒2-4、顶板位移观测杆2-5和底板位移观测杆2-6；所述顶板2-1的端面与水平面平行，顶板2-1设置在底板2-2的正上方，底板2-2的端面与顶板2-1的端面平行，顶板2-1和底板2-2之间留有间隙；所述液压缸2-3设置在顶板2-1和底板2-2之间，液压缸2-3的轴向与顶板2-1的端面垂直，液压缸2-3的上端与顶板2-1的下端面固定连接，液压缸2-3的下端与底板2-2的上端面固定连接，多个液压缸2-3沿荷载箱2周向分布；所述顶板2-1上设置有多个通孔；金属套筒2-4的上端套接在通孔内并固定，金属套筒2-4的轴向与顶板2-1的端面垂直，多根金属套筒2-4与多个通孔一一对应，金属套筒2-4的下端和底板2-2之间留有间隙；所述顶板位移观测杆2-5的下端与顶板2-1固定连接，顶板位移观测杆2-5的轴向与顶板2-1的端面垂直；顶板2-1上设置有与底板位移观测杆2-6匹配的孔道，所述底板位移观测杆2-6的下端穿过顶板2-1后与底板2-2固定连接，底板位移观测杆2-6的轴向与顶板2-1的端面垂直；金属套筒2-4轴向两端封闭；

上钢筋笼1内的竖向钢筋记为第一竖向钢筋，下钢筋笼3内的竖向钢筋记为第二竖向钢筋；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋数量相同，金属套筒2-4的数量与第一竖向钢筋的数量匹配；金属套筒2-4的上端面上设置有与第一竖向钢筋匹配的孔道，第一竖向钢筋的下端穿过相应金属套筒2-4的上端面后悬置在金属套筒2-4的内腔中；底板2-2和金属套筒2-4的下端面上设置有与第二竖向钢筋匹配的孔道，第二竖向钢筋的上端穿过底板2-2和相应金属套筒2-4的下端面后悬置在金属套筒2-4的内腔中；位置匹配的第一竖向钢筋和第二竖向钢筋对应同一根金属套筒2-4；单根金属套筒2-4内的第二竖向钢筋和第一竖向钢筋错位设置，且第二竖向钢筋上端位于第一竖向钢筋下端的上侧；

金属套筒2-4的内腔中填充有热熔胶材料；金属套筒2-4通过电线与外部电源连接，桩体内设置有与电线匹配的孔道；桩体内设置有与顶板位移观测杆2-5和底板位移观测杆2-6匹配的孔道，顶板位移观测杆2-5的上端和底板位移观测杆2-6的上端凸出在桩体的顶面上；液压缸2-3的进液口通过液压管路与外部的供压装置连接，桩体内设置有与液压管路匹配的孔道；

外部电源能通过电线使金属套筒2-4发热；金属套筒2-4发热时，热熔胶材料会受热熔化；停止加热后，冷却后的热熔胶材料能将第一竖向钢筋、第二竖向钢筋和金属套筒2-4连接为一体。

进一步地，金属套筒2-4的内腔中设置有上隔板2-41和下隔板2-42，上隔板2-41和下隔板2-42将金属套筒2-4的内腔分割为上位移腔A、连接腔B和下位移腔C；所述金属套筒2-4的上端面上设置有第一连通孔，上隔板2-41上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板2-42上设置有第三连通孔，金属套筒2-4的下端面上设置有第四连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；

所述第一竖向钢筋的下部设置有第一Z形弯曲部1-1；第一竖向钢筋上，位于第一Z形弯曲部1-1上侧的部分记为上段、位于第一Z形弯曲部1-1下侧的部分记为第一连接段；所述上段的轴向和第一连接段的轴向平行；所述上段套接在第一连通孔内，所述第一连接段套接在第二连通孔内，第一Z形弯曲部1-1位于上位移腔A的中部，第一连接段的下端位于连接腔B内靠近下隔板2-42的位置处；

所述第二竖向钢筋的上部设置有第二Z形弯曲部3-1；第二竖向钢筋上，位于第二Z形弯曲部3-1上侧的部分记为第二连接段、位于第二Z形弯曲部3-1下侧的部分记为下段；所述下段的轴向和第二连接段的轴向平行；所述下段套接在第四连通孔内，所述第二连接段套接在第三连通孔内，第二Z形弯曲部3-1位于下位移腔C的中部，第二连接段的上端位于连接腔B内靠近上隔板2-41的位置处；

所述热熔胶材料填充在连接腔B内。

进一步地，所述金属套筒2-4由两块壳体拼接而成。

一种荷载箱，其创新在于：所述荷载箱2包括顶板2-1、底板2-2、多个液压缸2-3、多根金属套筒2-4、顶板位移观测杆2-5和底板位移观测杆2-6；所述顶板2-1的端面与水平面平行，顶板2-1设置在底板2-2的正上方，底板2-2的端面与顶板2-1的端面平行，顶板2-1和底板2-2之间留有间隙；所述液压缸2-3设置在顶板2-1和底板2-2之间，液压缸2-3的轴向与顶板2-1的端面垂直，液压缸2-3的上端与顶板2-1的下端面固定连接，液压缸2-3的下端与底板2-2的上端面固定连接，多个液压缸2-3沿荷载箱2周向分布；所述顶板2-1上设置有多个通孔；金属套筒2-4的上端套接在通孔内并固定，金属套筒2-4的轴向与顶板2-1的端面垂直，多根金属套筒2-4与多个通孔一一对应，金属套筒2-4的下端和底板2-2之间留有间隙；所述顶板位移观测杆2-5的下端与顶板2-1固定连接，顶板位移观测杆2-5的轴向与顶板2-1的端面垂直；顶板2-1上设置有与底板位移观测杆2-6匹配的孔道，所述底板位移观测杆2-6的下端穿过顶板2-1后与底板2-2固定连接，底板位移观测杆2-6的轴向与顶板2-1的端面垂直；金属套筒2-4轴向两端封闭；

金属套筒2-4的上端面上设置有第一连通孔，金属套筒2-4的下端面上设置有第四连通孔，第一连通孔和第四连通孔错位设置；底板2-2上设置有与第四连通孔匹配的孔道；金属套筒2-4的内腔中填充有热熔胶材料；

金属套筒2-4通过电线与电源连接；液压缸2-3的进液口通过液压管路与供压装置连接。

进一步地，金属套筒2-4的内腔中设置有上隔板2-41和下隔板2-42，上隔板2-41和下隔板2-42将金属套筒2-4的内腔分割为上位移腔A、连接腔B和下位移腔C；所述上隔板2-41上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板2-42上设置有第三连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；所述热熔胶材料填充在连接腔B内。

进一步地，所述金属套筒2-4由两块壳体拼接而成。

Claims (6)

1.一种具备桩身自反力平衡静载试验功能的工程桩，其特征在于：所述工程桩包括桩体和荷载箱（2）；所述桩体为钢筋混凝土结构；所述荷载箱（2）设置在桩体中部；桩体内的钢筋笼沿桩体轴向分为两段，位于荷载箱（2）上侧的那段钢筋笼记为上钢筋笼（1），位于荷载箱（2）下侧的那段钢筋笼记为下钢筋笼（3）；上钢筋笼（1）、荷载箱（2）和下钢筋笼（3）通过混凝土连接为一体；

所述荷载箱（2）包括顶板（2-1）、底板（2-2）、多个液压缸（2-3）、多根金属套筒（2-4）、顶板位移观测杆（2-5）和底板位移观测杆（2-6）；所述顶板（2-1）的端面与水平面平行，顶板（2-1）设置在底板（2-2）的正上方，底板（2-2）的端面与顶板（2-1）的端面平行，顶板（2-1）和底板（2-2）之间留有间隙；所述液压缸（2-3）设置在顶板（2-1）和底板（2-2）之间，液压缸（2-3）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直，液压缸（2-3）的上端与顶板（2-1）的下端面固定连接，液压缸（2-3）的下端与底板（2-2）的上端面固定连接，多个液压缸（2-3）沿荷载箱（2）周向分布；所述顶板（2-1）上设置有多个通孔；金属套筒（2-4）的上端套接在通孔内并固定，金属套筒（2-4）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直，多根金属套筒（2-4）与多个通孔一一对应，金属套筒（2-4）的下端和底板（2-2）之间留有间隙；所述顶板位移观测杆（2-5）的下端与顶板（2-1）固定连接，顶板位移观测杆（2-5）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直；顶板（2-1）上设置有与底板位移观测杆（2-6）匹配的孔道，所述底板位移观测杆（2-6）的下端穿过顶板（2-1）后与底板（2-2）固定连接，底板位移观测杆（2-6）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直；金属套筒（2-4）轴向两端封闭；

上钢筋笼（1）内的竖向钢筋记为第一竖向钢筋，下钢筋笼（3）内的竖向钢筋记为第二竖向钢筋；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋数量相同，金属套筒（2-4）的数量与第一竖向钢筋的数量匹配；金属套筒（2-4）的上端面上设置有与第一竖向钢筋匹配的孔道，第一竖向钢筋的下端穿过相应金属套筒（2-4）的上端面后悬置在金属套筒（2-4）的内腔中；底板（2-2）和金属套筒（2-4）的下端面上设置有与第二竖向钢筋匹配的孔道，第二竖向钢筋的上端穿过底板（2-2）和相应金属套筒（2-4）的下端面后悬置在金属套筒（2-4）的内腔中；位置匹配的第一竖向钢筋和第二竖向钢筋对应同一根金属套筒（2-4）；单根金属套筒（2-4）内的第二竖向钢筋和第一竖向钢筋错位设置，且第二竖向钢筋上端位于第一竖向钢筋下端的上侧；

金属套筒（2-4）的内腔中填充有热熔胶材料；金属套筒（2-4）通过电线与外部电源连接，桩体内设置有与电线匹配的孔道；桩体内设置有与顶板位移观测杆（2-5）和底板位移观测杆（2-6）匹配的孔道，顶板位移观测杆（2-5）的上端和底板位移观测杆（2-6）的上端凸出在桩体的顶面上；液压缸（2-3）的进液口通过液压管路与外部的供压装置连接，桩体内设置有与液压管路匹配的孔道；

外部电源能通过电线使金属套筒（2-4）发热；金属套筒（2-4）发热时，热熔胶材料会受热熔化；停止加热后，冷却后的热熔胶材料能将第一竖向钢筋、第二竖向钢筋和金属套筒（2-4）连接为一体。

2.根据权利要求1所述的具备桩身自反力平衡静载试验功能的工程桩，其特征在于：金属套筒（2-4）的内腔中设置有上隔板（2-41）和下隔板（2-42），上隔板（2-41）和下隔板（2-42）将金属套筒（2-4）的内腔分割为上位移腔（A）、连接腔（B）和下位移腔（C）；所述金属套筒（2-4）的上端面上设置有第一连通孔，上隔板（2-41）上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板（2-42）上设置有第三连通孔，金属套筒（2-4）的下端面上设置有第四连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；

所述第一竖向钢筋的下部设置有第一Z形弯曲部（1-1）；第一竖向钢筋上，位于第一Z形弯曲部（1-1）上侧的部分记为上段、位于第一Z形弯曲部（1-1）下侧的部分记为第一连接段；所述上段的轴向和第一连接段的轴向平行；所述上段套接在第一连通孔内，所述第一连接段套接在第二连通孔内，第一Z形弯曲部（1-1）位于上位移腔（A）的中部，第一连接段的下端位于连接腔（B）内靠近下隔板（2-42）的位置处；

所述第二竖向钢筋的上部设置有第二Z形弯曲部（3-1）；第二竖向钢筋上，位于第二Z形弯曲部（3-1）上侧的部分记为第二连接段、位于第二Z形弯曲部（3-1）下侧的部分记为下段；所述下段的轴向和第二连接段的轴向平行；所述下段套接在第四连通孔内，所述第二连接段套接在第三连通孔内，第二Z形弯曲部（3-1）位于下位移腔（C）的中部，第二连接段的上端位于连接腔（B）内靠近上隔板（2-41）的位置处；

所述热熔胶材料填充在连接腔（B）内。

3.根据权利要求1或2所述的具备桩身自反力平衡静载试验功能的工程桩，其特征在于：所述金属套筒（2-4）由两块壳体拼接而成。

4.一种荷载箱，其特征在于：所述荷载箱（2）包括顶板（2-1）、底板（2-2）、多个液压缸（2-3）、多根金属套筒（2-4）、顶板位移观测杆（2-5）和底板位移观测杆（2-6）；所述顶板（2-1）的端面与水平面平行，顶板（2-1）设置在底板（2-2）的正上方，底板（2-2）的端面与顶板（2-1）的端面平行，顶板（2-1）和底板（2-2）之间留有间隙；所述液压缸（2-3）设置在顶板（2-1）和底板（2-2）之间，液压缸（2-3）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直，液压缸（2-3）的上端与顶板（2-1）的下端面固定连接，液压缸（2-3）的下端与底板（2-2）的上端面固定连接，多个液压缸（2-3）沿荷载箱（2）周向分布；所述顶板（2-1）上设置有多个通孔；金属套筒（2-4）的上端套接在通孔内并固定，金属套筒（2-4）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直，多根金属套筒（2-4）与多个通孔一一对应，金属套筒（2-4）的下端和底板（2-2）之间留有间隙；所述顶板位移观测杆（2-5）的下端与顶板（2-1）固定连接，顶板位移观测杆（2-5）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直；顶板（2-1）上设置有与底板位移观测杆（2-6）匹配的孔道，所述底板位移观测杆（2-6）的下端穿过顶板（2-1）后与底板（2-2）固定连接，底板位移观测杆（2-6）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直；金属套筒（2-4）轴向两端封闭；

金属套筒（2-4）的上端面上设置有第一连通孔，金属套筒（2-4）的下端面上设置有第四连通孔，第一连通孔和第四连通孔错位设置；底板（2-2）上设置有与第四连通孔匹配的孔道；上钢筋笼（1）内的竖向钢筋记为第一竖向钢筋，下钢筋笼（3）内的竖向钢筋记为第二竖向钢筋；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋数量相同，金属套筒（2-4）的数量与第一竖向钢筋的数量匹配；第一竖向钢筋的下端穿过相应金属套筒（2-4）的上端面后悬置在金属套筒（2-4）的内腔中；第二竖向钢筋的上端穿过底板（2-2）和相应金属套筒（2-4）的下端面后悬置在金属套筒（2-4）的内腔中；金属套筒（2-4）的内腔中填充有热熔胶材料；

金属套筒（2-4）通过电线与电源连接；液压缸（2-3）的进液口通过液压管路与供压装置连接。

5.根据权利要求4所述的荷载箱，其特征在于：金属套筒（2-4）的内腔中设置有上隔板（2-41）和下隔板（2-42），上隔板（2-41）和下隔板（2-42）将金属套筒（2-4）的内腔分割为上位移腔（A）、连接腔（B）和下位移腔（C）；所述上隔板（2-41）上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板（2-42）上设置有第三连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；

所述第一竖向钢筋的下部设置有第一Z形弯曲部（1-1）；第一竖向钢筋上，位于第一Z形弯曲部（1-1）上侧的部分记为上段、位于第一Z形弯曲部（1-1）下侧的部分记为第一连接段；所述上段的轴向和第一连接段的轴向平行；所述上段套接在第一连通孔内，所述第一连接段套接在第二连通孔内，第一Z形弯曲部（1-1）位于上位移腔（A）的中部，第一连接段的下端位于连接腔（B）内靠近下隔板（2-42）的位置处；

所述第二竖向钢筋的上部设置有第二Z形弯曲部（3-1）；第二竖向钢筋上，位于第二Z形弯曲部（3-1）上侧的部分记为第二连接段、位于第二Z形弯曲部（3-1）下侧的部分记为下段；所述下段的轴向和第二连接段的轴向平行；所述下段套接在第四连通孔内，所述第二连接段套接在第三连通孔内，第二Z形弯曲部（3-1）位于下位移腔（C）的中部，第二连接段的上端位于连接腔（B）内靠近上隔板（2-41）的位置处；所述热熔胶材料填充在连接腔（B）内。

6.根据权利要求4或5所述的荷载箱，其特征在于：所述金属套筒（2-4）由两块壳体拼接而成。

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