CN201520988U - 实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统，包括分别安装于试验群桩各试验桩上的加载反力装置，所述加载反力装置包括反力梁、反力桩、加载用油压千斤顶和压力传感器，所述反力梁固定在反力桩上，千斤顶搁置在反力梁上方且抵靠于试验桩的上方，压力传感器置于千斤顶上方，各试验桩所有千斤顶相互并联连接，所有千斤顶均同规格、同型号，且率定曲线相近。本实用新型解决了大型群桩抗拔试验难以处理的集中加载方法，又达到了各桩同步加载的目的。该系统可用于三根及三根以上的大型桩基的群桩抗拔试验。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑领域，涉及一种静载荷试验系统，特别是一种建筑桩基检测技术中的高抗拔力群桩竖向抗拔静载荷试验系统，可对基础工程中的扩底群桩抗拔承载力进行检测，应用于基础工程中为工程设计提供依据的试验桩和为工程验收而进行抽样检测的试验桩群桩承载力的检测。
背景技术
许多建(构)筑物的基础既承受竖向抗压荷载、又承受竖向抗拔荷载，有时上拔荷载较大或主要承受上拔荷载。而桩基础是建(构)筑物抵抗上拔荷载的重要基础形式。现有的抗拔计算公式一般可分为理论计算公式与经验公式。理论计算公式是先假定不同的桩基破坏模式，然后以土的抗剪强度及侧压力系数等参数来进行承载力计算。由于剪切破坏面的不同假定，以及设置桩的方法对桩周土强度指标的影响的复杂性和不确定性，使用起来比较困难。经验公式则以试桩实测资料为基础，建立起桩的抗拔侧阻力与抗压侧阻力之间的关系和抗拔破坏模式。总的来说，桩基础上拔承载力的计算还是一个没有从理论上很好解决的问题，对抗拔桩的承载能力研究相对较少，即使有少量工程进行实体桩的抗拔试验，也只是验证单桩的抗拔承载力是否满足设计要求，大型工程群桩的抗拔试验几乎没有。基础工程中群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和，此为群桩效应，群桩效应是抗拔桩基设计时应该考虑的一个重要因素。
群桩效应受土性、桩距、桩数、桩的长径比、桩长与承台宽度比、成桩方法等多因素的影响而变化。群桩竖向抗拔静载荷试验是确定群桩竖向抗拔承载力最直接、最准确的方法，也是研究扩底群桩的群桩效应的必备手段。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可以现场进行高抗拔力群桩静载荷原位试验的实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统，以达到实现检测群桩抗拔承载力及群桩效应系数的目的，为研究扩底抗拔桩的群桩效应系数提供切实可行的手段。
本实用新型解决技术问题的技术方案如下：
一种实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统，其特征在于，包括分别安装于试验群桩各试验桩上的加载反力装置，所述加载反力装置包括反力梁、反力桩、加载用油压千斤顶和压力传感器，所述反力梁固定在反力桩上且抵靠于试验桩的上方，千斤顶搁置在反力梁上方，压力传感器置于千斤顶上方，各试验桩的所有千斤顶相互并联连接，所有千斤顶均同规格、同型号，且率定曲线相近。
由以上公开的技术方案可知，本实用新型通过对各试验桩分别安装加载反力系统，每根试验桩采用一台大型千斤顶，多台千斤顶并联，由高精度油压表控制压力。并且为了确保各桩所施加上拔荷载精度，在每台千斤顶上方又设置了了一台压力传感器，作为校核各桩上拔荷载的依据。使用结果表明，采用本实用新型试验系统即解决了大型群桩抗拔试验难以处理的集中加载方法，又达到了各桩同步加载的目的。该试验系统可用于三根及三根以上的大型桩基的群桩抗拔试验。
附图说明
图1为本实用新型实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统布置示意图。
图2为图1中A-A剖视图。
图3为本实用新型实施例3根群桩抗拔试验U-δ曲线。
附图标记如下：
1、主梁 2、千斤顶
3、压力传感器 4、反力桩
5、试验桩 6、小压梁
7、拉杆 8、桩帽
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。
如图1、2所示，本实用新型实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统，包括分别安装于试验群桩各试验桩5上的加载反力装置，所述加载反力装置包括反力梁1、反力桩4、加载用油压千斤顶2和压力传感器3，所述反力梁1固定在反力桩4上且抵靠于试验桩5的上方，千斤顶2搁置在反力梁1上方，压力传感器3置于千斤顶上方，各试验桩4的所有千斤顶2相互并联连接，所有千斤顶2均同规格、同型号，且率定曲线相近。每个加载反力系统包括两个反力桩4，所述反力桩对称设置在每个试验桩5的左右两侧，两个反力桩4的上方通过反力梁1固定连接。
所述压力传感器3、千斤顶2与试验桩5同在一中性轴上。如图2所示，还包括小压梁6、拉杆7和桩帽8，所述千斤顶2设置于反力梁1与小压梁6之间，所述桩帽8设置在反力梁1下方，所述拉杆7连接于桩帽8与小压梁6之间，所述千斤顶2通过小压梁6、拉杆7、桩帽8形成一加力系统。
采用本实用新型实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统进行竖向抗拔静载荷试验的具体试验条件如下：
1、群桩规格及地质：
进行群桩抗拔试验中各试验桩5以及与之相比较的单桩的施工工艺、桩型尺寸、混凝土配合比、主筋配置等均相同；同一组试验桩所处的地质情况相同，成桩后的休止期均超过28天，且各桩的休止时间相近。
2、加荷系统：
加荷系统是进行群桩抗拔静载荷试验时的一个重要环节，为了达到所有试验桩在试验过程中所受的外部荷载始终保持一致，同一组试验所采用的大型油压千斤顶不仅要求型号规格、还要求率定曲线基本相同。为了检验各千斤顶的实际受力误差是否在允许范围，必须在各千斤顶上部设置压力传感器2，实测各千斤顶在每级荷载时的受力。
3、加载反力系统及基准系统：
进行群桩抗拔静载荷试验，按照实际工程中基桩的布置，分别进行所有试验桩反力系统的安装，要求反力系统中各受力钢梁均应满足最大加载时的强度和刚度要求，各钢梁均保持水平状态，图1为三桩抗拔时反力梁的平面布置示意图。
用于进行所有试验桩位移检测的基准桩和基准梁基本相同，尽量减少外观因素带来的误差。
4、试验方法：
群桩抗拔静载荷试验中的加卸载方式、上拔位移测读时间及稳定标准、终止加荷条件及极限承载力判定均可按照中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)和上海市工程建设规范《建筑基桩检测技术规程》(DGJ08-218-2003)进行。除此之外，还应注意以下几点：
(1)利用自动系统仪器进行各桩位移的同步测读，消除因时间差带来的测读误差；
(2)桩顶位移的相对稳定标准：所有试验桩每小时内的变形值不超过0.1mm，并连续出现两次(由1.5h内连续三次观测值计算)，此时可认为达到相对稳定标准。
(3)试验过程中若其中一根试验桩已达到上拔破坏标准，而其余试验桩还未达到时，可将已达到破坏标准试验桩的千斤顶油路断开，继续其余试验桩的试验。这是本试验方法的独到之处，也是传统的采用整体浇筑试验群桩桩帽加载法所不能解决的。
5、三桩抗拔实施例
上海某工程试桩为钻孔机械扩底的现场扩底灌注桩，桩长37m、桩径600mm、扩底直径1150mm、扩底部分高1m；砼强度等级为C30。
A31、A32、A33为三桩同时抗拔静载试验桩，在进行抗拔试验时同步加载，试验过程中三根桩的荷载始终保持相同，最大加载量为3500kN。本次试验按设计要求的荷载分级见表1。试验结果见表2和图3。由于本次试验的实际抗拔承载力比设计原预估的承载力要高，受试验桩配筋的限制，本次试验未能进行到土体破坏。
表1竖向抗拔试验(最大加载量为3500kN)
表2竖向抗拔静载荷试验结果汇总表
Claims (5)
1.一种实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统，其特征在于，包括分别安装于试验群桩各试验桩(5)上的加载反力装置，所述加载反力装置包括反力梁(1)、反力桩(4)、加载用油压千斤顶(2)和压力传感器(3)，所述反力梁(1)固定在反力桩(4)上且抵靠于试验桩(5)的上方，千斤顶(2)搁置在反力梁(1)上方，压力传感器(3)置于千斤顶上方，各试验桩(5)的所有千斤顶(2)相互并联连接，所有千斤顶(2)均同规格、同型号，且率定曲线相近。
2.根据权利要求1所述的实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统，其特征在于，所述压力传感器(3)、千斤顶(2)与试验桩(5)同在一中性轴上。
3.根据权利要求1所述的实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统，其特征在于，每个加载反力系统包括两个反力桩(4)，所述反力桩对称设置在每个试验桩(5)的左右两侧，两个反力桩(4)的上方通过反力梁(1)固定连接。
4.根据权利要求1所述的实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统，其特征在于，各试验桩加载反力系统中受力反力梁(1)的尺寸和刚度相同。
5.根据权利要求1所述的实体群桩竖向抗拔静载荷试验系统，其特征在于，还包括小压梁(6)、拉杆(7)和桩帽(8)，上述千斤顶(2)设置于反力梁(1)与小压梁(6)之间，所述桩帽设置在反力梁(1)下方，所述拉杆(7)连接于桩帽(8)与小压梁之间，所述千斤顶(2)通过小压梁(6)、拉杆(7)、桩帽(8)形成一加力系统。
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