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1.本实用新型涉及桩基静载检测的技术领域,更具体地,涉及一种大吨位基桩承载力两锚一压联测平台。
背景技术:2.随着中国经济持续健康发展和城市化进程不断加快,中国工程建设进入了举世瞩目的大规模应用桩基工程的时期,而伴随着一线城市超高层建筑的不断涌现,使得基础底部所受上部结构传递而来的荷载越来越大,从而对基桩的变形和承载力提出了更高更严的要求,基桩向着超长桩、大直径、大吨位方向不断发展。对于基桩大吨位静载试验检测,要求试验设备在极大荷载作用下满足强度、抗弯、抗剪、变形等要求。
3.在现有桩基承载力检测方法中,堆载法和锚桩法是最常用的两种方法。其中由于堆载法在大吨位情况下,需要进行地基预处理及反力堆载平台相对较高(2000t级别情况下通常高度位5-7米),可能存在平台倾覆的危险。相较而言,锚桩法因其只需在测试前按照一定距离布设反力锚桩,反力平台高度相对较小也不存在平台倾覆的风险,因而处于安全考虑,锚桩法更为合适。
4.现有锚桩法测试桩基承载力主要通过在抗压桩两侧按照一定间距新增两根反力锚桩,而后通过将锚桩钢筋与反力架进行特定连接。具体连接方式视承载力测试吨位而定,一般的小吨位情况下,则采用将锚桩钢筋与传力拉筋直接焊接,而后将拉筋穿过放置在主梁的钢垫板,再用螺丝固定;而该法将不适用于较大吨位的锚桩法测试桩基承载力。而大吨位的传力装置与锚桩钢筋的连接方式直接采用焊接在其传力装置之上,并不利于受力的均匀,将可能导致加载出现偏压加载情况。
技术实现要素:5.本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种大吨位基桩承载力两锚一压联测平台,实现加载过程中荷载均匀传递和更为安全经济的效果。
6.为了达到上述目的,本实用新型采取的技术方案是,提供一种大吨位基桩承载力两锚一压联测平台,包括:支撑组件;抗压桩;抗拔桩;抗拔钢筋,所述抗拔钢筋嵌于所述抗拔桩;压力施加组件,所述压力施加组件设置于所述抗压桩和所述支撑组件之间;拔力施加组件,所述拔力施加组件设置于所述抗拔桩的上端并跨过所述支撑组件;荷载传感器,所述荷载传感器设于所述支撑组件和所述拔力施加组件之间;测试装置,所述测试装置与所述荷载传感器相连;系统,所述系统与所述测试装置和所述荷载传感器相连;其中,所述拔力施加组件包括上钢垫板、下钢垫板、上传力盘、下传力盘和传力拉筋;所述下传力盘设于所述抗拔桩的上端;所述下钢垫板设于所述下传力盘上;所述上钢垫板设于所述下传力盘的上方;所述上传力盘设于所述荷载传感器的上方;所述抗拔钢筋穿过所述下传力盘,与所述上钢垫板连接;所述传力拉筋穿过所述下钢垫板和所述下传力盘,与所述上传力盘连接。
7.上述技术方案中,支撑组件起到支撑作用,很大程度上稳固了整个反力装置,也利
于压力施加组件和拔力施加组件的安装。抗拔桩是试验时的辅助桩,受拔力作用,拔力由拔力施加组件提供。抗压桩承受竖向压力,以承受压力为主,压力由压力施加组件提供。荷载传感器不仅用于检测抗拔桩的荷载情况,在出现较大偏心加载情况下可终止加载,且由于荷载传感器与测试装置和系统相连,还可作为内力换算结果的参照。测试装置和系统均用于实现同步测试基桩承载力和内力的测试工作,并采集测试数据。
8.下传力盘是固定抗拔钢筋和传力拉筋的传力连接装置,可将压力施加组件施加的顶力传递到抗拔桩上,从而实现了抗压桩与抗拔桩承载力同步测试的效果。上传力盘主要放置在支撑组件上,然后将传力拉筋穿过传力盘两侧栅格间距,并将传力拉筋用高强螺母固定,从而实现了将支撑组件的荷载施加到传力拉筋进而通过下传力盘传递到锚桩。上钢垫板作为均匀受力的传力固定垫板,通过螺母将抗拔钢筋锁定到上钢垫板之上,而上钢垫板则由下传力盘顶面支撑,从而实现将荷载均匀传递到抗拔桩。下钢垫板作为传力拉筋与下传力盘底面连接固定的手里装置,可进一步稳固下传力盘。
9.进一步地,所述下传力盘设有锚固区域,所述传力拉筋穿过所述锚固区域;所述下传力盘还设有横向钢条、纵向钢条和短加筋钢条,所述横向钢条平行于所述支撑组件,所述纵向钢条与所述横向钢条垂直形成栅格间距,所述短加筋钢条设于所述锚固区域。
10.下传力盘采用厚度为2cm后的q355b钢条焊接而成的格栅钢箱构造。传力拉筋可以通过锚固区域穿过下传力盘,并用高强螺母固定在下传力盘。为了保证在大吨位荷载作用下,下传力盘的刚度能满足要求,故设置了横向钢条、纵向钢条和短加筋钢条,以增强下传力盘的刚度,进一步提高下传力盘的稳固性并实现均匀传递荷载的效果。
11.进一步地,所述上钢垫板为上钢圆环垫板,所述上钢垫板的周向设有第一圆孔,所述抗拔钢筋穿过所述第一圆孔呈圆周分布。上钢垫板为厚度2cm,内外直径分别为1.15m和1.25m,并且圆环中部切割数量为32个直径为4cm的第一圆孔,其具体数量可根据实际工程抗拔桩的钢筋数量而定。
12.进一步地,所述支撑组件包括主梁和配重垫块,所述主梁设于荷载传感器的下端且被所述传力钢筋跨过;所述配重垫块设于所述主梁的下方。
13.主梁的主要作用是将千斤顶竖直向上的顶力传递到传力拉筋上,均匀传递荷载。主梁尺寸为13m*0.6m*1.5m,材料为q355b钢,主梁采用箱梁结构。作为临时支撑主梁作用,提升整个平台的稳固性。
14.进一步地,所述压力施加组件包括第一钢垫板、第二钢垫板和千斤顶,所述第一钢垫板设于所述抗拔桩的上端,所述千斤顶设于所述第一钢垫板的上方,所述第二钢垫板设于所述主梁和所述千斤顶之间。
15.所述第一钢垫板采用厚度为3cm,直径为1.8m的q355b钢材制作而成,其主要作用为分担上方的千斤顶的向下作用力,使荷载均匀传递到抗压桩,防止抗压桩的桩顶受压破坏。第二钢垫板的平面尺寸(长
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宽)为1.8*1.8m,厚度为3cm,材质为q355b钢材,用以承受千斤顶向上的顶力,使荷载均匀传递到主梁,防止主梁受压破坏。
16.进一步地,所述测试装置包括位移计、钢筋计和内力传感器,所述位移计设于所述第一钢垫板的四个角处,所述钢筋计设于所述抗拔钢筋上,所述内力传感器设于所述抗压桩和所述抗拔桩上。
17.位移计放置在抗压桩上方的第一钢垫板的四个角点处,用来监测竖向抗压荷载下
抗压桩的沉降大小,当抗压桩两侧沉降幅度不一致时,可停止荷载加载,实现实时监控的效果。钢筋计按照一定的深度提前焊接在抗拔钢筋之上,用以监测抗拔荷载作用下抗拔桩地桩身轴力的变化情况。内力传感器能感受荷载信号,并能按照一定的规律将荷载信号转换成可用的输出的电信号,使系统接收。
18.进一步地,所述系统包括静载分析测试系统和内力采集系统。
19.静载分析测试系统可实现抗压抗拔承载力测试工作,可实现自动加载以及荷载维稳功能,主要记录对应每级加载条件下的桩顶沉降值,实现可视分析的效果。内力采集系统自动采集每级加载或卸载荷载下钢筋内力值,可实现及时反映内力数值的效果。
20.进一步地,所述主梁的数量为三根。主梁作用使承重而且传递荷载,三根主梁的设置可以提升承重能力,进而提升建筑质量。
21.进一步地,所述传力拉筋设于所述抗拔钢筋的外围。
22.与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:
23.(1)只采用了2根抗拔桩就完成了2000t荷载级承载力的测试工作,相对于传统需要4根抗拔桩进行反力锚固的方法,节省了测试成本。
24.(2)在下传力盘设置横向钢条、纵向钢条和短加筋钢条,提高了下传力盘的整体刚度,使荷载均匀传递,能减少基桩的不均匀沉降。
25.(3)上传力盘、下传力盘、上钢垫板和下钢垫板的联合设置,增强了整个平台的稳固性,并使荷载更加均匀传递到抗拔桩上。
附图说明
26.图1是本实用新型的结构图;
27.图2是下传力盘的结构图;
28.图3是上钢垫板的结构图;
29.图4是上钢垫板和下传力盘的结构图;
30.图5是下钢垫板的结构图;
31.图6是螺母的结构图;
32.图7是传力拉筋的结构图;
33.附图标记:螺母1,第一螺牙1-1,上传力盘2,传力拉筋3,第二螺牙3-1,上钢垫板4,第一圆孔4-1,下传力盘5,横向钢条5-1,纵向钢条5-2,短加筋钢条5-3,下钢垫板6,第二圆孔6-1,抗拔桩7,配重垫块8,位移计9,第一钢垫板10,抗压桩11,第二钢垫板12,千斤顶13,主梁14,静载分析测试系统15,内力采集系统16,荷载传感器17。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。其中附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明下列实施例,附图某些部件会有省略、方法或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及说明可能省略是可以理解的。
35.实施例1
36.本技术实施例公开一种大吨位基桩承载力两锚一压联测平台,结合附图1-7对本
申请作进一步详细的说明。在正式搭建锚桩反力装置前,需在抗压钢筋和抗拔钢筋上选择四根通长主筋作为内力测试主筋,所述测试主筋需焊接内力传感器;四根主筋上的内力传感器在同一深度下组成一个测试断面;测试断面位置根据地层分布确定,保证在每一个地层顶面和地面均设有测试断面。
37.首先将采用吊机将下传力盘5水平吊放至抗拔桩7的上部,为保证在大吨位荷载作用下,钢箱刚度能够满足要求,在传力盘与主梁14平行方向设置三道横向钢条5-1,在抗拔钢筋的锚固区域,特别的按照一定间距设置了3道短加筋钢条5-3,纵向钢条5-2与横向钢条5-1垂直形成栅格间距。下传力盘5几何中心与抗拔桩7桩身圆心重合,使得抗拔钢筋穿过下传力盘5钢格栅空隙区域。抗钢筋能够顺利穿过下传力盘5,通过全站仪将抗拔钢筋的相对位置测定出来,而后根据抗拔钢筋所形成的圆心进行钢箱设计。
38.抗拔钢筋上部需要提前进行螺纹车丝开牙工作,使其第二螺牙3-1长度大于10cm。抗拔钢筋穿过下传力盘5后,将上钢垫板4的第一圆孔4-1穿过抗拔钢筋。抗拔钢筋穿过上钢垫板4后,采用高强m32型高强螺母1沿着第一螺牙1-1往下旋扭进行锁定,为保证锁定效果可采用两个螺母1进行锁定工作。高强m32螺母1内径为32mm,其具体尺寸可根据实际工程锚桩钢筋直径而定。
39.下传力盘5和与抗拔钢筋锁定工作完成后,采用吊机将第一钢垫板10水平吊放至抗压桩11的桩顶,需保证第一钢垫板10的圆心与抗压桩11的圆心重合。抗压桩11的直径为1.8m,与所述第一钢垫板10等直径;第一钢垫板10的直径可根据实际工程抗压桩11的直径而定。所述第一钢垫板10吊装安放完毕后,将4个千斤顶13吊放至第一钢垫板10之上,千斤顶13对称放置,并保证千斤顶13作用力的形心与抗压桩11圆心重合。千斤顶13放置完毕后,进行千斤顶13油管连接工作,将进油管和出油管连接到高压电动油泵。千斤顶13油路连接完毕后,吊装第二钢垫板12至千斤顶13之上,并保证第二钢垫板12的几何中心与千斤顶13作用力的形心重合。第二钢垫板12安放完毕后,将配重垫块8吊放至两抗拔桩7的圆心与抗压桩11的圆心连线的中间位置,并且需保证配重垫块8的顶面高度高于第二钢垫板12的顶面5cm。配重垫块8安放完毕后,将三根主梁14吊放至配重垫块8之上;中间位置的主梁14的中轴线需与抗拔桩7和抗压桩11圆心所连接而成的直线在水平方向重合;而另外两侧的主梁14与中间位置的主梁14平行放置,间距为10-15cm,该空隙间距保证了传力拉筋3可以顺利地从上传力盘2贯穿至下传力盘5。
40.主梁14吊装完毕后,将荷载传感器17吊装放置主梁14之上,荷载传感器17的几何中心在竖直方向上与抗拔桩7的桩身圆心重合。
41.荷载传感器17吊装安放完毕后,吊装上传力盘2;上传力盘2与下传力盘5规格用材一致,区别点在于上传力盘2没有设置中间的短加筋钢条5-3;上传力盘2需将上传力盘2的几何中心与抗拔桩7的桩身圆心在竖直方向重合。
42.上传力盘2吊装安放完毕后,在上传力盘2垂直于主梁14方向两侧吊装安放传力拉筋3;传力拉筋3采用psb1080钢筋,直径为36mm;传力拉筋3已经开过第二螺牙3-1;传力拉筋3对称布置,数量可根据试验荷载大小具体确定。传力拉筋3吊装安放完毕,在上传力盘2的顶面上放置下钢垫板6,使传力拉筋3穿过下钢垫板6,并保证下钢垫板6与上传力盘2紧贴,而后通过psb1080配套螺母1进行锁定。传力拉筋3锁定完毕后,以同样的方式在下传力盘5底面放置下钢垫板6并进行锁定工作。所有传力拉筋3锁定完毕后,整个桩基两锚一压承载
力联测平台搭建完成。
43.联测平台搭建完毕后,将位移计9对称放置在第一钢垫板10的四个角点,而后可进行静载分析测试系统15及内力采集系统16导线连接。系统的导线连接完毕后,进行时间同步工作,设置测试内容,按照规范进行承载力和内力测试工作。测试内容主要为按照规范要求采用慢速荷载维持法进行测试工作。