轉(zhuǎn)動式預應力管樁分段靜載荷試驗方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)動式預應力管樁分段靜載荷試驗方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 靜載荷試驗是指按分樁的使用功能，別在樁頂逐級施加軸向壓力、 軸向上拔力或在樁基承臺底面標高一致處施加水平力，觀測樁的相應檢測 點隨時間產(chǎn)生的沉降、上拔位移或水平位移，根據(jù)荷載與位移的關系（即 C1 曲線）判定相應的單樁堅向抗壓承載力、單樁堅向抗拔承載力或單樁水平承載力的試 驗方法。樁基靜載荷試驗是目前檢驗樁基承載力各種方法中使用最廣且被公認為試驗結(jié)果 最準確、最可靠的方法。
[0003] 常用的樁基靜載荷測試方法有三種：堆載法、錨樁法和自平衡法。
[0004] 堆載法是通過以試樁為中心搭設試驗平臺，碼放砂袋、混凝土配重、鋼錠等，通過 千斤頂加壓，給試樁提供堅向壓力，從而檢驗試樁的承載力是否滿足設計要求的方法。但是 它能夠的荷載反力不大，且試驗成本較高，而且由于試驗結(jié)束后要放水，對試驗場地的環(huán)境 影響比較大，而且實驗裝置的運輸工作量很大。
[0005] 錨樁法是通過千斤頂、橫梁連接錨樁，將錨樁的上拔力反作用于試樁的測樁法。它 安裝比較快捷，特別對大噸位試樁，節(jié)約成本明顯，但是錨樁在試驗過程中受到上拔力的作 用，其樁間土的擾動會影響到試樁。
[0006] 自平衡法把試樁分成上下兩端，是利用上段樁側(cè)阻和下段樁側(cè)阻與端阻的自相平 衡的一種測樁法。它避免了龐大的反力裝置，裝置較為簡單，但是荷載箱需要放在樁的平衡 點，而且試驗中受到是上拔力，與實際工程中樁起到的是抗壓作用不符。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服現(xiàn)有靜載荷試驗的成本過高，以及每次試驗都要重新搭建試驗平臺，還 有只能測得樁基承載力（即使是自平衡法，也只能測得試樁的兩段的側(cè)阻系數(shù)、樁的側(cè)阻、 樁端承力）。針對預應力管樁的特點并對其進行改造，本文提出一種轉(zhuǎn)動式預應力管樁分段 靜載荷試驗方法及裝置，通過轉(zhuǎn)動式千斤頂兩端焊接的加載扇分段給樁施加荷載從而進行 靜荷載試驗，試驗后試樁的完整性沒有遭到破壞，結(jié)合本文提出的試驗方法，試驗可以得到 順利實施。相對傳統(tǒng)的靜荷載方法，整個試驗的成本不僅減少，而且可以得到分段樁靜荷載 數(shù)據(jù)。
[0008] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 1.轉(zhuǎn)動式預應力管樁分段靜載荷試驗裝置，其特征在于靜荷載裝置分為三種，靜荷載 裝置一包括一個普通千斤頂、設置在普通千斤頂頂端以及底端承腳的加載扇；靜荷載裝置 二包括穿心式千斤頂、穿心式千斤頂頂端和底端承腳的加載扇以及穿心式千斤的頂拉桿末 端的加載扇；靜荷載裝置三包括穿心式千斤頂、穿心式千斤頂?shù)锥顺心_的加載扇以及穿心 式千斤頂下方拉桿末端連接的加載扇，穿心式千斤頂頂端設置有工具錨。
[0009] 2.轉(zhuǎn)動式預應力管樁分段靜載荷試驗方法，其特征在于包括如下步驟： 步驟1、對第N節(jié)預應力管樁進行試驗，將靜荷載裝置一通過鋼管放到第N-I節(jié)預應力 管樁和第N節(jié)預應力管樁的連接處，此時靜荷載裝置一中的加載扇和加載扇通過加載鋼板 的扇形通槽，直至千斤頂?shù)锥顺心_的加載扇和千斤頂頂端的加載扇位于第N節(jié)預應力管樁 頂端的加載鋼板和第N-I節(jié)預應力管樁底端的加載鋼板之間； 步驟2、轉(zhuǎn)動靜荷載裝置一使得加載扇與加載鋼板扇形通槽錯開，然后用普通千斤頂加 載，普通千斤頂下方的加載扇與第N節(jié)預應力管樁頂端的加載鋼板接觸提供靜荷載力，普 通千斤頂上方的加載扇與第N-I節(jié)預應力管樁底端的加載鋼板接觸提供靜載荷反力；對第 N-I節(jié)預應力管樁的試驗與第N節(jié)預應力管樁的試驗相同； 步驟3、重復步驟1-2,對第二節(jié)預應力管樁以下的每節(jié)預應力管樁進行試驗； 步驟4、對第二節(jié)預應力管樁進行試驗； 4-1.通過鋼管將靜荷載裝置二放置到第一節(jié)預應力管樁和第二節(jié)預應力管樁的連接 處，此時靜荷載裝置二中的加載扇通過加載鋼板的扇形通槽，此時穿心式千斤頂?shù)锥说募?載扇處于第N-I節(jié)預應力管樁和第N節(jié)預應力管樁之間； 4- 2.轉(zhuǎn)動靜荷載裝置二使得加載扇與加載鋼板扇形通槽錯開，然后再用穿心式千斤 頂加載，穿心式千斤頂推動千斤頂上方的加載扇與第一節(jié)預應力管樁底端的加載鋼板、千 斤頂下方的加載扇與第二節(jié)預應力管樁頂端的加載鋼板擠壓，同時穿心式千斤頂拉桿拉動 加載扇與第N-I節(jié)預應力管樁底端的加載鋼板擠壓；千斤頂下方的加載扇施加靜荷載作用 力，千斤頂上方的加載扇與拉桿末端的加載扇一起提供靜載荷反力； 步驟5、用靜荷載裝置三對第一節(jié)預應力管樁進行試驗： 5- 1加載裝置一處于第一節(jié)樁的樁頂時，拉桿末端的加載扇處于第N-I節(jié)管樁和第N節(jié) 管樁之間， 5-2轉(zhuǎn)動靜荷載裝置一使得加載扇與加載鋼板扇形通槽錯開，加壓油箱通過穿心式千 斤頂加壓；穿心式千斤頂通過底端承腳連接的加載扇擠壓第一節(jié)管樁的樁頂加載鋼板從而 給試驗提供荷載；此時穿心式千斤頂拉桿連接的加載扇向上壓第N-I節(jié)管樁樁底的加載鋼 板，拉桿向下拉工具錨，工具錨12向下壓千斤頂頂端從而給試驗提供靜載荷反力。
[0010] 3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)動式預應力管樁分段靜載荷試驗方法，其特征在于預應 力管樁分為N節(jié)，相鄰的每節(jié)預應力管樁之間通過套筒連接；套筒包括外套筒和內(nèi)套筒，外 套筒套在內(nèi)套筒上，外套筒和內(nèi)套筒的半徑相匹配，能夠相互配合滑動； 相鄰的上節(jié)預應力管樁底部焊接的加載鋼板下焊接外套筒，相鄰的下節(jié)預應力管樁頂 部焊接的加載鋼板上焊接內(nèi)套筒，外套筒和內(nèi)套筒套在一起能夠保證上下兩根預應力管樁 能夠傳遞作用力； 所述相鄰的上節(jié)預應力管樁底部焊接的加載鋼板下焊接外套筒的側(cè)壁上開有一個條 形凹槽，相應的下節(jié)預應力管樁頂部焊接的加載鋼板上焊接內(nèi)套筒上焊接有錨釘，錨釘能 夠在條形凹槽內(nèi)滑動，防止上節(jié)預應力管樁和下節(jié)預應力管樁脫節(jié)； 所述的加載鋼板中心開有通孔，且通孔的周向等間距開有三個扇形通槽，以便試驗時 加載扇能夠順利通過。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是： 一、試驗的靜載荷反力是由樁身自己提供的，節(jié)約了試驗成本； 二、 試驗后的試樁的完整性沒有被破壞，可以當作工程樁使用； 三、 能夠分段直接測試出樁身的側(cè)摩阻力； 四、 實驗裝置可回收再次使用，大大節(jié)約了試驗成本。
【附圖說明】
[0012] 下面結(jié)合附圖和實施步驟對本發(fā)明進一步說明。
[0013] 圖1是要試驗的管樁和相鄰樁連接處的縱剖面示意圖。
[0014] 圖2是套筒連接示意圖。
[0015] 圖3是對第四節(jié)樁和第三節(jié)樁的試驗縱剖面示意圖。
[0016] 圖4是對第二節(jié)樁試驗縱剖面示意圖以及試驗中加載裝置轉(zhuǎn)動前后加載扇與圓 形剛環(huán)的相對位置示意圖。
[0017] 圖5是對第一節(jié)樁試驗縱剖面示意圖。
[0018]圖中：第一節(jié)預應力管樁1、第二節(jié)預應力管樁2、第三節(jié)預應力管樁3、第四節(jié)預 應力管樁4、加載鋼板5、加載鋼板5a、加載鋼板5b、加載鋼板5c、加載鋼板5d、加載鋼板5e、 加載鋼板5f、加載鋼板5g、套筒6、外套筒6a、內(nèi)套筒6b、錨釘7、加載扇8、加載扇8a、加載扇 8b、加載扇8c、加載扇8d、加載扇8e、加載扇8f、加載扇8g、普通千斤頂9、油管10、油管10a、 油管10b、油管10c、穿心式千斤頂11、穿心式千斤頂11a、穿心式千斤頂lib、工具錨12、加 壓油箱13。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，預應力管樁分為N節(jié)，以四節(jié)為例，預應力管樁包括第一節(jié)預應力管 樁1、第二節(jié)預應力管樁2、第三節(jié)預應力管樁3和第四節(jié)預應力管樁4 ;預應力管樁的連接 如圖1所示，相鄰的每節(jié)預應力管樁之間通過套筒6連接；套筒6包括錯開套接的外套筒6a 和內(nèi)套筒6b，外套筒6a套在內(nèi)套筒6b上，外套筒6a和內(nèi)套筒6b的半徑相匹配，能夠相互 配合滑動；外套筒6a和內(nèi)套筒6b重合時能夠相互傳遞作用力； 如圖1、圖2所示，在第三節(jié)預應力管樁3底部焊接的加載鋼板5a下焊接外套筒6a，在 第四節(jié)預應力管樁4頂部焊接的加載鋼板5b上