[发明专利]一种液压自平衡式单桩竖向抗拔静载试验方法及装置

说明书

本发明公开了一种液压自平衡式单桩竖向抗拔静载试验方法及装置，利用反力机构、液压千斤顶、钢绞线、带穿心式千斤顶的钢结构锚框，在穿心式千斤顶通过钢绞线与试验桩的主筋经连接后，通过液压千斤顶对试验桩施加竖向上拔力，当穿心式千斤顶超过限压值P_L时，穿心式千斤顶自动卸压，钢绞线相对穿心式千斤顶会产生竖向位移，其余未达到限压值P_L的穿心式千斤顶继续上拔试验桩的主筋，当上拔力持续增加至限压值P_L时，相应的穿心式千斤顶也自动卸压，上拔和卸压同步进行，最终主筋间所受上拔力通过穿心式千斤顶的限压控制实现动态平衡，进而使试验桩的主筋受力均匀，大幅度减少了试验误差，并且能适用于不同桩型、不同桩径的基桩的检测试验需要。

技术领域

本发明涉及地基基础工程试验方法及设备领域，尤其涉及一种液压自平衡式单桩竖向抗拔静载试验方法及装置。

背景技术

在建筑施工过程中，为保证桩基工程的质量，对单桩的承载能力进行检测是十分必要的。目前，静载试验是检测单桩承载力最直观可靠的方法。首先，采用焊接的方式连接反力装置与试验桩主筋时，使得试验结果受焊接工艺影响严重，且存在主筋受力不均的问题，检测结果存在误差。其次，当采用桩帽与反力装置连接时，抗拔桩的主筋伸入桩顶上部的桩帽内，通过桩帽将上拔力传递给抗拔桩。该方法虽解决主筋受力均匀问题，但制作桩帽通常需要花费一定的人力物力，并且极大增加了试验时间，整体效率不高。

竖向抗拔试验装置设计的合理性和安装的正确性，都对检测结果的真实性和准确性起着决定性的作用。总体来说，现有的检测装置，试验过程均没有解决上拔力分布不均，单一主筋上拔力超过主筋强度而损坏的问题。其结构依然存在适应性差、误差严重的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能适用于不同基桩、上拔力均匀分布、具有较小试验误差的单桩竖向抗拔静载试验方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明的一个方面提供了一种液压自平衡式单桩竖向抗拔静载试验方法，其包括如下步骤：

步骤1，针对所选定的试验桩，安装反力机构，将液压千斤顶安装在反力机构上，要求液压千斤顶的中心轴线与试验桩的中心轴线同轴，并将液压千斤顶收至最小行程；其中，反力机构包括钢支架、反力钢梁、钢结构锚框和反力支撑，所述反力支撑支撑在所述反力钢梁的底部，所述钢结构锚框通过连接杆与所述钢支架连接，所述液压千斤顶固定在所述反力钢梁上，所述液压千斤顶的活塞杆朝上设置且与所述钢支架连接；

步骤2，根据试验桩主筋的数量，在钢结构锚框上安装多个穿心式千斤顶，所述穿心式千斤顶的活塞朝上设置，将穿心式千斤顶升起至最大行程，将钢绞线穿过穿心式千斤顶后，一端与试验桩中的主筋通过夹片式接头连接，另一端通过锚具锁死在穿心式千斤顶的活塞端部；

步骤3，根据试验所需要的最大静荷载F，由公式(1)计算单个穿心式千斤顶的限压阀在分级加载过程中的限压值P_L，并将所有穿心式千斤顶上的限压阀调至P_L；

式中，M为通过钢绞线有效连接试验桩主筋的穿心式千斤顶个数；

S_L为穿心式千斤顶油缸表面积，m²；

n为加载级数；

步骤4，通过控制液压千斤顶，对试验桩进行分级加载，利用穿心式千斤顶的限压控制作用，当单一或部分穿心式千斤顶的限压阀超过限压值P_L时，穿心式千斤顶自动卸压，钢绞线相对穿心式千斤顶会产生竖向位移；与此同时，其余未达到限压值P_L的穿心式千斤顶继续上拔试验桩的主筋，当上拔力持续增加至限压值P_L时，相应的穿心式千斤顶也自动卸压，上拔和卸压同步进行，此过程不间断循环，最终主筋间所受上拔力通过穿心式千斤顶的限压控制实现动态平衡；