[其他]自身倒圆台反力装置试桩法

说明书

本发明属于建筑工程的桩基础垂直静荷承载力的测试方法，适用于大孔径灌注深桩基础的垂直静荷承载力的测试。

随着大孔径灌注深桩基础被大量采用，其承载力的测试方法采用传统的锚桩、横梁反力装置试桩方法已不能适应这一发展需要。因此本发明人在中国专利申请号87102786的发明专利申请，提出了“自反力试桩法”的新概念和新方法。该试桩法和锚桩、横梁反力装置试桩法比较，可以节省大量材料、资金和缩短试桩周期。尤其是试桩的成型和测试操作非常简便，具有显著的经济效益。但是，它也存在不足，需要用两根试桩才能测得一根桩的承载力;试验人员要进入地下隧道中进行试验操作，有一定的危险性;试验结束后，设备必须通过地下水平隧道才能取出，比较麻烦。

本发明的目的，是在原发明的基础上，对“自反力试桩法”作进一步的研究改进，使大孔径灌注桩基础在直接垂直静荷承载力的测试时，既不使用耗资巨大的锚桩、横梁反力装置，又避免上述87102786专利申请试桩法的不足之处，而提出的一种新的“自身倒圆台反力装置试桩法”。

如图1-3所示，本发明的内容是大孔径深桩自身倒圆台反力试桩法，其特征是：桩头1和桩身2分开施工，中间留有一段距离，在这段距离中，在桩头上浇筑一独立的混凝土倒圆台3，倒圆台的中部预留1-4个垂直的圆洞4，在圆洞4中安放传力压杆7，在倒圆台中预埋拉杆6的锚固件11;桩身2在施工中预留通孔5，用以穿过拉杆6与预浇在倒圆台中的锚固件11以螺母联接;浇注后的桩身2与倒圆台留有一定间距H，在桩身2上装一千斤顶8，安装横梁9使与拉杆6联接，加载时，由倒圆台3作为试桩的反力装置，承受全部试桩的反力荷重，由于拉杆6是通过桩身2的预留通孔5锚固在混凝土倒圆台3中，形成锚拉装置，造成桩身2受压向下运动，从而测出桩身摩阻力。当桩身摩阻力破坏后，对千斤顶8继续进行加载，就可使桩身2向下运动到与传力压杆7相接触，继续加载，荷重就由桩身2通过传力压杆7传向桩头1，使桩头1受压，进而测出桩头端承力。将桩身摩阻力与桩头端承力相加，即为全桩垂直静荷承载力。

如在试桩一开始，就将桩身2与传力压杆7接触，在这种状态下加载，可以直接测出全桩的承载力。

如图4-6所示，本发明也可这样实现，同样在桩头1和桩身2中留有距离，在这距离中浇筑一独立的混凝土倒圆台3，倒圆台3上留有通孔4、5，通孔5用来安放传力压杆7，通孔4用来安放拉杆6;桩身2预留通孔5用以旋转传力压杆7，并穿过倒圆台直接作用在桩头1上，拉杆6浇注在桩身2中，通过通孔4穿过倒圆台，用一锚环10锚固;倒圆台3与桩头1留有间距H，传力压杆7是分段的钢制短柱，传力压杆7的上端距桩身的距离应大于H;在千斤顶8加压时，由于拉杆6是与桩身2浇筑在一起的，而支承千斤顶8的传力压杆7下端是直接作用在桩头1上的，因此桩头1成为测试桩身摩阻力的反力装置，从而测得桩身向上的摩阻力，当桩身摩阻力被破坏后，对千斤顶继续加载，就可以使桩身2继续向上运动，并带动下端的锚环10也向上运动，直到锚环10与倒圆台3的底面紧密接触为止，继续加载时在锚环10的作用下，使倒圆台3向上受力，成为测试桩头1试验荷载的反力装置，最后测出桩头1的端承力。

测试完毕，可取出拉杆6或传力压杆7。

本发明的优点是：只需一根试桩就可以分别测出桩身摩阻力和桩头端承力，测试人员在地面上进行操作，安全可靠，试验结束后，拉杆钢材可以卸下来重复使用，因此，经济效益十分显著。

下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的描述。

图1是“自身倒圆台反力装置试桩法”的结构施工图

图2是图1的B-B剖面图

图3是图1的A-A剖面图

图4是另一“自身倒圆台反力装置试桩法”的结构施工图

图5是图4的B-B剖面图

图6是图4的A-A剖面图

测试步骤如下：

由图1-3可见，在土质为可塑性亚粘土、土层深度40米、无地下水的地基上进行试桩，桩身直径1.0米，桩头直径1.5米，全桩长17.0米。用人工开挖桩身及桩头土方，浇灌桩头1的混凝土，养护24小时，在桩头上表面铺一层油毡纸，再在油毡纸上铺一层薄铁皮10以保证桩头与上部混凝土能充分隔离;用人工开挖倒圆台3的土方，安装设在倒圆台上的四个圆洞4的套管，并安装八个拉杆6的锚固件，此锚固件的上部带有螺帽11，浇灌倒圆台混凝土，养生24小时;在倒圆台的四个预留圆洞4中安放四根钢制传力压杆7，该传力压杆7必须高出混凝土倒圆台上表面15厘米，将八根下端带有丝扣的拉杆6与螺帽11联结在一起;将一块预先钻有带圆洞5位置孔洞的钢板12，沿已安装的拉杆6放入桩身2中，使其座落在传力压杆7上，沿拉杆6放入设在桩身2中的八个预留通孔5的套管，并与下部已放入的钢板12的孔洞5的位置对准，然后焊接在一起;在地面上提起套管5，使下部钢板12与混凝土倒圆台上表面架空30厘米（即与传力压杆7顶端相距约15厘米），然后在地表面将套管5予以找平固定，浇灌桩身2的混凝土，（桩身实际长度12米），养护达到设计强度后，即可进行试验准备;在桩身2的上表面安装500吨试验千斤顶8，安装上横梁9，使与拉杆6联结，给千斤顶8加载，进行桩身摩阻力试验，实测桩身极限摩阻力205吨;在桩身摩阻力破坏后，继续对千斤顶加载，使桩身2向下运动，直到桩身2的下表面预埋钢板12与传力压杆7相接触为止，继续使千斤顶8加载，此时压力通过桩身2和传力压杆7传向桩头1，实测出全桩的极限承载力为420吨（此值减去桩身极限摩阻力即为桩头极限端承力215吨）。测试结束，卸掉上横梁9和千斤顶8，在地面用管钳子卡住拉杆6，进行旋转，使拉杆6下端的丝扣与螺帽11脱离，就可以从桩身2的预留孔5中抽出拉杆6，试验工作全部结束。