一種用於樁基礎靜載試驗的加載裝置及加載方法與流程
2024-02-28 16:43:15 1
本發明屬於土木建築施工試驗技術領域，具體涉及一種用於樁基礎靜載試驗的加載裝置及加載方法。
背景技術：
隨著我國城市化建設的高速發展和城市土地資源的緊缺，不斷湧現的高層建築、不斷提高的承載力需求以及工程質量要求都使得承載力高、沉降小、製作靈活方便和適用條件廣泛的樁基礎成為了上述領域應用最多的基礎形式。而根據相關規範的要求，需進行樁基礎進行靜壓試驗以評價其承載力是否滿足設計要求。傳統的樁基礎靜載試驗中，載荷主要由堆載配合千斤頂提供，隨著承載力的不斷增加，堆載的運輸佔據了靜載試驗費用的很大部分。同時，在軟土地區，傳統的靜載試驗中所採用地基支墩或反力樁，會在加載較小時產生過大沉降從而影響試驗過程中靜載位移的測量。
技術實現要素：
本發明的目的是要解決上述樁基礎靜載成本高、試驗困難的技術問題，提供一種方便操作、經濟合理的用於樁基礎靜載試驗的加載裝置及加載方法。
為了解決上述問題，本發明按以下技術方案予以實現的：
本發明所述用於樁基礎靜載試驗的加載裝置,用於樁基礎靜載試驗的加載裝置,其特徵在於：包括水平設置在試驗樁上的若干條大梁、設置在大梁一端的加載裝置、設置在大梁另一端的固定裝置；
所述大梁的兩端分別設置在所述試驗樁的兩側；所述若干條大梁的一端以所述試驗樁為圓心在圓周方向上均勻分布，所述固定裝置包括若干與筏基礎連接的支撐柱，所述支撐柱的另一端與大梁的一端連接；所述筏基礎通過若干錨杆固定到土層中。
進一步地，為了保證大梁水平設置，所述試驗樁與所述大梁之間設置有千斤頂，通過調節千斤頂，使得所述大梁保持水平。
進一步地，為了加載均勻，並且避免破壞試驗樁端面，所述試驗樁的頂端設置有加載承臺，所述千斤頂設置在所述加載承臺與所述大梁之間。
進一步地，為了方便加載，所述加載裝置包括堆載框、將所述堆載框懸掛在大梁上的若干拉杆，所述堆載框內均勻設置有若干堆載。
進一步地，所述堆載框的底部設置有若干螺紋孔，所述大梁上設置有使得所述拉杆另一端貫穿的預留孔；
所述拉杆的一端設置有與所述螺紋孔配合的外螺紋；所述拉杆的另一端設置有擴大頭，所述擴大頭大於所述預留孔的直徑。
進一步地，所述預留孔的邊緣設置有與所述擴大頭對應的凹槽。
進一步地，為了方便裝卸，所述支撐柱的一端設置有端板，所述端板通過螺栓與大梁連接；所述支撐柱的另一端套設有鋼套筒，所述鋼套筒預埋在所述筏基礎上，所述支撐柱與鋼套筒連接的一端設置有插銷孔，所述插銷孔的軸線與所述大梁的軸線平行，所述鋼套筒與所述支撐柱通過插入所述插銷孔的插銷連接。
進一步地，為了加強整體的結構，增加穩固性，所述支撐柱的外壁設置有與大梁連接的第一斜撐，所述第一斜撐的兩端分別通過第一斜撐端板與支撐柱或大梁連接；
所述堆載框上設置有與大梁連接的第二斜撐，所述第二斜撐的兩端分別通過第二斜撐端板與大梁或堆載框連接。
一種用於樁基靜載試驗的加載方法，包括以下步驟：
S1、澆築筏基礎和試驗樁，並將用於嵌固所述支撐柱的鋼套筒預埋在所述筏基礎的混凝土中，通過錨杆將筏基礎禿頂在土層中；
S2、用插銷將支撐柱的下端固定在鋼套筒中；
S3、在所述試驗樁的頂端沿所述試驗樁的軸線對稱設置若干千斤頂，調整所述千斤頂的高度的活塞高度；
S4、在所述千斤頂的活塞端安裝大梁，若干大梁依次疊加，若干大梁的一端的以所述試驗樁為中心沿圓周方向均勻分布；所述大梁的一端與支撐柱連接；所述千斤頂使得所述大梁水平設置；
S5、將拉杆從上到下插入所述大梁上的預留孔，並使所述拉杆下端緊固在堆載框上對應的螺孔中；
S6、通過在堆載框中增加堆載實現對試驗樁加載。
進一步地，所述試驗裝的頂端設置有加載承臺，所述千斤頂設置在所述加載承臺上，所述千斤頂關於所述試驗樁的中心軸線中心對稱設置；
在所述支撐柱與所述大梁之間設置第一斜撐，在所述加載框與所述大梁之間設置第二斜撐。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明利用槓桿原理，減小了傳統靜載試驗所需要的堆載量，同時本發明採用的試驗裝置均由機械連接，安裝方便、快捷，可反覆使用，從而降低了堆載的運輸及試驗裝置的總成本。
附圖說明
下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明，其中：
圖1是本發明所述用於樁基礎靜載試驗的加載裝置的實施例一的俯向示意圖；
圖2是本發明所述用於樁基礎靜載試驗的加載裝置的實施例一的側向示意圖；
圖3是圖1中A-A的剖面示意圖；
圖4是拉杆與大梁連接示意圖；
圖5是本發明所述用於樁基礎靜載試驗的堆載框的結構示意圖。
圖6是本發明所述用於樁基礎靜載試驗的加載裝置的實施例二的俯視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。
實施例一
如圖1～圖5所示，本發明所述用於樁基礎靜載試驗的加載裝置，包括設置在試驗樁1上的若干大梁2、設置在大梁2一端的加載裝置、設置在大梁2另一端的固定裝置；本實施例中，包括四條大梁2，所述大梁2的兩端分別設置在所述試驗樁1的兩側；所述大梁2的一端以所述試驗樁1為圓心在圓周方向上均勻分布，所述大梁2依次疊加設置在所述試驗樁1的頂端。所述試驗樁1的頂端設置有加載承臺7，所述加載承臺7與所述大梁2之間設置有若干千斤頂9，所述千斤頂9關於所述試驗樁中心軸線中心對稱設置。
所述固定裝置包括若干與筏基礎4連接的支撐柱6，所述支撐柱6的另一端與大梁2的一端連接。本實施例中，支撐柱數量為2個，但本發明的支撐柱6不局限於2個，可以根據試驗需要，設置3個、4個、5個、6個等多個。所述支撐柱6的一端設置有端板62，所述端板62通過螺栓10與大梁2連接；所述支撐柱6的另一端套設有鋼套筒12，所述鋼套筒12預埋在所述筏基礎4上，所述支撐柱6下端設置有若干插銷孔61，所述支撐柱6的下端通過插銷8固定於鋼套筒12中，所述插銷孔61與所述插銷8的方向與所述大梁2方向相同。
所述筏基礎4通過若干錨杆22固定在土層中。
所述支撐柱6的外壁設置有與大梁2連接的第一斜撐17，所述第一斜撐17的兩端分別通過第一斜撐端板18與支撐柱6或大梁2連接。
所述加載裝置包括堆載框3、將所述堆載框3懸掛在大梁2上的若干拉杆5，所述堆載框5內均勻設置有若干堆載。所述堆載框3的底部設置有若干螺紋孔31，所述大梁2上設置有使得所述拉杆5另一端貫穿的預留孔21；所述拉杆5的一端設置有與所述螺紋孔31配合的外螺紋；所述拉杆5的另一端設置有擴大頭51，所述擴大頭51大於所述預留孔21的直徑，所述預留孔21的邊緣設置有與所述擴大頭51對應的凹槽22。本實施例中，所述擴大頭51為圓錐臺，對應的所述凹槽22為圓錐面。所述堆載框3側壁為鋼架結構，底板由鋼架和鋼套筒組成。
所述堆載框3上設置有與大梁2連接的第二斜撐20，所述第二斜撐20的兩端分別通過第二斜撐端板21分別與大梁2或堆載框3連接。
一種用於樁基靜載試驗的加載方法，包括以下步驟：
S1、澆築筏基礎4、試驗樁1和加載承臺7，並將用於嵌固所述支撐柱6的鋼套筒12預埋在所述筏基礎4的混凝土中，通過錨杆22將筏基礎4固定在土層中。
S2、用所述插銷8將支撐柱6的下端固定在嵌固在筏基礎4的鋼套筒中。
S3、在所述加載承臺7上關於所述試驗樁1的軸線中心對稱設置若干千斤頂9，調整所述千斤頂9的高度使得安裝所述大梁2後，所述大梁2水平，三條大梁2依次疊加設置在所述千斤頂9上，三條大梁2的一端以所述試驗樁1為圓心在圓周方向上均勻分布。
S4、將拉杆5從上到下插入所述大梁2上的預留孔21，並使所述拉杆5下端緊固設置在堆載框3上對應的螺孔31中。
S5、在所述大梁2與所述支撐柱6間、及所述大梁2與堆載框4之間分別安裝第一斜撐17和第二斜撐20。
S6、安裝位移測量裝置，將堆載逐級吊裝至所述堆載框4中，以實現靜載試驗的加載。
實施例二，
如圖6所示，本實施例所述用於樁基礎靜載試驗的加載裝置的除了大梁2的數量，其它的結構和加載方法與實施例一相同，本實施例中的大梁2為三條，大梁2的一端以試驗樁為圓心在圓周方向上均勻分布，所述大梁2依次疊加在所述千斤頂上。本發明所使用的大梁2的數量不局限於實施例一中的4條或實施例二中3條，也可以是根據實施的試驗需要，設置2條大梁、5條大梁等。
本發明通過在試驗樁上設置若干大梁，將大梁一端固定，另一端添加堆載，利用槓桿原理，實現對試驗樁的加載，通過增加堆載框到試驗樁距離，來減少堆載質量，達到同樣的負載效果，而且多條大梁圓周均勻分布，使得加載力更均勻。同時本發明採用的試驗裝置均由機械連接，安裝方便、快捷，可反覆使用，從而降低了堆載的運輸及試驗裝置的成本。
本實施例所述用於樁基礎靜載試驗的加載裝置及加載方法的其它結構參見現有技術。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何修改、等同變化與修飾,均仍屬於本發明技術方案的範圍內。