一种预应力混凝土管桩抗拔试验装置的制作方法

本实用新型属于工程基桩检测领域，具体涉及一种应用在预制管桩竖向抗拔静载试验的装置。

背景技术：

随着科技的迅速发展，抗拔桩广泛应用于地下室抗浮、高耸建筑物抗拔、大型桥梁的锚桩基础和静荷载试桩中的锚桩基础等。单桩承载力的准确测试对于各类建筑物基础设计乃至上部结构的设计都起着举足轻重的作用。而单桩竖向抗拔桩静载荷试验是检测单桩竖向抗拔桩承载力最直观、最可靠的方法。由于预制管桩自身没有外露钢筋，无法与静载荷试验的主梁之间连接，传统的预应力混凝土管桩抗拔试验装置是：在管桩的管道孔中浇筑微膨胀混凝土并在混凝土中插入若干根钢筋，用焊接方法将钢筋与钢拉杆连接在一起，并通过千斤顶顶压钢拉杆测试抗拔力，上述装置均存在着受力不均匀、焊接部分不牢靠及容易偏心等问题，从而影响了抗拔力的准确测试。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种预应力混凝土管桩抗拔试验装置，本装置适用于试桩数量较多的抗拔试验情况，能够有效地提高抗拔试验结果的精确度和准确度，具有承载能力高、稳定性好、周转使用效率高、施工投入低、受力均匀、安全可靠的优点。本实用新型所采用的技术方案是：

一种预应力混凝土管桩抗拔试验装置，包括主梁、钢筋笼、锚盘、千斤顶、位移传感器、压力传感器，其特征是钢筋笼底部焊接一块圆钢板，钢筋笼焊接预应力钢丝绳一端，钢筋笼及圆钢板置于管桩的桩腔内，管桩顶部设置圆环，圆环焊接两块竖向弧形板，每块竖向弧形板焊接4根钢筋；主梁设置在支墩上面，主梁上面设置千斤顶，千斤顶支撑在主梁与锚盘之间，预应力钢丝绳另一端穿过主梁、锚盘并通过锥形锚具连接。

本实用新型的使用方法：

（1）在试验桩两侧对称开挖两处1.5×6×0.3m的试验基槽；在槽内回填4:6厚级配砂石300mm,在距离管桩4倍桩径的两侧布置支墩，支墩上部放置网格型主梁，在主梁中心放置千斤顶。

（2）将8根直径是28mm的预应力钢丝绳1与直径是6mm、间距是200mm的螺旋箍的钢筋笼2和4-5mm厚圆钢板3焊接，插入管桩4内，采用c30细石混凝土填芯5，混凝土应浇灌饱满，填芯混凝土的深度为4倍的管桩直径。

（3）在浇灌桩顶填芯混凝土前，应清除桩顶内壁浮浆。采用内壁涂刷水泥净浆或采用水泥用量9%的uea型微膨胀混凝土等措施，以提高填芯混凝土与桩身混凝土的整体性。

（4）由于某些抗拔桩设计要求的抗拔承载力特征值较大，为满足桩与实验梁连接强度，再在桩顶两侧增加8根直径28mm(二级钢）预应力钢丝绳，具体做法为：在预应力管桩桩顶钢端板6上焊接两块20mm厚200mm高钢板7，然后将8根直径28(二级钢）的预应力钢丝绳采用双面焊焊接在钢板7上（图2)。

（5）预应力管桩引出的16根预应力钢丝绳1穿过网格型主梁8（图3）与圆形锚盘9（图4）锁定。

本实用新型能够有效地提高抗拔试验结果的精确度和准确度，具有承载能力高、稳定性好、周转使用效率高、施工投入低、受力均匀、安全可靠的优点。

附图说明

图1为本实用新型的装置安装结构图。

图2为预应力钢筋与钢板焊接示意图。

图3为网格型钢梁结构示意图。

图4为圆形锚盘示意图。

图5为圆形锚盘与锥形锁具连接示意图。

图中，1、预应力钢丝绳，2、钢筋笼，3、圆钢板，4、管桩，5、c30细石混凝土填芯，6、桩顶钢端板，7、弧形钢板，8、网格型主梁，9、圆形锚盘，10、千斤顶，11、锥形锚具。

具体实施方式

下面对本实用新型的工作过程做进一步说明。首先将各个部件按照图1的方式安装固定完毕，然后启动液压千斤顶10，千斤顶10的驱动端带动预应力钢筋1向上移动，由于钢筋1和圆形锚盘9锚接固定在一起，圆形锚盘9也受到千斤顶10的作用产生向上位移，圆形锚盘9进而通过插筋用钢筋笼2和填芯混凝土5拉动整个管桩4上拔，在千斤顶10配合下，该装置可以将力比较均匀而缓慢地施加到桩上，能明显改善电动油泵加载中的过冲现象，从而使荷载量的大小比较容易控制。全自动静载荷仪器通过压力传感器记录千斤顶10的拉力值，通过4个设置在桩体上的位移传感器记录预制管桩上拔位移量，最终形成上拔力与位移的曲线，完成试验。

压力传感器与千斤顶通过数据线连接，位移传感器与和静载荷仪器连接。

图3所示，所述主梁由4块钢板平行设置，相邻钢板之间设置若干连接板，第n层连接板与第n+1层连接板错位；n≥1。

所述桩顶钢端板为圆环形钢板。

所述圆形锚盘9为一块圆板，圆形锚盘9与管桩4同心设置，圆形锚盘9设置预留孔洞，预留孔洞与管桩引出的预应力钢丝绳位置相互对应，预应力钢丝绳1穿过网格型主梁8后，围绕千斤顶10，并穿过预留孔洞，每个预留孔洞上部留有锥形锚具11,将圆形锚盘、千斤顶、横向钢梁固定成一体。

所述锥形锚具为圆柱状、内部为轴向锥度状的空间，在锥度状空间中匹配设有能够上下滑动的锥度锁块，该锥度锁块轴向等分成2至6块，其内部通孔面上带有齿牙结构，其表面带有沟槽，通过弹性钢丝圈箍成一个圆锥状的整体。

技术特征：

1.一种预应力混凝土管桩抗拔试验装置，包括主梁、钢筋笼、锚盘、千斤顶、位移传感器、压力传感器，其特征是钢筋笼底部焊接一块圆钢板，钢筋笼焊接预应力钢丝绳一端，钢筋笼及圆钢板置于管桩的桩腔内，管桩顶部设置圆环，圆环焊接两块竖向弧形板，每块竖向弧形板焊接4根钢筋；主梁设置在支墩上面，主梁上面设置千斤顶，千斤顶支撑在主梁与锚盘之间，预应力钢丝绳另一端穿过主梁、锚盘并通过锥形锚具连接。

2.根据权利要求1所述一种预应力混凝土管桩抗拔试验装置，其特征是所述主梁由4块钢板平行设置，相邻钢板之间设置若干连接板，第n层连接板与第n+1层连接板错位；n≥1。

技术总结
一种预应力混凝土管桩抗拔试验装置，属于工程基桩检测领域，它包括主梁、钢筋笼、锚盘、千斤顶，其特征是钢筋笼底部焊接一块圆钢板，钢筋笼焊接预应力钢丝绳一端，钢筋笼及圆钢板置于管桩的桩腔内，管桩顶部设置圆环，圆环焊接两块竖向弧形板，每块竖向弧形板焊接4根钢筋；主梁设置在支墩上面，主梁上面设置千斤顶，千斤顶支撑在主梁与锚盘之间，预应力钢丝绳另一端穿过主梁、锚盘并通过锥形锚具连接。本实用新型能够有效地提高抗拔试验结果的精确度和准确度，具有承载能力高、稳定性好、周转使用效率高、施工投入低、受力均匀、安全可靠的优点。

技术研发人员：王卫红;王覃;郭利宏;王威;宋娜;高峰;徐国政;王昊杰
受保护的技术使用者：山西华晋岩土工程勘察有限公司
技术研发日：2020.01.15
技术公布日：2020.11.03