专利名称：抗拔桩载荷试验方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于桩基静载荷试验领域，具体的说是涉及 种应用在抗拔桩的竖 向静载荷试验的方法，还涉及该试验方法专用的装置。
背景技术：
随着工业的迅速发展，建(构)筑物承受上拔荷载的情况愈来愈多。工程中承 受上拔荷载或者承受竖向抗拔力的桩称为抗拔桩。抗拔桩属于工程桩基范畴， 广泛应用于大副地下室抗浮、高耸建(构)筑物抗拔、海上码头平台抗拔、悬索桥 和斜拉桥的锚桩基础、大型船坞底板的桩基础和静荷载试桩中的锚桩基础等。 在工程建设中，抗拔桩的承载力已成为控制工程质量的一个非常重要的技术手 段。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。单桩静载试验中，作用于桩上的荷载一般由反力装 置提供。反力装置的易用程度直接影响着试验的过程和结果，常用的有堆载反 力梁装置和锚桩反力梁装置。锚桩反力梁装置在具体的应用中又可根据反力锚 的不同分为两种将反力架与锚桩连接在一起提供反力的，俗称锚桩反力梁装 置；将几只螺旋钻钻入地下使用地锚提供反力，俗称锚杆反力梁装置。在千斤 顶配合下，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。但是锚桩反力梁装 置，因为地锚一旦作成，地锚与反力作用点的距离就不可变更，其安装存在一 个对中问题，如果反力作用点偏离了桩头的中心位置，轻者使试验数据失真， 重者会使试桩遭到破坏。而堆载反力梁装置无法满足抗拔桩静载荷的试验要求。 因此现有的施加荷载的方法和设备装置很难或不能满足设计、使用要求。对抗 拔桩载荷试验施加荷载的方法和设备装置，尚无一合理的方法和试验设备装置。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述不足提供一种抗拔桩载荷试验方法及其装 置，解决了试验数据失真或者试桩易遭到破坏的技术问题。 本发明的技术方案是
一种抗拔桩载荷试验方法，包括以下步骤
① 根据抗拔桩选择适应的试验用梁，将试验用梁架设在抗拔桩上；
② 将千斤顶放置在试验用横梁上；
:在千斤顶的上表面放置传力装置；④ 在千斤面的下面放置拉力滑轮，将一根钢丝绳穿过传力装置与拉力滑 轮，钢丝绳在传力装置上对称穿过，将钢丝绳的两端固定在一起，在拉力滑轮
的轴上设置锚固筋，锚固筋与抗拔桩的钢筋固定；
⑤ 操作千斤顶，抗拔桩的钢筋开始均匀受到上拔力，进而在千斤顶向上力 的作用下，使抗拔筋达到所能承受的最大载荷。
上述抗拔桩载荷试验方法，步骤①中试验用梁的中心点、步骤③中千斤顶 的上表面中心点、传力装置的中心点和抗拔桩的中心点在同一轴线上。
上述抗拔桩载荷试验方法，步骤③所述的传力装置是环形盘，环形盘中间 设置支架，千斤顶的上表面与支架接触，歩骤④是将一根钢丝绳穿过环形盘与 拉力滑轮。
上述抗拔桩载荷试验方法，步骤③所述的传力装置是万用传力盘，万用传 力盘上设置有通孔，千斤顶的上表面与万用传力盘的下表面接触；步骤④是将 一根钢丝绳穿过万用传力盘的通孔与拉力滑轮上。
上述抗拔桩载荷试验方法，在步骤④中钢丝绳与万用传力盘间还放置半圆 形拉力轮，拉力轮上设置有F1槽，钢丝绳放置在F1槽内。
上述抗拔桩载荷试验方法，步骤④中在锚固筋上还设置有锚具。
上述抗拔桩载荷试验方法所用的装置，包括千斤顶，反力装置和试验用横 梁，千斤顶放置在试验用橫梁上，千斤顶的上表面与反力装置的下表面接触， 千斤顶的下面设拉力滑轮，所述的反力装置由传力装置和钢丝绳构成，钢丝绳 穿过反力装置和拉力滑轮，钢丝绳在传力装置上对称穿过，将钢丝绳的两端固 定在一起，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋。
上述抗拔桩载荷试验方法所用的装置，所述的传力装置是环形盘，环形盘 中间设置支架，千斤顶的上表面与支架接触，钢丝绳穿过环形盘与拉力滑轮。
上述抗拔桩载荷试验方法所用的装置，所述的传力装置是万用传力盘，万 用传力盘上设置有通孔，钢丝绳穿过万用传力盘的通孔与拉力滑轮。
上述抗拔桩载荷试验方法所用的装置，在钢丝绳与万用传力盘的通孔间放 置半圆形拉力轮，拉力轮上设置有凹槽，钢丝绳放置在凹槽内，在锚固筋上设 置锚具。
本发明可抗拔桩载荷试验方法简单，本方法可以使抗拔桩的钢筋均匀受到 上拔荷载，以得到准确测得抗拔桩的各力学参数，该试验方法是将锚固筋与抗 拔桩的钢筋固定在一起，千斤顶牢固的放在试验用横梁上，千斤顶的上表面顶 住万用传力盘的下表面，这样千斤顶上的力通过万用传力盘传到钢丝绳上，再 通过钢丝绳传递到单桩钢筋上，起初阶段，钢丝绳随着各个着力点的逐渐受力 而逐渐被拉紧，由于是一根钢丝绳穿过万用传力盘的通孔与拉力绞轮，因此在拉紧的过程中钢丝绳在通孔与拉力轮间不断的调整长度直至每个抗拔桩的钢筋 开始均匀受到上拔力，进而在千斤顶的向上力的作用下，使抗拔桩达到所能承 受的最大载荷，在万用传力盘与钢丝绳之间加设半圆形拉力轮，这样千斤顶向 上顶时，就会使通孔处钢丝绳的应力相对分散，延长钢丝绳的使用寿命。根据 不同的抗拔桩，本发明钢丝绳的穿过方法不同，可以绕过相邻两通孔也可以在 不相邻的两通孔间穿过。本发明借助简单的方法就可以使抗拔桩的钢筋均匀受 到上拔荷载，以得到准确测得抗拔桩的各力学参数。且本发明试验方法简单， 试验装置结构简单，使用方便，能够满足抗拔桩竖向静荷载试验的要求。抗拔 桩载荷试验方法及其装置适用于大副地下室抗浮、高耸建(构)筑物抗拔、海上 码头平台抗拔、悬索桥和斜拉桥的锚桩基础、大型船坞底板的桩基础和静荷载 试桩巾的锚桩基础等。
图1是本发明装置的结构示意图2是图1传力装置与钢丝绳的连接示意图3是本发明装置的另一种结构示意图4是图3传力装置与半圆形拉力轮及钢丝绳的连接示意图。
具体实施例方式
实施例l:一种抗拔桩载荷试验方法，包括以下步骤
① 根据抗拔桩选择适应的试验用梁，将试验用梁架设在抗拔桩上；
② 将千斤顶放置在试验用横梁上；
③ 在千斤顶的上表面放置环形盘，环形盘中间设置支架，千斤顶的上表面 与支架接触；
④ 将一根钢丝绳穿过环形盘与拉力滑轮上，钢丝绳在环形盘上对称穿过， 将钢丝绳的两端固定，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋，锚固筋与抗拔桩的钢筋 焊接；
⑤ 操作千斤顶，抗拔桩的钢筋开始均匀受到上拔力，进而在千斤顶的向上 力的作用下，使抗拔筋达到所能承受的最大载荷。
实施例2:—种抗拔桩载荷试验方法，步骤①、步骤②和步骤⑤同实施例1， 步骤③所述的传力装置是万用传力盘，万用传力盘上设置有通孔；步骤④是将 一根钢丝绳位次在万用传力盘的通孔与拉力滑轮，钢丝绳在万用传力盘上对称 穿过，然后将钢丝绳的两端固定。
实施例3:—种抗拔桩载荷试验方法，步骤①、步骤②、步骤③和步骤⑤同 实施例2，步骤④同实施例2相同，在步骤④中钢丝绳与万用传力盘间还放置半 圆形拉力轮，拉力轮上设置有凹槽，钢丝绳放置在凹槽内。上述抗拔桩载荷试验方法，优选的方法是在锚固筋上设置锚具，不用焊接 就可以直接将锚筋与抗拔桩的钢筋固定在一起，试验结束后可以方便地取下锚具。
上述抗拔桩载荷试验方法，最佳的实方式是步骤①中试验用梁的中心点、 步骤③中千斤顶的上表面中心点、传力装置的中心点和抗拔桩的中心点在同一 轴线上，这样保证抗拔桩上钢筋受到均匀的上拔力，试验数据更精确。
如图l和图2所示的抗拔桩载荷试验方法所用的装置，包括千斤顶4，反力 装置和试验用横梁5，千斤顶放置在试验用横梁5上，千斤顶4的上表面与反力 装置的下表面接触，在千斤顶的下面设置有拉力滑轮6，所述的反力装置由传力 装置和钢丝绳3构成， 一根钢丝绳穿过反力装置和拉力滑轮6上，钢丝绳在反 力装置上对称穿过，钢丝绳的两端固定，在拉力滑轮6的轴上设置锚固筋7，所 述的传力装置是环形盘10，环形盘中间设置支架ll，千斤顶的上表面与支架ll 接触，钢丝绳穿过环形盘10与拉力滑轮6，在锚固筋7上设置锚具9。
如图3和图4所示的一种单桩竖向抗拔静载荷试验装置，千斤顶放置在试 验用横梁5上，千斤顶4的上表面与万用传力盘2的下表面接触，千斤顶的下 面设置拉力滑轮，所述的反力装置由万用传力盘2和钢丝绳3构成，万用传力 盘h设置有通孔8， 一根钢丝绳穿过万用传力盘的通孔8与拉力滑轮6，钢丝绳 在万用传力盘上对称穿过，在拉力滑轮6的轴上设置锚固筋7，在钢丝绳与万用 传力盘的通孔间放置半圆形拉力轮l，拉力轮l上设置有凹槽，钢丝绳放置在凹 槽内，在锚固筋上设置锚具9，钢丝绳穿过相邻两通孔与拉力绞轮上，钢丝绳在 万用传力盘上对称穿过。
本发明装置的试验用梁的中心点、千斤顶的上表面中心点、传力装置的中 心点和抗拔桩的中心点在同一轴线上，能够使测出的数据更加精确。
本发明装置还可以根据不同的抗拔桩，钢丝绳的穿过方法不同，可以穿过 相邻两通孔也可以在不相邻的两通孔间穿过，只要在万用传力盘上对称都能实 现测试的目的。
本发明的工作原理如下根据抗拔桩的情况，在万用传力盘上与拉力滑轮 间用一根钢丝绳对称穿过，将抗拔桩的钢筋焊接在锚固筋上，千斤顶牢固的放 在试验用横梁上，千斤顶的上表面顶住万用传力盘的下表面的中心位置，这样 千斤顶上的力通过万用传力盘传到钢丝绳上，再通过钢丝绳传递到单桩钢筋上， 起初阶段，钢丝绳随着各个着力点的逐渐受力而逐渐被拉紧，由于钢丝绳在通 孔与拉力绞轮上是可以活动的，因此在拉紧的过程中钢丝绳在通孔内不断的调 整长度直至每个抗拔桩的钢筋开始均匀受到上拔力，这样反力作用力的方向与 桩头上钢筋的拉拔力方向一致，进而在千斤顶的向上力的作用下，使抗拔桩达到所能承受的最大载荷，本发明借助简单的方法就可以使抗拔桩的钢筋均匀受 到上拔荷载，以得到准确测得抗拔桩的各力学参数。
权利要求
1、一种抗拔桩载荷试验方法，包括以下步骤①根据抗拔桩选择适应的试验用梁，将试验用梁架设在抗拔桩上；②将千斤顶放置在试验用横梁上；③在千斤顶的上表面放置传力装置；④在千斤面的下面放置拉力滑轮，将一根钢丝绳穿过传力装置与拉力滑轮，钢丝绳在传力装置上对称穿过，将钢丝绳的两端固定在一起，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋，锚固筋与抗拔桩的钢筋固定；⑤操作千斤顶，抗拔桩的钢筋开始均匀受到上拔力，进而在千斤顶向上力的作用下，使抗拔筋达到所能承受的最大载荷。
2、 根据权利要求1所述的抗拔桩载荷试验方法，其特征是步骤①中试验 用梁的屮心点、步骤③中千斤顶的上表面中心点、传力装置的中心点和抗拔桩 的中心点在同一轴线上。
3、 根据权利要求2所述的抗拔桩载荷试验方法，其特征是:步骤③所述的 传力装置是环形盘，环形盘中间设置支架，千斤顶的上表面与支架接触，步骤④ 是将一根钢丝绳穿过环形盘与拉力滑轮。
4、 根据权利要求2所述的抗拔桩载荷试验方法，其特征是:步骤③所述的 传力装置是万用传力盘，万用传力盘上设置有通孔，千斤顶的上表面与万用传 力盘的下表面接触；步骤④是将一根钢丝绳穿过万用传力盘的通孔与拉力滑轮 上。
5、 根据权利要求4所述的抗拔桩载荷试验方法，其特征是:在歩骤④中钢 丝绳与万用传力盘间还放置半圆形拉力轮，拉力轮上设置有凹槽，钢丝绳放置 在凹槽内。
6、 根据权利要求3或4所述的抗拔桩载荷试验方法，其特征是:步骤④中 在锚固筋上还设置有锚具。
7、 如权利要求l所述的抗拔桩载荷试验方法所用的装置，包括千斤顶，反 力装置和试验用横梁，其特征是千斤顶放置在试验用横梁上，千斤顶的上表 面与反力装置的下表面接触，千斤顶的下面设拉力滑轮，所述的反力装置由传 力装置和钢丝绳构成，钢丝绳穿过反力装置和拉力滑轮，钢丝绳在传力装置上 对称穿过，将钢丝绳的两端固定在一起，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋。
8、 根据权利要求7所述的抗拔桩载荷试验方法所用的装置，其特征是:所 述的传力装置是环形盘，环形盘中间设置支架，千斤顶的上表面与支架接触， 钢丝绳穿过环形盘与拉力滑轮。
9、 根据权利要求8所述的抗拔桩载荷试验方法所用的装置，其特征是:所 述的传力装置是万用传力盘，万用传力盘上设置有通孔，钢丝绳穿过万用传力盘的通孔与拉力滑轮。
10、根据权利要求8或9所述的抗拔桩载荷试验方法所用的装置，其特征 是:在钢丝绳与万用传力盘的通孔间放置半圆形拉力轮，拉力轮上设置有凹槽， 钢丝绳放置在凹槽内，在锚固筋上设置锚具。
全文摘要
本发明公开了一种抗拔桩载荷试验方法及其装置，该试验方法，包括以下步骤①根据抗拔桩选择适应的试验用梁，将试验用梁架设在抗拔桩上；②将千斤顶放置在试验用横梁上；③在千斤顶的上表面放置传力装置；④在千斤面的下面放置拉力滑轮，将一根钢丝绳穿过传力装置与拉力滑轮，钢丝绳在传力装置上对称穿过，将钢丝绳的两端固定在一起，在拉力滑轮的轴上设置锚固筋，锚固筋与抗拔桩的钢筋固定；⑤操作千斤顶，抗拔桩的钢筋开始均匀受到上拔力，进而在千斤顶向上力的作用下，使抗拔筋达到所能承受的最大载荷。本发明借助简单的方法和简单的试验装置就可以使抗拔桩的钢筋均匀受到上拔荷载，以得到准确测得抗拔桩的各力学参数。
文档编号E02D33/00GK101435207SQ20081023150
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月24日 优先权日2008年12月24日
发明者关喜才, 关金瑾, 莹 孙, 刚 赵, 魏乃锦, 魏宪田 申请人:关喜才