设副支墩的8500吨级基桩静载试验压重平台及搭建方法与流程

本发明属于建筑工程领域，具体的提供了一种设副支墩的8500吨级基桩静载试验压重平台及搭建方法。

背景技术：

随着国内高层、超高层建筑的飞速发展，越来越多的大吨位、超大吨位基桩被使用在工程中，如何检验大吨位、超大吨位基桩的承载能力是摆在面前的一道难题，困难主要在于静载压重平台吨位的限制。静载压重平台工作原理非常简单，当受检测的基桩吨位较小时，压重平台可以根据基桩承载力吨位大小合理配套压重平台吨位，基桩承载力越大配置的压重平台吨位越大，基本可以按比例增大压重平台。但当压重平台吨位增加到一定程度后，就不能再按比例增大了，因为现实吊装运输能力、道路运输通行尺寸等因素限制压重平台构件的尺寸和重量。

由于受上述因素限制，目前搭设压重平台的主梁、次梁、分布梁长度大多小于（等于）12m，因此平台尺寸一般为12m×12m，堆载高度一般约为14层（每层0.8m），最大堆载量一般约为4300吨。若想提高平台吨位，有两个选择，即增加高度或增大平台平面尺寸，若增加堆载高度，会出现失稳和地基承载力不足的安全隐患，因此需要有增大平台平面尺寸的办法。

技术实现要素：

本发明的目的是，设计一种设副支墩的8500吨级基桩静载试验压重平台及搭建方法，以满足更大吨位的单桩竖向抗压静载试验需求。

本发明的技术方案：设副支墩的8500吨级基桩静载试验压重平台，包括刚性压头、千斤顶、主梁、次梁、分布梁、主支墩、副支墩和配重块，所述刚性压头放置在试验桩的桩帽上，所述千斤顶均匀放置于刚性压头上，所述主梁摆放在千斤顶上方且两端支承于地面上，所述次梁垂直摆放在主梁上方，次梁两端安稳放置在主支墩上且端部间隔外伸；所述分布梁垂直放置于次梁上方，分布梁一半以上长度置于次梁上，并悬挑一定长度，悬挑端部由副支墩支撑，所述配重块整齐堆放于分布梁上方，根据试验吨位要求确定配重块放置的层数。

本压重平台通过将次梁间隔外伸，使平台在垂直于主梁方向尺寸得以增加；同时，在主梁两端一定距离位置设置副支墩，使分布梁可以以悬挑方式搭设，分布梁端部由副支墩支撑，确保平台安全稳定，使平台在主梁方向尺寸得以增加；最终大大增加了压重平台的平面尺寸，可使平台平面尺寸由传统搭设的12m×12m增至15m×24m，按14层计算，平台堆载吨位可达8500吨以上，满足更大吨位的单桩竖向抗压静载试验需求。

进一步的，所述刚性压头是钢板制作的整体刚度很大的垫板，平面尺寸根据试验桩桩头直径和试验所需若干千斤顶摆放尺寸而定，作用是为若干并联的千斤顶提供摆放平面，由于其刚度很大，能使若干千斤顶的反力作为一个合力传递至桩头，并对桩头有保护作用。

进一步的，所述主梁是高强钢板制作，平常通用使用的主梁长度为12m，截面高度为1.2m，宽度为0.55m，单根主梁能承载1700吨。根据试验桩吨位确定主梁的数量，如搭建15m×24m的平台需6根主梁并列摆放，可以完成单桩竖向抗压静载极限承载力为7100吨的试验，平台总重需7100×1.2=8520吨。

进一步的，所述次梁是高强钢板制作，平常通用使用的次梁长度为12m，截面高度为0.8m，宽度为0.5m，单根次梁承载力不小于450吨。根据试验桩吨位确定次梁的数量和间隔外伸长度，如搭建15m×24m的平台需垂直于12m的主梁摆设24根次梁，间隔外伸长度3m。

进一步的，所述分布梁是高强钢板制作，可根据所需平台尺寸选取分布梁尺寸。如搭建15m×24m的平台，可选取分布梁长度为12m，截面高度为0.6m，宽度为0.5m，共60根，分布梁6m置于次梁上方，悬挑6m；如搭建15m×18m的平台，可选取分布梁长度为9m，截面高度为0.6m，宽度为0.5m，共60根，分布梁6m置于次梁上方，悬挑3m。

进一步的，所述配重块由钢筋混凝土制作，通常尺寸为1.5m×1m×0.8m，单块重3吨。

进一步的，不按目前通常做法将次梁端头对齐摆放，而是将次梁梁端间隔外伸一定长度，次梁梁端间隔外伸长度x范围为：0m≤x≤3m，以扩大平台平面尺寸。

进一步的，不按目前通常做法将分布梁完全置于次梁竖向投影范围之内，而是将分布梁悬挑一定长度，分布梁悬挑长度y范围为：0m≤y≤6m，以扩大平台平面尺寸。

进一步的，不按目前通常做法只设置两个支墩，而是增设两个副支墩，为分布梁悬挑端部提供可靠支撑，保证平台稳定安全。

进一步的，所述主支墩和副支墩均通过垫脚板和配重块来调节高度。所述主支墩包括由下往上依次设置的第一垫脚板、配重块、第一垫脚板。

进一步的，所述副支墩包括由下往上依次设置的第二垫脚板、配重块、配重块和第二垫脚板；搭设于主支墩上部的次梁顶面标高与副支墩顶面标高一致，即通过配重块和垫脚板来调节主支墩和副支墩的高度，同时，分布梁外端搭设于第二垫脚板顶端，更有利于层叠放置。

进一步的，所述第一垫脚板的长度为6m、宽度为1m，所述第二垫脚板的长度为7.5m、宽度为1.5m，所述主梁的长度为12m、宽度为0.55m、高度为1.2m，所述次梁的长度为12m、宽度为0.5m、高度为0.8m，所述分布梁的长度为12m、宽度为0.5m、高度为0.6m。

进一步的，所述主支墩的底层由6块平行于主梁的第一垫脚板紧挨排布组成，其中，每2块相同垫脚板短边贴合、形成3组，3组垫脚板长边贴合；所述副支墩的底层由2块第二垫脚板组成，且2块第二垫脚板的短边贴合且均垂直于主梁方向。此时，主支墩的长度刚好与主梁的长度相等，且端部齐平，副支墩长度方向的两端刚好与两侧主支墩的外侧端面（远离主梁一端）齐平。

进一步的，分布梁上方吊装的配种块有n层，1≤n≤14，且奇数层的配重块长度方向垂直于分布梁放置，偶数层的配重块长度方向平行于分布梁放置。

本申请的另一方案：一种搭建上述压重平台的方法，包括以下步骤：

s1：吊装压头和千斤顶；

s2：在千斤顶上方吊装主梁；

s3：吊装主支墩和副支墩，并调整好两者的高度，使副支墩的高度高于主支墩的高度；

s4：在主梁和主支墩上方间隔外伸搭放次梁，搭设于主支墩上部的次梁顶面标高与副支墩顶面标高一致；

s5：在次梁和副支墩上方吊装分布梁，所述分布梁悬挑搭放于副支墩之上，并将次梁与副支墩连接成一个平面；

s6：在分布梁上方吊装配重块。

进一步的，步骤s3中，通过配重块和垫脚板来调节主支墩和副支墩的高度。

进一步的，步骤s4中，相邻两根次梁间隔外伸长度x的范围为：0m≤x≤3m。

进一步的，步骤s5中，分布梁悬挑长度y范围为：0m≤y≤6m。

本发明优点：1、通过合理的搭法设计，采用设置副支墩、次梁间隔外伸、分布梁悬挑等方式，突破了原有压重平台的尺寸限制，大大增加了压重平台的平面尺寸，在堆载高度不增加的情况下，可进一步提高压重平台的堆载量，满足更大吨位的单桩竖向抗压静载试验需求。

2、本压重平台搭建方法简单，利用现有建筑材料即可搭建，无需额外定制，适于推广应用。

附图说明

图1为本发明试验压重平台试验场地处理平面图。

图2为本发明试验压重平台试验场地处理1-1剖面图。

图3为本发明试验压重平台试验场地处理2-2剖面图。图4为本发明试验压重平台吊装压头、千斤顶平面示意图。

图5为本发明试验压重平台吊装12m主梁平面示意图。

图6为本发明试验压重平台吊装12m主梁1-1剖面图。图7为本发明试验压重平台吊装12m主梁2-2剖面图。

图8为本发明试验压重平台吊装主支墩、副支墩平面示意图。

图9为本发明试验压重平台吊装主支墩、副支墩1-1剖面图。

图10为本发明试验压重平台吊装主支墩、副支墩2-2剖面图。

图11为本发明试验压重平台间隔外伸吊装12m次梁平面示意图。

图12为本发明试验压重平台间隔外伸吊装12m次梁1-1剖面图。

图13为本发明试验压重平台间隔外伸吊装12m次梁2-2剖面图。

图14为本发明试验压重平台悬挑吊装12m分布梁平面示意图。

图15为本发明试验压重平台悬挑吊装12m分布梁1-1剖面图。

图16为本发明试验压重平台悬挑吊装12m分布梁2-2剖面图。

图17为本发明试验压重平台吊装奇数层配重块平面示意图。

图18为本发明试验压重平台吊装偶数层配重块平面示意图。

图19为本发明配重块吊装7~10层基桩静载试验压重平台1-1剖面图。

图20为本发明配重块吊装7~10层基桩静载试验压重平台2-2剖面图。

图21为本发明承载力极限值为8500吨基桩的单桩竖向抗压静载试验压重平台搭设完成的平面示意图。

图22为本发明承载力极限值为8500吨基桩的单桩竖向抗压静载试验压重平台搭设完成的1-1剖面图。

图23为本发明承载力极限值为8500吨基桩的单桩竖向抗压静载试验压重平台搭设完成的2-2剖面图。

图中的附图编号为：①压头；②千斤顶；③12m主梁；④第一垫脚板；⑤第二垫脚板；⑥配重块；⑦12m次梁；⑧12m分布梁。

其中，主支墩组成设备为：④第一垫脚板、⑥配重块；

副支墩组成设备为：⑤第二垫脚板，⑥配重块。

具体实施方式

下面结合具体实例，进一步阐述本发明。

如图1~图23所示，一种设副支墩的8500吨级基桩静载试验压重平台，包括压头①、千斤顶②、12m主梁③、第一垫脚板④、第二垫脚板⑤、配重块⑥、12m次梁⑦、12m分布梁⑧。所述压头①设于试验桩的桩帽上，所述千斤顶②均布于压头①上方；所述12m主梁③放置于千斤顶②上方，且12m主梁③的两侧搁置于试验桩四周的场地上，场地表层铺设1.3m压实的砖渣或碎石层，再在表层铺设0.2m的厚素混凝土。平行于12m主梁③的场地上设置有主支墩，垂直于12m主梁③的场地上设置有副支墩；主支墩和副支墩均与主梁间隔一定距离。所述12m主梁③上方和主支墩上方吊装12m次梁⑦，所述12m次梁⑦垂直于12m主梁③密排，且相邻两根12m次梁⑦间隔外伸、分别错搭与两个主支墩的外侧端面齐平；所述12m次梁⑦与副支墩上方悬挑放置12m分布梁⑧，所述12m分布梁⑧垂直于12m次梁⑦放置、并将12m次梁⑦与副支墩连接成一个平面；所述12m分布梁⑧上方吊装配重块⑥。

所述主支墩包括由下往上依次设置的第一垫脚板④、配重块⑥、第一垫脚板④，所述副支墩包括由下往上依次设置的第二垫脚板⑤、配重块⑥、配重块⑥、第二垫脚板⑤；搭设于主支墩上部的12m次梁⑦顶面标高与副支墩顶面标高一致。

所述压头①尺寸为3m×3.5m×0.25m，千斤顶②尺寸为r=0.45m、h=0.55m，规格为500t，所述12m主梁③尺寸为12m×0.55m×1.2m，第一垫脚板④尺寸为6m×1m×0.2m，所述第二垫脚板⑤的尺寸为7.5m×1.5m×0.2m，所述配重块⑥尺寸为1.5m×1m×0.8m，所述12m次梁⑦尺寸为12m×0.5m×0.8m，所述12m分布梁⑧尺寸为12m×0.5m×0.6m。

本试验压重平台的搭建步骤如下：

s1：吊装压头①和千斤顶②。所述千斤顶②共24台，规格为500t，横向放置6排，竖向放置4列。

s2：在千斤顶②上方吊装6条12m主梁③。所述12m主梁③横向放置，每根12m主梁③放置于四台千斤顶②上。

s3：吊装主支墩和副支墩，并控制好主支墩和副支墩的高度差。先吊装主支墩和副支墩底层的垫脚板，然后吊装主支墩和副支墩第一层配重块⑥，接着吊装副支墩第二层配重块⑥，最后吊装主支墩和副支墩上层垫脚板。

s4：在12m主梁③和主支墩上方间隔外伸搭放24条12m次梁⑦，搭设于主支墩上部的12m次梁⑦顶面标高与副支墩顶面标高一致。相邻两根次梁间隔外伸长度x的范围为：0m≤x≤3m，此例次梁间隔外伸长度x=3m。

s5：在12m次梁⑦和副支墩上方吊装60条12m分布梁⑧，所述12m分布梁⑧悬挑搭放于副支墩之上，并将12m次梁⑦与副支墩连接成一个平面。分布梁悬挑长度y范围为：0m≤y≤6m，此例分布梁悬挑长度y=6m。

s6：在12m分布梁⑧上方吊装配重块⑥。奇数层的配重块⑥长度方向垂直于12m分布梁⑧放置，偶数层的配重块⑥长度方向平行于12m分布梁⑧放置。1~6层每层放置240块配重块，7~10层每层放置168块配重块，11~14层每层放置108块配重块，当吊装到14层时，配重块⑥的整体高度为11.2m，平台可放置2544块配重块⑥。

以上所述12m主梁③共计6条，每条重20t；所述12m次梁⑦共计24条，每条重12t；所述12m分布梁⑧共计60条，每条重8t；所述配重块⑥共计2544块，每块重3t；千斤顶②以上设备总重量为：6条×20t/条+24条×12t/条+60条×8t/条+2544块×3t/块=8520t，此时可满足承载力极限值为7100吨基桩的单桩竖向抗压静载试验的要求。

应理解，这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种修改或改进，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。