一种荷载箱的施工工艺的制作方法

本发明属于基桩测试，具体涉及一种荷载箱的施工工艺。

背景技术：

1、岩土抗拔系数是岩石在顶部受到拉力作用时的抗拉能力的描述，是工程中常用来判断岩石稳定性的标准，抗拔试验是检验桩基顶部受拉力时抗拉能力的实验，抗拔系数是描述岩石在顶部受到拉力作用时的抗拉能力的参数。

2、自平衡静载试验是利用桩土体系自身互相提供的反力达到平衡，该方法接近于抗压(拔)桩实际工作状态，可以确定单桩承载力以及桩周土层的侧摩阻力、桩端阻力，在抗压试验时，利用上段桩自重、上段桩桩侧阻力来代替堆载法中压重或锚桩法锚桩以提供反力，从而达到试验试桩承载力的目的。

3、其受力特点为加载箱开始加载后，加载箱上段桩身通过加载箱的推动产生向上的相对运动桩周土体产生相对向下的侧摩阻力；加载箱下段桩身通过加载箱的推力，产生向下的相对运动，下段桩身产生向上的侧摩阻力及桩端产生向上的反力，其中上段桩极限阻力与下段桩身极限阻力基本相等。

4、自平衡静载实验的干扰因素太多，桩测摩阻力，地质情况等都对检测结果产生一定影响，如果忽略这些因素对基桩的作用，可能会导致检测结果与实际情况出现偏差，而导致安全性不高的基桩投入使用，存在安全隐患。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种荷载箱的施工工艺。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种荷载箱的施工工艺，包括如下步骤：

4、s1：对试桩地址进行勘察，在灌浆前获取试桩极限桩端阻力和试桩极限桩侧摩阻力；

5、第一种情况：极限桩端阻力小于极限桩侧摩阻力时，荷载箱置于桩身平衡点处；

6、第二种情况：极限桩端阻力大于极限桩侧摩阻力时，荷载箱置于试桩桩端，根据上段桩和下段桩反力的相差值采用桩顶配重；

7、第三种情况：试桩为抗拔桩时，荷载箱直接置于桩端；

8、第四种情况：在复杂的桩基工程以及需要分层检测的桩等情况下，采用双层或多层荷载箱，以分别检测试桩的极限端阻力和各段试桩的极限摩阻力；

9、s2：对上下试桩桩段灌浆，待桩段成硬质后荷载箱开始加载；

10、s3：加载结束后对数据进行整理和分析；

11、s301:计算试桩的桩抗压极限承载力；

12、s302:计算荷载箱检定荷载最大值；

13、s4：检测后荷载箱灌浆处理，

14、优选的，s1中的第一种情况和第四种情况荷载箱的位置需要经过计算确定：

15、s101:测量试桩位置的各层岩土层摩擦力，具体包括测量土层的周长、土层厚度、上段桩土层极限侧阻力、下段桩土层极限侧阻力：

16、s102:将测量所得数值带入公式计算：

17、

18、式中ui为第i层土周长；li为第i层土厚度；为上段桩i层土极限侧阻力；gup为上段桩有效自重；为下段桩i层土极限侧阻力；σr为极限端阻力；a为桩端面积；ψi和ψp为大直径桩侧、桩端尺寸效应系数；

19、s103:但对于上段桩i层土极限侧阻力与正常桩侧阻力方向相反时；

20、

21、υi是在自平衡静载试验中上段桩将产生向上的位移；对于粘性土、粉土υi＝0.75～0.85；对于砂土υi＝0.65～0.75；对岩石层取υi＝1.0。

22、优选的，在自平衡静载试验中上段桩将产生向上的位移υi的取值分别与试桩类型、成桩工艺对试桩桩侧摩阻力影响、试桩周土层的分布情况和深度对试桩桩侧摩阻力的影响之间的关系如下；

23、s104：排除试桩类型和成桩工艺对桩侧摩阻力影响；

24、挖孔桩对试桩桩周土层扰动少和灌注桩中桩周土层较好地质条件时可取高值，甚至取υi1.0；

25、s105：排除试桩桩周土层的分布情况和深度对试桩桩侧摩阻力的影响；试桩周土中有若干层较好土层时，υi取0.85。

26、优选的，对于步骤301中，得到试桩的数据，计算试桩抗压极限承载力；

27、s3-11:取s-lgt曲线尾部出现明显弯曲的前一级荷载值，求得上段桩、下段桩极限承载力实测值quu、qud；以及确定试桩的岩土抗拔系数；

28、s2012:整理数据，并根据试桩抗压极限承载力公式计算：

29、

30、qu为单桩竖向承载力极限值；quu为上段桩的极限加载值；qud为下段桩的极限加载值；w为荷载箱上段桩的自重与附加重量之和，附加重量应包括设计桩顶以上超灌高度的重量、空桩段的泥浆或回填砂、土自重，地下水位以下应取浮重度计算。

31、优选的，对于步骤3数据的处理，根据实验数据对实验结果进行转换；

32、s303：试桩桩身无内力测试元件时，可按等效转换方法进行转换成传统的q-s曲线；

33、s304:当桩身有内力测试元件时，则通过自平衡静载试验测出的桩侧摩阻力与单元中点位移量的关系曲线，转换为传统桩顶加载的桩侧摩阻力与位移曲线。

34、优选的，关于步骤s4中还应考虑灌浆后试桩的承载力问题：

35、s401：在试桩桩端底部做45°扩大头方法；

36、s402：根据公式计算单个试桩竖向承载力：

37、

38、s403：结合s402中计算出来的单个试桩竖向承载力并根据以下公式计算出扩大头底的面积；

39、quu＝qud＝pa'

40、w、p、a、qu、quu、qud及γ1均为已知数，可以求出扩大头底面积a'。

41、优选的，对于步骤s2中荷载箱加载结束后对其荷载箱的最大加载值计算，荷载箱的最大加载值与其上的试桩桩身自重w以及γ1有关，此时qu＝2ra为已知值；

42、

43、ra：为单个试桩竖向抗压承载力特征值。

44、优选的，单个试桩承载力计算：s21：计算单个试桩桩端面积；

45、

46、其中ui为桩周长，li为土层厚，土层的侧阻力极限值，g为试桩自重，σ底为试桩桩底持力层承载力极限值或设计要求的设计极限值，a为试桩桩端面积；

47、s202：计算荷载箱最大加载值；

48、试桩的桩端承受力不满足常规的自平衡静载试验的要求，但当荷载箱埋置于桩底时，可通过使荷载箱的面积a'<a，使其满足下式：

49、

50、通过以上步骤即可将荷载箱预埋于桩底从而进行测得荷载箱最大加载值qmax；

51、s203：基于以上两个步骤所得数据，根据公式计算该试桩的桩承载力，

52、qu＝(qmax-g)/γ+σ底'a。

53、优选的，s501：在内力测试中测量得每段试桩桩身的应用量εi及每段试桩的桩长度li，利用公式qi＝εieiai求得各段试桩桩身轴力；

54、s502：求单位极限摩阻力，利用公式qi＝(qi+1-qi)/(u.li)求得每段桩li范围内土层的单位极限摩阻力；

55、s503：证明εi的准确性，桩身压缩量δ有以下等量关系，

56、δ＝δ顶-δ底＝σεili

57、若实际测得的各个εi满足δ＝δ顶-δ底＝σεili，则可直接证明现场测试数据的准确性；其中δ底为通过位移杆测得的桩底位移，δ顶为桩顶测得的桩顶位移，易知δ顶和δ底均为实际测得的量。

58、本发明的有益效果为：

59、一、对试桩的抗压极限承载力以及荷载箱检定荷载最大值计算可以更好地评估桩基工程的抗压性能，确保其能够满足设计要求和使用安全，可以更准确地确定桩基的承载能力，从而优化设计，提高工程质量，确保施工安全，确保投入使用的基桩安全性得到保障，降低安全隐患。

60、二、通过灌浆处理，可以解决因为试验需要预埋荷载箱时可能会造成建筑钢筋笼出现不连续的问题，恢复钢筋笼与荷载箱之间失去的抗拉强度，从而恢复被破坏的桩身，同时还可以提高试桩桩身的承载力。

61、三、通过对土质情况的了解可以更好地了解基桩周围的土质情况，包括土的种类、性质、密度等，从而更好地预测基桩的承载力和稳定性，更好地选择合适的施工方法和工艺，优化基桩的设计和施工；在基桩试验中，通过观察和记录土质的变化，可以及时发现和解决可能存在的问题，确保基桩的施工质量和安全，通过了解土质情况，可以为类似工程提供参考依据，提高设计效率。