快速测试PHC管桩负摩阻力的试验装置的制作方法

快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置。适用于桩基检测技术领域。


背景技术：

2.当桩打入松散新填土、欠固结土、自重湿陷性黄土等软土层，以及桩周围有地面荷载作用时，由于这些土层的压缩固结，使桩周土产生相对桩的向下位移，则土对桩侧表面的摩擦力是向下的，称为负摩阻力，此时桩侧摩擦力与桩上的荷载作用方向一致，不仅不能作为承载力考虑，而且还应作为外荷载加在桩身上。
3.目前对于桩基设计中负摩阻力的计算仍以经验方法为主，缺少理论依据；对于桩基负摩阻力的现场测试方法，当前一般是通过堆载使桩周土体发生沉降，通过测试桩3基的轴力来反推桩侧负摩阻力，但土体固结沉降具有明显的时间效应，土体固结沉降完成一般需要相当长一段时间，这也就导致试验耗时长，成为制约工程进度的关键因素。
4.专利公开号为cn 205530394 u的中国专利“一种桩侧负摩阻力的测试装置”中提出了一种通过竖向抗拔试验测试桩侧负摩阻力的试验方法，但对于phc管桩等混凝土桩基础，该方法具有很大的局限性，由于混凝土抗拉强度很低，试验过程中桩体容易发生拉裂破坏，导致无法准确测得桩侧的极限负摩阻力。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置，以较为准确获得桩侧的负摩阻力。
6.本实用新型所采用的技术方案是：一种快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置，其特征在于，具有：
7.测试桩，采用phc管桩，竖向埋置于土体中；
8.锚索束，布置于所述测试桩内，该锚索束下端经固定机构固定于测试桩内下部；
9.拉拔机构，位于所述测试桩上方，该拉拔机构动作端经锁具连接所述锚索束上端，用于将拉拔力经锚索束传递到测试桩底部；
10.拉拔力显示模块，用于获取所述拉拔机构的拉拔力大小并显示。
11.所述拉拔机构具有液压千斤顶和试验支架，其中试验支架固定于地面上，所述液压千斤顶安装于试验支架，液压千斤顶的动作端经所述锁具连接所述锚索束。
12.所述试验支架具有一根反力横梁和两根基准桩，两根基准桩竖向埋置于土体中，反力横梁两端分别固定在两根基准桩的顶部，反力横梁上安装所述液压千斤顶。
13.所述测试桩位于两根所述基准桩连线的中心位置。
14.所述基准桩桩底深入到下部坚硬持力层中，桩顶露出地面以上一定距离。
15.所述测试桩的桩底压入到软弱层的负摩阻力中性点位置。
16.所述固定机构为砂浆。
17.本实用新型的有益效果是：本实用新型构造简单，操作方便，经济性较好，通过经锚索束将拉拔力传递到测试桩底部，利用了混凝土结构受压性能优于受拉性能的特征，避免试验过程中桩体发生拉裂破坏，以较为准确获得桩侧的负摩阻力，用于开展桩基设计及承载力校核，为桩基工程设计提供可靠依据，优化设计方案、节约工程造价。
附图说明
18.图1为实施例的结构示意图。
19.1、基准桩；2、反力横梁；3、测试桩；4、锚索束；5、锁具；6、液压千斤顶；7、砂浆。
具体实施方式
20.本实施例为一种快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置，主要用于浅层为软土层且采用phc管桩作为基础的工程，能够较为准确测得桩侧负摩阻力。
21.本例中试验装置包括测试桩3、锚索束4、拉拔机构和拉拔力显示模块，其中拉拔机构具有液压千斤顶6和试验支架，试验支架由两根基准桩1和一根反力横梁2组成。
22.本例中两根基准桩1基准桩1的桩型不限，竖直打入地面以下，桩底深入到软土层下部的坚硬持力层中，以确保基准桩1有足够的承载能力且在试验过程中不会发生较大沉降，基准桩1桩顶露出地面以上一定距离。反力横梁2两端分别固定在两根基准桩1的顶部，并在反力横梁2的水平向中间位置安装液压千斤顶6。
23.本实施例中测试桩3位于反力横梁2下方，且位于两根基准桩1连线的中心位置，确保试验过程中两根基准桩1受力平衡。测试桩3为phc管桩，空心圆筒型混凝土预制构件，该测试桩3竖直打入地面以下，桩底深度为软弱土层的负摩阻力中性点位置，测试桩3的桩顶高程低于基准桩1顶高程。
24.本实施例中在测试桩3内布置有锚索束4，锚索束4下端经固定机构固定于测试桩3内侧下部，锚索束4上端经锁具5连接反力横梁2上液压千斤顶6的动作端。本例中固定机构采用砂浆7，砂浆7长度要确保能提供足够的上拉力。试验过程中通过锚索束4将拉拔力传递到测试桩3的底部，确保试验过程中测试桩3处于受压状态，从而避免了直接拉拔导致的桩身拉裂破坏问题。
25.本实施例中在液压千斤顶6配有用于显示液压千斤顶6上压力数值，即液压千斤顶6对测试桩3拉拔力数值的拉拔力显示模块。
26.本实施例试验装置的试验方法包括如下步骤：
27.(1)在拟建场地预先施工两根工程桩作为基准桩1，基准桩1桩底深入到下部坚硬持力层中，桩顶露出地面以上一定距离；
28.(2)在两根基准桩1连线的中心位置施工测试桩3，将测试桩3的桩底压入软弱土层的负摩阻力中性点位置，测试桩3的桩顶高程要求低于基准桩1；
29.(3)将反力横梁2两端分别固定在两个基准桩1的顶部；
30.(4)将锚索束4放置在测试桩3的内部，确保锚索束4位于中心位置，在底部注入砂浆7，将锚索束4于测试桩3锚固为一个整体，砂浆7长度要确保能提供足够的上拉力，将锚索束4的另一端向上经锁具5连接反力横梁2上的液压千斤顶6动作端；
31.(5)通过液压千斤顶6带动锚索束4向上移动，将拉拔力传递到测试桩3 的底部，试
验过程中实时记录液压千斤顶6上的压力数值，直至测试桩3被拔出，试验结束；
32.(6)试验过程中液压千斤顶6上的最大压力数值即为桩侧的极限负摩阻力。
33.上述实施例仅用于解释说明本实用新型的实用新型构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置，其特征在于，具有：测试桩，采用phc管桩，竖向埋置于土体中；锚索束，布置于所述测试桩内，该锚索束下端经固定机构固定于测试桩内下部；拉拔机构，位于所述测试桩上方，该拉拔机构动作端经锁具连接所述锚索束上端，用于将拉拔力经锚索束传递到测试桩底部；拉拔力显示模块，用于获取所述拉拔机构的拉拔力大小并显示。2.根据权利要求1所述的快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置，其特征在于：所述拉拔机构具有液压千斤顶和试验支架，其中试验支架固定于地面上，所述液压千斤顶安装于试验支架，液压千斤顶的动作端经所述锁具连接所述锚索束。3.根据权利要求2所述的快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置，其特征在于：所述试验支架具有一根反力横梁和两根基准桩，两根基准桩竖向埋置于土体中，反力横梁两端分别固定在两根基准桩的顶部，反力横梁上安装所述液压千斤顶。4.根据权利要求3所述的快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置，其特征在于：所述测试桩位于两根所述基准桩连线的中心位置。5.根据权利要求3所述的快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置，其特征在于：所述基准桩桩底深入到下部坚硬持力层中，桩顶露出地面以上一定距离。6.根据权利要求1所述的快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置，其特征在于：所述测试桩的桩底压入到软弱层的负摩阻力中性点位置。7.根据权利要求1所述的快速测试phc管桩负摩阻力的试验装置，其特征在于：所述固定机构为砂浆。

技术总结
本实用新型涉及一种快速测试PHC管桩负摩阻力的试验装置。本实用新型的目的是提供一种快速测试PHC管桩负摩阻力的试验装置，以较为准确获得桩侧的负摩阻力。本实用新型的技术方案是：一种快速测试PHC管桩负摩阻力的试验装置，其特征在于，具有：测试桩，采用PHC管桩，竖向埋置于土体中；锚索束，布置于所述测试桩内，该锚索束下端经固定机构固定于测试桩内下部；拉拔机构，位于所述测试桩上方，该拉拔机构动作端经锁具连接所述锚索束上端，用于将拉拔力经锚索束传递到测试桩底部；拉拔力显示模块，用于获取所述拉拔机构的拉拔力大小并显示。本实用新型适用于适用于桩基检测技术领域。实用新型适用于适用于桩基检测技术领域。实用新型适用于适用于桩基检测技术领域。


技术研发人员：潘兵 姜贞强 褚卫江 何奔 吴家耀 周勇
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2021.01.29
技术公布日：2022/1/28