本實(shí)用新型屬于工業(yè)與民用建筑基樁檢測(cè)領(lǐng)域，涉及用于作為建筑單樁豎向抗拔試驗(yàn)，具體涉及一種灌注樁豎向抗拔試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著樁基技術(shù)和理論的不斷發(fā)展，樁基礎(chǔ)成為國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的一種基礎(chǔ)形式，其工程質(zhì)量涉及上部結(jié)構(gòu)的安全。樁基礎(chǔ)由基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成，樁支承于堅(jiān)硬的(基巖、密實(shí)的卵礫石層)或較硬的(硬塑粘性土、中密砂等)持力層，具有很高的豎向單樁承載力或群樁承載力，足以承擔(dān)高層建筑的全部豎向荷載(包括偏心荷載)，常用的樁型主要有預(yù)制鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁、鉆(沖)孔灌注樁、人工挖孔灌注樁、鋼管樁等。根據(jù)《JGJ106-2014建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》3.1.1條文規(guī)定，基樁檢測(cè)應(yīng)根據(jù)檢測(cè)目的、檢測(cè)方法的適用性、樁基的設(shè)計(jì)條件、成樁工藝等，合理選擇單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)、單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)、單樁水平靜載試驗(yàn)等檢測(cè)方法。

樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，當(dāng)樁基承受拔力時(shí)，應(yīng)對(duì)樁基進(jìn)行抗拔驗(yàn)算，單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)是檢測(cè)單樁豎向抗拔承載力最直觀、可靠的方法。根據(jù)《JGJ106-2014建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》5.1.2條規(guī)定，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁，應(yīng)加載至樁側(cè)巖土阻力達(dá)到極限狀態(tài)或樁身材料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；5.1.3條規(guī)定，檢測(cè)時(shí)的抗拔樁受力狀態(tài)，應(yīng)與設(shè)計(jì)規(guī)定的受力狀態(tài)一致；5.1.4條規(guī)定，預(yù)估的最大試驗(yàn)荷載不得大于鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

樁基的抗拔承載力一般取決于樁側(cè)與周圍巖土的阻力或樁身材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度限值，對(duì)于混凝土灌注樁而言，樁身材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度限值實(shí)則為鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。大量的基樁抗拔試驗(yàn)表明，樁身鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是抗拔承載力的主導(dǎo)控制因素。常規(guī)的單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)采用單獨(dú)制作與豎向抗壓靜載試驗(yàn)相同樁徑、樁長(zhǎng)、配筋等設(shè)計(jì)參數(shù)的試驗(yàn)樁進(jìn)行，一方面存在額外的制樁費(fèi)用、試驗(yàn)時(shí)間等問題；另一方面，豎向抗壓靜載試驗(yàn)的試驗(yàn)樁一般配筋率不高，抗拔試驗(yàn)的最大施加荷載一般在1000kN～1500kN，受鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度控制，若進(jìn)一步加載則存在試驗(yàn)的安全問題。

為解決樁身鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度對(duì)單樁抗拔靜載試驗(yàn)最大施加荷載的制約，工程中可考慮增加樁身的配筋量，增大試驗(yàn)的安全儲(chǔ)備，最大程度激發(fā)樁側(cè)與周圍巖土阻力的相互作用，提供全面、完整的上拔力與上拔變形量U-Δ關(guān)系曲線；同時(shí)，單樁豎向抗拔試驗(yàn)可考慮與單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)同步進(jìn)行，對(duì)單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)的安全性進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，對(duì)節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間、費(fèi)用等均具有重要的作用和工程意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于提供一種灌注樁豎向抗拔試驗(yàn)系統(tǒng)，提供全面、完整的上拔力與上拔變形量U-Δ關(guān)系曲線，增大試驗(yàn)的安全儲(chǔ)備，且對(duì)單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)的安全性進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間、費(fèi)用等。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種灌注樁豎向抗拔試驗(yàn)系統(tǒng)，包括反力系統(tǒng)、加荷及穩(wěn)壓系統(tǒng)和觀測(cè)系統(tǒng)；所述反力系統(tǒng)采用錨樁橫梁反力裝置，采用4根豎向抗拔試驗(yàn)樁和1根豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁的方式布置，4根豎向抗拔試驗(yàn)樁分布在1根豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁的四周，豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁中心與豎向抗拔試驗(yàn)樁中心之間的距離大于4D且大于2.0m，D為豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁設(shè)計(jì)直徑，通過(guò)4根豎向抗拔試驗(yàn)樁對(duì)中間1根豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁施加反力；

所述加荷及穩(wěn)壓系統(tǒng)包括千斤頂、主梁、副梁、荷載測(cè)量?jī)x器設(shè)備；通過(guò)主梁、副梁將4根豎向抗拔試驗(yàn)樁相連，千斤頂安裝于4根豎向抗拔試驗(yàn)樁的幾何中心，荷載測(cè)量?jī)x器設(shè)備安裝在千斤頂與豎向抗壓試驗(yàn)樁之間，通過(guò)千斤頂將荷載施加于豎向抗壓試驗(yàn)樁，通過(guò)荷載測(cè)量?jī)x器設(shè)備控制荷載，荷載依次通過(guò)主梁、副梁傳遞至4根豎向抗拔靜載試驗(yàn)樁；

觀測(cè)系統(tǒng)包括基準(zhǔn)樁、基準(zhǔn)梁和位移觀測(cè)設(shè)備，在兩基準(zhǔn)樁上固定基準(zhǔn)梁，基準(zhǔn)梁設(shè)置于豎向抗拔試驗(yàn)樁附近，位移觀測(cè)設(shè)備連接在豎向抗拔試驗(yàn)樁和基準(zhǔn)梁上。

進(jìn)一步，豎向抗拔試驗(yàn)樁樁身上采用膨脹螺栓錨固有薄鋼片，薄鋼片表面采用黃油或凡士林固定有玻璃片，位移觀測(cè)設(shè)備安裝在玻璃片上。

進(jìn)一步，所述基準(zhǔn)樁設(shè)置于距豎向抗拔試驗(yàn)樁中心大于4倍豎向抗拔試驗(yàn)樁樁徑且大于2.0m處。

進(jìn)一步，所述加荷及穩(wěn)壓系統(tǒng)采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上液壓千斤頂并聯(lián)同步工作。

進(jìn)一步，所述荷載測(cè)量?jī)x器設(shè)備為力傳感器。

進(jìn)一步，所述位移觀測(cè)設(shè)備為百分表或位移傳感器。

本實(shí)用新型的灌注樁豎向抗拔試驗(yàn)系統(tǒng)，包括反力系統(tǒng)、加荷及穩(wěn)壓系統(tǒng)和觀測(cè)系統(tǒng)，反力系統(tǒng)采用錨樁橫梁反力裝置，采用4根豎向抗拔試驗(yàn)樁和1根豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁的方式布置，抗拔試驗(yàn)最大試驗(yàn)荷載可達(dá)3000kN～4000kN，最大程度激發(fā)樁側(cè)與周圍巖土阻力的相互作用，提供全面、完整的上拔力與上拔變形量U-Δ關(guān)系曲線，增大試驗(yàn)的安全儲(chǔ)備，且對(duì)單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)的安全性進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間、費(fèi)用等。

【附圖說(shuō)明】

圖1為豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁及豎向抗拔試驗(yàn)樁平面布置圖；

圖2為本實(shí)用新型灌注樁豎向抗拔試驗(yàn)觀測(cè)系統(tǒng)示意圖；

圖2a豎向靜載試驗(yàn)設(shè)備安裝俯視圖；圖2b豎向抗拔試驗(yàn)觀測(cè)裝置側(cè)視圖；

圖中：1為主梁；2為副梁；3為荷載測(cè)量?jī)x器設(shè)備；4為千斤頂；5為豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁；6為豎向抗拔試驗(yàn)樁；7為基準(zhǔn)樁；8為基準(zhǔn)梁；9為位移觀測(cè)設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，本文所描述的實(shí)施例僅僅為本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。

本實(shí)用新型的灌注樁豎向抗拔試驗(yàn)系統(tǒng)包括反力系統(tǒng)、加荷及穩(wěn)壓系統(tǒng)和觀測(cè)系統(tǒng)；所述反力系統(tǒng)采用錨樁橫梁反力裝置，采用4根豎向抗拔試驗(yàn)樁6和1根豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁5的方式布置，4根豎向抗拔試驗(yàn)樁6分布在1根豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁5的四周，豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁5中心與豎向抗拔試驗(yàn)樁6中心之間的距離大于4D且大于2.0m，D為豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁5設(shè)計(jì)直徑，通過(guò)4根豎向抗拔試驗(yàn)樁6對(duì)中間1根豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁5施加反力；

所述加荷及穩(wěn)壓系統(tǒng)包括千斤頂4、主梁1、副梁2、荷載測(cè)量?jī)x器設(shè)備3；通過(guò)主梁1、副梁2將4根豎向抗拔試驗(yàn)樁6相連，千斤頂4安裝于4根豎向抗拔試驗(yàn)樁6的幾何中心，荷載測(cè)量?jī)x器設(shè)備3安裝在千斤頂4與豎向抗壓試驗(yàn)樁5之間，通過(guò)千斤頂4將荷載施加于豎向抗壓試驗(yàn)樁5，通過(guò)荷載測(cè)量?jī)x器設(shè)備3控制荷載，荷載依次通過(guò)主梁1、副梁2傳遞至4根豎向抗拔靜載試驗(yàn)樁6；

觀測(cè)系統(tǒng)包括基準(zhǔn)樁7、基準(zhǔn)梁8和位移觀測(cè)設(shè)備9，在兩基準(zhǔn)樁7上固定基準(zhǔn)梁8，基準(zhǔn)梁8設(shè)置于豎向抗拔試驗(yàn)樁6附近，位移觀測(cè)設(shè)備9連接在豎向抗拔試驗(yàn)樁6和基準(zhǔn)梁8上。

進(jìn)一步，豎向抗拔試驗(yàn)樁6樁身上采用膨脹螺栓錨固有薄鋼片，薄鋼片表面采用黃油或凡士林固定有玻璃片，位移觀測(cè)設(shè)備9安裝在玻璃片上；荷載測(cè)量?jī)x器設(shè)備3為力傳感器；位移觀測(cè)設(shè)備9為百分表或位移傳感器。

以下通過(guò)具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的具體方案。

參見圖1所示，試驗(yàn)區(qū)分別布置1組豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁3根、豎向抗拔試驗(yàn)樁8根，豎向抗拔試驗(yàn)樁為錨樁，豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁為試樁，豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁編號(hào)為A1～A3，豎向抗拔試驗(yàn)樁6編號(hào)為MA1～MA8。抗壓試驗(yàn)樁中心與豎向抗拔試驗(yàn)樁6中心之間的距離大于4D且大于2.0m，D為豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁5設(shè)計(jì)直徑，豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁5樁徑為800mm時(shí)，相鄰豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁5及相鄰豎向抗拔試驗(yàn)樁6之間的間距為5000mm，豎向抗拔試驗(yàn)樁6排距為5000mm，相鄰豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁5與豎向抗拔試驗(yàn)樁6之間的間距為3536mm。豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁5及豎向抗拔試驗(yàn)樁6的樁徑、樁長(zhǎng)相同，豎向抗拔試驗(yàn)樁6樁身主筋配筋為20Ф25，豎向抗拔試驗(yàn)樁6既是豎向抗壓靜載試驗(yàn)樁的反力樁，又是豎向抗拔試驗(yàn)樁。

圖2為本實(shí)用新型灌注樁豎向抗拔試驗(yàn)觀測(cè)系統(tǒng)示意圖。

圖2a豎向靜載試驗(yàn)設(shè)備安裝俯視圖，圖2b豎向抗拔試驗(yàn)觀測(cè)裝置側(cè)視圖。試驗(yàn)加荷設(shè)備采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上液壓千斤頂并聯(lián)同步工作，安裝千斤頂合力中心為4根豎向抗拔試驗(yàn)樁6的幾何中心，千斤頂4將荷載施加于豎向抗壓試驗(yàn)樁5，同時(shí)通過(guò)荷載測(cè)量?jī)x器設(shè)備3控制荷載，荷載依次通過(guò)主梁1、副梁2傳遞至豎向抗拔靜載試驗(yàn)樁6。當(dāng)進(jìn)行豎向抗壓靜載試驗(yàn)時(shí)，豎向抗拔試驗(yàn)樁上拔觀測(cè)樁的上拔荷載為豎向抗壓試驗(yàn)樁的1/4，如豎向抗壓靜載試驗(yàn)荷載至12000kN，則豎向抗拔試驗(yàn)樁上拔觀測(cè)樁的上拔荷載為3000kN。

豎向抗拔試驗(yàn)可選擇對(duì)角線分布的兩根豎向抗拔試驗(yàn)樁6進(jìn)行抗拔試驗(yàn)觀測(cè)，在距豎向抗拔試驗(yàn)樁6中心大于4倍樁徑且大于2.0m處設(shè)置基準(zhǔn)樁7，通過(guò)基準(zhǔn)樁7固定基準(zhǔn)梁8，在豎向抗拔試驗(yàn)樁頂下50cm處安裝百分表或位移傳感器上拔位移觀測(cè)設(shè)備。加、卸荷及數(shù)據(jù)采集可由靜載測(cè)試儀完成，豎向靜載試驗(yàn)執(zhí)行《JGJ106-2014建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。

以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些并未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。