一種預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試方法
【專利摘要】本發明屬于阻力測試設備【技術領域】，涉及一種預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試方法，先安裝好預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試裝置，并將外部的靜壓裝置安裝定位后及時測量軸力計的初始值，在管樁的壓入過程中，利用振弦式頻率讀數儀讀取數據，根據軸力計的參數指標、讀取的數據計算得到軸力計所受的壓力，然后計算得到管樁的樁端阻力實現測量結果；其測試方法簡便，使用的裝置結構簡單，操作方便，成本低，測試精度高，操作性強，能夠進行實時監測。
【專利說明】一種預應力高強度混凝土管粧粧端阻力測試方法
【技術領域】:
[0001]本發明屬于阻力測試設備【技術領域】，涉及地基基礎工程中一種樁端阻力的測試工藝，特別是一種預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試方法。
【背景技術】:
[0002]預應力高強度混凝土(PHC)管樁具有承載力高、施工速度快、工效高、工期短、工程造價低的特點，尤其是采用靜壓法施工的PHC管樁，單樁承載力比錘擊法可靠，而且無震動，無噪音，質量穩定，易做到文明施工，安全生產，很適合在市區及其他對噪音有限制的地點施工，也是提高間接經濟效益的有效措施，在工程界得到廣泛應用。就樁端阻力問題來看，它是樁承載力的重要組成部分，一直被國內外學者所重視。樁端阻力受眾多因素(如樁的設置方法、樁的尺寸、穿過土層及持力層的特性、進入持力層深度、加荷速率等)的影響，樁端及其周圍土體高度約束的邊界條件以及土體本身特殊性質，使得樁端土體與樁相互作用變得十分復雜。目前用于樁端阻力確定的方法有很多，但是由于在端阻力問題中存在著太多的不確定性，而且，樁的極限端阻力標準值與按《建筑樁基技術規范》(JGJ94-2008)提供的樁基參數或與勘察報告提供的端阻力參數往往有很大出入。所以，尋求設計一種預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試方法對樁端進行現場測試很有必要。
【發明內容】
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[0003]本發明目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計提供一種采用靜壓法施工的預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試方法，在樁端安裝軸力計，利用振弦式頻率讀數儀測得頻率，然后計算得到樁端阻力。
[0004]為了實現上述目的，本發明在預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試裝置中實現，其具體測試過程為:
[0005](I)、先將加工好的第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板依次與管樁樁端的圓環狀鋼板焊接在一起，第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板中心預留孔洞，便于屏蔽導線自由通過；
[0006](2)、再將鋼護筒的一端與第三加強鋼板進行焊接，使鋼護筒的軸線與管樁的軸線在同一直線上；
[0007](3)、將加勁肋與第三鋼板和鋼護筒的外側面焊接，增加鋼護筒的強度和穩定性，使加勁肋均勻分布在鋼護筒的外側；
[0008](4)、然后將軸力計放入鋼護筒，與軸力計一端相連的屏蔽導線穿過第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板三塊加強鋼板預留的孔洞從管樁樁身的空腔內引出，再將軸力計通過螺栓與鋼護筒固定在一起，使軸力計、鋼護筒和管樁的軸線在同一直線上，各接觸面平整，管樁的受力狀態通過軸力計傳遞到管樁的樁端巖土層；
[0009](5)、最后將管樁引出的屏蔽導線與振弦式頻率讀數儀電信息連接，外部的靜力壓樁機安裝定位后及時測量軸力計的初始值，并根據儀器編號和設計編號作好記錄與保存，在使用過程中保護好儀器；在管樁的壓入過程中，利用振弦式頻率讀數儀讀取數據，根據軸力計的參數指標、讀取的數據和公式P=Ki(戶-&2)先計算得到軸力計所受的壓力，其中，P為軸力計所受的壓力，單位為kN ；K,為軸力計常數，單位為kN/Hz2 ；f0為軸力計安裝后的初始自振頻率，單位為Hz ；f為軸力計的檢測自振頻率，單位為Hz ;然后根據公式R=PAAtl計算得到管樁的樁端阻力，實現測量結果，其中，R為管樁的樁端阻力，單位為kN ;A為按閉口管樁計算的管樁橫截面積，單位為m2 ；A0為軸力計橫截面積，單位為m2。
[0010]本發明涉及的預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試裝置的主體結構包括管樁、第一加強鋼板、第二加強鋼板、第三加強鋼板、鋼護筒、軸力計、加勁肋、螺栓、屏蔽導線和振弦式頻率讀數儀；管樁樁端處的圓環形鋼板底部焊接式制有圓形結構的第一加強鋼板，第一加強鋼板的底部焊接式制有圓形結構的第二加強鋼板，圓形結構的第三加強鋼板焊接式安裝在第二加強鋼板的底部，第一加強鋼板和第二加強鋼板的直徑和管樁的直徑相同，第三加強鋼板的直徑小于第二加強鋼板的直徑；第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板中心預留孔洞，使屏蔽導線能自由通過，第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板三塊加強鋼板疊放增加管樁樁端的局部抗壓強度，防止壓樁過程中軸力計陷入管樁樁端內腔影響測試結果；第三加強鋼板的底部中間處焊接式制有鋼護筒；鋼護筒的側壁上預留制有安裝螺栓的小孔，鋼護筒內部安裝制有軸力計，軸力計通過螺栓與鋼護筒固定連接；鋼護筒的直徑大于軸力計的直徑，鋼護筒的長度小于軸力計的長度；鋼護筒的外側面上焊接制有與第三加強鋼板厚度相同的加勁肋，用于增加鋼護筒的強度和穩定性；加勁肋的頂部焊接在第三加強鋼板的底部，加勁肋不超出第三加強鋼板的外邊緣；加勁肋采用梯形鋼板制成；屏蔽導線的一端與軸力計電信息連接，另一端經過第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板中心預留的孔洞及管樁的內空腔與振弦式頻率讀數儀電信息連接。
[0011 ] 本發明與現有技術相比，其測試方法簡便，使用的裝置結構簡單，操作方便，成本低，測試精度高，操作性強，能夠進行實時監測。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0012]圖1為本發明涉及的預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試裝置的主體結構原理示意圖。
[0013]圖2為本發明涉及的管樁樁端放大結構原理示意圖。
[0014]圖3為本發明涉及的管樁樁端橫剖面結構原理示意圖。
【具體實施方式】:
[0015]下面通過實施例并結合附圖對本發明作進一步說明。
[0016]實施例:
[0017]本實施例在預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試裝置中實現，具體測試過程為:
[0018](I)、先將加工好的第一加強鋼板2、第二加強鋼板3和第三加強鋼板4依次與管樁I樁端的圓環狀鋼板焊接在一起，第一加強鋼板2、第二加強鋼板3和第三加強鋼板4中心預留孔洞，便于屏蔽導線9自由通過；
[0019](2)、再將鋼護筒5的一端與第三加強鋼板4進行焊接，使鋼護筒的軸線與管樁的軸線在同一直線上；
[0020](3)、將加勁肋7與第三鋼板4和鋼護筒5的外側面焊接，增加鋼護筒5的強度和穩定性，使加勁肋7均勻分布在鋼護筒5的外側；
[0021](4)、然后將軸力計6放入鋼護筒5，與軸力計6 —端相連的屏蔽導線9穿過第一加強鋼板2、第二加強鋼板3和第三加強鋼板4三塊加強鋼板預留的孔洞從管樁I樁身的空腔內引出，再將軸力計6通過螺栓8與鋼護筒5固定在一起，使軸力計6、鋼護筒5和管樁I的軸線在同一直線上，各接觸面平整，使管樁I的受力狀態通過軸力計6傳遞到管樁I的樁
端巖土層；
[0022](5)、最后將管樁I引出的屏蔽導線9與振弦式頻率讀數儀10電信息連接，外部的靜力壓樁機安裝定位后及時測量軸力計6的初始值，并根據儀器編號和設計編號作好記錄與保存，在使用過程中保護好儀器；在管樁I的壓入過程中，利用振弦式頻率讀數儀10讀取數據，根據軸力計6的參數指標、讀取的數據和公式P=Ki (f2-^2)先計算得到軸力計6所受的壓力，其中，P為軸力計6所受的壓力，單位為kN ；Ki為軸力計常數，單位為kN/Hz2 ；f0為軸力計6安裝后的初始自振頻率，單位為Hz ;f?為軸力計6的檢測自振頻率，單位為Hz ;然后根據公式R=PAAtl計算得到管樁I的樁端阻力，實現測量結果，其中，R為管樁I的樁端阻力，單位為kN ；A為按閉口管樁計算的管樁I橫截面積，單位為m2 ；A0為軸力計橫截面積，單位為m2。
[0023]本實施例涉及的預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試裝置的主體結構包括管樁1、第一加強鋼板2、第二加強鋼板3、第三加強鋼板4、鋼護筒5、軸力計6、加勁肋7、螺栓8、屏蔽導線9和振弦式頻率讀數儀10 ;管樁I樁端處的圓環形鋼板底部焊接式制有圓形結構的第一加強鋼板2，第一加強鋼板2的底部焊接式制有圓形結構的第二加強鋼板3，圓形結構的第三加強鋼板4焊接式安裝在第二加強鋼板3的底部，第一加強鋼板2和第二加強鋼板3的直徑和管樁I的直徑相同，第三加強鋼板4的直徑小于第二加強鋼板3的直徑；第一加強鋼板2、第二加強鋼板3和第三加強鋼板4中心預留孔洞，使屏蔽導線9能自由通過，第一加強鋼板2、第二加強鋼板3`和第三加強鋼板4三塊加強鋼板疊放增加管樁I樁端的局部抗壓強度，防止壓樁過程中軸力計6陷入管樁I樁端內腔影響測試結果；第三加強鋼板4的底部中間處焊接式制有鋼護筒5 ;鋼護筒5的側壁上預留制有安裝螺栓8的小孔，鋼護筒5內部安裝制有軸力計6，軸力計6通過螺栓8與鋼護筒5固定連接；鋼護筒5的直徑大于軸力計6的直徑，鋼護筒5的長度小于軸力計6的長度；鋼護筒5的外側面上焊接制有與第三加強鋼板4厚度相同的加勁肋7，用于增加鋼護筒5的強度和穩定性；加勁肋7的頂部焊接在第三加強鋼板4的底部，加勁肋7不超出第三加強鋼板4的外邊緣；加勁肋7采用梯形鋼板制成；屏蔽導線9的一端與軸力計6電信息連接，另一端經過第一加強鋼板2、第二加強鋼板3和第三加強鋼板4中心預留的孔洞及管樁I的內空腔與振弦式頻率讀數儀10電信息連接。
[0024]本實施例使用的靜力壓樁機為現有技術常用的靜力壓樁機。
【權利要求】
1.一種預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試方法，其特征在于在預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試裝置中實現，其具體測試過程為: (1)、先將加工好的第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板依次與管樁樁端的圓環狀鋼板焊接在一起，第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板中心預留孔洞，便于屏蔽導線自由通過； (2)、再將鋼護筒的一端與第三加強鋼板進行焊接，使鋼護筒的軸線與管樁的軸線在同一直線上； (3)、將加勁肋與第三鋼板和鋼護筒的外側面焊接，增加鋼護筒的強度和穩定性，使加勁肋均勻分布在鋼護筒的外側； (4)、然后將軸力計放入鋼護筒，與軸力計一端相連的屏蔽導線穿過第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板三塊加強鋼板預留的孔洞從管樁樁身的空腔內引出，再將軸力計通過螺栓與鋼護筒固定在一起，使軸力計、鋼護筒和管樁的軸線在同一直線上，各接觸面平整，管樁的受力狀態通過軸力計傳遞到管樁的樁端巖土層； (5)、最后將管樁引出的屏蔽導線與振弦式頻率讀數儀電信息連接，外部的靜力壓樁機安裝定位后及時測量軸力計的初始值，并根據儀器編號和設計編號作好記錄與保存，在使用過程中保護好儀器；在管樁的壓入過程中，利用振弦式頻率讀數儀讀取數據，根據軸力計的參數指標、讀取的數據和公式P=Ki (戶-&2)先計算得到軸力計所受的壓力，其中，P為軸力計所受的壓力，單位為kN ；K,為軸力計常數，單位為kN/Hz2 ；f0為軸力計安裝后的初始自振頻率，單位為Hz ；f為軸力計的檢測自振頻率，單位為Hz ;然后根據公式R=PAAtl計算得到管樁的樁端阻力，實現測量結果，其中，R為管樁的樁端阻力，單位為kN ；A為按閉口管樁計算的管樁橫截面積，單位為m2 'A0為軸力計橫截面積，單位為m2。
2.根據權利要求1所述的預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試方法，其特征在于涉及的預應力高強度混凝土管樁樁端阻力測試裝置的主體結構包括管樁、第一加強鋼板、第二加強鋼板、第三加強鋼板、鋼護筒、軸力計、加勁肋、螺栓、屏蔽導線和振弦式頻率讀數儀；管樁樁端處的圓環形鋼板底部焊接式制有圓形結構的第一加強鋼板，第一加強鋼板的底部焊接式制有圓形結構的第二加強鋼板，圓形結構的第三加強鋼板焊接式安裝在第二加強鋼板的底部，第一加強鋼板和第二加強鋼板的直徑和管樁的直徑相同，第三加強鋼板的直徑小于第二加強鋼板的直徑；第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板中心預留孔洞，使屏蔽導線能自由通過，第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板三塊加強鋼板疊放增加管樁樁端的局部抗壓強度，防止壓樁過程中軸力計陷入管樁樁端內腔影響測試結果；第三加強鋼板的底部中間處焊接式制有鋼護筒；鋼護筒的側壁上預留制有安裝螺栓的小孔，鋼護筒內部安裝制有軸力計，軸力計通過螺栓與鋼護筒固定連接；鋼護筒的直徑大于軸力計的直徑，鋼護筒的長度小于軸力計的長度；鋼護筒的外側面上焊接制有與第三加強鋼板厚度相同的加勁肋，用于增加鋼護筒的強度和穩定性；加勁肋的頂部焊接在第三加強鋼板的底部，加勁肋不超出第三加強鋼板的外邊緣；加勁肋采用梯形鋼板制成；屏蔽導線的一端與軸力計電信息連接，另一端經過第一加強鋼板、第二加強鋼板和第三加強鋼板中心預留的孔洞及管樁的內空腔與振弦式頻率讀數儀電信息連接。
【文檔編號】E02D33/00GK103510553SQ201310499457
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2013年10月22日
【發明者】白曉宇, 閆楠 申請人:閆楠