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原文传递一种荷载补偿的桩基自平衡检测系统及方法

专利名称：	一种荷载补偿的桩基自平衡检测系统及方法
摘要：	本发明提供了一种荷载补偿的桩基自平衡检测系统，包括：基准梁；油管，设置在基准梁埋设的侧壁上，油管为高压油管；位移杆，与油管平行垂直设置；环形荷载箱，预先埋入桩内，将位移杆和荷载箱的油管延伸到地面，桩基的桩身承受由荷载箱传递下来的力，桩基的桩身上部以及下部的摩擦阻力以及桩基的端部阻力通过自平衡装置来维持加载，并且通过荷载补偿组件保持与加载的相互平衡；加载系统，与荷载箱连接，与自平衡装置加载，加载系统包括高压油泵；位移传感器，与基准梁电连接；数据采集系统，位移传感器连接。还公开了相应检测方法，通过荷载补偿装置进行荷载补偿，模拟真实的桩基受力，为设计提供依据并进行工程桩承载力的检验。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏海通工程技术有限公司
发明人：	王鹏;李红建;何静;凌宇翔;张祥;张振新
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910222115.8
公开号：	CN109778927A
代理机构：	北京华旭智信知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	张静楠
分类号：	E02D33/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D33
申请人地址：	225004 江苏省扬州市运河南路96号3号楼-3
主权项：	1.一种荷载补偿的桩基自平衡检测系统，其特征在于包括：基准梁；油管，设置在基准梁埋设的侧壁上，油管为高压油管；位移杆，与所述油管平行垂直设置；环形荷载箱，预先埋入桩内，将所述位移杆和所述荷载箱的所述油管延伸到地面，桩基的桩身承受由所述荷载箱传递下来的力，所述桩基的桩身上部以及下部的摩擦阻力以及所述桩基的端部阻力通过自平衡装置来维持加载，并且通过荷载补偿组件保持与所述加载的相互平衡；加载系统，与所述荷载箱连接，用于与所述自平衡装置加载，加载系统包括高压油泵；位移传感器，与基准梁电连接；数据采集系统，与所述位移传感器连接。 2.根据权利要求1所述的一种荷载补偿的桩基自平衡检测系统，其特征在于所述荷载补偿组件包括：在所述环形荷载箱体下部或者对于大直径桩情况下所述环形荷载箱体上部安装的锥形导流体，在混凝土通过所述环形荷载箱层面时，对流体起到顺利的引导作用，从而对自平衡的加载荷载进行补偿。 3.根据权利要求1所述的一种荷载补偿的桩基自平衡检测系统，其特征在于还包括护管，所述护管包覆在所述位移杆外侧。 4.根据权利要求1所述的一种荷载补偿的桩基自平衡检测系统，其特征在于还包括桩身轴向应力测试装置，包括与所述荷载箱连接的应变计以及通过传感线与应变计连接的应变仪，所述应变计为钢筋应变计，所述应变仪为油压式压力计。 5.一种使用根据权利要求1-4任一荷载补偿的桩基自平衡检测方法，其特征在于采用慢速维持荷载并辅助荷载补偿的方式，包括步骤：步骤1，安装所述环形荷载箱，将所述环形荷载箱按计算位置与钢筋笼进行焊接连接，具体操作为：吊车将上节钢筋笼吊起与所述环形荷载箱上顶板焊接，所有主筋围焊，并确保钢筋笼与所述环形荷载箱起吊时不会脱离，从而保证钢筋笼与所述荷载箱在同一水平线上，再点焊喇叭筋，所述喇叭筋上端与主筋，下端与内圆边缘点焊，保证环形荷载箱水平度小于0.5％，然后将环形荷载箱下底板与下节钢筋笼连接，焊接下喇叭筋；步骤2，浇注成桩，待成孔后，用吊车将安装所述环形荷载箱的钢筋笼下到钻孔内，然后进行混凝土灌注施工，在关注混凝土时，当混凝土接近所述环形荷载箱时，拔导管速度放慢，当所述环形荷载箱上部混凝土高度大于2.5m时，导管底部方可拔过荷载箱，浇混凝土至设计桩顶，所述环形荷载箱下部混凝土坍落度大于200mm，从而混凝土在所述环形荷载箱处上翻；步骤3，进行现场实验。步骤4，进行数据分析。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述步骤3包括：步骤31，加载和卸载分级，试桩每次加载分9级，卸载分5级进行，加载和卸载第一级设定为预设加载量的20％；步骤32，进行荷载补偿后的数据观测。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述步骤32包括：步骤321，位移观测，每级加载后在第1小时内每隔15分钟各测读1次位移变形，以后每隔30分钟读取一次并自动处理绘制出Q-S，S-lgt，S-lgQ曲线；步骤322，稳定标准，每级加载的下沉量，在最后30分钟内不超过0.1mm判定为稳定状态；步骤323，终止加载，所述终止加载的条件包括总位移大于或者等于40mm，该级荷载施加24小时后仍未达到稳定状态，加载终止；或者宗下沉量小于40mm，但荷载已达加载极限或位移已超过所述环形荷载箱的行程，加载终止。 8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述步骤4包括：步骤41，绘制荷载-位移Q-s曲线，位移-时间对数s-lgt曲线以及其他需要辅助分析曲线；步骤42，确定承载力；步骤43，确定单桩竖向抗压极限承载力。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述步骤42包括：设定上段桩极限承载力为Q1，下段桩极限承载力Q2，按照下面五个步骤确定，包括：(1)根据位移随荷载变化的特征确定：对于陡变，即陡降或陡升型Q-S曲线，取其发生明显陡变的起始点对应的荷载值；(2)根据位移随时间变化的特征确定取s-lgt曲线尾部出现明显变化的前一级荷载值，即下段桩取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值，上段桩取s-lgt曲线尾部出现明显向上弯曲的前一级荷载值；(3)出现终止加载条件的第二种情况时，取前一级荷载值；(4)对于缓变型Q-s曲线根据位移量确定，取s＝40mm对应的荷载值，当整体桩长大于40m时，考虑桩身弹性压缩量，对直径大于或等于800mm时，取s＝0.05D对应的荷载值，D表示桩端直径；(5)按照上面(1)-(4)判定上、下段桩的极限承载力没有达到极限时，取最大试验荷载值为极限承载力值。 10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述步骤43包括：设定单桩竖向抗压承载力为Q，则Q＝[(Q2-G)/r]+Q1，其中G为单桩重力，r为根据桩基材料确定的常数。
所属类别：	发明专利