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原文传递一种扩底桩竖向抗压承载力试验系统及方法

专利名称：	一种扩底桩竖向抗压承载力试验系统及方法
摘要：	本发明公开了一种扩底桩竖向抗压承载力试验系统，包括桩孔、钢筋笼、荷载箱、油泵装置、位移测量杆以及数据采集设备。位移测量杆包括竖向设置的第一位移测量杆、第二位移测量杆、第三位移测量杆以及第四位移测量杆；第一位移测量杆、第二位移测量杆以及第四位移测量杆的第二端均伸出桩身且设置有位移传感器，第三位移测量杆的第二端设置有位移传感器；与第四位移测量杆连接的纵向钢筋上设置有应变片。本发明还公开了一种扩底桩竖向抗压承载力试验方法，包括打孔、安装、浇筑、加载试验以及分析运算等步骤。本发明的扩底桩竖向抗压承载力试验系统及方法，其能在检测扩底桩竖向抗压承载力时避免截断桩身的纵向钢筋，保证扩底桩的原有承载能力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广东天信电力工程检测有限公司
发明人：	钟国坤;郑伟文;邓琴华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910155738.8
公开号：	CN109914490A
代理机构：	广州市越秀区哲力专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	孙中华
分类号：	E02D33/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D33
申请人地址：	510663 广东省广州市黄埔区科学城天丰路1号C区
主权项：	1.一种扩底桩竖向抗压承载力试验系统，其特征在于，包括：桩孔，所述桩孔分为上桩孔以及下桩孔，所述下桩孔直径大于所述上桩孔直径，所述桩孔内适于浇筑混凝土形成桩身；钢筋笼，所述钢筋笼包括纵向钢筋以及环筋，所述钢筋笼沿所述桩孔的轴向方向设置在所述桩孔中；荷载箱，所述荷载箱包括顶板、底板以及液压件；所述底板位于所述桩孔的孔底，所述顶板与所述钢筋笼的底部固定连接，所述顶板与所述底板之间通过所述液压件连接；油泵装置，所述油泵装置包括油泵以及油管；所述油管两端分别与所述油泵以及所述液压件连通；位移测量杆，所述位移测量杆包括竖向设置的第一位移测量杆、第二位移测量杆、第三位移测量杆以及第四位移测量杆；所述第一位移测量杆位于所述钢筋笼的内侧，所述第一位移测量杆的第一端与所述顶板固定连接，所述第一位移测量杆的第二端伸出桩身且设置有位移传感器；所述第二位移测量杆位于所述钢筋笼的内侧，所述第二位移测量杆的第一端与所述底板固定连接，所述第二位移测量杆的第二端伸出桩身且设置有位移传感器；所述第三位移测量杆位于桩身外部，所述第三位移测量杆的第一端与桩身的顶部连接，所述第三位移测量杆的第二端设置有位移传感器；所述第四位移测量杆位于所述钢筋笼的内侧，所述第四位移测量杆的第一端与所述纵向钢筋固定连接，且位于桩身直径变化处，所述第四位移测量杆的第二端伸出桩身且设置有位移传感器；与所述第四位移测量杆连接的纵向钢筋上设置有应变片；数据采集设备，用于接收所述位移传感器和所述应变片采集的数据信息。 2.如权利要求1所述的扩底桩竖向抗压承载力试验系统，其特征在于，所述第一位移测量杆、所述第二位移测量杆以及所述第四位移测量杆的数量均为两根，所述第一位移测量杆以所述桩孔轴线呈对称分布，所述第二位移测量杆以所述桩孔轴线呈对称分布，所述第四位移测量杆以所述桩孔轴线呈对称分布。 3.如权利要求2所述的扩底桩竖向抗压承载力试验系统，其特征在于，所述第一位移测量杆、所述第二位移测量杆以及第四位移测量杆之间相互间隔且等距设置。 4.如权利要求1所述的扩底桩竖向抗压承载力试验系统，其特征在于，所述第一位移测量杆位于桩身内的部分设置有第一中空保护管；所述第二位移测量杆位于桩身内的部分设置有第二中空保护管，所述第四位移测量杆位于桩身内的部分设置有第三中空保护管。 5.如权利要求2所述的扩底桩竖向抗压承载力试验系统，其特征在于，与所述第四位移测量杆连接的纵向钢筋上的应变片为多个，所述应变片分布在所述第四位移测量杆的第一端与所述钢筋笼的顶部之间，同一纵向钢筋上相邻的应变片之间等距设置，且同一纵向钢筋上相邻的应变片之间的距离在3m到3.5m之间。 6.如权利要求1所述的扩底桩竖向抗压承载力试验系统，其特征在于，所述顶板与所述钢筋笼的底部焊接。 7.如权利要求4所述的扩底桩竖向抗压承载力试验系统，其特征在于，所述第一位移测量杆同心设置在所述第一中空保护管内，所述第一中空保护管的第一端与所述顶板焊接，所述第一位移测量杆的第一端与所述顶板焊接；所述第二位移测量杆同心设置在所述第二中空保护管内，所述第二中空保护管的第一端与所述底板焊接，所述第二位移测量杆的第一端与所述底板焊接；所述第四位移测量杆同心设置在所述第三中空保护管内，所述第三中空保护管的第一端焊接有封堵板，所述第四位移测量杆的第一端与所述封堵板焊接，所述封堵板与所述纵向钢筋焊接。 8.如权利要求1所述的扩底桩竖向抗压承载力试验系统，其特征在于，所述顶板与所述钢筋笼之间还连接有加强筋。 9.一种扩底桩竖向抗压承载力试验方法，其特征在于，包括以下步骤：根据权利要求5所述的扩底桩竖向抗压承载力试验系统搭建试验平台；打孔步骤：采用成桩设备形成桩孔；安装步骤：将荷载箱的顶板固定连接在钢筋笼的底部，将油管与荷载箱的液压件连通，将钢筋笼竖向放入桩孔内，直至荷载箱的底板与桩孔的孔底接触；浇筑步骤：在安装步骤完成后向桩孔内浇筑混凝土形成桩身；加载试验步骤：通过荷载箱对桩身施加荷载；分析运算步骤：对采集到的位移传感器以及应变片的数据信息进行分析运算，得出扩底桩竖向抗压承载力的值。 10.如权利要求9所述的扩底桩竖向抗压承载力试验方法，其特征在于，所述分析运算步骤包括：通过公式计算桩端持力层单位极限应力P1，其中N为利用荷载箱的对扩底桩加载到极限荷载的极限内力，A为扩底桩上部桩身的截面积；通过公式Qud＝P1A'计算桩端持力层极限竖向承载力Qud，其中A'为扩底桩底部桩身的截面积；通过公式Quu＝Eε1A计算扩底桩上部桩身竖向极限承载力，其中E为扩底桩混凝土的弹性模量，ε1为应变片在桩身直径变化处测得的应变平均值；计算Δ与之间的差值，当差值在2mm以内时，才通过公式计算扩底桩竖向抗压承载力Qu，其中Δ为第四位移测量杆的位移量与第三位移测量杆的位移量的差值，n为同一纵向钢筋上应变片的数量，εi为纵向钢筋上某一应变片所在的截面处的应变平均值，l为同一纵向钢筋上相邻应变片之间的距离，W为上部桩身的自重，r1为扩底桩的抗压摩阻力转换系数。
所属类别：	发明专利