基桩大吨位堆载双层次梁“夹心”式结构压重平台堆载方法技术

本发明专利技术属于大直径高承载力基桩检测领域，具体是基桩大吨位堆载双层次梁“夹心”式结构压重平台堆载方法。包括以下步骤，S100～试验场地处理；S200～堆载平台支墩以及主梁支墩搭设；S300～加荷装置；S400～搭设主梁；S500～搭设下层次梁；S600～在下层次梁上摆放夹层S700～搭设上层次梁平台；S800～摆放配重块；本发明专利技术避免了次梁因局部应力集中造成破坏变形影响试验；仅主梁使用钢结构梁，次梁采用质量小的“工”字钢组成、使用便捷且费用降低。

【技术实现步骤摘要】
基桩大吨位堆载双层次梁“夹心”式结构压重平台堆载方法
本专利技术属于大直径高承载力基桩检测领域，具体是基桩大吨位堆载双层次梁“夹心”式结构压重平台堆载方法。
技术介绍
近年来，建设领域很多重要建(构)筑物的基础采用大直径桩基础，因此基桩的承载力越来越高。为了确保建筑物的安全，必须对基桩承载力进行检测评价，载荷试验是一种对基桩进行承载力检测的试验方法，一般极限荷载超过15000kN称为大吨位载荷试验。这种大吨位载荷试验从桩帽的制作，桩周土的处理，整体反力加荷系统的设计及组装，均需严格控制确保安全。大吨位堆载试验实施过程中经常存在以下问题：现成设备搭设压重平台往往其稳定性和安全性不符合要求，搭设完成后压重反力系统的高度比较高，容易失稳隐藏安全风险。单桩竖向抗压静载试验的反力系统一般有三种：①锚桩横梁反力系统；②压重平台反力系统；③锚桩+压重平台联合反力系统。设计时因受到桩类型、数量、场地条件的限制无法使用锚桩时，只能采用压重平台反力装置的方法即堆载法进行试验。与小吨位堆载相比，大吨位堆载试验压重系统存在的问题有：场地地基土提供的承载力不足，不能满足堆载平台底座对承载力的要求；配重块数量多、堆载平台面积大、堆载高度大、配重块难以码放铺设均匀平稳。主梁、次梁均使用质量大、尺寸大、制作造价高的钢结构梁，且吊装运输困难，静载试验费用增加。
技术实现思路
本专利技术为了解决搭设配重压重平台系统的稳定安全问题，提供基桩大吨位堆载双层次梁“夹心”式结构压重平台堆载方法。本专利技术采取以下技术方案：基桩大吨位堆载双层次梁“夹心”式结构压重平台，包括首层压重平台反力装置和第二层压重平台反力装置，所述的首层压重平台反力装置包括设置在地基中间底部的桩身，桩身上设置有N组千斤顶，千斤顶上下两侧均设置有钢板，千斤顶上侧的钢板上安装有两组主梁，主梁两端底部设置有主梁支墩；第二层压重平台反力装置包括设置在主梁上侧的下层次梁，下层次梁与主梁十字交叉设置，下层次梁与地基之间设置有堆载平台支墩，下层次梁上侧设置有夹层，夹层上侧设置上层次梁平台，上层次梁平台上侧设置配重块。采用以下步骤进行堆载：S100～试验场地处理：试验前确定试验场地范围，查询地勘报告等资料确定地基承载力能否满足支墩对场地的要求。如场地地基承载力不满足要求且相邻基桩间距较远，则需对场地进行处理。S200～堆载平台支墩以及主梁支墩搭设：搭设支墩前在场地上标好尺寸，堆载平台支墩和主梁支墩的第一层采用双排错牙搭设，上部采用十字交叉摆法，在堆载平台支墩和主梁支墩顶面不平整的地方采用粗砂与麻袋找平，顶面高差不大于10mm。S300～加荷装置：用1.8m×1.8m厚12cm锰钢板对中放置于桩身顶部，锰钢板上均匀放置N个千斤顶，N个千斤顶上再放置一块1.8m×1.8m厚12cm的锰钢板，放置过程中要保证试桩中心、桩上钢板中心、4个千斤顶中心、千斤顶上钢板中心均在一竖直重合线上。S400～搭设主梁；两条主梁放置于千斤顶上的锰钢板上，两条主梁的中心与锰钢板的中心重合。S500～搭设下层次梁：下层次梁采用7.5m长工字钢与主梁垂直交叉，下层次梁两端搭设于堆载平台支墩上，从中间开始依次向外搭设，组成面积7.5m×10m下层次梁，下层次梁中心应保证与桩身中心重合，同时保证主梁与下层次梁之间预留50mm的沉降间隙。S600～在下层次梁上摆放夹层；夹层应摆放齐整，下层次梁表面不平整的地方采用粗砂与麻袋找平，保证上层次梁平台搭设平整。S700～搭设上层次梁平台；夹层摆放平整并找平后开始搭设上层次梁平台，由12m长的工字钢组成面积为10m×12m的上层次梁平台，上层次梁平台中心与桩身中心重合。S800～摆放配重块：摆放前根据12m×10m的平台面积结合配重块尺寸3m×0.6m×0.6m并考虑往上每层每边内收30cm计算出每层可以摆放的配重块数；摆放前两层时从中间向两边摆放；之后采用一端向另一端摆放，上下层配重块均采用十字搭接法，层层相叠均匀铺设，最终组成的堆载平台中心与试桩中心重合。进一步的，两组主梁以桩身中心错位排列。进一步的，配重块为钢筋混凝土结构。进一步的，配重块的尺寸为3m×0.6m×0.6m。进一步的，夹层为铺设的一层配重块。进一步的，千斤顶设置有4组。1）对搭设平台底座的地基土，采用回填碎石碾压方式处理，用钢筋混凝土配重块在试桩两侧对称摆设压重系统底座。2）根据工程地质资料和现有载荷试验设备计算第一层次梁、第二层次梁的宽度和长度。本案例平台面积第一层10m×7.5m、第二层10m×12m。3）根据第一层次梁的宽度核算主梁的长度是否满足要求，不满足要求时可将两条主梁互相错位增加主梁的长度，避免主梁与首层次梁悬空造成应力集中的问题。本案例采取两条主梁以试桩为中心错位0.5m排列的方法。4）第一层次梁搭设完成后，在其上满铺一层配重块。配重块铺设前、后用麻袋或土工布等柔性材料找平。5）进行第二层次梁搭设。通过中间夹层配重块的平面过渡，形成比下层面积更大的上一层工字钢次梁堆载平台，既解决了因场地较小堆载较高的问题，同时通过中间层的压力过渡、转换，减小了次梁因应力集中变形破坏的风险，提高了安全稳定性。6）第二层次梁搭设完成后进行其他全部配重块的搭设。与现有技术相比，本专利技术主梁、次梁双层平台组合设计搭配合理，利用混凝土配重块的抗压特性借力传力。避免了次梁因局部应力集中造成破坏变形影响试验；仅主梁使用钢结构梁，次梁采用质量小的“工”字钢组成、使用便捷且费用降低；最终组合形成的加荷、堆载反力、观测系统，整体布局合理、均衡稳定、安全，满足规范要求。附图说明图1为首层压重平台反力装置侧面示意图；图2为首层压重平台反力装置俯视示意图；图3为第二层压重平台反力装置示意图；图4为本专利技术全景主视图；图5为本专利技术全景侧视图；图6为本专利技术全景俯视图；图中1-千斤顶，2-堆载平台支墩，3-主梁支墩，4-主梁，5-下层次梁，6-桩身，7-地基，8-钢板，9-上层次梁平台，10-夹层，11-配重块。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-6所示，基桩大吨位堆载双层次梁“夹心”式结构压重平台，包括首层压重平台反力装置和第二层压重平台反力装置，所述的首层压重平台反力装置包括设置在地基7中间底部的桩身6，桩身6上设置有4组千斤顶1，千斤顶1上下两侧均设置有钢板8，千斤顶1上侧的钢板8上安装有两组主梁4，主梁4两端底部设置有主梁支墩3；第二层压重平台反力装置包括设置在主梁4上侧的下层次梁5，下层次梁5与主梁4十字交叉设置，下层次梁5与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基桩大吨位堆载双层次梁“夹心”式结构压重平台堆载方法，其特征在于：基桩大吨位堆载双层次梁“夹心”式结构压重平台包括首层压重平台反力装置和第二层压重平台反力装置，所述的首层压重平台反力装置包括设置在地基（7）中间底部的桩身（6），桩身（6）上设置有N组千斤顶（1），千斤顶（1）上下两侧均设置有钢板（8），千斤顶（1）上侧的钢板（8）上安装有两组主梁（4），主梁（4）两端底部设置有主梁支墩（3）；第二层压重平台反力装置包括设置在主梁（4）上侧的下层次梁（5），下层次梁（5）与主梁（4）十字交叉设置，下层次梁（5）与地基（7）之间设置有堆载平台支墩（2），下层次梁（5）上侧设置有夹层（10），夹层（10）上侧设置上层次梁平台（9），上层次梁平台（9）上侧设置配重块（11）；/n采用以下步骤进行堆载，/nS100～试验场地处理：试验前确定试验场地范围，查询地勘报告等资料确定地基承载力能否满足支墩对场地的要求；如场地地基承载力不满足要求且相邻基桩间距较远，则需对场地进行处理；/nS200～堆载平台支墩（2）以及主梁支墩（3）搭设：搭设支墩前在场地上标好尺寸，堆载平台支墩（2）和主梁支墩（3）的第一层采用双排错牙搭设，上部采用十字交叉摆法，在堆载平台支墩（2）和主梁支墩（3）顶面不平整的地方采用粗砂与麻袋找平，顶面高差不大于10mm；/nS300～加荷装置：用1.8m×1.8m厚12cm锰钢板对中放置于桩身（6）顶部，锰钢板上均匀放置N个千斤顶，N个千斤顶上再放置一块1.8m×1.8m厚12cm的锰钢板，放置过程中要保证试桩中心、桩上钢板中心、4个千斤顶中心、千斤顶上钢板中心均在一竖直重合线上；/nS400～搭设主梁（4），两条主梁（4）放置于千斤顶上的锰钢板上，两条主梁（4）的中心与锰钢板的中心重合；/nS500～搭设下层次梁（5）：下层次梁（5）采用7.5m长工字钢与主梁（4）垂直交叉，下层次梁（5）两端搭设于堆载平台支墩（2）上，从中间开始依次向外搭设，组成面积7.5m×10m下层次梁（5），下层次梁（5）中心应保证与桩身（6）中心重合，同时保证主梁（4）与下层次梁（5）之间预留50mm的沉降间隙；/nS600～在下层次梁（5）上摆放夹层（10）；夹层（10）应摆放齐整，下层次梁（5）表面不平整的地方采用粗砂与麻袋找平，保证上层次梁平台搭设平整；/nS700～搭设上层次梁平台（9）；夹层（10）摆放平整并找平后开始搭设上层次梁平台，由12m长的工字钢组成面积为10m×12m的上层次梁平台（9），上层次梁平台（9）中心与桩身（6）中心重合；/nS800～摆放配重块：摆放前根据12m×10m的平台面积结合配重块尺寸3m×0.6m×0.6m并考虑往上每层每边内收30cm计算出每层可以摆放的配重块数；摆放前两层时从中间向两边摆放；之后采用一端向另一端摆放，上下层配重块均采用十字搭接法，层层相叠均匀铺设，最终组成的堆载平台中心与试桩中心重合。/n...

【技术特征摘要】
1.基桩大吨位堆载双层次梁“夹心”式结构压重平台堆载方法，其特征在于：基桩大吨位堆载双层次梁“夹心”式结构压重平台包括首层压重平台反力装置和第二层压重平台反力装置，所述的首层压重平台反力装置包括设置在地基（7）中间底部的桩身（6），桩身（6）上设置有N组千斤顶（1），千斤顶（1）上下两侧均设置有钢板（8），千斤顶（1）上侧的钢板（8）上安装有两组主梁（4），主梁（4）两端底部设置有主梁支墩（3）；第二层压重平台反力装置包括设置在主梁（4）上侧的下层次梁（5），下层次梁（5）与主梁（4）十字交叉设置，下层次梁（5）与地基（7）之间设置有堆载平台支墩（2），下层次梁（5）上侧设置有夹层（10），夹层（10）上侧设置上层次梁平台（9），上层次梁平台（9）上侧设置配重块（11）；
采用以下步骤进行堆载，
S100～试验场地处理：试验前确定试验场地范围，查询地勘报告等资料确定地基承载力能否满足支墩对场地的要求；如场地地基承载力不满足要求且相邻基桩间距较远，则需对场地进行处理；
S200～堆载平台支墩（2）以及主梁支墩（3）搭设：搭设支墩前在场地上标好尺寸，堆载平台支墩（2）和主梁支墩（3）的第一层采用双排错牙搭设，上部采用十字交叉摆法，在堆载平台支墩（2）和主梁支墩（3）顶面不平整的地方采用粗砂与麻袋找平，顶面高差不大于10mm；
S300～加荷装置：用1.8m×1.8m厚12cm锰钢板对中放置于桩身（6）顶部，锰钢板上均匀放置N个千斤顶，N个千斤顶上再放置一块1.8m×1.8m厚12cm的锰钢板，放置过程中要保证试桩中心、桩上钢板中心、4个千斤顶中心、千斤顶上钢板中心均在一竖直重合线上；
S400～搭设主梁（4），两条主梁（4）放置于千斤顶上的锰钢板上，两条主梁（4）的中心与锰钢板的中心重合；
S500～搭设下层次梁（5）：下层次梁（5）采用7.5m长工字钢与主梁（4）垂直交叉，下层次梁（5）两端...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨隆限，李英涛，王伟兵，张文军，张建云，杨伟伟，陈建业，杨菲菲，黄文锐，张艳霞，
申请(专利权)人：山西高原岩土工程勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14