| 成果名称: | 灌注桩竖向抗拔静载试验反力钢盘 快速连接技术研究 |
| 完成单位: | 深圳市工勘岩土集团有限公司,深圳市盐田区工程质量安全监督中心 |
| 主要人员: | 王光辉,邓志宇,邹雪琴,雷斌,崔刊,尚增弟,张建东,张晓衡 |
| 介绍: | 1.课题来源与背景: 随着近年来城市高层建筑向高、深发展,设计 1~3 层地下室非常普遍,为抵抗地下水浮力,地下室底板下采用通常采用抗拔桩设计。目前,在进行混凝土灌注桩竖向抗拔静载试验时,反力装置大多使用反力加筋钢墩焊接法,采用在抗拔试验桩两侧支墩上方架设一条反力主梁,梁顶中间放置千斤顶,千斤顶上再放置反力加筋圆钢墩;试验前,先截取数根与桩身主筋直径相同的延长钢筋,延长钢筋的一端分别与主梁投影外侧的桩顶钢筋采用搭接焊接,另一端再逐根依次焊接在千斤顶上方的圆钢墩侧面;试验结束后,再将延长钢筋两端分别从圆钢墩侧面和桩顶逐一烧割解除废弃,当进行下一根桩试验时,再重新上述步骤。 该试验方法有三个明显的弊端,一是受桩顶上方反力主梁阻碍,主梁下端有4~8根桩顶预留钢筋不能延长焊接至千斤上方的圆钢墩侧面上,无法承担试验抗拔力,尤其是在设计配筋储备有限的情况下,无法满足检测规范要求最大加载至2倍抗拔力设计特征值的要求;二是该方法需现场焊接作业,耗费人力物力,既浪费时间、材料,且常常在试验加载过程中因焊接质量问题个别钢筋开焊,导致试验失败,须补焊后再重新开始试验;三是试验结束切割钢筋后焊渣清除困难,安装、拆卸时间太长,检测效率很低,影响试验进度。如何提高灌注桩抗拔静载试验检测效率,克服传统抗拔桩试验存在的弊端,成为本项课题的重点研究内容。 2.技术原理及性能指标。 2.1 技术原理 :本技术采用一种新型的反力传导钢盘,传力钢盘吊放至灌注桩钢筋笼内,将主力钢筋下端穿过传力钢盘圆孔,旋入钢盘底端螺母固定,钢隔板平行吊装穿过灌注桩顶各预留钢筋间隙,置于传力钢盘上,将灌注桩钢筋笼的预留钢筋通过锚具固定在若干钢隔板上,采用锚具将灌注桩顶预留钢筋逐一锁紧在相邻的钢隔板顶面,主力钢筋上端穿入千斤顶上部的反力钢盘圆孔,用螺母固定,形成一种新型反力传导系统。 2.2 性能指标 :反力传导系统主要由下部传力钢盘、反力钢隔板、上部反力钢板、锚具、主力钢筋构成。 一、下部传力钢盘 其为主要的受力结构装置,材料选用合金钢,形状为圆盘形,圆盘下部焊接两条长条形钢板,传力盘直径570mm、厚度60mm。传力钢盘距中心200mm对称开孔φ50;旁边开宽度50mm的弧形槽,弧形槽两端与圆孔连线夹角分别为25°和50°。传力钢盘下方焊接100mm高60mm宽1100mm长的钢板。 二、反力钢隔板 反力钢隔板主要用于连接灌注桩钢筋笼预留钢筋,单片尺寸长1500mm,宽50mm-60mm,高100mm。反力钢隔板两端焊接U型钢筋,便于人工搬运。 三、锚具 根据灌注桩桩头预留试验钢筋的直径选择适用的单孔锚具。锚具为圆形夹片式锚具,由锚板及3片工作夹片组成。 四、上部承载钢板 上部承载钢板放置于千斤顶上部,承担受反力的作用。反力钢盘直径570mm、厚度60mm。距中心200mm对称开孔φ50,用于旋入并固定直径40mm的主力钢筋;旁边开宽度50mm的弧形槽,弧形槽两端与圆孔连线夹角分别为25°和50°。 3. 技术的先进性与创造性 :3.1钢盘反力传导 本技术采用一种新型的反力传导钢盘,将灌注桩桩头预留的试验钢筋,通过锚具固定在反力钢盘上;在加载系统顶部采用主力钢筋穿过千斤顶上方的反力承压钢板,并用螺母连接,主力钢筋下端通过螺母与反力钢盘底面相连,反力钢隔板通过锚具与灌注桩的预留钢筋相连接,形成一种新型反力传导系统。抗拔桩试验采用新型的反力传导钢盘,现场无需焊接作业,大大缩短了现场试验准备时间,提高检测效率。 3.2反力钢盘调整钢筋受力均匀 反力钢隔板通过锚具与灌注桩的预留钢筋相连接,反力钢隔板置于反力钢盘顶面,反力钢盘放置时调至水平,确保试验过程中受力均匀,锚具锁定及螺母固定连接安全可靠,可避免传统方法因焊接质量问题而产生的脱焊现象。 4.技术的成熟程度,适用范围和安全性: 该技术已形成一种新型反力传导系统,现场安装拆卸快捷、安全可靠、循环使用、绿色环保、经济高效,形成了检测连接新技术。现场无需焊接,安装方便,大大缩短准备工作时间,为灌注桩抗拔静载试验提供了一种创新、实用的检测技术,具有现实的指导意义和推广价值。 该技术适用范围: 1、本技术适用于桩径不超过1500mm的灌注桩抗拔静载荷试验。 2、适用于试验荷载不超过6000kN的抗拔静载试验(配置主力抗拔精轧螺纹钢钢筋直径40mm)。 3、当试验荷载超出6000kN时,可通过增大主力钢筋的型号以满足抗拔力要求。 该技术经过实践的检验,安全性良好。 5.应用情况及存在的问题: 通过“深圳市盐田区外国语小学项目”、“汕头龙湖高新技术产业开发区龙门架项目”等多个项目的灌注桩抗拔试验应用,展现出显著的优点,现场无需焊接,安装方便,大大缩短准备工作时间,为灌注桩抗拔静载试验提供了一种创新、实用的检测技术,大大加快了项目检测进度,得到了建设单位、设计单位和监理单位的一致好评,取得了显著的社会效益。 当试验荷载超出6000kN时,存在主力钢筋限制钢梁宽度问题;为此,针对钢盘宽度限制主梁宽度的情况,进行结构改进作为下一步研究重点。 6.历年获奖情况: 无。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2022-10-14 |
| 研究起止时间: | 2019-03-06至2022-03-29 |
| 所属行业: | 建筑业 |
| 所属高新技术类别: | 先进制造 |
| 评价单位名称: | 广东省土木建筑学会 |
| 评价日期: | 2022-04-01 |
