| 成果名称: | 预应力管桩免焊反力钢盘抗拔静载试验技术研究 |
| 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,宋晨旭,雷斌,邓志宇,尚增弟,马君伟,张伟帆,徐正涛 |
| 介绍: | 1.课题来源与背景:预应力管桩因其桩身强度高、抗裂性好、施工速度快、综合造价较低、便于现场管理等优点,已在桩基础工程中广泛应用,作为抗拔桩也越来越普遍使用。传统预应力管桩抗拔静载试验,需要现场通过焊接延长管桩内填芯钢筋固定在试验反力承载钢板上,再由千斤顶加载系统对反力承载钢板施加顶升荷载,采用此种钢筋反力传导连接方法时,抗拔试验前必须进行对管桩顶部的填芯钢筋进行焊接接长,现场准备时间长,并且焊接过程中存在一定安全隐患;同时,需要损耗一定数量的钢筋;另外,如果焊接操作不当,试验过程中容易出现焊接处脱焊,将被迫终止检测。 如何提高预应力管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:本技术采用的新型预应力管桩抗拔现场试验装置,主要由加载系统、反力支座系统、反力传导系统组成。本技术主要针对传统抗拔桩静载荷试验的反力传导系统进行改进创新,其反力传导系统主要由反力钢盘、锚具、主力钢筋构成。 (1)反力钢盘 ①反力钢盘作为抗拔桩力传导的连接中心,其为主要的受力结构装置,材料选用合金钢,形状为圆盘形,反力盘直径400mm、厚度70mm。 ②反力钢盘中心开孔φ50,用于旋入并固定直径40mm的主力钢筋;反力钢盘边缘呈梅花状60°夹角开槽,开槽宽度50mm,开槽长度135mm。 ③反力钢盘正面中心孔位置下方焊接100mm高的钢筋连接套筒,用于连接主力钢筋。 (2)锚具 ①根据管桩桩头填芯钢筋的直径选择适用的单孔锚具。 ②锚具为专用产品,为圆形夹片式锚具,由锚套及3片工作夹片组成。 ③锚具的锚套为锥形孔,锚固原理是先将钢筋穿入锚套的锥孔内,然后将3片内有凹纹的楔形夹片置于锚套和钢筋间隙并用锤敲紧,承受拉力后钢筋与锚具呈自锁状态,越拉越紧。 (3)反力传导系统原理 本技术采用反力钢盘作为反力传导连接系统,将管桩顶部的填芯钢筋,通过反力钢盘采用锚具固定的方法连接;反力传导系统上部采用穿心承压钢板、钢筋连接套筒及φ40主力钢筋、与架设在主梁上的穿心千斤顶进行锁定,形成一种新型的抗拔桩试验施压传力系统;在启动油泵后,千斤顶顶升加载传力使主力钢筋受到拉升,主力钢筋通过反力盘将上拔力传递给桩顶填芯钢筋,填芯钢筋带动管桩承受向上的拉拔荷载。此时,利用架设在桩顶的位移传感器记录桩上拔位移,从而对管桩抗拔力进行检测。 3.技术的创造性与先进性:(1)将预应力管桩桩头的填芯钢筋, 通过锥具固定在反力钢盘上; 主力钢筋穿过千斤顶与反力钢盘采用套筒连接, 并且在千斤顶处通过钢筋连接套筒将主力钢筋固定, 通过反力钢盘传导反力, 形成一种新型反力传导系统进行抗拔桩试验,现场无需焊接作业,提高检测效率。 (2)管桩桩头填芯钢筋 与反力钢盘通过铀具固定时, 通过调整反力钢盘水平度,确保试验过程中填芯钢筋受力垂直、均匀,可避免传统方法焊接钢 筋受力不均而产生的的焊接松动或断开现象 。 4.技术的成熟程度,适用范围和安全性:本项目已经在多个工程项目中得到应用,安全性良好。达到了现场操作便捷、安全环保、经济高效的效果,具有现实的指导意义和推广价值,适用范围如下: (1)适用于桩径不超过600mm的预应力管桩抗拔静载荷试验; (2)适用于试验荷载不超过1200kN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1200kN时,通过增大主力钢筋的型号以满足抗拔力要求。 5.应用情况及存在的问题:本技术适用千桩径不超过 600mm 及试验荷载不超过1200kN 的预应力管桩抗拔静载试验。 存在的问题和改进意见: 反力钢盘重量仍较高, 下一步可针对钢盘厚度进行优化, 减轻重量。 6. 历年获奖情况:无。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2022-12-02 |
| 研究起止时间: | 2018-07-20至2021-07-31 |
| 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: | 广东省建筑业协会 |
| 评价日期: | 2021-08-28 |
