一种用于测试混合梁斜拉桥钢管桩支架承载力的反力架的制作方法

本实用新型属于桥梁工程施工领域，是用于测试混合梁斜拉桥钢管支架设计承载能力的一种机械结构。

背景技术：

钢管桩支架由钢管桩作为主要承重结构，支架上部由贝雷承重梁、纵横分配梁组成，具有施工工艺成熟、承载能力高、安全可靠、沉降量小的优点。

混合梁斜拉桥边跨混凝土箱梁自重较大、且对于线形要求严格，钢管桩支架由于其突出的力学优点，较适用于混合梁斜拉桥施工，但在设置钢管桩支架时，要重点考虑其支架布置结构，要依据钢管桩的静载试验进行优化。

钢管桩的静载试验是将静荷载作用在单根钢管桩上，测定其应力、应变、挠度变化，以了解钢管支架实际工作状态和承载能力，能够掌握一些理论上难以计算的部位的受力状态，判别支架的安全承载能力，继而对钢管支架优化布置，使其更能符合施工期间的实际工作性能。

目前的钢管桩的静载试验方式是采用堆载的方式对钢管桩施加静载荷。对于混合梁斜拉桥边跨现浇段陆地支架，由于静载荷需要达到200t以上，不仅堆载难度高，还存在安全隐患，而且堆载、卸载工作量大，测试过程繁琐，效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对目前钢管桩静载试验工作量大、效率低的问题，提供一种能安全、便利、快捷、有效测试混合梁斜拉桥钢管支架承载力的装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于测试混合梁斜拉桥钢管桩支架承载力的反力架，其特征在于：包括以被测钢管桩为中心，在被测钢管桩左、右、前、后分别设置的4个反力桩，在左右两个反力桩之间设有两根水平设置的下反力梁，在前后两根反力桩之间设有两根水平设置的上反力梁，所述上反力梁与下反力梁十字交叉，交叉处位于被测钢管桩的上方，且上反力梁支撑在下反力梁上；在左、右两根反力桩朝向被测钢管桩和背向被测钢管桩的两侧，分别设一支撑牛腿，在每个撑牛腿上搭设一水平设置且与下反力梁垂直的支撑梁，所述两下反力梁的两端分别位于左右反力桩侧对被测钢管桩的两侧并支撑在所述支撑梁上；在每个支撑牛腿的上方分别设置一支撑面朝下的下反压牛腿，在每个下反压牛腿的支撑面下方分别设置一与所述支撑梁平行的反压梁，所述反压梁压在所述下反力梁上；在前、后两根反力桩侧对被测钢管桩的两侧，分别设置一支撑面朝下的上反压牛腿，所述上反力梁的两端分别位于前、后反力梁上的上反压牛腿的支撑面下方，且上反压牛腿的支撑面紧压在上反力梁上；在被测钢管桩的顶部设一千斤顶，所述千斤顶的顶部设有扁担梁，所述扁担梁水平设置在下反力梁下方并与下反力梁垂直交叉。

本实用新型提供的反力架结构简单、成本低，通过千斤顶反压提供载荷力对钢管桩进行测试，避免了堆载测试的繁琐工序，减小了工作量，且测试高效、快捷、精确度高，能为钢管桩支架的优化布置提供有效的数据支撑。

附图说明

图1是本实用新型的俯视结构示意图；

图2是图1的A-A立面图；

图3是图1的B-B立面图。

具体实施方式

如图1，本实用新型包括以被测钢管桩1为中心，在被测钢管桩1左、右、前、后分别设置的4个反力桩2，其中的左、右、前、后可根据对被测钢管桩1的观察角度定义，在本实施例中是根据图1所示的俯视图的角度定义的。在左、右两个反力桩2之间设有两根水平设置的下反力梁3，在前、后两根反力桩之间设有两根水平设置的上反力梁4，所述上反力梁4与下反力梁3十字交叉，交叉处位于被测钢管桩1的上方，且上反力梁4支撑在下反力梁3上；

如图2所示，在左、右两根反力桩2朝向被测钢管桩1和背向被测钢管桩1的两侧，分别设一支撑牛腿5，在每个撑牛腿5上搭设一水平设置且与下反力梁3垂直的支撑梁6，所述两下反力梁4的两端分别位于左右反力桩2侧对被测钢管桩的两侧并支撑在所述支撑梁6上；在每个支撑牛腿5的上方分别设置一支撑面朝下的下反压牛腿7，在每个下反压牛腿7的支撑面下方分别设置一与所述支撑梁平行的反压梁8，所述反压梁8压在所述下反力梁3上；

如图3所示，在前、后两根反力桩2侧对被测钢管桩1的两侧，分别设置一支撑面朝下的上反压牛腿9，所述上反力梁4的两端分别位于前、后反力梁上的上反压牛腿9的支撑面下方，且上反压牛腿9的支撑面紧压在上反力梁4上；

如图2、图3所示，在被测钢管桩1的顶部设一千斤顶10，所述千斤顶10的顶部设有扁担梁11，所述扁担梁11水平设置在下反力梁3下方并与下反力梁3垂直交叉。

本实用新型具体实施时，为保证千斤顶稳定，可在所述千斤顶与被测钢管桩顶部之间设垫梁12，将所述千斤顶10的底部正对被测钢管桩的中心并支撑在所述垫梁12上。

本实用新型具体实施时，所述支撑梁、反压梁采用至少一根I45a工字钢，所述上反力梁、下反力梁、扁担梁均采用至少两根I45a工字钢并列拼接而成。

本实用新型用于测试钢管桩的承载力前，先采用吊车提吊90KW振桩锤开到最大激振力插打钢管桩，直至钢管桩不再下沉为止。然后在钢管桩周边前后左右分别插打4根反力桩，布设上下反力梁，在钢管桩顶部设置千斤顶，利用千斤顶向上顶推下反力梁，对被测钢管桩施加载荷，下反力梁将顶推力力传递到上反力梁，上下反力梁分别将顶推力传递到各反力桩，由各反力桩的抗拔力承担千斤顶的向上顶推力。

在本实施例中，结合现浇箱梁施工时对支架的验算受力分析，钢管桩的承载力最大要求为210t,考虑1.2倍安全系数，千斤顶取最大250T进行加载，加载采用逐级加载方式，每级加载10％，每级持荷3分钟再进行下一级加载。在试验过程中记录对应荷载下被测钢管桩的标高，结合地质资料和验算报告来综合分析钢管桩的承载力是否满足要求，从而确定后续施工中钢管桩插打的停锤标准，以及钢管桩的布置结构和布置密度。