专利名称：一种桩基静载的检测方法
技术领域：
本发明主要涉及到建筑及地基基础领域，特指桩基静载的检测。
背景技术：
随着建筑业的不断发展，采用桩基的工程越来越多。但随着桩基的广泛使用，因地 基、桩身质量等原因引起的重大工程质量事故时有发生。为了确保工程结构安全，确保国家 和人民的生命财产安全，桩基检测工作也就越来越重要，特别是大量使用的中、小直径的灌 注桩和管状桩的静载抗压、抗拔检测技术就更为重要。传统的桩基竖向抗压、抗拔静载检测方法有堆载法、普通锚桩法、深井原位测试 法、自锚法、自平衡法、抱箍法。已有的各种检测方法均有各自的优点，但也各自均存在如下 缺点
1、堆载法的缺点与不足是所需静载配重体大量重、配重平台和支架大而笨重以 至运输、安装、拆除工作量巨大，检测人员劳动强度大，检测时间长，检测费用高，且常受限 于场地的自然条件而无法进行检测。2、普通锚桩法的缺点是必须在待检工程桩四周再挖二 四根锚桩，大幅增加了 工程检测费用。3、深井原位检测法的缺点是只能检测地基承载力，然后通过桩径、桩混凝土强度 和桩身质量情况进行理论推算，无法直观检测到桩的竖向抗压承载力，不能对无法进行深 井原位测试的钻孔桩、旋挖桩、振动灌注桩、洛阳铲桩、管桩和预应力管桩进行检测，更不能 适用于桩的抗拔检测。4、自锚法、自平衡法的缺点不适应于振动灌注桩，锤击灌注桩、钻孔桩、旋挖桩、 洛阳铲桩和预制管桩、预应力管桩。5、抱箍法的缺点是仅能用于管桩的抗拔检测，且在管桩外侧施加正压力，使抱箍 与管桩壁产生摩擦力(即抗拔力F)的抱箍与加压设备加工困难，同时易因局部受压过大而 使桩头破坏，检测安全、可靠性较低，没有推广价值。以上所有桩基检测方法均有不便用于桩的抗拔试验，特别不能用于管桩的抗压和 抗拔静载检测。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一 种原理简单、操作简便、安全性高、检测精度高、适用范围广、检测效率高且能省工、省钱的 桩基静载的检测方法。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案一种桩基静载的检测方法，其特征在于，步骤为①安装在待检测桩基的顶部预埋入一根以上的抗拔拉杆并与待检测桩基连成一 体，在待检测桩基的外壁上粘贴碳纤维层，所述待检测桩基上碳纤维层粘贴的高度大于或等于抗拔拉杆埋入待检测桩基内的长度；②连接将抗拔拉杆的顶部通过拔杆套与检测组件相连；③检测测量并记录待检测桩基的原始标高，通过检测组件对抗拔拉杆施力，按力 的加载顺序，每加一级荷载，记录下待检测桩基的标高变化情况；加载完毕，根据上述得到 的数据得到桩基静载情况。作为本发明的进一步改进所述步骤①中，抗拔拉杆为一根时，布置于待检测桩基顶部的中心处。所述步骤①中，抗拔拉杆为两根以上时，以待检测桩基顶 部中心处为中心点呈对 称均勻布置。所述待检测桩基为灌注桩时，所述抗拔拉杆与待检测桩基一同灌注而成。所述待检测桩基为管状桩时，所述抗拔拉杆在待检测桩基顶部进行桩头混凝土灌 入时埋入。所述检测组件包括检测用大梁、支承桩、千斤顶以及反作用力梁，所述抗拔拉杆的 顶端通过拔杆套固定于反作用力梁上，所述反作用力梁的底部设置有千斤顶，所述千斤顶 通过检测用大梁支撑于支承桩上。所述检测组件包括支承桩、千斤顶以及检测用大梁，所述检测用大梁中部的下方 设有千斤顶，所述千斤顶支承于支承桩上，所述千斤顶的两侧可对称布置两根以上的待检 测桩基，所述待检测桩基上的抗拔拉杆顶部通过拔杆套固定于检测用大梁上。与现有技术相比，本发明的优点在于1、本发明桩基静载的检测方法，将抗拔拉杆直接预埋入桩基的顶部，并利用桩基 外表面粘贴的碳纤维层提高抗拔拉杆与桩基之间的摩擦力，即可达到检测所需的承载范 围，因此其具有原理简单、操作简便、安全性高、检测精度高、适用范围广、检测效率高且能 省工、省钱等优点。2、本发明桩基静载的检测方法，可对多种型式的灌注桩和预制管状桩进行静载抗 压和抗拔检测。3、本发明桩基静载的检测方法，既利用已有的成熟的机械(锥螺纹、直螺纹)连接 工艺技术，又使用先进的三向应力理论技术大幅提高了钢筋与混凝土、钢筋与砂浆、新混凝 土与旧混凝土界面之间单位面积摩阻力。4、本发明桩基静载的检测方法，具有直观、安全、可靠、工期短、运输，安装，拆卸量 极小、节能减排、检测设备简单、检测人员劳动强度低、检测费用低于传统的任何一种静载 检测方法。5、本发明桩基静载的检测方法，对场地、气候要求不严适应任何自然条件下的桩 基静载轴向抗压、抗拔检测。6、本发明桩基静载的检测方法，本方法还使用于大直径桩的抗浮检测，费用远低 于市场现有的自平衡法。7、本发明桩基静载的检测方法，一次检测可同时得出抗压和抗拔多项检测结果。
图1是本发明将抗拔拉杆连接于灌注桩上时的结构示意图2是本发明将抗拔拉杆连接于管状桩上时的结构示意图；图3是本发明中拔杆套的结构示意图；图4是本发明采用一根抗拔拉杆时的结构示意图；图5是本发明采用两根抗拔拉杆时的结构示意图；图6是本发明采用三根抗拔拉杆时的结构示意图；图7是本发明第一种应用实例的结构示意图；图8是本发明第二种应用实例的结构示意图。图例说明1、抗拔拉杆；2、待检测桩基；3、碳纤维层；4、拔杆套；5、检测用大梁；6、支承桩； 7、千斤顶；8、反作用力梁。
具体实施例方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。本发明公开了一种桩基静载的检测方法，其步骤为①安装在待检测桩基2的顶部预埋入一根以上的抗拔拉杆1并与待检测桩基2 连成一体，在待检测桩基2的外壁上粘贴碳纤维层3，待检测桩基2上碳纤维层3粘贴的高 度大于或等于抗拔拉杆1埋入待检测桩基2内的长度。本发明是利用三向应力下混凝土与 抗拔拉杆1的单位面积摩阻力大幅增加的有利条件，将抗拔拉杆1埋入待检测桩基2内。 参见图4，当抗拔拉杆1为一根时，可将抗拔拉杆1布置于待检测桩基2顶部的中心处；参 见图5和图6，当抗拔拉杆1为两根以上时，多根抗拔拉杆1以待检测桩基2顶部中心处为 中心点呈对称均勻布置。参见图1，当待检测桩基2为灌注桩时，抗拔拉杆1与待检测桩基 2 一同灌注而成。参见图2，当待检测桩基2为管状桩时，抗拔拉杆1在待检测桩基2顶部 进行桩头混凝土灌入时埋入。待检测桩基2外表面粘贴的碳纤维层3用来提高抗拔拉杆1 与待检测桩基2之间的摩擦力，即使其可达到检测所需的承载范围。在实际操作中，之前还 可以进一步增加估算过程，首先要先按照设计抗拔荷载(N)要求和规范的相关规定计算检 测用预估抗拔力G，G = k*N ；然后根据预估抗拔力G，计算抗拔钢杆的材料力学性能和直径 (d)；接下来，根据抗拔杆材料力学指标、直径(d)、桩头混凝土设计强度(c)计算抗拔拉杆1 的锚固长度Ld和成型长度L按Ld = 40d, L = Ld+300计算；并在管桩顶部H长度范围外侧 粘贴炭纤维H = L+0. 5D (D为桩径)。②连接将抗拔拉杆1的顶部通过拔杆套4与检测组件相连，要求将拔杆套4与抗 拔拉杆1连接牢固；参见图3，拔杆套4与抗拔拉杆1之间采用螺纹配合连接，该螺纹可以 为锥螺纹或直螺纹。③检测测量并记录待检测桩基2的原始标高，通过检测组件对抗拔拉杆1施力， 按力的加载顺序，每加一级荷载，记录下待检测桩基2的标高变化情况；加载完毕，根据上 述得到的数据得到桩基静载情况。本发明的检测方法主要基于“三向应力自锚检测法”，即以已有的三向应力理论为 依托，充分利用三向应力条件下钢筋与混凝土、钢筋与砂浆、新混凝土与旧混凝土界面之间 单位面积摩阻力大幅提高，抗拔拉杆1的锚固可大幅缩短的有利条件。本发明可适用于灌 注桩(包括挖孔桩、钻孔桩、螺旋钻成孔桩、振动灌注桩、锤击成孔灌注桩、旋挖桩、洛阳铲桩)和预制管状桩(包括预应力管桩)的竖向抗压、抗拔静载检测。参见图7，在第一种应用实例中，检测组件包括检测用大梁5、支承桩6、千斤顶7以 及反作用力梁8，将抗拔拉杆1的顶端通过拔杆套4穿过检测用大梁5后固定于反作用力梁 8上，并位于反作用力梁8的中部下方。反作用力梁8的底部设置有两个千斤顶7，两个千 斤顶7分别位于抗拔拉杆1的两侧，千斤顶7分别固定于检测用大梁5上，检测用大梁5下 方支撑于支承桩6上。工作时，首先测量并记录待检测桩基2的原始标高，然后通过千斤顶 7对检测用大梁5施力，使抗拔拉杆1所承受的力转换成检测需要的压力或拉力；按力的加 载顺序，每加一级荷载，记录下待检测桩基2的标高变化情况。灌注桩与管状桩的检测原理 基本一致，在此就不再赘述。参见图8，在第二种应用实例中，检测组件包括支承桩6、千斤顶7以及检测用大梁 5，检测用大梁5中部的下方设有一个千斤顶7，千斤顶7支承于支承桩6上，千斤顶7的两 侧可对称布置两根以上的待检测桩基2，待检测桩基2上的抗拔拉杆1顶部通过拔杆套4固 定于检测用大梁5上。估算过程中，需按设计要求的最小单桩抗拔承载力F除拟试桩的预 估检测荷载计算所需抗拔桩数η > Gffi/Fs，同时η应为2的倍数。工作时，首先测量并记录 待检测桩基2的原始标高，然后通过千斤顶7对检测用大梁5施力，使抗拔拉杆1所承受的 力转换成检测需要的压力或拉力；按力的加载顺序，每加一级荷载，记录下待检测桩基2的 标高变化情况。这样，就可以同时检测出多个待检测桩基2的静载情况。灌注 桩与管状桩 的检测原理基本一致，在此就不再赘述。以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例， 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护 范围。
权利要求
一种桩基静载的检测方法，其特征在于，步骤为①安装在待检测桩基的顶部预埋入一根以上的抗拔拉杆并与待检测桩基连成一体，在待检测桩基的外壁上粘贴碳纤维层，所述待检测桩基上碳纤维层粘贴的高度大于或等于抗拔拉杆埋入待检测桩基内的长度；②连接将抗拔拉杆的顶部通过拔杆套与检测组件相连；③检测测量并记录待检测桩基的原始标高，通过检测组件对抗拔拉杆施力，按力的加载顺序，每加一级荷载，记录下待检测桩基的标高变化情况；加载完毕，根据上述得到的数据得到桩基静载情况。
2.根据权利要求1所述的桩基静载的检测方法，其特征在于所述步骤①中，抗拔拉杆 为一根时，布置于待检测桩基顶部的中心处。
3.根据权利要求1所述的桩基静载的检测方法，其特征在于所述步骤①中，抗拔拉杆 为两根以上时，以待检测桩基顶部中心处为中心点呈对称均勻布置。
4.根据权利要求1或2或3所述的桩基静载的检测方法，其特征在于所述待检测桩 基为灌注桩时，所述抗拔拉杆与待检测桩基一同灌注而成。
5.根据权利要求1或2或3所述的桩基静载的检测方法，其特征在于所述待检测桩 基为管状桩时，所述抗拔拉杆在待检测桩基顶部进行桩头混凝土灌入时埋入。
6.根据权利要求1或2或3所述的桩基静载的检测方法，其特征在于所述检测组件 包括检测用大梁、支承桩、千斤顶以及反作用力梁，所述抗拔拉杆的顶端通过拔杆套固定于 反作用力梁上，所述反作用力梁的底部设置有千斤顶，所述千斤顶通过检测用大梁支撑于 支承桩上。
7.根据权利要求1或2或3所述的桩基静载的检测方法，其特征在于所述检测组件 包括支承桩、千斤顶以及检测用大梁，所述检测用大梁中部的下方设有千斤顶，所述千斤顶 支承于支承桩上，所述千斤顶的两侧可对称布置两根以上的待检测桩基，所述待检测桩基 上的抗拔拉杆顶部通过拔杆套固定于检测用大梁上。
全文摘要
本发明公开了一种桩基静载的检测方法，其步骤为①安装在待检测桩基的顶部预埋入一根以上的抗拔拉杆并与待检测桩基连成一体，在待检测桩基的外壁上粘贴碳纤维层，待检测桩基上碳纤维层粘贴的高度大于或等于抗拔拉杆埋入待检测桩基内的长度；②连接将抗拔拉杆的顶部通过拔杆套与检测组件相连；③检测测量并记录待检测桩基的原始标高，通过检测组件对抗拔拉杆施力，按力的加载顺序，每加一级荷载，记录下待检测桩基的标高变化情况；加载完毕，根据上述得到的数据得到桩基静载情况。本发明是一种原理简单、操作简便、安全性高、检测精度高、适用范围广、检测效率高且能省工、省钱的桩基静载的检测方法。
文档编号E02D33/00GK101831925SQ201010186189
公开日2010年9月15日 申请日期2010年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者张百全 申请人:张百全