CFG桩检验承载力加载反力装置的制作方法

本实用新型涉及一种工程验收用试验装置，特别涉及一种CFG桩检验承载力加载反力装置。

背景技术：

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂加水拌和形成的高粘结度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。一般CFG桩的数量多、分布密集，工程验收时，需要对部分CFG桩进行检测，而其检测方法常见的有三种：低应变反射波法、单桩竖向抗压静载实验以及钻芯法试验三种。

现有的单桩竖向抗压静载试验的惯常做法是在需要进行验收试验的CFG桩的桩顶施加载荷，并观察桩的沉降量来确定单桩竖向的承载力。抗静压实验能够提供明确的单桩竖向极限承载力标准值数据，因此，对CFG桩验收必做单桩竖向抗压静载试验。

常用的单桩竖向抗压静载试验的加载反力装置主要有三种：锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置以及上述两种装置的接合使用。压重平台反力装置(如说明书附图7中所示)，需要在待验收的CFG桩上堆放砂石等重物，以观察CFG桩的沉降情况，搭建与拆卸的过程较为复杂，并且，重物堆放时还要控制重物的组合重心是垂直作用于桩的轴心；而锚桩反力梁的形式（如说明书附图6中所示），要在待验收的CFG桩周围打至少四根锚桩，四根锚桩将CFG桩围在中央，在锚桩上设置主梁与次梁并与锚桩上的锚杆连接，利用千斤顶施加顶升力，由主梁和次梁提供反力，观察桩的沉降。

上述的两种方法，要么需要搬运重物，要么需要搭建锚桩和反力梁，施工不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种CFG桩检验承载力加载反力装置，其利用已经施工完成的CFG桩作为反力提供点，取代现有的锚桩，省去搬运重物或综合搭建锚桩的步骤，简化CFG桩的竖向抗压静载试验过程。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种CFG桩检验承载力加载反力装置，用于试验CFG桩进行竖向加载，包括有至少四根等角度圆周阵列于试验CFG桩周围的工程CFG桩，每根所述工程CFG桩的轴线处均预埋有一根牵拉件，位于同一直径上的两根工程CFG桩上的牵拉件共同固定一根反力梁，且全部反力梁上下抵触并相交于试验CFG桩的轴线处，在试验CFG与最下端的反力梁的下端面之间设置有一竖直向上顶升反力梁的千斤顶。

通过采用上述技术方案，工程CFG桩内预埋牵拉件，以牵拉件作为反力梁的连接处，千斤顶向上顶反力梁的过程，牵拉件提供反力，使得试验CFG桩承受竖直向下的力，即可完成CFG桩的竖向抗压静载试验过程。这个过程中，不需要向试验CFG桩顶部堆放重物，也无需专门设置锚桩，只需在工程CFG桩施工时向内部预埋牵拉件，利用预埋于工程CFG桩内的牵拉件作为反力提供点，替代锚桩上的锚杆，简化施工步骤。

优选地，所述反力梁上设置有供牵拉件穿出的过孔，所述牵拉件上伸出所述过孔的端部上设置有限定牵拉件的伸出长度的锚具。

通过采用上述技术方案，为了保证反力竖向加载至试验CFG桩的轴线上，工程CFG桩需要选择以试验CFG桩为圆心圆周等角度阵列的至少4个，并保证工程CFG桩顶面与反力梁下端面之间的牵拉件的长度一致，利用锚具可以较为可靠的限定牵拉件伸出过孔的长度。

优选地，所述千斤顶与试验CFG桩之间设置有一垫板。

通过采用上述技术方案，千斤顶的力需要竖直作用至试验CFG桩顶面上，而试验CFG桩顶面的平整度是难于保证的，以垫板作为找平件，可以使千斤顶的加载方向更加精确。

优选地，所述牵拉件采用钢绞线或钢筋。

通过采用上述技术方案，采用钢绞线或者钢筋，可以使之与形成工程CFG桩的水泥粉煤灰碎石结合更好，以可靠形成牵拉件的预埋结构，防止在千斤顶顶升过程中，牵拉件与工程CFG桩脱开预埋关系。

优选地，所述千斤顶上与反力梁抵触的位置处设置有压力传感器。

通过采用上述技术方案，现有的竖向抗压静载试验中读取试验CFG桩可以承受的最大静载荷，一般是通过观测试验CFG桩受纵向载荷后的沉降距离得到的，以压力传感器的示数作为CFG桩可以承受的最大静载荷，可以直观的读出载荷大小，无需计算。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：工程CFG桩内预埋牵拉件，以牵拉件作为反力梁的连接处，千斤顶向上顶反力梁的过程，牵拉件提供反力，使得试验CFG桩承受竖直向下的力，即可完成CFG桩的竖向抗压静载试验过程。这个过程中，不需要向试验CFG桩顶部堆放重物，也无需专门设置锚桩，只需在工程CFG桩施工时向内部预埋牵拉件，利用预埋于工程CFG桩内的牵拉件作为反力提供点，替代锚桩上的锚杆，简化施工步骤。

附图说明

图1是实施例一的轴测图；

图2是实施例一的俯视图；

图3是实施例一的爆炸图；

图4是图1中A-A方向的剖视图；

图5是图4中B部放大图；

图6是背景技术中提及的锚桩反力梁的形式的结构原理图；

图7是背景技术中提及的压重平台反力装置。

图中，1、试验CFG桩；2、工程CFG桩；3、牵拉件；4、反力梁；40、过孔；5、锚具；6、垫板；7、千斤顶；70、顶部托座；71、底座；8、压力传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：

一种CFG桩检验承载力加载反力装置，如图1和图2所示，包括工程CFG桩2，工程CFG桩2呈圆柱体，共计四根分成两对，也可以是大于四的其他偶数根，这四根工程CFG桩2位于同一圆周上且均布设置，任意一对的两根工程CFG桩2位于圆周的同一直径上。四根工程CFG桩2的中央设有试验CFG桩1，试验CFG桩1位于四根工程CFG桩2所在圆周的圆心。在每根工程CFG桩2的中心轴线上设有牵拉件3，牵拉件3为钢绞线或钢筋，结合图3和图4，牵拉件3的一部分位于工程CFG桩2内部，另一部分露出在工程CFG桩2的外部并伸出端头一段距离。牵拉件3伸入工程CFG桩2内的长度根据检测预估的承载力确定，避免因承载力过大把牵拉件3从工程CFG桩2中拔出。

参考3和图4，在同一直径上的两根工程CFG桩2上设有反力梁4，反力梁4的横截面呈工字形，每根反力梁4的两端各设有一过孔40，过孔40从反力梁4的顶面穿透至底面，工程CFG桩2上的牵拉件3穿过过孔40。在同一直径两端的牵拉件3从工程CFG桩2端头至过孔40的距离相同，以确保检测时同一直径上的反力梁4两端在同一高度上。

如图5中所示，在过孔40内设有锚具5，锚具5为一段外径与过孔40直径相同、内径与牵拉件3的轮廓直径相同的空心管，锚具5套在牵拉件3上，锚具5与反力梁4和牵拉件3分别通过焊接固定，使得同一直径上反力梁4两端与工程CFG桩2之间的牵拉件3具有固定的相同长度，且另一直径上的相应牵拉件3要多出固定长度，此固定长度为反力梁4的高度，以保证牵拉件3受到拉力伸直时反力梁4的两端在同一水平高度上，不同直径上的两根反力梁4上下抵触并相交于工程CFG桩2所在圆周的圆心。

结合图3和图4，在试验CFG桩1上设有垫板6，垫板6为方形板，垫板6的材质为2Cr13，也可以是45钢，利用材质的高弹性模量不易变形以提供良好的平台，避免因试验CFG桩1端头表面存在凹凸不平而影响检测结果的问题。在垫板6的上方设有千斤顶7，千斤顶7包括顶部托座70和底座71，底座71的下平面与垫板6贴合，顶部托座70顶在位于最下方的反力梁4的底面。在顶部托座70和反力梁4的接触位置还设有压力传感器8，压力传感器8采用广义电子PTG504型压力传感器，以便能够直接读取二者之间的受力值。

该CFG桩检验承载力加载反力装置的工作原理如下：

检测时，千斤顶7向上顶起对反力梁4施加一向上的力，由于反力梁4的两端被工程CFG桩2上的牵拉件3固定，最下方的反力梁4中部产生微小的变形，而上方的反力梁4压在下方反力梁4上可起到减小变形量的作用，从而使得最下方反力梁4能够承受更大的力而不被顶起。由于力的作用是相互的，千斤顶7受到反力梁4施加的向下的力，并将力传递到千斤顶7下方的试验CFG桩1上。当观测到试验CFG桩1受纵向载荷后的沉降距离达到预定值，读取压力传感器8的示数，此数值作为试验CFG桩1可以承受的最大静载荷。这样可以直观的读出载荷大小，不需要计算。

实施例二：

一种CFG桩检验承载力加载反力装置的搭建方法，包括如下步骤：

S1：桩位标识：使用标识设备在即将施工的地面上按设计要求标识桩位，确定试验CFG桩1和工程CFG桩2位置，使得以任意一个试验CFG桩1为圆心画圆，至少存在两对共四根工程CFG桩2位于直径的两端。

S2：CFG桩施工：按照设计和规范要求进行CFG桩的施工，并在工程CFG桩2轴线上预埋牵拉件3，使得牵拉件3一部分位于工程CFG桩2内部，伸入长度根据检测预估的承载力确定，另一部分露出在工程CFG桩2的外部并伸出端头一段距离。

S3：搭建反力梁4：选择同一直径上的两根工程CFG桩2，将反力梁4两端的过孔40穿过一直径上的工程CFG桩2的牵拉件3，并保持两端的过孔40与工程CFG桩2端头之间的牵拉件3高度相同，然后用锚具5将反力梁4固定。用同样的方法固定其余直径上的反力梁4，保证相邻不同直径上的牵拉件3长度之间相差反力梁4的高度距离，并使得相邻上下两个反力梁4之间抵触在圆心位置。

S4：安装千斤顶7和压力传感器8：在试验CFG桩1上放置垫板6，垫板6上放置千斤顶7，千斤顶7的顶部端头抵在最下方的反力梁4下方，在千斤顶7和反力梁4之间安放压力传感器8。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。