大吨位桩基静载智能化试验系统的研发.pdf

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1、2011年第2期(总177期)安徽建筑q僮桩基静载智篮化试验系统的研发ResearchonIntel虽ligentStaticTestSystemofLargeTonnagePile马金龙，曹光暄，廖旭涛，李天宝(安徽省建设1：程勘察设计院，安徽合肥2300o1)摘要：以Osterberg试桩法为出发点，以工程应用为目标，以岩土工程技术为理论基础，充分利用机械工程学、电子学、计算机和控制的理论和技术，从加载机理研究、igq-~同地质条件和不同桩型研制、试验数据处理分析和智能载荷控制系统开发几个方面，全面阐述了大吨位桩基静载实验系统研发过程中的关键技术问题该系统的

2、研发对于解决大吨位桩基静载试验难题、推进桩基检测的自动化和信息化、减少材料和能源消耗、改善测试环境具有重大现实意义、关键词：Osterberg试验；载荷箱；大吨位桩基静裁；无线智能静栽仪中图分类号~TU473．1十6文献标识码：A文章编号：1007—7359(2011)01一O157一O31概述，／／】I．．丑E-¨随着大型、超大型建设_¨i：程急剧增多，大吨位桩基础被广l6一泛采用，作为单桩承载力最可靠榆测方法——静载试验，由于试验需要庞大锚梁体系或堆载物提供反力，耗费时间长，成本4高，危险l生大，已不适应市场发展需求。于是Osterberg试桩法由于省时、省

3、力和简便，在周内不断被采用。如自平衡法、无锚—～～～、~无堆重试桩法等实质都是这一新型桩基静载试验方法的别名～我院也对这0氏法进行了研发作。实践表明对于适用我罔不一■／L检同情况的试验和不同桩型试验，载荷箱不重新计发，这一方法钡4l●、难以推广。另一方面，传统静载荷试验的手动操作方式，仔在数—、试、据可靠性差、工作效率低和劳动强度大等缺陷。尽管近年市场＼验与推出一些自动静载仪，仍然存在不少技术和使用问题，同时价测格昂贵，不利于静载试验的自动化普及。为了适应市场要求，彻1钢筋混凝土底板；2．位移杆；3．位移杆保护管；4．千斤顶；量技底摆脱静载试验以消耗大量材料、能

4、源和劳力为特征的低效5圆台状钢筋混凝土底板上顸面；6．连接板；7位移管定位台术率、低水平的局面，有必要对大吨位桩基静载试验的关键技术图1组合荷载箱构造图包括加载技术和试验控制进行革新。测得的桩端阻力近似于天然地基承载力值，造成桩端阻力实测大吨位桩基静载智能检测系统应用研究整体思路框架主值偏少：要以]：程应用为目标，以岩土工程知识为基础，充分利用机械为了消除上述影响，使试验成果真实可靠，我们在荷载箱工程技术、电子技术、控制理论、无线传输技术及计算机等技下增设了混凝上桩垫，上下各放一层钢筋网片，桩垫高度为术，从加载机制、加载设备研制、测试数据处理和试验控制仪器800

5、ram。这种改进方法所测得的桩端阻力比较符合实际情况。几大方面解决大吨位桩基静载试验的关键技术，从而构建大吨2．2组合式荷载箱载荷板的研发位桩基静载智能检测系统：桩垫的作用使试验结果更接近实际状况，但其施工中参数不易控制，往往造成数据偏差。同时采用钢板制作的荷载箱底2加载机制与设备板，加载时位移较大。50mm厚材料为Q235的载荷板，在荷载6000kPa情况下，载荷板最大挠度为2．734mm。不断增加荷载板2．1用于测试桩端阻力特征值载荷箱处理方法厚度，无端耗费高昂钢材，增加了荷载箱制作成本。为了使载荷近年来，该地区的许多高层建筑大部分采用人工挖孔灌注板满足强度

6、和变形要求，研发了一种采用钢筋混凝土材料的荷桩，并常常设计成端承桩。桩端阻力特征值的测试对于桩基设载箱，其结构如图1所示：计和承载力的验证显得十分重要，因此不少Osterberg法用于改进后的钢筋混凝土载荷板，直径为800mm，强度等级为测试桩端阻力，此法类同于我国的深层载荷板试验。过程是在C30，在荷载6000kPa下，载荷板最大挠度约为0．05mm，说明采用人1二挖孑L桩成孔并清孑L后，将荷载箱置入桩底，然后浇入混凝该种载荷板进行静载试验时，几乎不会因载荷板而产生误差。安土。在荷载箱加载过程中，载荷板以J一向运动，载荷板以下向2．3用于PHC管桩的荷载箱研发

7、徽下运动，造成载荷板附近为围压接近于零，荷载箱下持力土体对于PHC管桩静载试验无疑是一项十分艰巨的工作。失去上覆土压力的作用，近似形成一种半无限空间的土体，所Osterberg方法用于这种桩型的试验需要改进新的载荷箱。图2建为专门用于PHC管桩静载试验的载荷箱视图。试验前，根据岩筑收稿日期：20t0-11一()8土工程勘察报告提供的岩土资料和设计要求，确定荷载箱埋设作者简介：马金龙(1965一)，男，安徽蚌埠人，毕业于长春地质学院，学位置然后把上下载荷板与PHC的端板对焊后随同管桩一同■国士．高级工程师。安徽建筑2011年第2期(总177期)压入土中，位移导线／

8、杆和高压油管从管中导到地