1.本发明属于建筑工程基桩静载荷试验方法，特别涉及一种利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法。
背景技术：2.在建筑工程基桩检测领域，传统堆载法是常用的单桩竖向承载力试验的方法，在检测桩的上方，以桩中心点为中心，搭设压重平台，压重平台通过次梁向主梁传递荷载，再由主梁向基桩静载试验提供反力的搭设方法。压重平台通常由支墩、次梁、分配梁、配重块等构成。支墩是支撑压重平台的垫墩，支墩在静载荷试验前支撑压重平台的全部重量，采用堆载法需要大量的荷载块当支墩和压重块，传统的荷载块一般采用混凝土制作。混凝土制作的荷载块如果只在一个工地一次性使用则试验成本太高，特别是大吨位的基桩静载荷试验成本剧增，如果重复使用荷载块从一个工地运往另一个工地多次试验则需大量吊装运输费用。
3.项目试桩桩径1300mm，基桩承载力设计值为6720kn，要求静载试验加载至破坏。根据基桩承载力设计值计算堆载重量为20160kn比较合适(6720kn
×2×ꢀ
1.5＝20160kn)。假如地基承载力能达到200kpa，可估算支墩面积需100m2(20160
ꢀ÷
200≈100)，再根据支墩面积和试验平台高度和混凝土块尺寸可估算支墩混凝土方量为248.4m3。工地每方混凝土的成本估算超过1500元，按1500元/m3计算，支墩混凝土成本为37.26万元。堆载用2000吨混凝土方量约800m3，混凝土成本超120万元。工期预计要一个月以后才能买到水泥，加上预制混凝土块时间，至少要两个月之后才能进行静载试验。工程需要拿到这根桩的试验数据才能进行设计、施工，因此静载试验需要尽快开展。要尽快试验就需要找到别的材料代替混凝土块当支墩和配重，而且材料要有足够的吨位。解决问题的关键就是找到足够多的代替混凝土块的材料，否则就不能完成基桩静载荷试验任务。为此，本发明研发一种利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法。
技术实现要素：4.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，采用贝雷架当支墩，钢筋束当堆载重物代替专门预制混凝土块当支墩和堆载重物。
5.本发明是这样实现的，一种利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.s1：在经整平、碾压密实的地基上贝雷架布置区域打设混凝土垫层，并控制混凝土垫层上表面平整度；
7.s2：在试桩的桩顶铺设刚性垫块，在所述刚性垫块上端布置千斤顶，千斤顶合力中心线与试桩中轴线重合；
8.s3：在所述千斤顶正上方架设试验用两榀主梁，两榀主梁重心与试桩中心重合；
9.s4：在基准桩上架设两根基准梁，两根基准梁均与试桩水平最近距离30mm；
10.s5：所述混凝土垫层养护7天后在上表面铺一层2cm厚钢板，在所述钢板上按预定位置组装贝雷架；
11.s6：在所述贝雷架上铺工字钢工63a次梁，次梁与主梁在水平方向上垂直，三拼的工字钢次梁铺设在贝雷架竖杆上方；
12.s7：在所述次梁上满铺工字钢工20a分配梁，分配梁与次梁在水平方向上垂直；
13.s8：在所述分配梁铺好后的平台四周拼装焊接四周的限位装置；
14.s9：在所述分配梁上面堆放钢筋束，钢筋束与分配梁垂直放置，注意摆放整齐，分层堆放；
15.s10：连接液压设备和数据采集设备，通过所述液压设备对所述千斤顶进行控制，使其顶于主梁，从而对试桩产生反作用力，通过所述数据采集设备对相关数据进行采集。
16.优选的，在所述贝雷架放置区打设c30混凝土垫层，垫层厚度为20cm。
17.优选的，贝雷架采用321贝雷片，横向3片一连，两侧各设置5组贝雷架。
18.优选的，所述钢筋束为出厂状态的螺纹钢筋捆，每捆40根，12m长，重2 吨。
19.优选的，在平整场地时需要将试桩破土到设计标高，凿除桩头松散部分直至坚实混凝土层，放置护筒，护筒直径与原桩径相同，接桩至桩头高出地面50cm，接桩混凝土标号高于原桩身混凝土标号一个等级。
20.优选的，所述主梁为相同规格的箱型试验梁，长度为1200cm，宽70cm，高140cm。
21.优选的，所述分配梁长度为1200cm。
22.优选的，所述限位装置采用型号为20a工字钢，高3.5m，相邻工字钢的间隔1.5m。
23.在试桩的桩顶设置刚性垫块支撑，在基准桩上设置由双20a工字钢拼接而成的观测梁。
24.本发明具有的优点和技术效果：
25.由于本发明采用上述技术方案，改进了堆载法基桩静载荷试验，用贝雷架代替混凝土块当支墩，用钢筋束代替混凝土块当荷载块，节省了大笔浇注混凝土块费用，还节约了浇注及养护混凝土块时间缩短了试验工期，对贝雷架无损伤，不影响贝雷架后续使用，对钢筋无损伤，不影响钢筋后续在工程上使用。该方法选用的设备与传统静载荷试验使用的设备型号规格相同，无需特殊专用设备。
附图说明
26.图1是用贝雷架当支墩基桩静载荷试验平面图；
27.图2是图1中的a-a剖面图；
28.图3是图1中的b-b剖面图；
29.图4是图1中的c-c剖面图。
30.附图标记：1、混凝土垫层；2、贝雷架；3、试桩；4、刚性垫块；5、千斤顶；6、基准桩；7、基准梁；8、主梁；9、次梁；10、分配梁；11、限位装置； 12、钢筋束；13、位移传感器。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明
进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.请参阅图1至图4，一种利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，其特征在于，包括以下步骤：包括以下步骤：
33.s1：在经整平、碾压密实的地基上贝雷架布置区域打设混凝土垫层1，严格控制好混凝土垫层1上表面平整度；
34.s2：在试桩3的桩顶铺设刚性垫块4，在所述刚性垫块4上端布置千斤顶5，千斤顶5合力中心线与试桩1中轴线重合；
35.s3：在所述千斤顶正上方架设试验用两榀主梁8，两榀主梁8重心与试桩1 中心重合；
36.s4：在基准桩6上架设两根基准梁7，两根基准梁7均与试桩1水平最近距离30mm；
37.s5：所述混凝土垫层1养护7天后在上表面铺一层2cm厚钢板,在所述钢板上按预定位置组装贝雷架2；
38.s6：在所述贝雷架2上铺工63a工字钢作为次梁9，次梁9与主梁8在水平方向上垂直，次梁三拼工字钢铺设在贝雷架2竖杆上方；
39.s7：在所述次梁9上满铺工字钢工20a作为分配梁10，分配梁10与次梁9 在水平方向上垂直；
40.s8：在所述工20a工字钢铺好后的平台四周拼装焊接四周的限位装置11，以防钢筋滚落；在实际操作时，要求限位装置、分配梁与次梁相互接触，并部分焊接；
41.s9：在所述工20a工字钢上面堆放钢筋束12，钢筋束12与分配梁10垂直，注意摆放整齐，分层堆放；
42.s10：连接液压设备和数据采集设备，通过所述液压设备对所述千斤顶5进行控制，使其顶于主梁，从而对试桩1产生反作用力，通过所述数据采集设备对相关数据进行采集，上述数据采集设备选用自动加载，自动补栽的静载试验自动测试仪，属于公知技术，主要用于获取和检测采集力和位移值，本发明中数据采集设备的位移传感器13设置在试桩的两侧。
43.上述技术方案的基础上还可以优选如下技术方案，具体来说：
44.优选的，上述的贝雷架放置区地基应整平、碾压密实达到承载力要求，本区域原为淤泥所以换填块石后再经整平、碾压密实。
45.优选的，在平整场地时需要将试桩3破土到设计标高，凿除桩头松散部分直至坚实混凝土层，放置护筒，护筒直径与原桩径相同，接桩至桩头高出地面 50cm，接桩混凝土标号高于原桩身混凝土标号一个等级。
46.优选的，在所述贝雷架放置区打设c30混凝土垫层1，垫层厚度为20cm，垫层表面严格控制水平。
47.优选的，贝雷架2采用321型贝雷架，贝雷片横向3片一连，两侧各设置5 组贝雷架，可根据荷载大小增减贝雷架组。采用贝雷架首先应估算需要的贝雷片数量，然后根据采用的贝雷片数量验算贝雷架的强度是否满足试验要求。由于试验梁长为12m，采用的贝雷片是321贝雷片，长度为3m，因此顺试验梁长度方向可布置4个贝雷架。每个贝雷架至少可以设置2片贝雷片，一组贝雷架为4个贝雷架则包括8片贝雷片。可根据堆载重量估算需要的贝雷片
数量来估算确定需要支撑的贝雷架组数，根据对称布置原则贝雷架组数可选4、6、8、10 组来试算，则贝雷片数量分别为32、48、64、80片，堆载重量按20160kn计算，根据相应的贝雷片数量可试算单个贝雷片受力，如果单个贝雷片受力小于其允许受力则可以选择为试验方案，贝雷片数量选择试算表见表1。
48.表1贝雷片数量选择试算表
[0049][0050]
由于贝雷片的允许受力情况为：允许弯矩788.2kn
·
m，允许剪力245.3kn 竖杆允许受力210kn。如果选择80片贝雷片受力情况为跨中弯矩94.5kn
·
m，剪力126kn，竖杆受力84kn，均小于允许受力，因此采用80片贝雷片可行。实际操作时贝雷架是3片贝雷片横向一连的，比横向2片一连试算情况多50％的贝雷片，实际受力比试算受力更小，更安全。
[0051]
优选的，所述千斤顶5为4台500t千斤顶，可根据试验最大加载吨位调整千斤顶数量。所述千斤顶5采用厂家、型号、规格均相同的千斤顶。
[0052]
优选的，所述主梁8为相同规格的箱型试验梁，长度为1200cm，宽70cm，高140cm。
[0053]
优选的，所述次梁9采用型号为63a的工字钢加工而成，长度均为1500cm，共铺设57根次梁9，为提高刚度采用3根型号为63a的工字钢并排焊接，共拼接了9根三拼工字钢次梁，三拼工字钢放置于贝雷架2立杆上方，相邻立杆间再铺设单根63a工字钢。
[0054]
所述限位装置采用工字钢工20a焊接，高3.5m，间隔1.5m。
[0055]
所述基准梁7采用工字钢工20a双拼而成，长度为760cm，宽20cm，高20cm。
[0056]
在试桩的桩顶设置刚性垫块支撑，在基准桩上设置由双20a工字钢拼接而成的观测梁。
[0057]
所述钢筋束12为螺纹钢筋捆，40根一捆，长度均为12m，每捆重量大约是 2吨，堆钢筋约2000吨，可根据试验最大加载吨位调整堆载钢筋束吨位。
[0058]
本发明中，堆载重物钢筋束12叠放整齐，堆载物的整体重心与次梁9形成的平面区域中心重合，平台整体稳定性好，安全性有保证。
[0059]
本发明中，在千斤顶5出力前，平台的自重完全由贝雷架2支撑，平台的重心在贝雷架2的中心线上；在试验过程中，试桩3上的千斤顶5出力时，千斤顶5的合力线、试桩3与平台的重心线三线重合，整个过程平台的受力状态简单，平台具有较高的稳定性、安全性。
[0060]
本发明改进了堆载法基桩静载荷试验，用贝雷架代替混凝土块当支墩，用钢筋束代替混凝土块当荷载块，节省了大笔浇注混凝土块费用，还节约了浇注及养护混凝土块时间缩短了试验工期，对贝雷架无损伤，不影响贝雷架后续使用，对钢筋无损伤，不影响钢筋后续在工程上使用。该方法选用的设备与传统静载荷试验使用的设备型号规格相同，无需特殊专用设备。
[0061]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：在经整平、碾压密实的地基上贝雷架布置区域打设混凝土垫层，并控制混凝土垫层上表面平整度；s2：在试桩的桩顶铺设刚性垫块，在所述刚性垫块上端布置千斤顶，千斤顶合力中心线与试桩中轴线重合；s3：在所述千斤顶正上方架设试验用两榀主梁，两榀主梁重心与试桩中心重合；s4：在基准桩上架设两根基准梁，两根基准梁均与试桩水平最近距离30mm；s5：所述混凝土垫层养护7天后在上表面铺一层2cm厚钢板，在所述钢板上按预定位置组装贝雷架；s6：在所述贝雷架上铺工字钢工63a作为次梁，次梁与主梁在水平方向上垂直，三拼的工字钢次梁铺设在贝雷架竖杆上方；s7：在所述次梁上满铺工字钢工20a作为分配梁，分配梁与次梁在水平方向上垂直；s8：在所述分配梁铺好后的平台四周拼装焊接四周的限位装置；s9：在所述分配梁上面堆放钢筋束，钢筋束与分配梁垂直放置，注意摆放整齐，分层堆放；s10：连接液压设备和数据采集设备，通过所述液压设备对所述千斤顶进行控制，使其顶于主梁，从而对试桩产生反作用力，通过所述数据采集设备对相关数据进行采集。2.根据权利要求1所述的利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，其特征在于：在所述贝雷架放置区打设c30混凝土垫层，垫层厚度为20cm。3.根据权利要求1所述的利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，其特征在于：贝雷架采用321贝雷片，横向3片一连，两侧各设置5组贝雷架。4.根据权利要求1所述的利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，其特征在于：所述钢筋束为出厂状态的螺纹钢筋捆，每捆40根，12m长。5.根据权利要求1所述的利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，其特征在于：在平整场地时需要将试桩破土到设计标高，凿除桩头松散部分直至坚实混凝土层，放置护筒，护筒直径与原桩径相同，接桩至桩头高出地面50cm，接桩混凝土标号高于原桩身混凝土标号一个等级。6.根据权利要求1所述的利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，其特征在于：所述主梁为相同规格的箱型试验梁，长度为1200cm，宽70cm，高140cm。7.根据权利要求1所述的利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，其特征在于：所述分配梁长度为1200cm。8.根据权利要求1所述的利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，其特征在于：所述限位装置采用型号为20a工字钢，高3.5m，相邻工字钢的间隔1.5m。9.根据权利要求1所述的利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，其特征在于：在试桩的桩顶设置刚性垫块支撑，在基准桩上设置由双20a工字钢拼接而成的观测梁。
技术总结本发明公开了一种利用贝雷架当支墩进行基桩静载荷试验的方法，包括以下步骤：S1：在贝雷架布置区域打设混凝土垫层；S2：在试桩的桩顶铺设刚性垫块和布置千斤顶；S3：架设试验用两榀主梁；S4：架设两根基准梁；S5：组装贝雷架；S6：在所述贝雷架上搭设次梁；S7：在所述次梁上满铺分配梁；S8：在所述分配梁四周焊接限位装置；S9：在所述分配梁上面堆放钢筋束；S10：连接液压设备和数据采集设备。本发明利用贝雷架代替混凝土块当支墩，用钢筋束代替混凝土块当荷载块，节省了大笔浇注混凝土块费用，还节约浇注及养护混凝土块时间缩短了试验工期，对贝雷架无损伤，不影响贝雷架后续使用，对钢筋无损伤，不影响钢筋后续在工程上使用。不影响钢筋后续在工程上使用。不影响钢筋后续在工程上使用。
技术研发人员：黎双邵
受保护的技术使用者：中交第一航务工程局有限公司 天津港湾工程质量检测中心有限公司
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/7/5
