一种抗拔桩及其抗拔静载荷试验方法

摘要

本申请涉及一种抗拔桩及其抗拔静载荷试验方法，涉及基桩检测技术领域；一种抗拔桩，包括桩体和位于桩体内的灌芯；所述桩体设置有承接板，所述承接板的上表面与桩体的下端壁或/和灌芯的下端壁抵接；所述承接板连接有提拉件，所述提拉件的远离承接板的一端由灌芯内向上延伸至桩体的上端的外部；所述承接板沿自身厚度方向贯穿设置有供提拉件穿设的安装孔，所述提拉件设置有用于与承接板的下表面抵接的固定件；所述提拉件的上端用于与桩体上端的建筑相连。施工时，将提拉件的上端与桩体的上端的建筑相连；承接板与固定件、提拉件相互配合，有利于使桩体或灌芯整体受压，从而便于使整体及灌芯整体受力，以增大抗拔桩的单桩极限承载力。

说明书

技术领域

本申请涉及基桩检测技术领域，尤其是涉及一种抗拔桩及其抗拔静载荷试验方法。

背景技术

抗拔桩施工完成后，需要使用专用的试样装置进行抗拔静载荷试验，以检测抗拔桩的单桩抗拔极限承载力。单桩抗拔极限承载力越大，抗拔桩的承载能力越强。

一种基桩抗拔静载荷试验装置，参照图1，其包括埋设在试桩1的两侧的锚桩2和固定安装在靠近试桩1位置的百分表3；试桩1包括桩体111和浇筑于桩体111内的灌芯12；百分表3的表头抵接于桩体111的顶壁；两个锚桩2的上端共同承载有支撑横梁21；支撑横梁21上设置有牵引组件211；牵引组件211包括反力座2111和位于反力座2111与支撑横梁21之间的千斤顶2112；反力座2111通过钢缆与灌芯12内的预留筋121连接。测试时，千斤顶2112向上抵推反力座2111，以向上牵引桩体111；当桩体111发生位移而向上移动时，百分表3的表针转动；此时，千斤顶2112对反力座2111的作用力即为试桩1的单桩抗拔极限承载力。

针对上述中的相关技术，发明人认为，检测时，桩体容易在其整体上移前开裂损坏，从而导致所测得的单桩抗拔极限承载力偏小，即抗拔桩的承载能力较差，故有待改善。

发明内容

本申请提供一种抗拔桩及其抗拔静载荷试验方法，以提高抗拔桩的单桩抗拔极限承载力。

第一方面，本申请提供的一种抗拔桩采用如下的技术方案：

一种抗拔桩，包括桩体和位于桩体内的灌芯；所述桩体设置有承接板，所述承接板的上表面与桩体的下端壁或/和灌芯的下端壁抵接；所述承接板连接有提拉件，所述提拉件的远离承接板的一端由灌芯内向上延伸至桩体的上端的外部；所述承接板沿自身厚度方向贯穿设置有供提拉件穿设的安装孔，所述提拉件设置有用于与承接板的下表面抵接的固定件；所述提拉件的上端用于与桩体上端的建筑相连。

通过采用上述技术方案，施工时，将提拉件的上端与桩体的上端的建筑相连；当桩体的上端的建筑因受到浮力作用或因建筑自身结构而向上牵引提拉件时，提拉件对承接板具有向上的作用力，以使桩体或灌芯的下端壁受压，从而使桩体或灌芯整体受压，有利于减小桩体或灌芯发生断裂的风险，从而有利于利用桩体及灌芯的自重以及桩体整体的外侧的土层的阻力平衡提拉件所受到的牵引力，以使桩体保持稳定，从而可增大抗拔桩的单桩抗拔极限承载力，即提高抗拔桩的承载能力，以提高桩体和位于桩体的上端的建筑的稳定性。承接板与固定件、提拉件相互配合，结构简单，施工便捷。

可选的，所述固定件包括套设于提拉件的外部的抵接套筒和插设于抵接套筒与提拉件之间的锥形套筒；所述锥形套筒的较大端的端壁朝向承接板的方向设置；所述锥形套筒沿自身径向贯穿设置有让位槽，所述让位槽与锥形套筒的较小端的端壁相通；所述锥形套筒位于抵接套筒远离承接板的一侧。

通过采用上述技术方案，安装时，首先将抵接套筒和锥形套筒均套设于提拉件上，并使锥形套筒的较大端的端壁与承接板的下表面抵接；然后向承接板方向移动抵接套筒；当抵接套筒的内侧壁与锥形套筒的外侧壁抵接时，锥形套筒的较小端可自动向提拉件方向倾斜，以夹紧提拉件，从而使锥形套筒与提拉件固定，以限制承接板的向下的移动，有利于使承接板与桩体或灌芯抵紧。

当提拉件受到向上的牵引力时，提拉件对锥形套筒的较小端具有沿锥形套筒的轴向的作用力，从而使锥形套筒的对应的一端向提拉件方向倾斜，以使锥形套筒的较小端进一步夹紧提拉件，从而有利于进一步提高锥形套筒与提拉件之间固定的稳定性，减小锥形套筒发生脱落的可能性。另一方面，锥形套筒的外侧壁与抵接套筒的内侧壁抵紧，以固定抵接套筒；抵接套筒可限制锥形套筒的较小端向背离提拉件的方向的恢复变形，有利于使锥形套管的较小端与提拉件保持抵紧。

可选的，所述承接板沿安装孔的周向固定设置有安装套管，所述所述抵接套筒与安装套管螺纹连接。

通过采用上述技术方案，安装锥形套筒时，当抵接套筒与安装套管螺纹连接后，转动抵接套筒，抵接套筒可驱动锥形套筒向承接板方向移动；当锥形套筒与承接板抵接时，继续转动抵接套筒，抵接套筒继续向承接板方向移动，以使锥形套筒的较小端发生变形，以夹紧提拉件。抵接套筒与安装套管配合，结构简单，操作更加便捷、省力；同时，抵接套管与安装套管固定连接，以抵紧锥形套筒，减小了锥形套筒发生脱落的风险，有利于进一步提高锥形套筒与提拉件之间连接的稳定性。

可选的，所述抵接套筒倾斜设置有用于与锥形套筒的外侧壁抵接的锥形导向面。

通过采用上述技术方案，锥形导向面可增大抵接套筒与锥形套筒之间的接触面积，减小抵接套筒与锥形套筒之间的摩擦力，从而便于锥形套筒的较小端与抵接套筒之间发生相对移动，以便于锥形套筒的较小端向提拉件方向弯曲、倾斜，以夹紧提拉件。

可选的，所述承接板固定设置有防护板，所述防护板位于固定件远离承接板的一侧的位置；所述固定件位于防护板沿承接板的厚度方向的投影区域内。

通过采用上述技术方案，沉桩时，防护板可减小泥土或泥浆、砂浆对固定件的作用力的大小，减小固定件在沉桩过程中发生损坏的可能性，有利于保证固定件与提拉件之间连接的稳定性。

可选的，所述防护板固定设置有将固定件罩设在内的防护筒体；所述承接板设置有用于与防护筒体螺纹连接的固定套筒。

通过采用上述技术方案，防护筒体与固定套筒螺纹连接，以固定防护板，结构简单，操作便捷。防护筒体可将固定件与泥土或泥浆、砂浆隔离，进一步减小固定件发生损坏的风险。另外，防护筒体的外周壁平整；防护筒体的外周壁与泥土或泥浆、砂浆接触，有利于减小桩体沉桩时的阻力，从而便于桩体的沉桩操作。

可选的，所述防护板背离承接板的一侧的侧壁设置有锥形导向罩，所述锥形导向罩的较小端沿承接板的厚度方向向背离承接板的方向延伸设置。

通过采用上述技术方案，锥形导向罩的外周壁倾斜，有利于减小泥土或泥浆、砂浆对防护板下沉的阻力，从而减小防护板发生损坏的风险，同时有利于桩体的沉桩施工。

可选的，所述提拉件连接有用于与桩体的上端壁或/和灌芯的上端壁抵紧的限位板。

通过采用上述技术方案，限位板与桩体或灌芯的上端壁抵紧，以使位于灌芯内的部分的提拉件保持张紧；当提拉件的上端受力被牵引时，张紧的提拉件可及时将作用力传递至承接板，从而减小灌芯因提拉件被牵引而受到的拉力的大小，以减小灌芯因受拉而发生开裂的可能性。

可选的，所述提拉件的外部套设有用于使提拉件与灌芯分离的防护套管。

通过采用上述技术方案，防护套管使提拉件与灌芯分离，有利于减小提拉件被牵引而导致灌芯受力发生损坏的风险，同时有利于减小灌芯受到的拉力的大小。

第二方面，本申请提供的一种抗拔桩的抗拔静载荷试验方法采用如下的技术方案：

一种抗拔桩的抗拔静载荷试验方法，包括如下步骤：

穿设提拉件：将提拉件的其中一端插入桩体并由桩体的另一端穿出；

安装承接板：将承接板套设于提拉件的一端，并将固定件与提拉件固定；

灌装：向桩体内浇筑混凝土，以成型灌芯；

沉桩：将桩体的靠近承接板的一端插入指定位置；

检测：安装试验装置；将提拉件的上端与试验装置的牵引组件相连；然后启动试验装置，以进行检测。

通过采用上述技术方案，试验过程中，当牵引组件向上牵引提拉件时，提拉件通过承接板是桩体或灌芯整体受压，从而有利于减小桩体或灌芯发生开裂的可能性，有利于保证试验的持续进行；同时，提拉件与承接板配合，有利于使桩体或灌芯整体受力，以便于提高牵引组件对提拉件施加的牵引力的大小，即有利于提高测得的单桩抗拔极限承载力的大小。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.承接板与固定件、提拉件相互配合，以将桩体所受的拉力作用转化为压力作用，可减小桩体或灌芯发生开裂损坏的风险，从而有利于使桩体及灌芯整体受力，以提高抗拔桩的单桩抗拔极限承载力；

2.锥形套筒、抵接套筒、安装套筒相互配合，有利于提高锥形套筒与提拉件之间连接的稳定性，减小锥形套筒发生脱落的可能性；

3.防护板与防护筒体配合，可减小桩体沉桩时的阻力，从而便于沉桩施工操作。

附图说明

图1是相关技术中的一种基桩抗拔静载荷试验装置的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的一种抗拔桩的整体结构示意图。

图3是用于展示承接板与固定件之间连接结构爆炸示意图。

图4是图3中的A部放大图。

图5是沿图4中B-B线的剖视示意图。

图中，1、试桩；11、桩体；12、灌芯；121、预留筋；2、锚桩；21、支撑横梁；211、牵引组件；2111、反力座；2112、千斤顶；3、百分表；4、承接板；41、安装孔；42、固定套筒；43、安装套管；5、提拉件；51、限位板；511、限位孔；52、锁固件；53、防护套管；6、固定件；61、抵接套筒；611、锥形导向面；62、锥形套筒；621、让位槽；7、防护板；71、防护筒体；72、锥形导向罩。

具体实施方式

以下结合附图2-附图5，对本申请作进一步详细说明。

一种抗拔桩，参照图2和图3，其包括桩体11和灌芯12；桩体11和灌芯12均由混凝土浇筑形成。桩体11的形状为圆管状；灌芯12浇筑于桩体11内。桩体11设置有承接板4；承接板4位于桩体11的下端。承接板4为圆板，承接板4的直径大于桩体11的内径；承接板4的上表面与桩体11和灌芯12的下端壁均抵接。承接板4连接有提拉件5；本实施例中，提拉件5沿承接板4的周向依次设置有多个；在另一实施例中，提拉件5的数量也可以是一个。提拉件5的其中一端与承接板4相连，另一端由桩体11的内部向上延伸并由桩体11的内部的上端穿出，即提拉件5浇筑连接于灌芯12的内部。

参照图2和图3，提拉件5包括钢绞线；在另一实施例中，提拉件5也可以是杆状结构件。承接板4位于每个提拉件5的位置均开设有安装孔41，安装孔41沿承接板4的厚度方向贯穿开设。每个提拉件5的下端均贯穿插设于对应的安装孔41，并由安装孔41的下端穿出。提拉件5固定连接有固定件6，固定件6位于承接板4的下方位置。再另一实施例中，提拉件5位于承接板4的上方的位置也设置有固定件6；承接板4的两侧的固定件6相互配合，以进一步使承接板4与提拉件5固定。

参照图2和图3，全部的提拉件5的上端设置有限位板51；限位板51为圆板，限位板51的直径大于桩体11的内径；限位板51与桩体11和灌芯12的上端壁均抵接。限位板51位于每个提拉件5的位置均贯穿开始有限位孔511，且每个提拉件5的上端均贯穿插设于对应的限位孔511，并由限位孔511的上端穿出。提拉件5位于限位板51的上方的位置固定连接有锁固件52，锁固件52的结构与固定件6的结构相同。

参照图2和图3，限位板安装时，先提拉提拉件5的上端，以使固定件6与承接板4的下表面抵紧，以使承接板4的上表面与桩体11的下端壁、灌芯12的下端壁抵紧；同时，使限位板51的下表面与桩体11的上端壁、灌芯12的上端壁抵紧，并安装锁固件52，以使锁固件52与限位板51的上表面抵紧，从而使提拉件5的位于灌芯12内的部分保持张紧。待灌芯12凝固后，将桩体11的下端插入地面即可。在另一实施例中，灌芯12的长度也可以小于桩体11的长度，此时，承接板4或限位板51仅与桩体11的对应的一端的端壁抵紧。在另一实施例中，承接板4或限位板51的直径也可以小于桩体11的内径；此时，对应的承接板4或限位板51仅与灌芯12的对应的一端的端壁抵紧。

参照图3，每个提拉件5的位于灌芯12内的部分的外部均套设有防护套管53；本实施例中，防护套管53为波纹管。防护套管53将提拉件5与灌芯12分隔，以减小提拉件5受力后导致灌芯12发生开裂的可能性。

参照图2和图3，承接板4位于其背离桩体11的一侧设置有防护板7，防护板7朝向承接板4方向的侧壁焊接固定有防护筒体71。承接板4的朝向防护板7方向的侧壁焊接固定有固定套筒42，全部的固定件6均位于固定套筒42内。防护筒体71的内侧壁与固定套筒42的外侧壁螺纹连接，以将全部的固定件6罩设在内；沉桩时，防护筒体71和防护板7配合，可减小固定件6因泥土的阻碍而发生损坏或脱落的可能性。

参照图2和图3,，防护板7的背离承接板4的一侧的侧壁设置有锥形导向罩72。本实施例中，锥形导向罩72的外形为圆锥状。锥形导向罩72的较大端与防护板7焊接固定，较小端沿承接板4的厚度方向向背离承接板4的方向延伸，以减小防护板7被泥土挤压而发生损坏的风险。在另一实施例中，锥形导向罩72的外形也可以是棱锥状。

参照图4和图5，固定件6包括抵接套筒61和锥形套筒62，抵接套筒61和锥形套筒62均套设于提拉件5的外部，且锥形套筒62的较小端插设于抵接套筒61的远离承接板4的一端内。锥形套筒62的较大端的端壁朝向承接板4方向设置；承接板4位于每个安装孔41的位置均焊接固定有安装套管43，安装套管43与安装孔41同轴设置，且安装孔41位于对应的安装套管43的内部。抵接套筒61的靠近承接板4的一端的外侧壁与安装套筒的内侧壁螺纹连接，以使抵接套筒61的内侧壁与锥形套筒62的外侧壁抵紧，并使锥形套筒62的较大端的端壁与承接板4的下表面抵紧。

参照图4和图5，锥形套筒62的外侧壁沿锥形套筒62自身的径向贯穿开设有让位槽621，让位槽621与锥形套筒62的较小端的端壁相通。当抵接套筒61的内侧壁与锥形套筒62的外侧壁抵接后，继续转动抵接套筒61，抵接套筒61可驱动锥形套筒62的较小端向提拉件5方向倾斜，以夹紧提拉件5，从而使锥形套筒62与提拉件5固定。

参照图5，抵接套筒61的靠近承接板4的一端的内侧壁开设有锥形导向面611；锥形导向面611沿抵接套筒61的周向开设，且锥形导向面611的靠近承接板4的一端向沿抵接套筒61的壁厚方向向背离提拉件5的方向倾斜。锥形导向面611可与锥形套筒62的外侧壁抵接，以增大抵接套筒61与锥形套筒62之间的接触面积。

本实施例还公开了一种抗拔桩的抗拔静载荷试验方法，具体步骤如下：

S1、穿设提拉件5：将提拉件5的其中一端插入桩体11并由桩体11的另一端穿出；

S2、安装承接板4：将承接板4套设于提拉件5的其中一端，并安装固定件6，以使固定件6与承接板4的背离桩体11的一端的侧壁抵接；

S3、灌装：将桩体11的靠近承接板4的一端朝下放置；然后由桩体11的上端向桩体11内浇筑混凝土，以成型灌芯12；

S31、安装限位板51和锁固件52，以使提拉件5的位于灌芯12内的部分张紧；

S4、沉桩：将桩体11的靠近承接板4的一端插入指定施工位置，同时保持提拉件5的上端外露。

S5、检测：安装试验装置；然后将提拉件5的上端与试验装置的牵引组件211相连；然后启动试验装置，以进行检测。

承接板4与固定件6、提拉件5相互配合，可减小桩体11或灌芯12发生开裂损坏的风险，有利于增大抗拔桩的单桩抗拔极限承载力。

基础施工时，可参照步骤S1至S4进行抗拔桩的施工；抗拔桩施工完成后，将提拉件5的上端与承台或其他建筑的钢筋绑扎固定，并将提拉件5浇筑于对应建筑结构内即可。

沉桩前浇筑灌芯12，有利于保证灌芯12的浇筑质量，同时便于检查承接板4的状态，保证承接板4与桩体11的下端壁抵紧；同时有利于增大沉桩时的桩体11的重量，从而便于桩体11的下沉。

在另一实施例中，步骤S4也可以在步骤S3之前进行。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。