单桩竖向静载试验是公认的检测单桩竖向承载力最直观、最可靠的方法，单桩竖向抗压静载试验中的仪器设备则成了一个直接影响检测结论的重要问题。一方面关系到检测工作的安全，另一方面关系到检测数据的准确，必须引起我们足够的重视。载荷测试仪主要由钢梁、锚桩或压重等反力装置；千斤顶、油泵加载装置；压力表、压力传感器或荷载传感器等荷载测量装置；百分表或位移传感器等位移测量装置组成。本文介绍了单桩竖向抗压静载试验中涉及的各项仪器设备，讨论了各仪器设备的选择与安装要求。01反力装置静载试验加载反力装置包括：锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置、岩锚反力装置、静力压机等，最常用的有压重平台反力装置和锚桩横梁反力装置，可依据现场实际条件来合理选择。1）钢梁压重平台反力装置的主梁和次梁是受均布荷载作用，而锚桩横梁反力装置的主梁和次梁则受集中荷我作用。主梁的最大受力区域在梁的中部，所以在实际加工制作时，一般在主梁的中部约占1/4至1/3主梁长度处进行加强处理。2）锚桩横梁反力装置锚桩横梁反力装置就是将被测桩周围对称的几根锚桩用锚筋与反力架连接起来，依靠桩顶的千斤顶将反力架顶起，由被连接的锚桩提供反力，是大直径灌注桩静载试验最常用的加载反力系统，由试桩、锚桩、主梁、次梁、拉杆、锚笼(或挂板)、千斤顶等组成。锚桩、反力梁装置提供的反力不应小于预估最大试验的1.2-1.5倍。当采用工程桩作锚桩时，锚桩数量不得少于4根，当要求加载值较大时，有时需要6根甚至更多的锚桩，应注意监测锚桩的上拔量。3）圧重平台反力装置压重平台反力装置就是在桩顶使用钢梁设置一承重平台，上堆重物，依靠放在桩头上的千斤顶将平台逐步顶起，从而将力施加到桩身。压重平台反力装置由重物、次梁、主梁、千斤顶等构成，常用的堆重重物为砂包和钢筋混凝土构件，少数用水箱、砖、铁块等，甚至就地取土装袋。反力装置的主梁可以选用型钢，也可以用自行加工的箱梁，平台形状可以依据需要设置为方型或矩形。圧重不得少于预估最大试验荷载的1.2倍，且压重宜在试验开始之前一次加上，并均勺稳固的放置于平台之上。《建筑基桩检浏技术规范》（JGJ-）要求压重施加于地基上的压应力不宜大于地基土承载力特征值的1.5倍，有条件时宜利用工程桩作为堆载支点。4）锚桩压重联合反力装置锚桩压重联合反力装置应注意两个方面的问题：一是当各锚桩的抗拔力不一样时，重物应相对集中在抗拔力较小的锚桩附近；二是重物和锚桩反力的同步性问题，拉杆应预留足够的空隙，保证试验前期锚桩暂不受力，先用重物作为试验荷载，试验后期联合反力装置共同起作用。当试桩最大加载量超过锚桩的抗拔能力时，可在横梁上放置或悬挂一定重物，由锚桩和重物共同承受千斤顶加载反力。5）地锚反力装置地锚反力装置根据螺旋钻受力方向的不同可分斜拉式(即伞式)和竖直式，斜拉式中的螺旋钻受土的竖向阻力和水平阻力，竖直式中的螺旋钻只受土的竖向阻力，是适用于较小桩(吨位在kN以内)的试验加载。这种装置小巧轻便、安装简单、成本较低，但存在荷载不易对中，油压产生过冲的问题；若在试验中，一旦拔出地锚，试验将无法继续下去。6）其他反力装置另有岩锚反力装置、静力压机以及利用现有建筑物或特殊地形提供反力的在此不一一详述。02加载和荷载测量装置静载试验均采用千斤顶与油泵相连的形式，由千斤顶施加荷载，荷载测量可采用以下两种形式：一是通过放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定；二是通过并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。1）千斤顶目前市场上有两类千斤顶，一类是单油路千斤顶，另一种是双油路千斤顶。不论釆用哪一类千斤顶，油路的“単向阀”应安装在压力表和油泵之间，不能安装在千斤顶和压力表之间，否则压力表无法监控千斤顶的实际油压值。选择千斤顶时，最大试验荷载对应的千斤顶出力宜为千斤顶量程的30%80%。当采用两台及其以上千斤顶加载时，为了避免受检桩偏心受荷，千斤顶型号、规格应相同且应并联同步工作。工作时，将千斤顶在试验位置点正确对正放置，并使千斤顶位于下压和上顶的传力设备合力中心轴线上。2）压力表精密压力表使用环境温度为(20±3)℃,空气相对湿度不大于80%，当环境温度太低或太高时应考虑温度修正。采用压力表测定油压时，为保证静载试验测量精度，压力表准确度等级应优于或等于0.4边级，不得使用1.5级压力表作加载控制。根据千斤顶的配置和最大试验荷载要求，合理选择油圧表(量程有25MPa、40MPa、60MPa、MPa等)。最大试验荷载对应的油压不宜小于压力表量程的1/4，亦不宜大于压力表量程的2/3。3）荷重传感器和压力传感器选用荷重传感器和压力传感器要注意量程和精度问题，测量误差不应大于1%。另压力表、油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。03位移测量装置1）基准梁基准梁宜釆用工字钢，高跨比不宜小于l/40。一端固定在基淮桩上，另一端简支于基准桩上，以减少温度变化引起的基准梁挠曲变形。不应简单地将基准梁放置在地面上，或不打基准桩而架设在红砖上。在满足规范规定的条件下，基准梁不宜过长，并应采取有效遮挡措施，以减少温度变化和刮风下雨、振动及其他外界因素的影响，尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应注意。一般情况下，温度对沉降的影响约为12mm。2）基淮桩《建筑基桩检测技术规范》（JGJ3-）要求试桩、锚桩（圧重平台支墩边）和基准桩之间的中心距离大于4倍试桩和锚桩的设计直径且大于2.0m。考虑到现场试验中的困难，《规范》对部分间距的规定放宽为“不小于3D”（D为试桩、锚桩或地锚的设计直径或边宽，取其较大者）。3）百分表和位移传感器沉降测量宜采用位移传感器或大量程百分表。常用的百分表量程有50mm、30mm、10mm。《规范》要求沉降测量误差不大于0.1%FS，分辨力优于或等于0.01mm。沉降浏定平面宜在桩顶mm以下位置，最好不小于0.5倍桩径，测点表面需经一定处理（如在测点处粘贴玻璃片），使其牢固地固定于桩身；不得在承压板上或千斤顶上设置沉降观测点，避免因承压板变形导玫沉降观测教据失实。在量测过程中要经常注意即将发生的位移是否会很大，以致可能造成测杆与测点脱离接触或测杆被顶死的情况，所以要及时观察调整。直径或边宽大于mm的桩，应在其两个方向对称安置4个百分表或位移传感器；直径或边宽小于等于mm的桩，可对称安置2个百分表或位移传感器。04结论现场静载荷试验情况多变，要想获得安全的检测过程与准确的检测数据，必须根据工程试验的实际情况，如桩型、现场条件、试验成本等因素综合考虑。反力装置、加载和荷载测量装置、位移测量装置是其中的主要部分，其中对应的各仪器设备应根据工程中上述综合因素合理选择，按上述要求严格把关，并加以正确地安装，才能使各装置间协调工作，确保工程的检测质量，得到准确的检测数据。

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