本发明专利技术涉及一种高效自平衡静载试验用荷载箱以及试验方法，属于建筑施工技术领域。包括自上而下依次连接顶板、底板和液压缸，还包括测距机构和位移检测器，测距机构垂直安装于顶板和底板之间并用于检测顶板与底板之间的距离变化量，位移检测器安装于地面基准架并用于检测底板与基准架的距离变化量；本发明专利技术通过在荷载箱内设置测距机构来检测荷载箱内顶板和底板的位移量，然后减去底板的位移量来获得顶板的位移量，以此来完成静载试验，解决了现有的自平衡静载试验过程中搭建位移观测系统时效率低的同时测量误差大的问题。
1、自平衡就是指利用桩身自重、自身摩擦力提供压桩力，这样就不需要另外的堆载。所以荷载箱埋放位置(埋放深度)，本着一个原则：荷载箱工作的时候，上部受到的力(土层摩擦力、自重等)可以满足下部最大荷载。自平衡法与传统的堆载法和锚桩法不同，该技术是在施工过程中将按桩承载力参数要求定型制作的荷载箱置于桩身底部，连接施压油管及位移测量装置于桩顶部，待砼养护到标准龄期后，通过顶部高压油泵给底部荷载箱施压，得出桩端承载力及桩侧总摩阻力。
2、而现有的自平衡静载试验荷载箱位移观测方法通常是预埋位移管或位移丝的方法。对于超长基桩，荷载箱埋深深度大，预埋的位移管可达到几十米长，这样整根位移管的刚度很低，所以位移管在竖直的桩体保护管中不能直立，而是弯曲地依附在保护管内壁。这样，当位移杆连接荷载箱的一端产生位移时，位移杆本身会产生长度变形，而伸出到地面的另一端位移量非常小甚至为零。所以《基桩静载试验自平衡法》(jt/t 738-2009)规范中要求桩长大于40m时，用位移丝代替位移管。但是在超长桩预埋位移丝时，实施起来非常困难，因为位移丝是顺着桩基主筋预埋的，而钢筋笼是自下而上一节一节地放入钻孔中，超长桩的钢筋笼有几节到十几节。一条通长的几十米的整根位移丝要套入多根保护管并和钢筋笼一起放入钻孔中非常麻烦。试桩下放钢筋笼时因为预埋位移丝会耽误很长的时间，从而严重影响桩钻孔质量，进而影响桩身砼质量。
>1、为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种高效自平衡静载试验用荷载箱以及试验方法，解决了现有的自平衡静载试验过程中搭建位移观测系统时效率低的同时测量误差大的问题。2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种高效自平衡静载试验用荷载箱，包括自上而下依次连接顶板、底板和液压缸，还包括测距机构和位移检测器，所述测距机构垂直安装于顶板和底板之间并用于检测顶板与底板之间的距离变化量，所述位移检测器安装于地面基准架并用于检测底板与基准架的距离变化量；
3、所述位移检测器包括光纤、激光发射器、接收器、固定座和导管，所述导管垂直安装于基座架底面，所述固定座位于导管内并与导管滑动贴合，所述接收器安装于底板顶面，所述光纤的一端与固定座固定连接，另一端与接收器固定连接。
4、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述光纤由外层与反射层构成，所述外层包裹反射层，所述外层与反射层均为弹性层。
5、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述顶部上开设有导向孔，所述导向孔内设有导向管，所述导向管的底端位于底部顶面并套设于接收器外侧。
6、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述导向孔的顶面设有夹持器，所述夹持器用于夹持光纤并使光纤在顶部与底部之间保持竖直。
7、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述激光发射器发射飞秒激光脉冲。
8、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述位移检测器还包括弹簧，所述弹簧的一端固定连接于导管内顶面，另一端与固定座固定连接。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述测距机构包括支撑管、滑动管、检测板和测距仪，所述支撑管安装于底板顶面，所述滑动管安装于顶部底面并与支撑管处于同一轴线，所述滑动管的底端位于支撑管内并与支撑管滑动连接，所述检测板安装于滑动管底面，所述测距仪安装于支撑管内底面，所述测距仪用于测量检测板的距离变化量。
10、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述测距仪为激光测距仪或超声波测距仪。
11、基于上述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，本专利技术还提出一种高效自平衡静载试验方法，包括以下步骤：
12、s1：将顶板和上段桩的钢筋笼固定焊接，并在顶板和上钢筋笼之间焊接加强钢筋；将底板和下段桩的钢筋笼固定焊接，并在底板和下钢筋笼之间焊接加强钢筋；
13、s2：将光纤的顶端放置于上段桩顶部的上方，底端与接收器固定连接并让光纤在底板与顶板之间保持竖直状态；
14、s3：将整个钢筋笼下到指定的位置；
15、s4：下放浇筑管，浇筑管从顶板与底板之间的中心孔穿过，下到钢筋笼的下部，浇筑混凝土成桩；
16、s5：搭建基准架，在基准架上安装位移检测器的其他部件；
17、s6：将光纤与固定座固定连接并保持光纤处于绷直状态；
18、s7：向液压缸内进行加压从而使顶板向上移动，带动上桩向上移动，底板向下移动，带动下桩段向下移动；
19、s8：测距机构检测顶板与底板之间的相对位移，位移检测器测量底板的相对位移；
20、s9：底板的位移量由位移检测器进行测量，顶板的位移量由测距机构检测的数值减去位移检测器的测量结果；
21、s10：加载结束通过两根注浆管将顶板和底板之间的空隙进行注浆；
22、s11：从注浆管向顶板和底板之间注入满足设计强度要求且流动性好的水泥浆或灌浆料，起到充填、密封及紧固连接作用。
23、作为本专利技术的一种优选技术方案，在步骤s2中，光纤竖直放置于导向管内。
24、本专利技术的有益效果为：在进行静载试验时，通过位移检测器来检测底板的位移量，通过在荷载箱内设置测距机构来检测荷载箱内顶板和底板的位移量，然后减去底板的位移量来获得顶板的位移量，以此来完成静载试验，而且通过在荷载箱内设置的测距机构来减少在进行静载试验时的检测难度，同时提高了检测精度，解决了现有的自平衡静载试验过程中搭建位移观测系统时效率低的同时测量误差大的问题。
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【技术保护点】
1.一种高效自平衡静载试验用荷载箱，包括自上而下依次连接顶板、底板和液压缸，其特征在于：还包括测距机构和位移检测器，所述测距机构垂直安装于顶板和底板之间并用于检测顶板与底板之间的距离变化量，所述位移检测器安装于地面基准架并用于检测底板与基准架的距离变化量；
2.根据权利要求1所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于：所述光纤由外层与反射层构成，所述外层包裹反射层，所述外层与反射层均为非弹性层。
3.根据权利要求2所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于：所述顶部上开设有导向孔，所述导向孔内设有导向管，所述导向管的底端位于底部顶面并套设于接收器外侧。
4.根据权利要求3所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于：所述导向孔的顶面设有夹持器，所述夹持器用于夹持光纤并使光纤在顶部与底部之间保持竖直。
5.根据权利要求1所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于：所述激光发射器发射飞秒激光脉冲。
6.根据权利要求1所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于：所述位移检测器还包括弹簧，所述弹簧的一端固定连接于导管内顶面，另一端与固定座固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于：所述测距机构包括支撑管、滑动管、检测板和测距仪，所述支撑管安装于底板顶面，所述滑动管安装于顶部底面并与支撑管处于同一轴线，所述滑动管的底端位于支撑管内并与支撑管滑动连接，所述检测板安装于滑动管底面，所述测距仪安装于支撑管内底面，所述测距仪用于测量检测板的距离变化量。
8.根据权利要求3所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于：所述测距仪为激光测距仪或超声波测距仪。
9.一种高效自平衡静载试验方法，用于上述权利要求1至8任意一项所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种高效自平衡静载试验方法，其特征在于：在步骤S2中，光纤竖直放置于导向管内。
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【技术特征摘要】
1.一种高效自平衡静载试验用荷载箱，包括自上而下依次连接顶板、底板和液压缸，其特征在于：还包括测距机构和位移检测器，所述测距机构垂直安装于顶板和底板之间并用于检测顶板与底板之间的距离变化量，所述位移检测器安装于地面基准架并用于检测底板与基准架的距离变化量；
2.根据权利要求1所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于：所述光纤由外层与反射层构成，所述外层包裹反射层，所述外层与反射层均为非弹性层。
3.根据权利要求2所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于：所述顶部上开设有导向孔，所述导向孔内设有导向管，所述导向管的底端位于底部顶面并套设于接收器外侧。
4.根据权利要求3所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于：所述导向孔的顶面设有夹持器，所述夹持器用于夹持光纤并使光纤在顶部与底部之间保持竖直。
5.根据权利要求1所述的一种高效自平衡静载试验用荷载箱，其特征在于：所述激光发射器发射飞秒激光脉冲。
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【专利技术属性】
技术研发人员：程小俊，伍广森，洪泽林，
申请(专利权)人：广东天信电力工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：
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