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《廣東土木與建筑雜志》2014年第七期

1構件受力分析

假定最大試驗荷載達到1200kN。選定夾具采用Q345B，對f400、f500管樁分別選擇內徑匹配的夾具；初步選定8個樁夾螺栓均采用8.8級M36×320螺栓，4個連接螺栓均采用8.8級M39×3000螺栓。

1.1受力原理本裝置的受力原理主要是通過夾具與預應力混凝土管樁之間的摩擦力f來平衡抗拔加載裝置對夾具施加的上拔力，f=mN（m為夾具與預應力混凝土管樁的摩擦系數，N為8個樁夾螺栓對其施加的壓力）。同時，4個連接螺栓所受拉力也需滿足最大試驗荷載的要求。

1.2主要構件強度計算⑴摩擦系數確定文獻［2］為研究鋼筋與混凝土之間的膠結摩阻性能，采用軋制鋼板進行了不同銹蝕狀況的鋼材與混凝土的膠結剪切試驗和摩阻試驗。試驗結果表明，膠結剪切強度和摩阻系數隨著鋼管表面狀況的不同變化很大。根據該試驗結果，普通鋼板粗糙度為6.3~12.5mm，可取摩擦系數為0.6。⑵承載力驗算①樁夾螺栓（共8個）單個8.8級M36×320螺栓抗拉強度設計值ftb=400Nmm2，其承載力設計值Ntb=虔蚣pde2ftb=虔蚣×p×（0.85×36）2×400=294kN；8個樁夾螺栓的總承載力設計值，即螺栓對夾具施加壓力的設計值N=2352kN，則夾具與預應力混凝土管樁的摩擦力設計值為：f=mN=0.6×2352=1411kN＞1200kN滿足要求，且設計最大承載力為實際值的85%。②連接螺栓（共4個）單個8.8級M39×3000螺栓抗拉強度設計值ftb=400Nmm2，則承載力設計值Ntb=虔蚣pde2ftb=虔蚣×p×（0.85×39）2×400=345kN；4個連接螺栓的總承載力設計值，即螺栓所受拉力設計值N=1380kN＞1200kN。螺栓滿足要求，且設計最大承載力為實際值的87%。計算結果表明，本連接裝置滿足承載力要求，且安全系數達到85%。

2工程應用

以佛山某地下室工程為例，樁徑f500抗拔管樁的試驗荷載為700kN，加載反力裝置采用天然地基提供支座反力，試驗時用油壓千斤頂分級加載，千斤頂放在試樁的上方、主梁的上面，管樁與反力裝置的連接采用f500管樁靜載試驗快捷連接裝置。其加載反力裝置的安裝步驟如下：⑴將快捷連接裝置的兩半夾具通過8個螺栓連接，在扭矩扳手儀控制下夾緊預應力混凝土管樁樁頭（單個螺栓的夾緊扭矩為1764N•m）。⑵設置支墩并在其上吊裝主梁，將千斤頂放在試樁的上方、主梁的上面，在千斤頂上方設置短梁。⑶在夾頭中插入4根螺桿，通過螺桿上下錨固將夾具與加載反力裝置頂部的短梁相連（單個螺栓的夾緊扭矩為2156N•m），形成整體連接裝置。整個安裝過程僅2h~3h，f500管樁靜載試驗快捷連接裝置的安裝只需2人即可完成，省時省力，效果良好。檢測結果見表1。

3結論

本裝置利用螺栓將兩半夾具與樁頭緊密貼合的同時，在其接觸面上形成壓力，使得連接裝置受上拔力作用時，通過與樁頭之間的摩擦力，將該上拔力傳至樁頭。與傳統的插筋填芯連接法相比，該連接裝置安裝快捷簡便，工期短，連接強度高，加載量大，使試樁均勻受到上拔荷載，受力穩定，無偏心現象產生，保證試驗過程的規范化等問題，可在管樁抗拔試驗中推廣應用。本裝置已成功應用于多項實際抗拔樁檢測工程，實踐證明本裝置在充分保證連接強度的前提下，可大大縮短檢測周期，減少了人力、物力、財力的投入，加快了工程進度。

作者：林青單位：佛山市南海區建筑工程質量檢測站