一种单桩竖向抗压静载检测装置及检测方法技术领域
本发明创造涉及建筑单桩基础检测领域，具体涉及一种单桩竖向抗压静载检测装置及检
测方法。
背景技术
随着建筑业的发展，建筑桩基础的单桩特征荷载越来越高，桩的检测是建筑中必不可缺
的一个重要环节，对中等荷载(通常小于2000KN)桩的竖向抗压检测，通常采用堆重平台
荷载装置和锚桩反力梁荷载装置来完成。堆重平台荷载装置是用成形的压铁，混凝土块、钢
筋混凝土构件等重物作为堆重体。体积大、重量重、运输安装成本高。锚桩反力梁荷载装置
是用锚桩和反力梁组成钢性框架体，千斤顶作用在试桩与反力梁之间。其中锚桩的数量是由
锚桩直径、长度、地层土层以及最大试验荷载等决定，一般一根桩检测采用四根或六根。这
种荷载装置，通常也适合于特征荷载中等的桩型检测。每根被测桩都得有锚桩，锚桩施工灌
注混凝土费用高，检测成本高。锚桩与堆重平台联合荷载装置虽对较大荷载(通常在
2000KN～5000KN之间)的单桩能够检测，但检测费用高，安装操作复杂。对于大或超大荷
载(通常大于5000KN)单桩竖向抗压静载的检测，现有的检测装置很难完成。即使完成
了也具有费用昂贵，操作困难，代价极高。
发明内容
针对现有技术不足，本发明创造提供一种单桩竖向抗压静载检测装置及检测方法，它具
有运输成本低、结构简单、成本小、操作简单、检测成本低等优点。
本发明创造采用的技术方案为：
一种单桩竖向抗压静载检测装置，具有钢性结构件和水袋，所述钢性结构件具有中心
管，所述钢性结构件是以中心管为中心，在中心管的周边均布分成若干等分，形成若干个的
具有相同空间的刚性框架几何体，所述刚性框架几何体用于放置水袋，所述水袋的空间形状
与刚性框架几何体相适配。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，其特征在于，所述钢性结构件为分体组装件，
具有中心管，以中心管为中心的底盘机构，所述底盘机构为正多边形结构；在底盘机构上设
有上斜拉架和下斜拉架，底盘机构的边缘还设有立架和将立架连接成刚性体的三角架；
所述底盘机构包括以中心管为中心的底架，和以中心管为中心呈发散式均布的数根纵
梁，中心管的下端设有联接挂勾Ⅰ，所述中心管与纵梁之间通过联接挂勾Ⅰ及螺栓联接成刚
性体，相邻两纵梁间用螺栓连接并与底架联结成刚性体；三角架设置在纵梁的外端处，并通
过销Ⅳ与纵梁的端部相结合；
所述中心管上还设有联接挂勾Ⅲ和联接挂勾Ⅱ，上斜拉架的一端通过联接挂勾Ⅲ与中心
管连接，上斜拉架的另一端通过销Ⅲ安装在三角架上；下斜拉架位于上斜拉架的下方，所述
下斜拉架的一端通过联接挂勾Ⅱ与中心管连接，下斜拉架的另一端通过销Ⅴ安装在纵梁上。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述底盘机构还具有调整部装，所述调整部装
位于纵梁的外端，并与纵梁刚性联接。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述水袋为软胶质材料，水袋上设有多个固定
扣，用以将水袋固定于下斜拉架、上斜拉架和立架上；水袋上还设有放气阀，联接三通和进
放水阀。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述钢性结构件还具有加强架，所述加强架安
装在底架设有的两方套内。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述钢性结构件还具有调整拉架，所述中心管
的上端设有耳板，所述调整拉架的一端通过销Ⅰ与加强架的顶端连接，调整拉架的另一端通
过销Ⅱ与中心管的耳板连接。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述中心管的顶端部还设有两组互成90°角
面的指示器总成。
所述的一种单桩竖向抗压静载检测装置，所述中心管的上顶端设有吊装耳板，下底端管
内设有加强板，底端面设有封板。
一种单桩竖向抗压静载检测方法，采用单桩竖向抗压静载检测装置，包括如下步骤：
1)在试桩的试桩帽上安装千斤顶；
2)将单桩竖向抗压静载检测装置安装在千斤顶上方，并确保中心管的中心线与试桩的
中心线共线；
3)打开供水泵给水袋充水，根据被检测试桩的荷载要求确定加水量，供水完成后关闭
进放水阀；
4)安装千分表检测总成，调整千斤顶的压力值开始测试，根据千斤顶不同的加载值，
记录千分表检测总成表的读数来确定被检试桩的沉降值，完成检测。
本发明创造具有以下有益效果：
本发明创造一种单桩竖向抗压静载检测装置为分体式组装，且结构简单，便于组装，
具有成本小，运输成本低，可循环利用等优势。
底盘机构为正多边形结构，底盘机构上的上斜拉架、下斜拉架，立架三角架分别与其
联接成刚性体，保证该检测装置的牢固和稳定性。
利用水袋替代传统的混凝土块及混凝土灌注，降低检测成本，便于回收利用，操作简
单。
附图说明
图1为一种单桩竖向抗压静载检测装置的结构俯视示意图。
图2为图1所示A-A向剖视图。
图3为一种单桩竖向抗压静载检测装置中底盘结构示意图。
图4为一种单桩竖向抗压静载检测装置中水袋结构示意图。
图5为图4所示水袋俯视图。
图6为一种单桩竖向抗压静载检测装置作业示意图。
其中1-加强架，2-立架，3-销Ⅰ，4-调整拉架，5-销Ⅱ，6-指示器总成，7-中心管，8-上
斜拉架，9-销Ⅲ，10-三角架，11-调整部装，12-销Ⅳ，13-下斜拉架，14-销Ⅴ，15-螺栓，16-
销Ⅵ，17-纵梁，18-底架，19-螺栓，20-水袋，21-木方，22-试桩帽，23-试桩，24-千斤顶，
25-千分表检测总成；
7-1-联接法兰板，7-2-联接挂勾Ⅰ、7-3-联接挂勾Ⅱ、7-4-联接挂勾Ⅲ，18-1-两方套，
20-1-固定扣，20-2-联接三通，20-3-进放水阀，20-4-放气阀。
具体实施方式
一种单桩竖向抗压静载检测装置
如图1-5所示，一种单桩竖向抗压静载检测装置，由钢性结构件和水袋(20)组成。
钢性结构件如图1～3所示，是一分体组装件，以中心管(7)的中心为中心，其圆周(直径
为D)上均布分成几等分(图示为八等分)而形成具有底盘机构的空间框架体，具体地说该
钢性结构件是以中心管为中心，在中心管的周边均布分成若干等分，形成若干个的具有相同
空间的刚性框架几何体，刚性框架几何体用于放置水袋(20)，水袋(20)的空间形状与刚性
框架几何体的空间形状相适配。
钢性结构件为分体组装件，具有中心管(7)，以中心管(7)为中心的底盘机构，所述
底盘机构为正多边形结构(图示为正八边形)，在底盘机构上设有上斜拉架(8)和下斜拉架
(13)，底盘机构的边缘还设有立架(2)和将立架(2连接成刚性体的三角架(10)；底盘
机构包括以中心管(7)为中心的底架(18)，和以中心管(7)为中心呈发散式均布的数根
纵梁(17)，中心管(7)由下至上依次设有联接挂勾Ⅰ(7-2)、联接挂勾Ⅱ(7-3)、联接挂
勾Ⅲ(7-4)及联接法兰板(7-1)。中心管(7)与纵梁(17)之间通过位于中心管(7)下
端的联接挂勾Ⅰ(7-2)及螺栓(15)联接成刚性体，相邻两纵梁(17)间用螺栓(19)与
底架(18)联结成刚性体；三角架(10)设置在纵梁(17)的外端处，并通过两只销Ⅳ(12)
与纵梁(17)的端部相结合；相邻两三角架(10)间通过六只销Ⅵ(16)将立架(2)连成一
体，这样形成了几个(图示八个)相同的空间几何体可供放置形状与之相适的水袋(20)。
上斜拉架(8)的一端通过位于中心管(7)上端的联接挂勾Ⅲ(7-4)与中心管(7)连
接，上斜拉架(8)的另一端通过三只销Ⅲ(9)安装在三角架(10)上；下斜拉架(13)位
于上斜拉架(8)的下方，所述下斜拉架(13)的一端通过联接挂勾Ⅱ(7-3)与中心管
(7)连接，下斜拉架(13)的另一端通过三只销Ⅴ(14)安装在纵梁(17)上。该底盘机构
还具有调整部装(11)，调整部装(11)位于纵梁(17)的外端，并与纵梁(17)刚性联
接。
位于刚性框架几何体中的水袋(20)为软胶质材料，水袋(20)上设有多个固定扣
(20-1)，用以将水袋(20)固定于下斜拉架(13)、上斜拉架(8)和立架(2)上；水袋
(20)上还设有放气阀(20-4)，联接三通(20-2)和进放水阀(20-3)。
优选地，该钢性结构件还具有加强架(1)，所述加强架(1)安装在底架(18)设有的
两方套(18-1)内。该钢性结构件还具有调整拉架(4)，所述中心管(7)的上端设有耳
板，所述调整拉架(4)的一端通过两只销Ⅰ(3)与加强架(1)的顶端连接，调整拉架
(4)的另一端通过一只销Ⅱ(5)和中心管(7)的耳板连接。
更为优选地，中心管(7)的顶端部还设有两组互成90°角面的指示器总成(6)。中心
管(7)的上顶端设有吊装耳板，下底端管内设有加强板，底端面设有封板。
如图6所示该单桩竖向抗压静载检测装置组装时，先组装检测装置的底盘结构部分：中
心管(7)、纵梁(17)、调整部装(11)、底架(18)等，然后依次安装三角架(10)下斜拉
架(13)、上斜拉架(8)、立架(2)、加强架(1)、水袋(20)和调整拉架(4)。然后用胶
管通过联接三通(20-2)将各相邻水袋(20)联好，用供水泵出口与水袋(20)中的进放水
阀(20-3)相联。根据情况确定使用几台水泵供水，与水泵相联的进放水阀(20-3)打开，
未相联的处于关闭状况。打开放气阀(20-4)，用几个(图示八个)木方(21)垫在调整部
装(11)的底脚处，确保中心管(7)的中心线与试桩(23)的中心线共线，在事先安好的
试桩帽(22)与中心管(7)底端封板间安有千斤顶(24)和千分表检测总成(25)，通过调
整部装(11)、参照两组指示器(6)，确保中心管(7)垂直于地平面，打开供水泵给水袋
(20)充水，根据被检测试桩的荷载要求确定加水量，供水完成后关闭进放水阀(20-3)开
始检测。
一种单桩竖向抗压静载检测方法
采用上述的单桩竖向抗压静载检测装置，包括如下步骤：
1)在试桩(23)的试桩帽(22)上安装千斤顶(24)；
2)先组装检测装置的底盘机构，将检测装置的中心管(7)的中心线与试桩(23)的中
心线基本共线，在调整部装(11)的底脚处垫上木方(21)，通过调整调整部装(11)的升
降，观测中心管(7)上的两组指示器总成(6)，使中心管(7)垂直于地平面，且确保中
心管(7)底端封板与千斤顶(24)的上端留有20-30mm间隙。然后依次安装三角架
(10)、下斜拉架(13)、上斜拉架(8)、立架(2)、加强架(1)、水袋(20)和调整
拉架(4)。用胶管通过联接三通(20-2)将各相邻水袋(20)连好，用供水泵出口的胶管
与水袋(20)中的进放水阀(20-3)相连，打开所有的放气阀(20-4)；
3)打开与供水泵出口相连水袋(20)中的进放水阀(20-3)，给水袋(20)供水，根
据被检测试桩(23)的荷载要求，确定加水量。关闭进放水阀(20-3)，确保检测装置的总
重量是被测试桩荷载极限值的1.25倍以上；
4)观测指示器(6)的指针，调整调整部装(11)的升降，确保中心管(7)垂直于地
平面；
5)安装千分表检测总成(25)，调整千斤顶(24)的压力值开始测试，根据千斤顶
(24)不同的加载值，记录千分表检测总成(25)表的读数来确定被检试桩(23)的沉降
值，完成检测。
6)两套检测装置为一组，第一个试桩检完后，将检测装置中水袋(20)内的水通过供
水泵抽到检测第二个试桩的检测装置中的水袋(20)内，以此类推。