立體監(jiān)測系統(tǒng)視域下地鐵論文范文

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1實際工程監(jiān)測方案

1．1監(jiān)測內(nèi)容根據(jù)設(shè)計單位提供的《施工圖設(shè)計Z1號線文化中心站托換梁施工監(jiān)測及檢測要求》，本次監(jiān)測的主要內(nèi)容如下:1)托換梁及相關(guān)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測;2)托換梁撓度監(jiān)測。3)被托換柱及鄰近柱的沉降監(jiān)測;4)托換梁上部結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測;5)梁、柱接頭的滑移監(jiān)測;6)托換梁梁端的扭轉(zhuǎn)變形監(jiān)測;7)托換梁及相關(guān)板結(jié)構(gòu)裂縫監(jiān)測。

1．2監(jiān)測方法與設(shè)備1)托換梁及相關(guān)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測。a．監(jiān)測儀器。托換梁應(yīng)力監(jiān)測儀器采用32鋼弦式鋼筋應(yīng)力計(如圖3所示)，Z1線－3層側(cè)墻和M10線底板則采用28鋼弦式鋼筋應(yīng)力計。b．采集儀器。數(shù)據(jù)采集采用GeologgerDT80G型數(shù)據(jù)采集器，在埋設(shè)電測傳感器就近處要設(shè)數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器外用金屬箱加以保護。2)托換梁撓度監(jiān)測。a．監(jiān)測儀器。采用電水平尺(ELBeam)，電水平尺是美國生產(chǎn)的精密測傾(角)儀器。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，監(jiān)測點的布置圖大致如圖4所示。b．采集及處理系統(tǒng)。電水平尺的采集采用CR1000數(shù)據(jù)采集器。CR1000可以通過外圍設(shè)備擴展從而形成一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，很多CR1000系統(tǒng)可以構(gòu)建一個網(wǎng)絡(luò)。3)被托換柱及鄰近柱的沉降監(jiān)測。對于被托換柱及鄰近柱的沉降監(jiān)測與托換梁上部結(jié)構(gòu)的沉降監(jiān)測，采用美國Trimple公司DiNi03型電子水準儀。4)梁、柱接頭的滑移監(jiān)測。采用鋼弦式位錯計進行測試，將位錯計安裝于柱與托換梁可能發(fā)生的最大滑動位移處。一端固定在柱體接頭處，另一端固定在托換梁板上，導(dǎo)線引出做好保護。5)托換梁梁端的扭轉(zhuǎn)變形監(jiān)測。監(jiān)測點布置在托換梁的梁端，用鋼弦式位錯計將梁端與側(cè)方地下連續(xù)墻墻壁進行固定，測試方法與4)“梁、柱接頭的滑移監(jiān)測”相同。6)托換梁跨中鋼筋應(yīng)變監(jiān)測。監(jiān)測點位于托換梁跨中斷面處，監(jiān)測鋼筋與振弦式鋼筋應(yīng)力計所測鋼筋相鄰如圖5所示。點焊式應(yīng)變計含有一根安裝于金屬管內(nèi)的繃緊的鋼弦，該金屬管固定于一個金屬端點，金屬端點焊接到量測的結(jié)構(gòu)物體上。

2監(jiān)測結(jié)果分析

由于此工程監(jiān)測測點過多，受篇幅的限制，此處僅列出部分測點的部分監(jiān)測數(shù)據(jù)，來說明此監(jiān)測系統(tǒng)在實際工程中的高效性和準確性。

2．1托換梁撓度監(jiān)測數(shù)據(jù)分析利用電水平尺監(jiān)測托換梁1-4的撓度變化情況可知，在整個監(jiān)測期內(nèi)，托換梁1-4的撓度監(jiān)測值總體趨于穩(wěn)定;監(jiān)測期內(nèi)，撓度監(jiān)測數(shù)據(jù)在［－8mm，8mm］區(qū)間內(nèi)波動，沉降量最大值為0．80mm，最小值為－1．39mm，符合控制值為8mm的監(jiān)測控制標準，監(jiān)測期內(nèi)工程穩(wěn)定安全。將立柱切割前后撓度值進行對比，并根據(jù)同一天不同測點的撓度值繪出撓度趨勢線如圖6所示。根據(jù)撓度對比圖，托換梁在托換后有明顯的下?lián)馅厔荩⑶蚁聯(lián)虾蟮膿隙戎翟诳刂浦捣秶鷥?nèi)，說明切割立柱后托換梁承擔(dān)了原本立柱所承擔(dān)的豎向力，達到托換的目的。

2．2托換梁應(yīng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)分析利用32鋼弦式鋼筋應(yīng)力計監(jiān)測托換梁1-4的應(yīng)力變化情況，根據(jù)THL1-4應(yīng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，監(jiān)測期內(nèi)，托換梁1-4受施工流程中諸多因素影響，應(yīng)力值會出現(xiàn)小幅度波動，但應(yīng)力總體趨于平穩(wěn);監(jiān)測期內(nèi)，各個應(yīng)力計的監(jiān)測數(shù)據(jù)在［－100με，100με］區(qū)間內(nèi)穩(wěn)定波動，梁呈現(xiàn)上部受壓，下部受拉的應(yīng)力狀態(tài)，拉應(yīng)力最大值為40με，壓應(yīng)力最大值為－22με，符合控制值為100με的監(jiān)測控制標準，監(jiān)測期內(nèi)工程穩(wěn)定安全。

3結(jié)語

本文結(jié)合天津文化中心交通樞紐工程地鐵Z1線－3層既有柱托換項目，對8個既有柱托換過程中的自動監(jiān)測系統(tǒng)進行了設(shè)計及實施，取得了較為理想的成果，確保了此項工程安全順利的進行，本文主要結(jié)論如下所述:1)研發(fā)了“基礎(chǔ)托換施工全過程自動采集及監(jiān)測系統(tǒng)”，實現(xiàn)了對整個施工監(jiān)測過程的全自動采集、分析及預(yù)警，保證了監(jiān)測的實時性、連續(xù)性和有效性。2)提出并實施了“具有自校驗功能的托換梁施工立體監(jiān)測體系”。基于對托換梁工程的數(shù)值分析結(jié)果，確定了重點監(jiān)測項目，在整個監(jiān)測過程中實現(xiàn)了在梁—板交界面、梁—柱交界點變形的相互校驗以及梁中間截面處應(yīng)力應(yīng)變的相互校驗。3)該自動監(jiān)測系統(tǒng)成功的應(yīng)用到了天津文化中心交通樞紐工程地鐵Z1線－3層既有柱托換項目中，監(jiān)測結(jié)果顯示此監(jiān)測系統(tǒng)是一種高精度的、高效率的、先進的監(jiān)測系統(tǒng)，值得在類似工程中得到進一步的推廣應(yīng)用。

作者：鄭磊韓勇單位：天津市市政工程設(shè)計研究院