本發(fā)明涉及工程建筑領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于掛籃施工的沉降監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

掛籃施工是指澆筑混凝土連續(xù)大跨徑的懸臂梁橋時，使用吊籃法進(jìn)行分段懸臂作業(yè)。懸灌施工先澆筑基準(zhǔn)橋梁塊，待混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后拆模，張拉縱、橫、豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋，錨固、壓漿；掛籃縱向?qū)ΨQ、平衡逐段懸臂澆筑直至合攏段。它既不需要架設(shè)支架，也不需要使用大型吊具。其施工方式較其他方法具有拼制簡單方便，結(jié)構(gòu)輕等優(yōu)點。然而，在整個施工過程中主梁標(biāo)高和內(nèi)部應(yīng)力都是不斷變化的。其中還有不確定因素的影響，包括設(shè)計計算模型、材料性能、施工誤差等多方面，如不進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測監(jiān)控容易導(dǎo)致合攏困難，給橋梁施工帶來不同程度的隱患，因此，在施工過程中必須實施有效的監(jiān)測。

現(xiàn)有技術(shù)中，針對懸臂梁的撓度變形監(jiān)測主要是采用全站儀、精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺。然而，全站儀的監(jiān)測需要人工逐點監(jiān)測，耗時耗力，且不能實時監(jiān)測，同時，監(jiān)測精度與工作人員的操作有關(guān)，導(dǎo)致其測量誤差較大。若是采用水準(zhǔn)測量的方法在每一塊梁板上設(shè)置鋼釘作為撓度監(jiān)測的觀測點，周期性地對埋在施工各節(jié)段梁板上的測點進(jìn)行實測，則不能實時監(jiān)測懸臂梁的沉降，進(jìn)而不能對其施工過程中出現(xiàn)的沉降采取相應(yīng)的舉措。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于掛籃施工的沉降監(jiān)測方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對掛籃施工的沉降監(jiān)測精度低且不能實時監(jiān)測的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于掛籃施工的沉降監(jiān)測方法，包括：加工多個管狀光纖光柵監(jiān)測件，各管狀光纖光柵監(jiān)測件均具有多個光纖光柵，且光纖光柵與解調(diào)儀連接；多個橋墩施工完成后，根據(jù)相鄰兩個橋墩之間的距離，確定相鄰兩個橋墩之間使用的管狀光纖光柵監(jiān)測件的個數(shù)；在各橋墩的頂面施工基準(zhǔn)橋梁塊，以基準(zhǔn)橋梁塊為起點，向基準(zhǔn)橋梁塊的兩側(cè)施工連接橋梁塊，位于橋墩同一側(cè)的多個連接橋梁塊構(gòu)成橋梁；施工連接橋梁塊的同時，以基準(zhǔn)橋梁塊為起點，沿連接橋梁塊的施工方向順次安裝管狀光纖光柵監(jiān)測件，直至相鄰兩個橋墩上的連接橋梁塊對接上，且由相鄰兩個橋墩出發(fā)的管狀光纖光柵監(jiān)測件對接上為止；各橋梁的沉降情況由其上的多個管狀光纖光柵監(jiān)測件監(jiān)測得出，且施工關(guān)于橋墩對稱的連接橋梁塊時，根據(jù)橋墩一側(cè)的橋梁的沉降值ω1和另一側(cè)橋梁的沉降值ω2的情況及時分析原因、調(diào)整后再施工。

進(jìn)一步地，各管狀光纖光柵監(jiān)測件均包括：安裝管；設(shè)置在安裝管的內(nèi)表面上的四個光纖光柵，以橋梁為參照，四個光纖光柵兩兩一組分別位于安裝管的上下兩側(cè)，且同組內(nèi)的兩個光纖光柵沿安裝管的軸向間隔設(shè)置。

進(jìn)一步地，同組內(nèi)的兩個光纖光柵之間的距離a等于安裝管的長度l的二分之一；同組內(nèi)的兩個光纖光柵分別至安裝管兩端的距離b相等，且距離b等于安裝管的長度l的四分之一。

進(jìn)一步地，相鄰兩個橋墩的距離等于使用的多個管狀光纖光柵監(jiān)測件的長度之和。

進(jìn)一步地，相鄰兩個管狀光纖光柵監(jiān)測件之間通過套管連接，且套管固定在橋梁上。

進(jìn)一步地，在施工連接橋梁塊的同時，根據(jù)管狀光纖光柵監(jiān)測件的長度確定固定支架的位置，通過緊固件將固定支架固定在橋梁上，并在固定支架上安裝套管，以將相鄰兩個管狀光纖光柵監(jiān)測件連接。

進(jìn)一步地，相鄰兩個管狀光纖光柵監(jiān)測件內(nèi)的光纖通過跳線串聯(lián)；或各管狀光纖光柵監(jiān)測件內(nèi)的光纖均連接至解調(diào)儀。

進(jìn)一步地，在相鄰兩個橋梁并未施工完成前，各橋梁上的管狀光纖光柵監(jiān)測件分別連接至不同的解調(diào)儀上；當(dāng)相鄰兩個橋梁施工完成并合攏后，相鄰兩個橋梁上的各管狀光纖光柵監(jiān)測件均連接至同一個解調(diào)儀上。

進(jìn)一步地，各管狀光纖光柵監(jiān)測件內(nèi)的所有光纖光柵通過一條光纖連接，且管狀光纖光柵監(jiān)測件的一端設(shè)置有通孔，光纖從通孔穿出后與解調(diào)儀連接。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，在工作人員施工橋墩前，先測量兩個相鄰橋墩之間的距離以確定管狀光纖光柵監(jiān)測件的個數(shù)、起始位置。之后，在橋墩的頂面施工基準(zhǔn)橋梁塊，并以基準(zhǔn)橋梁塊為起點向基準(zhǔn)橋梁塊的兩側(cè)施工連接橋梁塊，同時，沿連接橋梁塊的施工方向順次安裝管狀光纖光柵監(jiān)測件，直至相鄰兩個橋墩上的連接橋梁塊對接上。

在上述過程中，管狀光纖光柵監(jiān)測件不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測基準(zhǔn)橋梁塊及連接橋梁塊的沉降變化(撓度變化)，若發(fā)現(xiàn)異常及時調(diào)整、分析后再繼續(xù)施工。最后，待橋梁整體完成合攏后，管狀光纖光柵監(jiān)測件還能實時監(jiān)測整個橋梁的沉降情況。

本申請中的沉降監(jiān)測方法不僅能夠?qū)蛄菏┕み^程進(jìn)行實時監(jiān)測，還能夠?qū)蠑n后的橋梁進(jìn)行整體沉降的實時監(jiān)測，從而使得采用掛籃施工完成的橋梁的安全性能更高，降低橋梁安全事故發(fā)生的頻率，保障人身安全。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的沉降監(jiān)測方法的實施例的橋梁及橋墩的主視圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的沉降監(jiān)測方法的實施例的管狀光纖光柵監(jiān)測件的透視圖；以及

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的沉降監(jiān)測方法的實施例的套管與固定支架裝配的主視圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、管狀光纖光柵監(jiān)測件；11、光纖光柵；12、安裝管；13、光纖；20、橋墩；30、橋梁；31、基準(zhǔn)橋梁塊；32、連接橋梁塊；40、套管；50、固定支架；60、緊固件。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

需要指出的是，除非另有指明，本申請使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、頂、底”通常是針對附圖所示的方向而言的，或者是針對部件本身在豎直、垂直或重力方向上而言的；同樣地，為便于理解和描述，“內(nèi)、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外，但上述方位詞并不用于限制本發(fā)明。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對掛籃施工的沉降監(jiān)測精度低且不能實時監(jiān)測的問題，本發(fā)明提供了一種用于掛籃施工的沉降監(jiān)測方法。

如圖1和圖2所示，本實施例的沉降監(jiān)測方法包括加工多個管狀光纖光柵監(jiān)測件10。其中，各管狀光纖光柵監(jiān)測件10均具有多個光纖光柵11，且光纖光柵11與解調(diào)儀連接。多個橋墩20施工完成后，根據(jù)相鄰兩個橋墩20之間的距離，確定相鄰兩個橋墩20之間使用的管狀光纖光柵監(jiān)測件10的個數(shù)；在各橋墩20的頂面施工基準(zhǔn)橋梁塊31，以基準(zhǔn)橋梁塊31為起點，向基準(zhǔn)橋梁塊31的兩側(cè)施工連接橋梁塊32，位于橋墩20同一側(cè)的多個連接橋梁塊32構(gòu)成橋梁30。施工連接橋梁塊32的同時，以基準(zhǔn)橋梁塊31為起點，沿連接橋梁塊32的施工方向順次安裝管狀光纖光柵監(jiān)測件10，直至相鄰兩個橋墩20上的連接橋梁塊32對接上，且由相鄰兩個橋墩20出發(fā)的管狀光纖光柵監(jiān)測件10對接上為止。在上述過程中，各橋梁30的沉降情況由其上的多個管狀光纖光柵監(jiān)測件10監(jiān)測得出，且施工關(guān)于橋墩20對稱的連接橋梁塊32時，根據(jù)橋墩20一側(cè)的橋梁30的沉降值ω1和另一側(cè)橋梁30的沉降值ω2的情況及時分析原因、調(diào)整后再施工。

在本實施例中的沉降監(jiān)測方法中，以橋墩20上的基準(zhǔn)橋梁塊31為起點，向基準(zhǔn)橋梁塊31的兩側(cè)施工連接橋梁塊32，并最終形成橋梁30。因此，橋梁30關(guān)于橋墩20對稱。

應(yīng)用本實施例的技術(shù)方案，在工作人員施工橋墩20前，先測量兩個相鄰橋墩20之間的距離以確定管狀光纖光柵監(jiān)測件10的個數(shù)、起始位置。之后，在橋墩20的頂面施工基準(zhǔn)橋梁塊31，并以基準(zhǔn)橋梁塊31為起點向基準(zhǔn)橋梁塊31的兩側(cè)施工連接橋梁塊32，同時，沿連接橋梁塊32的施工方向順次安裝管狀光纖光柵監(jiān)測件10，直至相鄰兩個橋墩20上的連接橋梁塊32對接上。

在上述過程中，管狀光纖光柵監(jiān)測件10不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測基準(zhǔn)橋梁塊31及連接橋梁塊32的沉降變化(撓度變化)，若發(fā)現(xiàn)異常及時調(diào)整、分析后再繼續(xù)施工。最后，待橋梁30整體完成合攏后，管狀光纖光柵監(jiān)測件10還能實時監(jiān)測整個橋梁30的沉降情況。

這樣，在施工過程中，當(dāng)解調(diào)儀監(jiān)測到橋墩20兩側(cè)出現(xiàn)不平衡情況，則根據(jù)一側(cè)橋梁30的沉降值ω1和另一側(cè)橋梁30的沉降值ω2的情況及時分析原因、調(diào)整后再施工。

本實施例中的沉降監(jiān)測方法不僅能夠?qū)蛄?0施工過程進(jìn)行實時監(jiān)測，還能夠?qū)蠑n后的橋梁30進(jìn)行整體沉降的實時監(jiān)測，從而使得采用掛籃施工完成的橋梁30的安全性能更高，降低橋梁30安全事故發(fā)生的頻率，保障人身安全。

在工程施工中常會出現(xiàn)不平衡施工的情況，導(dǎo)致不平衡施工的原因如下：

1、混凝土的不平衡灌注；

2、施工人員、施工機(jī)具、施工材料堆放的不平衡；

3、掛籃走行的不平衡；

4、外界因素風(fēng)荷載的影響這些因素相加會產(chǎn)生數(shù)千噸的平衡彎矩。

為了能夠防止本實施例中的橋梁30發(fā)生不平衡施工，現(xiàn)對其施工過程進(jìn)行實時監(jiān)控，實時觀測橋梁30的撓度變化情況，若發(fā)現(xiàn)異常及時調(diào)整、分析后再繼續(xù)施工。

如圖2所示，在本實施例的沉降監(jiān)測方法中，各管狀光纖光柵監(jiān)測件10均包括安裝管12及光纖光柵11。其中，光纖光柵11為四個且設(shè)置在安裝管12的內(nèi)表面上。以橋梁30為參照，四個光纖光柵11兩兩一組分別位于安裝管12的上下兩側(cè)，且同組內(nèi)的兩個光纖光柵11沿安裝管12的軸向間隔設(shè)置?？蛇x地，光纖光柵11與安裝管12粘結(jié)連接。經(jīng)過上述方法封裝后的管狀光纖光柵監(jiān)測件10可進(jìn)行大量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，適合運輸、安裝和拆卸。

可選地，安裝管12為圓管。上述結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，容易施工。

需要說明的是，安裝管12的結(jié)構(gòu)不限于此?？蛇x地，安裝管12可以為其他形狀，如橢圓管、矩形管等。此外，根據(jù)相鄰兩個橋墩20之間的距離可以更改安裝管12的長度。同時，安裝管12的材質(zhì)及壁厚也可以根據(jù)實際工況進(jìn)行調(diào)整。

如圖2所示，在本實施例的沉降監(jiān)測方法中，兩組光纖光柵11在安裝管12的軸向上位置相同，即不同組的光纖光柵11在安裝管12的上下兩側(cè)一一對應(yīng)設(shè)置。上述設(shè)置能夠消除安裝管12的軸向載荷和溫度作用對監(jiān)測結(jié)果的影響。

如圖2所示，在本實施例的沉降監(jiān)測方法中，同組內(nèi)的兩個光纖光柵11之間的距離a等于安裝管12的長度l的二分之一。同組內(nèi)的兩個光纖光柵11分別至安裝管12兩端的距離b相等，則距離b等于安裝管12的長度l的四分之一。上述設(shè)置使得光纖光柵11對安裝管12的應(yīng)變測量更加精確、準(zhǔn)確，從而提高管狀光纖光柵監(jiān)測件10對基準(zhǔn)橋梁塊31及連接橋梁塊32，甚至橋梁30的沉降監(jiān)測的準(zhǔn)確性、精確性。

在本實施例中的沉降監(jiān)測方法中，相鄰兩個橋墩20的距離等于使用的多個管狀光纖光柵監(jiān)測件10的長度之和。上述設(shè)置不僅能夠確保管狀光纖光柵監(jiān)測件10對橋墩20上所有的基準(zhǔn)橋梁塊31及連接橋梁塊32進(jìn)行實時沉降監(jiān)測，還不會浪費管狀光纖光柵監(jiān)測件10，從而使得管狀光纖光柵監(jiān)測件10得到合理使用。

在本實施例的沉降監(jiān)測方法中，相鄰兩個管狀光纖光柵監(jiān)測件10之間通過套管40連接，且套管40固定在橋梁30上。具體地，采用套管40將相鄰兩個管狀光纖光柵監(jiān)測件10連接，之后再將套管40固定在橋梁30上。上述設(shè)置不僅實現(xiàn)了兩個管狀光纖光柵監(jiān)測件10之間的連接，還能夠?qū)⒐軤罟饫w光柵監(jiān)測件10與橋梁30的固定連接。同時，上述結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，容易裝配。

具體地，一個管狀光纖光柵監(jiān)測件10的一端與相鄰的另一個管狀光纖光柵監(jiān)測件10的一端均伸入至套管40內(nèi)，之后通過套管40外周上設(shè)置的緊固螺栓對套管40進(jìn)行緊縮，從而將相鄰兩個管狀光纖光柵監(jiān)測件10連接在一起。

如圖1至圖3所示，在本實施例的沉降監(jiān)測方法中，在施工連接橋梁塊32的同時，根據(jù)管狀光纖光柵監(jiān)測件10的長度確定固定支架50的位置，通過緊固件60將固定支架50固定在橋梁30上，并在固定支架50上安裝套管40，以將相鄰兩個管狀光纖光柵監(jiān)測件10連接。具體地，固定支架50上設(shè)置有供緊固件60穿設(shè)的通孔。

可選地，緊固件60為膨脹螺絲。

具體地，先將相鄰兩個管狀光纖光柵監(jiān)測件10之間通過套管40連接，并在橋梁30上根據(jù)安裝管12的長度打膨脹螺絲，套管40安裝在固定支架50上，之后再將膨脹螺絲穿設(shè)過固定支架50上的通孔，從而實現(xiàn)固定支架50與橋梁30的固定連接。

在本實施例的沉降監(jiān)測方法中，在工作人員完成各個橋梁30的基準(zhǔn)橋梁塊31的施工后，且相鄰兩個橋梁30并未施工完成前，在基準(zhǔn)橋梁塊31上安裝管狀光纖光柵監(jiān)測件10并將管狀光纖光柵監(jiān)測件10內(nèi)的光纖13分別連接至不同的解調(diào)儀。之后，以基準(zhǔn)橋梁塊31為起點，向基準(zhǔn)橋梁塊31的兩側(cè)施工連接橋梁塊32，同時，以基準(zhǔn)橋梁塊31為起點，沿連接橋梁塊32的施工方向順次安裝管狀光纖光柵監(jiān)測件10，相鄰兩個管狀光纖光柵監(jiān)測件10內(nèi)的光纖13通過跳線串聯(lián)，且串聯(lián)后的管狀光纖光柵監(jiān)測件10連接至解調(diào)儀上。實時監(jiān)測相鄰的橋梁30的沉降量，確保施工過程中沉降量在合理范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)相鄰橋梁30的最佳合攏(相鄰橋梁30的頂面平齊)。最終，待相鄰兩個橋墩20上的連接橋梁塊32對接上并完成合攏后，且由相鄰兩個橋墩20出發(fā)的管狀光纖光柵監(jiān)測件10對接上，將所有串聯(lián)后的管狀光纖光柵監(jiān)測件10連接至同一解調(diào)儀上，從而對整個橋梁30的沉降進(jìn)行實時監(jiān)測。

如圖2所示，在本實施例的沉降監(jiān)測方法中，各管狀光纖光柵監(jiān)測件10內(nèi)的所有光纖光柵11通過一條光纖13連接，且管狀光纖光柵監(jiān)測件10的一端設(shè)置有通孔，光纖13從通孔穿出后與解調(diào)儀連接?？蛇x地，在基準(zhǔn)橋梁塊31上安裝的管狀光纖光柵監(jiān)測件10的一端設(shè)置通孔。

具體地，管狀光纖光柵監(jiān)測件10內(nèi)的各光纖光柵11與光纖13采用熔接且多個光纖光柵11之間首尾連接，且所有光纖光柵11通過一條光纖13連接，實現(xiàn)對四個光纖光柵11的同時監(jiān)測，由于四個光纖光柵11位于同一根光纖13上，所以各個光纖光柵11的固有波長必須不同，波長差值在5nm以上。之后，在安裝管12的外側(cè)標(biāo)記光纖光柵11粘貼位置并標(biāo)記光纖光柵11的固有波長。

需要說明的是，光纖光柵11與光纖13也可以為一體結(jié)構(gòu)，即在光纖13上刻寫出光纖光柵11。上述結(jié)構(gòu)能夠提高光纖光柵11的監(jiān)測精度，使得管狀光纖光柵監(jiān)測件10的加工更加快捷。

具體地，管狀光纖光柵監(jiān)測件10的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過光纖13連接至解調(diào)儀，之后通過無線網(wǎng)或gprs將數(shù)據(jù)傳輸至計算機(jī)，計算機(jī)對解調(diào)儀上的數(shù)值進(jìn)行進(jìn)一步分析，從而實時監(jiān)測已安裝管狀光纖光柵監(jiān)測件10的橋梁30的沉降變化。

從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

在工作人員施工橋墩前，先測量兩個相鄰橋墩之間的距離以確定管狀光纖光柵監(jiān)測件的個數(shù)、起始位置。之后，在橋墩的頂面施工基準(zhǔn)橋梁塊，并以基準(zhǔn)橋梁塊為起點向基準(zhǔn)橋梁塊的兩側(cè)施工連接橋梁塊，同時，沿連接橋梁塊的施工方向順次安裝管狀光纖光柵監(jiān)測件，直至相鄰兩個橋墩上的連接橋梁塊對接上。

在上述過程中，管狀光纖光柵監(jiān)測件不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測基準(zhǔn)橋梁塊及連接橋梁塊的沉降變化(撓度變化)，若發(fā)現(xiàn)異常及時調(diào)整、分析后再繼續(xù)施工。待多個橋梁分別施工完成后，還能夠監(jiān)測相鄰橋梁之間的沉降值關(guān)系，從而確定需要進(jìn)行配重的橋梁。最后，待橋梁整體完成合攏后，管狀光纖光柵監(jiān)測件還能實時監(jiān)測整個橋梁的沉降情況。

本申請中的沉降監(jiān)測方法不僅能夠?qū)蛄菏┕み^程進(jìn)行實時監(jiān)測，還能夠?qū)蠑n后的橋梁進(jìn)行整體沉降的實時監(jiān)測，從而使得采用掛籃施工完成的橋梁的安全性能更高，降低橋梁安全事故發(fā)生的頻率，保障人身安全。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。