实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系及监测方法技术

本发明专利技术公开了一种实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系及监测方法，所述大跨度现浇箱梁模板支撑体系在现有技术上做出了改进，在结构设计符合工程需求的基础上，更易于找寻布设传感器的结构关键点和在结构关键点布设传感器，以实现智能监测的目标，且在不同层结构上可布设同类型的传感器，便于分析各层结构偏差值的累计值，能够科学的反应组合支架局部和整体的受压状态，为施工提供更全面可靠的监测结果。同时，本发明专利技术监测方法易于实施，可通过监测设备及时的向工程人员反馈组合支架各层和整体结构在工程中的状态作为及时预警的可靠依据，以保证施工的安全进行，且相较于传统的常规全站仪、水准仪测量方法，本发明专利技术方法能够节约大量测量人力及设备资源，实现动态监测和智能分析。监测和智能分析。监测和智能分析。

【技术实现步骤摘要】
实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系及监测方法


[0001]本专利技术涉及建筑及土木工程
,具体为一种实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系及监测方法。

技术介绍

[0002]箱梁是桥梁工程中梁的一种，钢筋混凝土结构的箱梁分为预制箱梁和现浇箱梁，现浇箱梁多用于大型连续桥梁，如泸州市二环路北段(千凤路)工程II标段，其包含多座70m、65m、60m的大跨度现浇箱梁，其中弧形箱梁最大支模高度达30m。为实现超高弧形现浇箱梁安全有序施工，大跨度现浇箱梁模板的支撑体系中有较多采用钢管立柱、贝雷梁与满堂支架构成的组合支架的工程。
[0003]针对工程中的大跨度现浇箱梁组合支架，传统模板支撑体系的监测主要分为竖向沉降、水平位移、垂直倾角三大部分，监测方法主要采用全站仪和水准仪进行定点观测记录，监测过程需要持续保持监测设备位于固定的测量点，同时需要测量人员读取并观测数据，在现浇箱梁的长周期施工作业中，难以保证监测数据的准确性和连续性，由于工程体量大，测量设备及测量人力资源有限，传统监测方法不利于在箱梁施工全过程中保证不间断监测。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中的不足，在现有技术的基础上提供一种新型的实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系，以及适用于该支撑体系的监测方法。
[0005]本专利技术提供的技术方案为：
[0006]一种实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系，包括组合支架和监测所述组合支架受压状态的传感器设备，所述组合支架包括底层的钢管立柱支架、中层的贝雷支架和位于上层的盘扣式脚手架，所述传感器设备包括多个测量荷载压力的轴压传感器以及测量挠度数据、倾角数据、沉降数据的位移传感器，其特征在于：
[0007]所述钢管立柱支架包括钢管立柱阵列和铺设在钢管立柱阵列顶面的一层横向摆放的工字钢分配梁，所述工字钢分配梁固定安装在处于同一横排的钢管立柱顶端；用于监测钢管立柱支架挠度数据的位移传感器安装在一个或多个钢管立柱的中部，用于监测钢管立柱支架倾角数据的位移传感器安装在一个或多个钢管立柱的顶端，用于监测钢管立柱支架沉降数据的传感器安装在一个或多个工字钢分配梁的中部；
[0008]所述贝雷支架安装在工字钢分配梁的上方，由自前向后依次铺排的桁架模块组成，所述桁架模块具有呈“日”字形的框架结构，包括前、中、后三条平行的贝雷梁，所述贝雷梁由多个贝雷片依次拼接而成，所述前、中、后三条平行的贝雷梁的两端则各通过一个贝雷片固定连接，且每两个相邻的钢管立柱的上方设置有两个桁架模块，使每个桁架模块的前侧和后侧贝雷梁至少有一侧搭在所述工字钢分配梁上；用于监测贝雷支架挠度数据、沉降数据或倾角数据的位移传感器均布设在竖直方向上位于钢管立柱跨中位置的两桁架模块
的连接处；
[0009]所述盘扣式脚手架包括脚手架架体和底座，所述底座为铺设在贝雷支架顶面的一层横向摆放的工字钢支撑梁，所述脚手架架体包括立杆和连接在立杆之间的横杆，立杆的底端固定在所述工字钢支撑梁上，立杆顶端通过顶紧木方托住箱梁模板；用于监测盘扣式脚手架竖向荷载的轴压传感器替代木方安装在相应立杆与箱梁模板之间，用于监测盘扣式脚手架倾斜数据的位移传感器安装在位于箱梁模板底板下方的一个或多个立杆的上部，用于监测盘扣式脚手架沉降数据的传感器安装在位于箱梁模板底板下方的最上层的一个或多个横杆上。
[0010]在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案包括：
[0011]进一步的，所述立杆的顶端和底端通过U型顶托卡住工字钢支撑梁和木方。
[0012]一种基于如上所述的实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0013]S1.搭建所述组合支架；
[0014]S2.将组合支架的监测区域自下而上划分为钢管立柱支架监测单元、贝雷支架监测单元和盘扣式脚手架监测单元，之后对各监测单元分组布设测点和安装传感器；
[0015]S3.利用无线通信技术建立监测主机与各测点的所有传感器的通信连接，通过监测主机接收各传感器反馈的数据，并计算各测点的偏差值以及各监测区域中同类型传感器数据对应的偏差值的累计值，针对所有偏差值和各类偏差值的累计值分别设置控制值和报警值；
[0016]S4.箱梁的混凝土浇筑过程中，监测主机根据其接收的传感器数据监测组合支架的状态，当任一测点的偏差值或任一类型偏差值的累计值达到报警值时，向相关人员发出报警信号。
[0017]进一步的，在步骤S4混凝土浇筑开始之前，对搭建完成的组合支架进行预压测试，所述预压测试包括以下步骤：
[0018]通过在组合支架上方堆积载荷模拟混凝土浇筑过程，分析堆积过程中该监测区域内的各测点的偏差值以及各类偏差值的累计值，当任一测点的偏差值或任一类型偏差值的累计值达到报警值时，向相关人员发出报警信号。
[0019]进一步的，测量挠度数据的位移传感器为激光挠度仪，测量倾角数据的位移传感器为激光倾角仪，测量沉降数据的位移传感器为拉绳式传感器；
[0020]步骤S2中布设测点和安装传感器的过程如下：
[0021]在位于钢管立柱支架四角的钢管立柱的中部布置A1测点，在A1测点安装第一激光挠度仪，将所述第一激光挠度仪的激光标靶安装在桥梁墩身或硬化地面上，测量钢管立柱的挠度数据；
[0022]在位于钢管立柱支架四角的钢管立柱的顶端布置A2测点，在A2测点安装第一激光倾角仪，将其激光标靶安装在硬化地面上，测量钢管立柱的倾角数据；
[0023]在位于钢管立柱支架最前侧和最后侧的工字钢分配梁的中部分别布设A3测点，在A3测点安装第一拉绳式位移传感器，并将其拉绳的底端连接在硬化地面上，测量工字钢分配梁的沉降数据；
[0024]在贝雷支架处于钢管立柱跨中位置的两桁架模块的连接处布设B1测点，所述B1测
点位于贝雷支架高度方向的中部，在B1测点安装第二激光挠度仪，控制第二激光挠度仪发射水平向激光束，将其对照的激光标靶固定安装在该监测区域内位于贝雷支架最外侧的贝雷梁上，测量贝雷支架的挠度数据；
[0025]在贝雷支架位于钢管立柱跨中位置的两桁架模块的连接处布设B2测点，所述B2测点在贝雷支架的底部，在B2测点安装第二拉绳式位移传感器，并将其拉绳的底端连接在硬化地面上，测量贝雷支架的沉降数据；
[0026]在盘扣式脚手架内，沿着盘扣式脚手架的横向方向，间隔设置多处C测点区域，所述C测点区域均位于箱梁模板底板的下方，在每个C测点区域内安装1个第三激光倾角仪、1个第三拉绳式位移传感器和1个立杆轴力传感器；
[0027]所述第三激光倾角仪安装在立杆的上部，发射水平向的激光束，将其对照的激光标靶安装在桥梁墩身上，测量立杆的倾角数据；
[0028]所述第三拉绳式位移传感器安装在位于箱梁模板底板下方的最上层的横杆上，其拉绳底部与下方的工字钢支撑梁连接，测量盘扣式脚手架的沉降数据；
[0029]所述立杆轴力传感器替代木方安装在立杆顶端与箱梁模板之间，测量立杆的竖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系，包括组合支架和监测所述组合支架受压状态的传感器设备，所述组合支架包括底层的钢管立柱支架(1)、中层的贝雷支架(2)和位于上层的盘扣式脚手架(3)，所述传感器设备包括多个测量荷载压力的轴压传感器以及测量挠度数据、倾角数据、沉降数据的位移传感器，其特征在于：所述钢管立柱支架(1)包括钢管立柱阵列和铺设在钢管立柱阵列顶面的一层横向摆放的工字钢分配梁(17)，所述工字钢分配梁(17)固定安装在处于同一横排的钢管立柱顶端；用于监测钢管立柱支架(1)挠度数据的位移传感器安装在一个或多个钢管立柱的中部，用于监测钢管立柱支架(1)倾角数据的位移传感器安装在一个或多个钢管立柱的顶端，用于监测钢管立柱支架(1)沉降数据的传感器安装在一个或多个工字钢分配梁(17)的中部；所述贝雷支架(2)安装在工字钢分配梁(17)的上方，由自前向后依次铺排的桁架模块组成，所述桁架模块具有呈“日”字形的框架结构，包括前、中、后三条平行的贝雷梁，所述贝雷梁由多个贝雷片(18)依次拼接而成，所述前、中、后三条平行的贝雷梁的两端则各通过一个贝雷片(18)固定连接，且每两个相邻的钢管立柱的上方设置有两个桁架模块，使每个桁架模块的前侧和后侧贝雷梁至少有一侧搭在所述工字钢分配梁(17)上；用于监测贝雷支架(2)挠度数据、沉降数据或倾角数据的位移传感器均布设在竖直方向上位于钢管立柱跨中位置的两桁架模块的连接处；所述盘扣式脚手架(3)包括脚手架架体和底座，所述底座为铺设在贝雷支架(2)顶面的一层横向摆放的工字钢支撑梁(19)，所述脚手架架体包括立杆(302)和连接在立杆(302)之间的横杆(301)，立杆(302)的底端固定在所述工字钢支撑梁(19)上，立杆(302)顶端通过顶紧木方托住箱梁模板(601)；用于监测盘扣式脚手架(3)竖向荷载的轴压传感器替代木方安装在相应立杆(302)与箱梁模板(601)之间，用于监测盘扣式脚手架(3)倾斜数据的位移传感器安装在位于箱梁模板(601)底板下方的一个或多个立杆(302)的上部，用于监测盘扣式脚手架(3)沉降数据的传感器安装(301)在位于箱梁模板(601)底板下方的最上层的一个或多个横杆(301)上。2.根据权利要求1所述的一种实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系，所述立杆(302)的顶端和底端通过U型顶托(303)卡住工字钢支撑梁(19)和木方。3.一种基于如权利要求1或2所述的实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.搭建所述组合支架；S2.将组合支架的监测区域自下而上划分为钢管立柱支架监测单元、贝雷支架监测单元和盘扣式脚手架监测单元，之后对各监测单元分组布设测点和安装传感器；S3.利用无线通信技术建立监测主机与各测点的所有传感器的通信连接，通过监测主机接收各传感器反馈的数据，并计算各测点的偏差值以及各监测单元中同类型传感器数据对应的偏差值的累计值，针对所有偏差值和偏差值的累计值分别设置控制值和报警值；S4.箱梁的混凝土浇筑过程中，监测主机根据其接收的传感器数据监测组合支架的状态，当任一测点的偏差值或任一类型偏差值的累计值达到报警值时，向相关人员发出报警信号。4.根据权利要求3所述的实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系的监测方法，其特征在于，在步骤S4混凝土浇筑开始之前，对搭建完成的组合支架进行预压测试；
所述预压测试包括以下步骤：通过在组合支架上方堆积载荷模拟混凝土浇筑过程，分析堆积过程中该监测区域内的各测点的偏差值以及各类偏差值的累计值，当任一测点的偏差值或任一类型偏差值的累计值达到报警值时，向相关人员发出报警信号。5.根据权利要求3或4所述的实施智能监测的大跨度现浇箱梁模板支撑体系的监测方法，其特征在于，测量挠度数据的位移传感器为激光挠度仪，测量倾角数据的位移传感器为激光倾角仪，测量沉降数据的位移传感器为拉绳式传感器；步骤S2中布设测点和安装传感器的过程如下：在位于钢管立柱支架(1)四角的钢管立柱(12)的中部布置A1测点，在A1...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫会刚，魏岗，陈子豪，董光明，王海朋，王耕，鞠金亮，
申请(专利权)人：中国核工业华兴建设有限公司，
类型：发明
国别省市：