(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110455255 A(43)申请公布日 2019.11.15
(21)申请号 201910349911.8(22)申请日 2019.04.28
(71)申请人 中铁四局集团第五工程有限公司
地址 332000 江西省九江市濂溪区长虹大
道968号
申请人 中铁四局集团有限公司
(72)发明人 朱家焕 周海峰 丁得志 李定有
上武超 夏梓桐 李润田 刘志峰 李丹 高佳伟 (74)专利代理机构 合肥天明专利事务所(普通
合伙) 34115
代理人 韩燕 金凯(51)Int.Cl.
G01C 5/00(2006.01)G01B 5/30(2006.01)
权利要求书2页 说明书4页 附图1页
(54)发明名称
一种满堂支架预压沉降监测装置及监测方法
(57)摘要
本发明公开了一种满堂支架预压沉降监测装置及监测方法，预压沉降监测装置包括有倒U形钢板、螺杆、吊绳、吊锤、钢板垫片、固定于钢板垫片上的上百分表和下百分表，倒U形钢板的水平部分架设于支架顶托上，螺杆的内端水平穿过倒U形钢板竖直部分的螺纹孔并伸入到倒U形钢板的两竖直部分之间，螺杆通过螺帽锁紧于倒U形钢板的竖直部分上，吊绳的顶端连接于螺杆的外端上，吊绳的底端连接有吊锤，钢板垫片位于吊锤的正下方，上百分表的测量杆竖直指向吊锤且其测量头与吊锤挤压接触，下百分表的测量杆竖直指向支架底座且其测量头与支架底座挤压接触。本发明有效解决满堂支架预压变形监测受天气、场地、人为因素影响大，监测数据不准确和不精确的问题。
CN 110455255 ACN 110455255 A
权 利 要 求 书
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1.一种满堂支架预压沉降监测装置，其特征在于：包括有倒U形钢板、螺杆、吊绳、吊锤、钢板垫片、固定于钢板垫片上的上百分表和下百分表，所述的倒U形钢板的水平部分架设于支架顶托上，倒U形钢板的其中一竖直部分上设置有螺纹孔，所述的螺杆的内端水平穿过螺纹孔并伸入到倒U形钢板的两竖直部分之间，螺杆通过螺帽锁紧于倒U形钢板的竖直部分上，所述的吊绳的顶端连接于螺杆的外端上，吊绳的底端连接有吊锤，所述的钢板垫片位于吊锤的正下方，上百分表的测量杆竖直指向吊锤且其测量头与吊锤挤压接触，下百分表位于支架底座的正上方，下百分表的测量杆竖直指向支架底座且其测量头与支架底座挤压接触。
2.根据权要求1所述的一种满堂支架预压沉降监测装置，其特征在于：所述的倒U形钢板的水平部分架设于支架顶托上并通过支架顶托上主龙骨挤压固，即倒U形钢板的水平部分夹设固定于支架顶托和主龙骨之间。
3.根据权要求1所述的一种满堂支架预压沉降监测装置，其特征在于：所述的倒U形钢板的两竖直部分分别紧靠支架顶托的两端。
4.根据权要求1所述的一种满堂支架预压沉降监测装置，其特征在于：所述的钢板垫片位于支架立杆的侧方，钢板垫片上固定连接有上百分表托架和下百分表托架，上百分表托架竖直朝向吊锤，上百分表固定于上百分表托架上，下百分表托架的一端固定连接于钢板垫片上，下百分表托架的另一端伸向支架立杆，所述的下百分表固定于下百分表托架的另一端上且位于支架底座的正上方。
5.根据权要求4所述的一种满堂支架预压沉降监测装置，其特征在于：所述的上百分表托架和下百分表托架均通过磁性底座吸附固定于钢板垫片上，上百分表托架和下百分表托架均为长度可调托架。
6.根据权要求4所述的一种满堂支架预压沉降监测装置，其特征在于：所述的下百分表邻近于支架立杆的轴心。
7.一种满堂支架预压沉降监测方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：（1）、地基处理及垫层浇筑：根据梁体实际边缘位置再加宽1m，对预压地基边线进行放样标记，进行地基预压，地基预压合格后进行垫层浇筑和保养，待垫层砼达到其强度要求；（2）、支架搭设：对支架立杆的四周边线点进行放样标注，量取好支架的平面横纵布距，并使用墨线弹出支架搭设的单元网格，根据已标记的单元网格及竖向步距搭设支架；（3）、监测控制点布置：当结构跨径不超过40m时，沿结构的纵向每隔1/4跨径应布置一个观测断面；当结构跨径大于40m时，纵向相邻观测断面之间的距离不大于10m；每个观测断面上的监测点应不少于5个，且对称布置；每个观测断面上的每组监测点在支架顶部和支架底部对应位置上布设，并在监测点处的支架顶部和底部进行标记；（4）、监测装置安装：在监测点处的支架顶托上放置倒U型钢板，并及时搭设主龙骨，倒U型钢板夹紧固定于支架顶托和主龙骨之间，然后将螺杆固定在倒U型钢板的螺纹孔中，根据螺杆和地面的高度，量好吊绳长度，将吊绳顶端连接于螺杆上，吊绳底端连接吊锤；（5）、分配梁和模板安装：按支架及模板搭设的施工方案要求，安装好主龙骨、次龙骨及模板；（6）、百分表安装及调试：在吊锤正下方固定钢板垫片，上百分表托架和下百分表托架均固定连接于钢板垫片上，将上百分表固定在上百分表托架上，上百分表的测量杆竖直指
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CN 110455255 A
权 利 要 求 书
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向吊锤且其测量头与吊锤挤压接触，调整上百分表托架使上百分表产生一个较小的初始度数x1，并记录，在同一块钢板垫片上再设立下百分表托架，下百分表固定于下百分表托架上且位于支架底座的正上方，下百分表的测量杆竖直指向支架底座且其测量头与支架底座挤压接触，调整下百分表托架使下百分表产生一个最大的初始读数并记录y1；（7）、预压加载及沉降观测：从结构纵向跨中开始向支点处、结构中心线向两侧进行对称布置荷载，依次分级加载的荷载直至荷载量达到100%，每级加载完成后，每间隔12h对支架沉降量进行监测；分级加载过程中，当上百分表的读数差和下百分表的读数差两者的差值连续2次平均值均小于2mm时，方可继续加载，加载后间隔24h测点读数；根据上百分表的读数差和下百分表读数差的差值计算支架沉降差，支架沉降差等于(xi-xi-1)-(yi-1-yi)，支架预压完成的累计沉降量等于（xi-x1）-（y1-yi）， xi为荷载量达到100%时上百分表的读数，yi为荷载量达到100%时下百分表的读数；（8）、卸载及监测：对荷载预压块进行一次性卸载，卸载6个小时后进行上百分表和下百分表的读数，计算卸载前后两次沉降差，即支架弹性变形量等于（xi-xi+1）-（yi+1-yi），支架的非弹性变形量即总沉降量等于（xi+1-x1）-（y1-yi+1），，xi+1为卸载后记录上百分表的读数， yi+1为卸载后记录下百分表的读数；（9）、支架调试，根据支架弹性变形量确定支架预拱度，调整支架顶托，确保梁体线型平顺。
8.根据权利要求7所述的一种满堂支架预压沉降监测方法，其特征在于：所述的预压地基边线放样标记后、垫层浇筑前对预压地基进行场地平整及碾压，对不良地质进行地基处理；所述的垫层浇筑时控制浇筑垫层平整度。
9.根据权利要求7所述的一种满堂支架预压沉降监测方法，其特征在于：所述的分级加载的荷载量依次为单元内预压荷载值的60%、80%和100%。
10.根据权利要求7所述的一种满堂支架预压沉降监测方法，其特征在于：当各监测点处所述的支架沉降量平均值小于1mm，连续三次各监测点处支架沉降量平均值累计小于5mm时，支架预压满足要求，记录分级加载的百分表读数，并进行后续支架沉降量的计算。
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说 明 书
一种满堂支架预压沉降监测装置及监测方法
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技术领域
[0001]本发明涉及满堂支架预压变形监测技术领域，具体是一种满堂支架预压沉降监测装置及监测方法。
背景技术
[0002]满堂支架法在桥梁施工中应用广泛，支架预压则是其重要的施工技术环节、通过支架预压，消除支架及地基的非弹性变形，获取弹性变形值，准确的设置支架预拱度，确保梁体线型满足要求，而支架沉降观测监控是确保支架安全和检验支架预压是否合格的重要技术手段，是获取准确支架预拱度，保障桥梁线型符合要求的重要措施。满堂支架预压变形监测技术对桥梁支架施工安全、梁体外观质量起到关键作用。[0003]但目前在满堂支架预压变形监测技术中，传统监测技术利用三等水准测量作业，需要的测量人员专业素质要求较高，水准测量作业受天气因素影响较大，控制点布置和场地地形限制问题，造成测量流程繁琐，常因测量转站、扶水准尺人员及水准后视人员操作不当造成监测数据有误，受人为因素影响较大。发明内容
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种满堂支架预压沉降监测装置及监测方法，有效解决满堂支架预压变形监测受天气、场地、人为因素影响大，监测数据不准确和不精确的问题。
[0005]本发明的技术方案为：
[0006]一种满堂支架预压沉降监测装置，包括有倒U形钢板、螺杆、吊绳、吊锤、钢板垫片、固定于钢板垫片上的上百分表和下百分表，所述的倒U形钢板的水平部分架设于支架顶托上，倒U形钢板的其中一竖直部分上设置有螺纹孔，所述的螺杆的内端水平穿过螺纹孔并伸入到倒U形钢板的两竖直部分之间，螺杆通过螺帽锁紧于倒U形钢板的竖直部分上，所述的吊绳的顶端连接于螺杆的外端上，吊绳的底端连接有吊锤，所述的钢板垫片位于吊锤的正下方，上百分表的测量杆竖直指向吊锤且其测量头与吊锤挤压接触，下百分表位于支架底座的正上方，下百分表的测量杆竖直指向支架底座且其测量头与支架底座挤压接触。
[0007]所述的倒U形钢板的水平部分架设于支架顶托上并通过支架顶托上主龙骨挤压固，即倒U形钢板的水平部分夹设固定于支架顶托和主龙骨之间。[0008]所述的倒U形钢板的两竖直部分分别紧靠支架顶托的两端。[0009]所述的钢板垫片位于支架立杆的侧方，钢板垫片上固定连接有上百分表托架和下百分表托架，上百分表托架竖直朝向吊锤，上百分表固定于上百分表托架上，下百分表托架的一端固定连接于钢板垫片上，下百分表托架的另一端伸向支架立杆，所述的下百分表固定于下百分表托架的另一端上且位于支架底座的正上方。
[0010]所述的上百分表托架和下百分表托架均通过磁性底座吸附固定于钢板垫片上，上百分表托架和下百分表托架均为长度可调托架。
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CN 110455255 A[0011]
说 明 书
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所述的下百分表邻近于支架立杆的轴心。
[0012]一种满堂支架预压沉降监测方法，具体包括有以下步骤：[0013](1)、地基处理及垫层浇筑：根据梁体实际边缘位置再加宽1m，对预压地基边线进行放样标记，进行地基预压，地基预压合格后进行垫层浇筑和保养，待垫层砼达到其强度要求；[0014](2)、支架搭设：对支架立杆的四周边线点进行放样标注，量取好支架的平面横纵布距，并使用墨线弹出支架搭设的单元网格，根据已标记的单元网格及竖向步距搭设支架；[0015](3)、监测控制点布置：当结构跨径不超过40m时，沿结构的纵向每隔 1/4跨径应布置一个观测断面；当结构跨径大于40m时，纵向相邻观测断面之间的距离不大于10m；每个观测断面上的监测点应不少于5个，且对称布置；每个观测断面上的每组监测点在支架顶部和支架底部对应位置上布设，并在监测点处的支架顶部和底部进行标记；[0016](4)、监测装置安装：在监测点处的支架顶托上放置倒U型钢板，并及时搭设主龙骨，倒U型钢板夹紧固定于支架顶托和主龙骨之间，然后将螺杆固定在倒U型钢板的螺纹孔中，根据螺杆和地面的高度，量好吊绳长度，将吊绳顶端连接于螺杆上，吊绳底端连接吊锤；[0017](5)、分配梁和模板安装：按支架及模板搭设的施工方案要求，安装好主龙骨、次龙骨及模板；[0018](6)、百分表安装及调试：在吊锤正下方固定钢板垫片，上百分表托架和下百分表托架均固定连接于钢板垫片上，将上百分表固定在上百分表托架上，上百分表的测量杆竖直指向吊锤且其测量头与吊锤挤压接触，调整上百分表托架使上百分表产生一个较小的初始度数x1，并记录，在同一块钢板垫片上再设立下百分表托架，下百分表固定于下百分表托架上且位于支架底座的正上方，下百分表的测量杆竖直指向支架底座且其测量头与支架底座挤压接触，调整下百分表托架使下百分表产生一个最大的初始读数并记录y1；[0019](7)、预压加载及沉降观测：从结构纵向跨中开始向支点处、结构中心线向两侧进行对称布置荷载，依次分级加载的荷载直至荷载量达到100％，每级加载完成后，每间隔12h对支架沉降量进行监测；分级加载过程中，当上百分表的读数差和下百分表的读数差两者的差值连续2次平均值均小于2mm 时，方可继续加载，加载后间隔24h测点读数；根据上百分表的读数差和下百分表读数差的差值计算支架沉降差，支架沉降差等于(xi-xi-1)-(yi-1-yi)，支架预压完成的累计沉降量等于(xi-x1)-(y1-yi)，xi为荷载量达到100％时上百分表的读数，yi为荷载量达到100％时下百分表的读数；[0020](8)、卸载及监测：对荷载预压块进行一次性卸载，卸载6个小时后进行上百分表和下百分表的读数，计算卸载前后两次沉降差，即支架弹性变形量等于(xi-xi+1)-(yi+1-yi)，支架的非弹性变形量即总沉降量等于(xi+1-x1) -(y1-yi+1)，，xi+1为卸载后记录上百分表的读数，yi+1为卸载后记录下百分表的读数；[0021](9)、支架调试，根据支架弹性变形量确定支架预拱度，调整支架顶托，确保梁体线型平顺。
[0022]所述的预压地基边线放样标记后、垫层浇筑前对预压地基进行场地平整及碾压，对不良地质进行地基处理；所述的垫层浇筑时控制浇筑垫层平整度。[0023]所述的分级加载的荷载量依次为单元内预压荷载值的60％、80％和100％。[0024]当各监测点处所述的支架沉降量平均值小于1mm，连续三次各监测点处支架沉降
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量平均值累计小于5mm时，支架预压满足要求，记录分级加载的百分表读数，并进行后续支架沉降量的计算。
[0025]本发明的优点：
[0026]本发明的满堂支架预压沉降监测装置易于组装搭设，观测操作简单，受场地、天气、人为因素影响较小，不需要高素质的专业测量人员，观测作业效率高，观测数据实时性强，观测数据准确性和精准性高。本发明监测方法操作流程简单，易于实现，适合规范化管理，对施工安全、施工质量、施工标准的提升起到十分重大的效益。附图说明
[0027]图1是本发明各监测点及钢板垫片平面布置图。
[0028]图2是本发明满堂支架预压沉降监测装置的使用结构示意图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0030]见图2，一种满堂支架预压沉降监测装置，包括有倒U形钢板4、螺杆5、吊绳6、吊锤7、钢板垫片8、固定于钢板垫片8上的上百分表11和下百分表12，倒U形钢板4的水平部分架设于支架顶托2上并通过支架顶托2上主龙骨挤压固，即倒U形钢板4的水平部分夹设固定于支架顶托2和主龙骨之间，倒U形钢板4的两竖直部分分别紧靠支架顶托2的两端，倒U形钢板4的其中一竖直部分上设置有螺纹孔，螺杆5的内端水平穿过螺纹孔并伸入到倒U 形钢板4的两竖直部分之间，螺杆5通过螺帽锁紧于倒U形钢板4的竖直部分上，吊绳6的顶端连接于螺杆5的外端上，吊绳6的底端连接有吊锤7，钢板垫片8位于吊锤7的正下方且位于支架立杆1的侧方，钢板垫片8上固定连接有上百分表托架9和下百分表托架10，上百分表托架9竖直朝向吊锤7，上百分表11固定于上百分表托架9上，上百分表11的测量杆竖直指向吊锤7 且其测量头与吊锤7挤压接触，下百分表托架10的一端固定连接于钢板垫片 7上，下百分表托架10的另一端伸向支架立杆1，下百分表12固定于下百分表托架10的另一端上且位于支架底座3的正上方，下百分表12邻近于支架立杆1的轴心，下百分表12的测量杆竖直指向支架底座3且其测量头与支架底座3挤压接触。[0031]其中，上百分表托架9和下百分表托架10均通过磁性底座13吸附固定于钢板垫片7上，上百分表托架9和下百分表托架10均为长度可调托架。[0032]一种满堂支架预压沉降监测方法，具体包括有以下步骤：
（1）、地基处理及垫层浇筑：根据梁体实际边缘位置再加宽1m，对预压地基边线进行放样标记，再对预压地基进行场地平整及加载预压，对不良地质进行地基处理，然后进行垫层浇筑，垫层浇筑时控制浇筑垫层平整度，再对垫层进行保养，待垫层砼达到其强度要求；
（2）、支架搭设：见图1，对支架立杆的四周边线点进行放样标注，量取好支架的平面横纵布距，并使用墨线弹出支架搭设的单元网格，根据已标记的单元网格及竖向步距在分配梁01的交叉处搭设支架02；
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（3）、监测控制点布置：见图1，当结构跨径不超过40m时，沿结构的纵向每隔1/4跨径应布置一个观测断面；当结构跨径大于40m时，纵向相邻观测断面之间的距离不大于10m；每个观测断面上的监测点03应不少于5个，且对称布置；每个观测断面上的每组监测点03在支架顶部和支架底部对应位置上布设，并在监测点03处的支架顶部和底部进行标记；
（4）、监测装置安装：见图2，在监测点处的支架顶托2上放置倒U型钢板4，并及时搭设主龙骨，倒U型钢板4夹紧固定于支架顶托和主龙骨之间，然后将螺杆5固定在倒U型钢板的螺纹孔中，根据螺杆5和地面的高度，量好吊绳6长度，将吊绳6顶端连接于螺杆5上，吊绳6底端连接吊锤7；
（5）、分配梁和模板安装：按支架及模板搭设的施工方案要求，安装好主龙骨、次龙骨及模板；
（6）、百分表安装及调试：见图2，在吊锤7正下方固定钢板垫片8，上百分表托架9和下百分表托架10均固定连接于钢板垫片8上，将上百分表11固定在上百分表托架9上，上百分表11的测量杆竖直指向吊锤7且其测量头与吊锤7挤压接触，调整上百分表托架9使上百分表11产生一个较小的初始度数x1，并记录，在同一块钢板垫片8上再设立下百分表托架10，下百分表12固定于下百分表托架10上且位于支架底座3的正上方，下百分表12的测量杆竖直指向支架底座3且其测量头与支架底座3挤压接触，调整下百分表托架10使下百分表12产生一个最大的初始读数并记录y1；
（7）、预压加载及沉降观测：从结构纵向跨中开始向支点处、结构中心线向两侧进行对称布置荷载，依次分级加载的荷载，分级加载的荷载量依次为单元内预压荷载值的60%、80%和100%，每级加载完成后，每间隔12h对支架沉降量进行监测；分级加载过程中，当上百分表的读数差和下百分表的读数差两者的差值连续2次平均值均小于2mm时，方可继续加载，加载后间隔24h测点读数；各监测点处支架沉降量平均值小于1mm，连续三次各监测点处支架沉降量平均值累计小于5mm时，支架预压满足要求，根据上百分表的读数差和下百分表读数差的差值计算支架沉降差，支架沉降差等于(xi-xi-1)-(yi-1-yi)，支架预压完成的累计沉降量等于（xi-x1）-（y1-yi）。
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说 明 书 附 图
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