一种挂篮变形测试方法及其测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种挂篮变形测试方法及其测试装置,克服了现有技术存在测量精度不够、对挂篮下侧地理环境要求较高的问题，测试方法中采用6个相同的挂篮变形测试装置(A)；其包括螺母(1)、垫圈(2)、吊环螺栓(3)、2个相同的铜环(4)、钢丝绳(5)与吊环重锤(6)，钢丝绳上端(C)通过铜环(4)与吊环螺栓(3)紧密连接，钢丝绳下端(D)通过第二个铜环(4)与吊环重锤(6)紧密连接；一种挂篮变形测试方法包括步骤如下：1)组装挂篮；2)架设水准仪；3)安装挂篮变形监测装置(A)；4)挂篮预压前S1刻度线处高程读数；5)挂篮预压后S2刻度线处高程读数；6)挂篮卸载后S3刻度线处高程读数；7)确定挂篮的变形。7)确定挂篮的变形。7)确定挂篮的变形。

【技术实现步骤摘要】
一种挂篮变形测试方法及其测试装置


[0001]本专利技术涉及一种混凝土桥梁悬臂浇筑施工监测方法，更确切地说，本专利技术涉及一种混凝土桥梁悬臂浇筑施工过程中挂篮变形测试方法及其测试装置。

技术介绍

[0002]悬臂浇筑施工法指的是在桥墩两侧设置工作平台，平衡的逐段向跨中悬臂浇筑水泥混凝土梁体，并逐段施加预应力的施工方法。悬臂浇筑施工法中涉及到的主要设备是一对能行走的挂篮，挂篮在已经张拉锚固并与墩身连成整体的梁段上移动，绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、施加预应力都在挂篮上进行，完成当前节段施工后，挂篮对称向前悬臂浇筑施工，直至跨中合拢。为了确保桥梁在每跨跨中合拢后线型平顺、内力分布均匀，在桥梁悬臂浇筑施工过程中的监测便显得尤为重要。所谓施工监测，便是通过有限元软件对整个桥梁的施工过程进行模拟计算，得出桥梁在悬臂浇筑施工过程中每一节段的施工累计变形，然后根据在桥梁悬臂浇筑施工现场得到的挂篮经过荷载预压前后的模板实际变形，即可通过相关计算得到桥梁在悬臂浇筑施工过程中每一节段的立模标高。立模标高便是指桥梁浇筑前的挂篮模板所处高程，桥梁悬臂浇筑施工过程中监测的重点便是每一节段的立模标高。所谓挂篮预压便是利用沙袋、水箱等对挂篮进行等效荷载预压来取得挂篮的弹性变形与荷载的线性关系，消除挂篮的非弹性变形，挂篮在预压前后其模板变形的测试是桥梁悬臂浇筑施工监测中的重点。
[0003]现有的挂篮模板在荷载预压前后的变形测试方法主要有以下几种：
[0004]一.全站仪棱镜观测法
[0005]所需仪器为高精度的全站仪、三脚架、全站仪棱镜及对中杆。所谓全站仪即全站型电子测距仪，全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。全站仪的工作原理是全站仪发射出红外线，经过全站仪棱镜的反射，经全站仪接受并通过其内部的电子元件进行计算，达到测距、测角的目的。测试挂篮模板预压前后的高程时，需先挑选一处视野开阔、地面坚实的架设点，在架设点上稳定架设好三脚架，然后将全站仪安装在三角架上并对全站仪进行对中、整平操作。将全站仪棱镜安装在对中杆上，对中杆上自带水准泡，将一个安有全站仪棱镜的对中杆放置在已知高程坐标的控制点处，操作人员扶住对中杆使得对中杆底部抵在控制点处，并通过观察对中杆上的水准泡保持对中杆呈竖直状态。将另一全站仪棱镜安装在对中杆上，然后将对中杆底部抵在将要测试变形的挂篮模板处。全站仪调整水平、两个对中杆都呈竖直状态后，用全站仪分别观测对中杆上的全站仪棱镜，并记录全站仪上观测的数据，即可通过三角高程测量原理计算出预压前后挂篮待测模板处的高程。
[0006]此方法存在的问题为：通过全站仪进行观测时，都需要人工调整全站仪的细准焦螺旋，使目镜中的十字丝对准全站仪棱镜中央，然后进行读数，此观测方法无法保证挂篮预压前后全站仪目镜中的十字丝均对准全站仪棱镜中心的同一位置。且全站仪与全站仪棱镜之间的水平距离越远，其产生的误差便越大。其次就是全站仪与全站仪棱镜之间的竖直夹
角越大，测试结果的误差便越大。
[0007]二.钢尺传递观测法
[0008]所需仪器为钢卷尺、水准仪、带有水准泡的塔尺及三角架。使用水准仪进行水准测量的原理为：水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有刻度的塔尺，直接测定地面上两点间的高差,然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程。在测量挂篮模板高程时，首先应用塔尺及水准仪通过闭合水准路线法，将已知高程控制点处的高程引至挂篮模板待测点的下方，标记并记录此点处的高程并将此点命名为临时高程控制点。在进行挂篮模板高程测试时，操作人员将钢卷尺起始端(0刻度端)按在挂篮模板待测试处，然后将钢卷尺向下方抛出，钢卷尺抛出端接近地面或施工便桥桥面上方时，由另一操作人员接住钢卷尺抛出端且竖直向下拉动钢卷尺抛出端使钢卷尺的起始端与抛出端中间部分的钢尺保持紧绷竖直状态。待钢卷尺中间部分的尺身绷紧稳定且保持竖直状态后，由操作人员将带有水准泡的塔尺树立在临时高程控制点上，并保持塔尺呈竖直状态。将三脚架架设在可同时观测到钢卷尺尺身上的刻度及临时高程控制点上塔尺上的刻度的坚实地面处，然后对水准仪进行整平操作。水准仪整平后，调整水准仪的观测方向，分别读出塔尺尺身上及钢卷尺尺身上水准仪十字丝对应的刻度，然后通过水准测量原理，便可得到挂篮模板待测点处的高程。
[0009]此测试方法存在的问题为：无法准确的保证钢卷尺中间部分的尺身处于竖直状态。若钢卷尺中间部分的尺身由于操作人员或者天气原因使得其尺身呈弧形状态，而非竖直状态，则会产生较大的误差。且在多风天气，钢卷尺尺身部分在风的作用下无法保持稳定，会给观测带来较大的干扰及误差。
[0010]三.千分表测量法
[0011]所需仪器为千分表、钢丝绳、铜环、重锤、钢丝绳固定装置及千分表固定装置。此测试方法测试过程为：确定挂篮模板待测位置；用胶水将钢丝绳固定装置粘贴在模板待测位置；通过铜环将钢丝绳与钢丝绳固定装置连接；将钢丝绳另一端下放至地面附近，通过铜环将钢丝绳与重锤连接；将千分表固定装置放置在重锤下方，调整重锤高度使重锤坐落在千分表上；记录预压前后千分表转过的圈数。
[0012]此方法存在的问题为：若挂篮下方地理环境不良时，如挂篮下方为水域、施工便桥或交通要道时，此测试方法便无法实施。具体为：挂篮下方为水域时无法架设千分表固定装置；挂篮下方为施工便桥时挂篮预压前后施工便桥的晃动会对测试结果的干扰较大；挂篮下方为交通要道时，无法长时间封闭道理，即使封闭了道路，来往的密集车辆也会干扰测试的精度。

技术实现思路

[0013]本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的测量精度不够、对挂篮下方地理环境要求较高的问题，提出了一种挂篮变形测试方法及其测试装置。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的：所述的一种挂篮变形测试方法包括步骤如下：
[0015]1)组装挂篮；
[0016]2)架设水准仪；
[0017]3)安装挂篮变形测试装置；
[0018]4)挂篮预压前S1刻度线处高程读数；
[0019]5)挂篮预压后S2刻度线处高程读数；
[0020]6)挂篮卸载后S3刻度线处高程读数；
[0021]7)确定挂篮的变形。
[0022]技术方案中所述的组装挂篮是指：
[0023]1)安装走行轨道：
[0024]走行轨道共两组，每组2根，在0#块箱梁的顶板上铺设走行轨道垫梁，相邻两走行轨道垫梁之间沿纵桥向等间距，走行轨道垫梁垂直于0#块箱梁的腹板，走行轨道铺设在走行轨道垫梁之上，走行轨道垂直于轨道垫梁，走行轨道与0#块箱梁顶板之间通过精轧螺纹钢及与精轧螺纹钢配套的垫圈、螺母进行连接；
[0025]2)安装主桁架：
[0026]所述的主桁架共两组，每组2片，主桁架吊装至走行轨道上并通过反扣轮组坐落在走行轨道之上，主桁架与走行轨道之间为滚动连接；
[0027]3)安装后吊杆：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挂篮变形测试方法,其特征在于，所述的一种挂篮变形测试方法包括步骤如下：1)组装挂篮；2)架设水准仪；3)安装挂篮变形测试装置(A)；4)挂篮预压前S1刻度线处高程读数；5)挂篮预压后S2刻度线处高程读数；6)挂篮卸载后S3刻度线处高程读数；7)确定挂篮的变形。2.按照权利要求1所述的一种挂篮变形测试方法,其特征在于，所述的组装挂篮是指：1)安装走行轨道：走行轨道(15)共两组，每组2根，在0#块箱梁(16)的顶板上铺设走行轨道垫梁，相邻两走行轨道垫梁之间沿纵桥向等间距，走行轨道垫梁垂直于0#块箱梁(16)的腹板，走行轨道(15)铺设在走行轨道垫梁之上，走行轨道(15)垂直于轨道垫梁，走行轨道(15)与0#块箱梁(16)顶板之间通过精轧螺纹钢及与精轧螺纹钢配套的垫圈、螺母进行连接；2)安装主桁架：所述的主桁架(14)共两组，每组2片，主桁架(14)吊装至走行轨道(15)上并通过反扣轮组坐落在走行轨道(15)之上，主桁架(14)与走行轨道(15)之间为滚动连接；3)安装后吊杆：后吊杆(12)共两组，左、右两侧各一组，每组2根，每组的2根后吊杆(12)沿横桥向关于纵桥向轴线对称分布，2根结构相同的后吊杆(12)的上端通过垫圈与螺母固定在0#块箱梁(16)一侧顶板上，2根结构相同的后吊杆(12)的下端与后下横梁(10)的两端通过垫圈及螺母固定连接，2根结构相同的后吊杆(12)的回转轴线与0#块箱梁(16)的顶板垂直；4)安装后下横梁：所述的后下横梁(10)共有2根，左、右两侧各一根；后吊杆(12)插入后下横梁(10)两端的通孔中，后吊杆(12)从下横梁(10)两端向下的伸出端采用带孔钢板及与精轧螺纹钢配套螺母和后下横梁(10)进行连接，后下横梁(10)呈水平状态，后下横梁(10)垂直于桥梁的纵向；5)安装前上横梁：所述的前上横梁(13)共有2根，左右两侧挂篮各1根，将前上横梁(13)吊装至2片的主桁架(14)中上端的水平的1号预制钢梁上面，前上横梁(13)垂直于同一侧2片主桁架(14)，前上横梁(13)与2片主桁架(14)接触处为焊接连接；6)安装前吊杆：所述的前吊杆(11)共有2组，左右两侧各一组，每组共4根；前吊杆(11)自下而上地插入前上横梁(13)上的通孔中，前吊杆(11)从前上横梁(13)通孔中的伸出端通过带孔钢板及与精轧螺纹钢配套螺母和前上横梁(13)进行连接，前吊杆(11)呈竖直状态，前吊杆(11)沿横桥向处于同一直线上，前吊杆(11)的下端处在同一高度上，前吊杆(11)的下端与前下横梁(9)连接在一起；7)安装前下横梁：所述的前下横梁(9)共有2根，左右两侧各一根；将前下横梁(9)吊装至前吊杆(11)的正
下方，然后将前吊杆(11)自上而下地插入前下横梁(9)上的通孔中，从前下横梁(9)通孔中的伸出端通过带孔钢板及与精轧螺纹钢配套螺母和前下横梁(9)进行连接，前下横梁(9)呈水平状态，前下横梁(9)处在前上横梁(13)的正下方，前下横梁(9)与前上横梁(13)平行，前下横梁(9)与后下横梁(10)相互平行，前下横梁(9)与后下横梁(10)的两端分别对齐，前下横梁(9)高于后下横梁(10)，其高差与其水平间距之比即为当前浇筑节段的挂篮底模板(7)的坡度；8)安装底板纵梁：所述的底板纵梁(8)共两组，左右两侧各一组，每组共9根；底板纵梁(8)逐根地安装在前下横梁(9)与后下横梁(10)的上面，底板纵梁(8)沿纵桥向布置，底板纵梁(8)和前下横梁(9)与后下横梁(10)相互垂直，每侧的9根底板纵梁(8)的横桥向间距按照腹板下方间距为30cm，其余位置间距为50cm布置；同侧的底板纵梁(8)处在同一平面内且底板纵梁(8)的纵桥向的前后端分别处在同一直线上；底板纵梁(8)通过焊接方式和前下横梁(9)与后下横梁(10)连接；9)安装挂篮底模板：所述的挂篮底模板(7)共两块，左右两侧各1块；挂篮底模板(7)安装在底板纵梁(8)上，使挂篮底模板(7)的纵向与桥梁纵向同向，挂篮底模板(7)的宽度与0#块箱梁(16)的底板宽度边界对齐，采用焊接方式将挂篮底模板(7)与底板纵梁(8)连接；10)安装挂篮侧模板：所述的挂篮侧模板共两组，左右侧各一组，每组共2片；挂篮侧模板采用的钢板的厚度与挂篮底模板(7)相同，挂篮侧模板的纵桥向长度和挂篮底模板(7)纵桥向长度也相同，安装完毕的挂篮侧模板紧紧贴合桥梁的腹板外侧及翼缘板外侧，桥墩(17)同一侧的1片挂篮底模板(7)与2片挂篮侧模板焊接在一起。3.按照权利要求1所述的一种挂篮变形测试方法,其特征在于，所述的架设水准仪是指：1)设置临时水准控制点将国家高程控制点已知高程引至施工现场附近并标记其为临时水准控制点，需专业测量队伍根据水准测量原理进行操作，临时水准控制点处需视野开阔并可观测桥梁整体施工；2)架设水准仪将带有水准泡的塔尺竖直地立于临时水准控制点上，人工调整塔尺至塔尺上的水准泡居中呈居中状态；选一视野开阔可同时观测到塔尺及挂篮的坚实地面，将三脚架稳定立于地面上，调整三脚架至稳定，将型号为徕卡NAK2的水准仪安装在三脚架上并对水准仪进行调平。4.按照权利要求1所述的一种挂篮变形测试方法,其特征在于，所述的安装挂篮变形测试装置(A)是指：1)在挂篮底模板待监测位置钻孔：首先需确定挂篮底模板(7)上的待测点；待测点位选取完毕后，在挂篮底模板(7)的待测位置钻孔，钻孔的直径大于吊环螺栓(3)螺杆直径1～5mm，小于吊环螺栓(3)的螺栓头直径,使得吊环螺栓(3)的螺杆可自下而上
地插入并留在钻孔中；2)安装吊环螺栓：将吊环螺栓(3)的螺杆自下而上地插入挂篮底模板(7)上的待测位置的钻孔中，垫圈(2)套装在吊环螺栓(3)的伸出挂篮底模板(7)的螺杆上，再将与吊环螺栓(3)配套的螺母(1)套装在伸出垫圈(2)的吊环螺栓(3)的螺杆上，拧动螺母(1)至吊环螺栓(3)与挂篮底模板(7)之间紧密连接；3)将钢丝绳上端与吊环螺栓连接：将钢丝绳上端(C)自下而上依次穿过铜环(4)及吊环螺栓(3)上的吊环内孔后，钢丝绳上端(C)自上而下地再次穿过铜环(4)的内孔，当穿过铜环(4)的钢丝绳上端(C)的长度超出铜环(4)下缘1～5cm时，用钳子捏扁铜环(4)，使铜环(4)与其内部的钢丝绳(5)之间紧固而不发生相对滑动；4...

【专利技术属性】
技术研发人员：程永春，李安平，张禹维，赵文硕，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：