位移傳感器控制調(diào)直鋼管樁施工工藝控制

摘 要：隨著城市建設(shè)、地下空間工程、基坑工程作業(yè)的發(fā)展及需要，在工程中對施工精度的要求越來越高，鋼管樁調(diào)直工藝是其中重要的一環(huán)，對于保證施工精度、保障載荷安全有重要的現(xiàn)實(shí)意義及作用。在鋼管樁調(diào)直工藝中，有效地利用電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)對工藝過程進(jìn)行控制，能有效地保證鋼管樁的工藝質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：位移傳感器;控制;鋼管樁;工藝控制

一、 引言

隨著城市建設(shè)及各種地下施工建筑的普遍應(yīng)用及其施工工藝標(biāo)準(zhǔn)的提高，保證地下工程中基坑的工程作業(yè)安全，保證載荷的穩(wěn)定尤為重要。其基礎(chǔ)就是保證地下施工中鋼管柱的安裝工藝的高標(biāo)準(zhǔn)，從而保證施工工藝的高標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而保證工程質(zhì)量和精度要求。

二、 鋼管樁施工工藝介紹

在地下建筑施工過程中，鋼管樁的應(yīng)用可以保證基坑建筑的不變形。其基本工藝是在基坑內(nèi)設(shè)計(jì)較多的鋼管柱，并將荷載傳遞至坑底鉆孔灌注樁，其中注漿壓力、注漿量、調(diào)直參數(shù)等注漿施工參數(shù)都會(huì)影響鋼管樁的施工效果，在多種施工參數(shù)中，鋼管樁的調(diào)直作為基礎(chǔ)參數(shù)又會(huì)直接影響到鋼管樁的穩(wěn)定性，所以在鋼管樁的施工工藝中，鋼管樁的調(diào)直極為重要。

三、 位移傳感器控制鋼管樁施工工藝特點(diǎn)

（一）穩(wěn)定性高

相比于以往的鋼管樁的調(diào)直方式，在使用了位移傳感器控制進(jìn)行鋼管樁調(diào)直后，根據(jù)兩點(diǎn)一線的原理能有效地控制鋼管樁的垂直度，從而增強(qiáng)了鋼管樁調(diào)直過程中的穩(wěn)定性，可以更有效的對鋼立柱的導(dǎo)向、糾偏進(jìn)行控制。并且通過地面操作，測斜儀即時(shí)顯示，實(shí)時(shí)監(jiān)控鋼管樁從安裝至固定期間的垂直度情況，具有控制方便、準(zhǔn)確的特點(diǎn)。施工過程中能有效保證過程的穩(wěn)定性。

（二）可操作性強(qiáng)

結(jié)合計(jì)算機(jī)電子技術(shù)，鋼管樁調(diào)直過程中，位移傳感器及相關(guān)嵌入式系統(tǒng)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能對工藝過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)偏差能夠進(jìn)行及時(shí)的修正處理，從而實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的工藝控制過程。由于電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，通信速率的提高，能夠進(jìn)行過程的及時(shí)操控糾偏，從而可以保證工藝過程中，調(diào)直工藝的強(qiáng)可操作性。

（三）可靠性高

由于系統(tǒng)采用封裝傳感器，外界環(huán)境對內(nèi)部元器件的干擾幾乎可以完全屏蔽，通過電磁耦合進(jìn)行信號傳遞，對不同環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，而且由于其采用了封裝結(jié)構(gòu)，能有效地屏蔽外部的電磁干擾。此外可以通過線路設(shè)計(jì)進(jìn)行線路信號的優(yōu)化，而且傳感器輸出TTL方波信號，可以直接和嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行信號的交互通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，信號類型的統(tǒng)一保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。

四、 原理及工藝

（一）調(diào)直原理

鋼管樁的調(diào)直是通過在混凝土平臺上固定鋼管樁的導(dǎo)向架，在導(dǎo)向架和地面平臺的四個(gè)方向安裝千斤頂，通過調(diào)節(jié)四個(gè)方向的千斤頂和螺桿調(diào)節(jié)桿帶動(dòng)鋼管樁進(jìn)行垂直度的調(diào)節(jié)。而鋼管樁的垂直度可以通過安裝在鋼管樁內(nèi)側(cè)的測斜管在測斜儀上實(shí)時(shí)顯示斜度，可以及時(shí)地進(jìn)行鋼管樁的調(diào)直，當(dāng)鋼管樁的垂直度達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙要求之后可以進(jìn)行鋼管立柱上口的固定。

（二）位移傳感器原理

位移傳感器的工作原理是利用變壓器的原理，磁芯在線圈內(nèi)部移動(dòng)所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)，通過對磁芯的移動(dòng)產(chǎn)生的電壓的測量，通過不同點(diǎn)位之間的壓差來判定位移量，因此位移傳感器又稱為直流差動(dòng)變壓器式位移傳感器。傳感器元器件由線圈和測桿磁芯封裝在高導(dǎo)磁合金管內(nèi)，具備強(qiáng)大的抵抗外界輻射、磁場等干擾的能力。其中線圈分為一次線圈和二次線圈，一次線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場，二次線圈通過電磁耦合感應(yīng)產(chǎn)生耦合電壓，通過檢波電路把耦合交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?，通過對壓差的測量就可以知道位移的變化量。

（三）工藝流程及操作要點(diǎn)

施工工藝中需要首先進(jìn)行測量放線定位，然后進(jìn)行鋼護(hù)筒埋設(shè)后固定樁架，鉆孔樁成孔后對孔徑進(jìn)行孔斜測量，符合要求后進(jìn)行鋼筋籠的下放，在垂直度控制固定架就位后進(jìn)行鋼管樁立柱的起吊下放，然后進(jìn)行測斜設(shè)備歸零，期間進(jìn)行傳感器安裝等工作，在下放過程中對鋼管立柱進(jìn)行垂直度的校正控制，校垂完成后安裝導(dǎo)管進(jìn)行混凝土回填，同時(shí)拆除傳感器、固定架等設(shè)備。

操作過程中需要注意對定位軸線的檢查，定位線必須重合封閉，要檢查鋼管樁定位線總尺寸的誤差是否在允許范圍內(nèi)，定位軸線必須保證垂直或者平行，過程中監(jiān)理、業(yè)主要發(fā)揮監(jiān)管作用。在鋼管樁吊裝前需要澆筑設(shè)置混凝土平臺，平臺大小、厚度、強(qiáng)度、承受重量等標(biāo)準(zhǔn)需要達(dá)到施工要求，從而保證鋼管樁調(diào)直底座的穩(wěn)定可靠。

五、 位移傳感器控制調(diào)直鋼管樁技術(shù)的意義

使用位移傳感器進(jìn)行施工過程中鋼管樁施工工藝控制能有效地提高調(diào)直的操作精度，能夠極大的提高工作效率和工藝水平，降低操作難度，保證基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定，對于保證施工建設(shè)工程質(zhì)量和安全有重要的意義。

六、 結(jié)語

位移傳感器結(jié)合計(jì)算機(jī)電子和嵌入式電子技術(shù)，對于提高鋼管立柱調(diào)直的效率和準(zhǔn)確度有明顯的作用。對于保證基坑的施工質(zhì)量，減少基坑變形的安全隱患，保證基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量有重要意義。

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作者簡介：徐慶華，江蘇盛凡建設(shè)工程有限公司。