工艺工法qc高层大跨度钢桁架整体提升监测施工工法（应变、加速度）

'高层大跨度钢桁架整体提升应变及加速度监测施工技术1监测技术应用的必要性整体提升工艺在实施过程中，需确保安装过程的构件应力变化情况、相邻杆件的应力差幅值等是否在可控范围之内。因此，需建立一套严密、安全、质量可靠、适用并与之配套的监测手段。2监测目的（1）监测桁架提升过程中的杆件应力、应变及其是否突变、加速度等数值，来判定由于提升过程中可能出现的位移差导致异常的内力分布情况，提前发现其潜在的危险，保证构件安全。（2）采用有限元模拟分析结果，考虑到桁架结构在各步骤下杆件的应力状态，确定被监测的关键杆件，运用科技理论指导实施。3监测手段的适用性本工法适用于高层钢结构、桁架结构整体提升过程的被提升结构自身的安全性监测。4监测原理吊装过程中，根据有限元模拟分析结果，考虑到桁架结构在各步骤下杆件的应力状态，确定被监测的关键杆件，最后通过现场布置应变传感器，获得被监测关键杆件的应力变化情况。5工艺流程及操作要点5.1工艺流程工艺流程见图1。7 图1工艺流程图5.2操作要点5.2.1监测前设备安装及调试步骤第1步：粘贴应变片第2步：预热多通道动态电阻应变仪第3步：校正应变片第4步：检查通道第5步：预采集动态应变数值第6步：放置加速度传感器第7步：预热SVSA动态采集仪第8步：检查通道7 第9步：预采集加速度值5.2.2抗干扰措施屏蔽：就是利用低电阻材料或磁性材料把元件、仪器或传输线等包围起来，以隔离内外电磁或静电的互相干扰。屏蔽有静电屏蔽、铁磁屏蔽、电磁屏蔽和组合屏蔽等四种方法。接地：就是把测试线路上的某一点与具有固定电位关系的点进行连接，通常是直接或间接地接到大地上。接地的目的一方面是为了安全，另一方面是使信号电压有一个基准电位，出于静电屏蔽的需要也要接地。信号地线接地有一点接地和多点接地两种方式。隔离：与屏蔽和接地相反，是指把仪器中信号放大器的公共线不接外壳或大地的抑制干扰措施。当信号电路两端接地时，很容易形成地环路电流，造成噪声干扰。采用隔离的方法就可以起到抑制漂移的作用，同时还有安全保护的作用。隔离主要采用变压器隔离和光电耦合两种方法。滤波：就是指利用电的、机械的以及数学的等技术手段，从测取的信号中滤除信号的噪声或虚假信号，选取人们感兴趣的那一部分信号。当有用信号与干扰信号能够按频率差异区分时，就可以利用滤波器滤除干扰信号并保留有用信号。常用的滤波器有整流电源滤波器、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。实际操作时应综合运用上述四种抗干扰措施，采用4芯高性能屏蔽线，防止由于线路过长所导致的信号失真；采用接地装置保证电压信号的稳定和准确；将周围的电器设备远置，减少电磁干扰。同时，采用数字滤波的方法，过滤掉不必要的环境振动和背景噪音。5.2.3测点布置（1）应变片测点布置：考虑杆件应力变号、压杆失稳、杆件应力过大的不利因素，设置测点如下所述，共16个关键点，见图2。7 图2　应变片测点布置示意图应变片测点包括以下两大类：桁架水平杆件翼缘，图中编号为1~12；桁架竖杆翼缘，图中编号为13~16；对于桁架水平杆件，如图3所示进行粘贴应变片：图3桁架水平杆件粘贴应变片示意图对于桁架竖向杆件，如图4所示进行粘贴应变片：7 图4桁架竖向杆件粘贴应变片示意图（2）加速度传感器：监测提升过程中，桁架的加速度和整体性能，设置测点如下所述，共4个关键点，见图5；图5加速度传感器设置示意图传感器需和桁架连接，连接件如图6所示：图6传感器需和桁架连接示意图5.2.4数据采集7 为了保证施工监测的真实性，施工全过程连续记录。5.2.5应力控制及数据利用1.施工过程中应力控制包括三方面内容：1）桁架关键杆件的应力变化情况和有限元分析计算结果应该相符；2）吊装过程中，相邻杆件的应力差幅值应控制在0.1倍最大应力差之内；3）拆除过程中，测点应力增量在施工控制范围内。2.数据利用应力控制与数据利用是相辅相成的，在实际实施过程中，设专人对采集的数据进行实时观测，当数据发生突变时，应及时通知责任工程师，采取必要措施。6材料与设备6.1主要材料主要材料详见表1表1主要材料表序号材料名称规格技术指标1应变片2专用胶粘贴应变片35厚钢板100×100×180制作连接件6.2主要机具设备主要施工机具详见表2表2主要施工机具一览表序号设备名称数量单位用途1应变传感器16台2对讲机6部3多通道动态电阻应变仪1台4加速度传感器4台5SVSA动态采集仪1把6电脑1台数据输出7数据质量控制（1）桁架关键杆件的应力变化情况和有限元分析计算结果应该相符；（2）吊装过程中，相邻杆件的应力差幅值应控制在0.1倍最大应力差之内；7 （3）拆除过程中，测点应力增量在施工控制范围内；（4）数据统计与分析：通过对于现场测试数据的统计和整理，对于现场吊装过程中各个检测节点的变形和内力进行再现，重点研究杆件内力和变形的分布规律，分析吊装过程中的主要影响因素。8安全措施（1）所有进入现场作业区的人员必须戴好安全帽，高处作业人员必须系挂安全带，穿软底防滑绝缘鞋，设醒目标志等。（2）认真做好安全检查，做到有制度有记录；提升过程的所有数据将采用施工全过程连续记录；（3）通往监测点的爬梯及安全防护通道的安全要求安装前在钢柱上装设爬梯，一般为一柱一串梯，梯子分节组成，与柱同长，上部中部与柱子拉直卡紧，下面与已安装层固定，严禁安装在柱外侧。搭设1.5m高的两道护身栏，并设挡脚板，同时用立网封闭。9应用效果津门酒店工程十三层以上为错层大跨度门式钢桁架结构，最大跨度34米，由6片主桁架及其辅助桁架系统构成。施工过程中通过深化设计划分提升单元，在劲性结构部分预留外伸牛腿作为提升点，在地面拼装外露钢结构，使用穿心式千斤顶和钢绞线将外露钢结构提升到位。辅助措施仅需要搭设地面拼装时的操作脚手架和提升点位置的悬挑脚手架，措施量极少。本次监测过程历时20天，由于天气等原因停顿了4天，根据所测数据可以得出以下结论：（1)桁架起吊的监测方案合理、可行，能够准确完整地记录桁架提吊的全过程，并及时给出施工建议；（2)桁架起吊过程中基本保持了整体的平稳，没有对桁架内力造成较大影响，桁架的内力幅值基本保持在合理的受力范围内；（3)桁架的提吊速度较缓，在提吊的过程中上升的加速度没有剧烈变化，保持了相对的稳定；（4)整个提吊的过程控制较好，出现问题能够及时解决，将影响降低到最小。整体提升应变及加速度监测施工工法的应用，成功地减少了被提升结构静置观察等待时间。节约工期5天，节约工期综合成本8万元。7'