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1實際工程監測方案

1．1監測內容根據設計單位提供的《施工圖設計Z1號線文化中心站托換梁施工監測及檢測要求》，本次監測的主要內容如下:1)托換梁及相關結構應力監測;2)托換梁撓度監測。3)被托換柱及鄰近柱的沉降監測;4)托換梁上部結構變形監測;5)梁、柱接頭的滑移監測;6)托換梁梁端的扭轉變形監測;7)托換梁及相關板結構裂縫監測。

1．2監測方法與設備1)托換梁及相關結構應力監測。a．監測儀器。托換梁應力監測儀器采用32鋼弦式鋼筋應力計(如圖3所示)，Z1線－3層側墻和M10線底板則采用28鋼弦式鋼筋應力計。b．采集儀器。數據采集采用GeologgerDT80G型數據采集器，在埋設電測傳感器就近處要設數據采集器，數據采集器外用金屬箱加以保護。2)托換梁撓度監測。a．監測儀器。采用電水平尺(ELBeam)，電水平尺是美國生產的精密測傾(角)儀器。根據現場的實際情況，監測點的布置圖大致如圖4所示。b．采集及處理系統。電水平尺的采集采用CR1000數據采集器。CR1000可以通過外圍設備擴展從而形成一個數據采集系統，很多CR1000系統可以構建一個網絡。3)被托換柱及鄰近柱的沉降監測。對于被托換柱及鄰近柱的沉降監測與托換梁上部結構的沉降監測，采用美國Trimple公司DiNi03型電子水準儀。4)梁、柱接頭的滑移監測。采用鋼弦式位錯計進行測試，將位錯計安裝于柱與托換梁可能發生的最大滑動位移處。一端固定在柱體接頭處，另一端固定在托換梁板上，導線引出做好保護。5)托換梁梁端的扭轉變形監測。監測點布置在托換梁的梁端，用鋼弦式位錯計將梁端與側方地下連續墻墻壁進行固定，測試方法與4)“梁、柱接頭的滑移監測”相同。6)托換梁跨中鋼筋應變監測。監測點位于托換梁跨中斷面處，監測鋼筋與振弦式鋼筋應力計所測鋼筋相鄰如圖5所示。點焊式應變計含有一根安裝于金屬管內的繃緊的鋼弦，該金屬管固定于一個金屬端點，金屬端點焊接到量測的結構物體上。

2監測結果分析

由于此工程監測測點過多，受篇幅的限制，此處僅列出部分測點的部分監測數據，來說明此監測系統在實際工程中的高效性和準確性。

2．1托換梁撓度監測數據分析利用電水平尺監測托換梁1-4的撓度變化情況可知，在整個監測期內，托換梁1-4的撓度監測值總體趨于穩定;監測期內，撓度監測數據在［－8mm，8mm］區間內波動，沉降量最大值為0．80mm，最小值為－1．39mm，符合控制值為8mm的監測控制標準，監測期內工程穩定安全。將立柱切割前后撓度值進行對比，并根據同一天不同測點的撓度值繪出撓度趨勢線如圖6所示。根據撓度對比圖，托換梁在托換后有明顯的下撓趨勢，并且下撓后的撓度值在控制值范圍內，說明切割立柱后托換梁承擔了原本立柱所承擔的豎向力，達到托換的目的。

2．2托換梁應力監測數據分析利用32鋼弦式鋼筋應力計監測托換梁1-4的應力變化情況，根據THL1-4應力監測數據可知，監測期內，托換梁1-4受施工流程中諸多因素影響，應力值會出現小幅度波動，但應力總體趨于平穩;監測期內，各個應力計的監測數據在［－100με，100με］區間內穩定波動，梁呈現上部受壓，下部受拉的應力狀態，拉應力最大值為40με，壓應力最大值為－22με，符合控制值為100με的監測控制標準，監測期內工程穩定安全。

3結語

本文結合天津文化中心交通樞紐工程地鐵Z1線－3層既有柱托換項目，對8個既有柱托換過程中的自動監測系統進行了設計及實施，取得了較為理想的成果，確保了此項工程安全順利的進行，本文主要結論如下所述:1)研發了“基礎托換施工全過程自動采集及監測系統”，實現了對整個施工監測過程的全自動采集、分析及預警，保證了監測的實時性、連續性和有效性。2)提出并實施了“具有自校驗功能的托換梁施工立體監測體系”。基于對托換梁工程的數值分析結果，確定了重點監測項目，在整個監測過程中實現了在梁—板交界面、梁—柱交界點變形的相互校驗以及梁中間截面處應力應變的相互校驗。3)該自動監測系統成功的應用到了天津文化中心交通樞紐工程地鐵Z1線－3層既有柱托換項目中，監測結果顯示此監測系統是一種高精度的、高效率的、先進的監測系統，值得在類似工程中得到進一步的推廣應用。

作者：鄭磊韓勇單位：天津市市政工程設計研究院