
在现代城市基坑工程中,拉森钢板桩因其施工便捷、可重复使用、止水性能良好等优点,被广泛应用于地铁、地下管廊、深基坑支护等工程中。然而,随着基坑深度的增加和周边环境的复杂化,确保支护结构的安全稳定显得尤为重要。轴力监测作为评估钢板桩受力状态的关键手段,直接关系到施工安全与风险预警。本文将围绕广州地区拉森钢板桩施工中的轴力监测技术,重点介绍传感器的布设方法与数据读取操作流程,为现场技术人员提供实用指导。
首先,轴力监测的核心在于准确获取钢板桩在不同工况下的内力变化。通常采用轴力计(也称反力计或液压式/振弦式传感器)安装于钢板桩与围檩或支撑结构之间,实时测量支撑轴向压力。在布设传感器前,需根据设计图纸和监测方案确定监测断面位置。一般选择基坑角部、中部及地质条件变化区域作为重点监测断面,每个断面至少布设2~3个监测点,以保证数据的代表性与可靠性。
传感器的安装应在支撑结构安装过程中同步进行。以典型的内支撑体系为例,当钢支撑吊装至预定位置后,在千斤顶施加预应力前,将轴力计嵌入支撑端头与围檩之间。安装时需确保传感器与支撑轴线保持一致,避免偏心受力导致测量误差。同时,应检查传感器表面是否清洁、螺栓连接是否牢固,并使用水平尺校正其垂直度和平整度。对于振弦式轴力计,还需注意引出电缆的保护,避免在后续焊接或混凝土浇筑过程中受损。
在广州地区的实际工程中,由于地下水位较高、土层软弱,常采用多道内支撑体系。因此,传感器布设应分层进行,每道支撑均需设置独立监测点。建议在第一道支撑安装完成后立即完成传感器布设并开始初始读数采集,以便建立基准值。此外,考虑到现场环境潮湿、振动频繁,所有传感器电缆应通过PVC管引至安全区域的接线箱,并做好防水、防压处理,防止信号中断或数据失真。
完成传感器安装后,进入数据采集阶段。目前主流采用自动化监测系统配合人工复核的方式。自动化系统通过数据采集仪定时读取各传感器频率值(振弦式)或电压值(电阻式),并自动转换为轴力数值。初始读数应在支撑预加轴力完成后24小时内完成,记录此时的稳定读数作为“零点”基准。后续监测频率根据施工阶段动态调整:开挖期间每日不少于1次,稳定期可调整为每周2~3次,遇暴雨或异常变形时应加密至每日2~3次。
读数操作时,技术人员需使用专用读数仪对每个传感器进行逐一采集。以振弦式轴力计为例,将读数仪探头接触传感器端口,待数据显示稳定后记录频率值和温度值。随后根据厂家提供的计算公式 $ F = a \times (f^2) + b \times T + c $ 将频率转换为轴力(其中 $ F $ 为轴力,$ f $ 为频率,$ T $ 为温度,$ a、b、c $ 为标定系数)。部分智能监测系统已实现无线传输与云端分析,可通过手机APP或电脑平台实时查看数据趋势图,极大提升了监测效率。
值得注意的是,轴力数据的解读需结合位移、沉降等其他监测项目综合判断。例如,当某测点轴力持续上升且接近设计报警值时,应立即核查周边土压力变化、支撑连接状态及是否有局部渗漏现象。广州地区常见淤泥质土层易产生侧向膨胀,可能导致支撑轴力突增,此时需及时采取卸载或加固措施。
最后,所有监测数据应形成完整的台账记录,包括安装时间、初始读数、每次观测值、环境工况及处理建议,并定期提交监理与设计单位审核。视频教程制作方面,建议分章节展示:传感器选型、安装实操、读数演示、数据处理与报警响应流程,配合现场实景拍摄与动画图解,提升学习效果。
综上所述,广州拉森钢板桩施工中的轴力监测是一项系统性工作,科学布设传感器与规范读数操作是保障数据真实有效的关键。只有将监测融入全过程管理,才能真正实现“信息化施工”,为城市地下空间开发保驾护航。
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