測斜管的安裝及注意事項(xiàng)

1、參考資料：上海市建設(shè)檢測從業(yè)人員崗位培訓(xùn)基坑監(jiān)測上海市建設(shè)工程檢測培訓(xùn)中心(王敏華）2008年4月 第三講 深層側(cè)向位移監(jiān)測一、監(jiān)測內(nèi)容圍護(hù)墻體和土體的深層側(cè)向位移，目前圍護(hù)墻體內(nèi)測斜一般用在地下連續(xù)墻、混凝土灌注樁、水泥土攪拌樁、型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁等圍護(hù)形式上。深層側(cè)向位移監(jiān)測為重力式、板式圍護(hù)體系一、二級監(jiān)測等級必測項(xiàng)目，重力式、板式圍護(hù)體系三級監(jiān)測等級選測項(xiàng)目。二、儀器、設(shè)備簡介1測斜儀用途及原理測斜儀是種能有效且精確地測量深層水平位移的工程監(jiān)測儀器。應(yīng)用其工作原理可以監(jiān)測土體、臨時(shí)或永久性地下結(jié)構(gòu)(如樁、連續(xù)墻、沉井等)的深層水平位移。測斜儀分為固定式和活動式兩種。固定式是將測頭固定

2、埋設(shè)在結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的固定點(diǎn)上；活動式即先埋設(shè)帶導(dǎo)槽的測斜管，間隔一定時(shí)間將測頭放入管內(nèi)沿導(dǎo)槽滑動測定斜度變化，計(jì)算水平位移。2分類及特點(diǎn)活動式測斜儀按測頭傳感器不同，可細(xì)分為滑動電阻式、電阻應(yīng)變片式、鋼弦式及伺服加速度計(jì)式四種。上海地區(qū)用得較多的是電阻應(yīng)變片式和伺服加速度計(jì)式測斜儀，電阻應(yīng)變片式測斜儀優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是量程有限，耐用時(shí)間不長；伺服加速度計(jì)式測斜儀優(yōu)點(diǎn)是精度高、量程大和可靠性好等，缺點(diǎn)是伺服加速度計(jì)抗震性能較差，當(dāng)測頭受到?jīng)_擊或受到橫向振動時(shí)，傳感器容易損壞。3測斜儀的組成測斜儀由以下四大部分組成：1) 探頭：裝有重力式測斜傳感器。2) 測讀儀：測讀儀是二次儀表，需和測頭配

3、套使用，其測量范圍、精度和靈敏度，根據(jù)工程需要而定。3）電纜：連接探頭和測讀儀的電纜起向探頭供給電源和給測讀儀傳遞監(jiān)測信號的作用，同時(shí)也起到收放探頭和測量探頭所在測點(diǎn)與孔口距離。4)測斜管：測斜管一般由塑料管或鋁合金管制成。常用直徑為5075mm，長度每節(jié)24m.管口接頭有固定式和伸縮式兩種，測斜管內(nèi)有兩對相互垂直的縱向?qū)Р?。測量時(shí)，測頭導(dǎo)輪在導(dǎo)槽內(nèi)可上下自由滑動。三、測斜管安裝l 測斜孔的布設(shè)原則1)布置在基坑平面上撓曲計(jì)算值最大的位置，如懸臂式結(jié)構(gòu)的長邊中心，設(shè)置水平支撐結(jié)構(gòu)的兩道支撐之間?？着c孔之間布置間距宜為2050m，每側(cè)邊至少布置1個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。2)基坑周圍有重點(diǎn)監(jiān)護(hù)對象如建(構(gòu))筑物

4、、地下管線時(shí)，離其最近的圍護(hù)段。3)基坑局部挖深加大或基坑開挖時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)暴露最早、得到監(jiān)測結(jié)果后可指導(dǎo)后繼施工的區(qū)段。4)監(jiān)測點(diǎn)布置深度宜與圍護(hù)體入土深度相同。2圍護(hù)體內(nèi)測斜管安裝1）地下連續(xù)墻內(nèi)測斜管安裝測斜管在地下連續(xù)墻內(nèi)的位置應(yīng)避開導(dǎo)管，具體安裝步驟如下：（a）測管連接：將4m（或2m）一節(jié)的測斜管用束節(jié)逐節(jié)連接在一起，接管時(shí)除外槽口對齊外，還要檢查內(nèi)槽口是否對齊。管與管連接時(shí)先在測斜管外側(cè)涂上PVC膠水，然后將測斜管插入束節(jié)，在束節(jié)四個(gè)方向用自攻螺絲或鋁鉚釘緊固束節(jié)與測斜管。注意膠水不要涂得過多，以免擠入內(nèi)槽口結(jié)硬后影響以后測試。自攻螺絲或鋁鉚釘位置要避開內(nèi)槽口且不宜過長。（b）接頭防

5、水：在每個(gè)束節(jié)接頭兩端用防水膠布包扎，防止水泥漿從接頭中滲入測斜管內(nèi)。（c）內(nèi)槽檢驗(yàn)：在測斜管接長過程中，不斷將測斜管穿入制作好的地下連續(xù)墻鋼筋籠內(nèi)，待接管結(jié)束，測斜管就位放置后，必須檢查測斜管一對內(nèi)槽是否垂直于鋼筋籠面，測斜管上下槽口是否扭轉(zhuǎn)。只有在測斜管內(nèi)槽位置滿足要求后方可封住測斜管下口。（d）測管固定：把測斜管綁扎在鋼筋籠上。由于泥漿的浮力作用，測斜管的綁扎定位必須牢固可靠，以免澆筑混凝土?xí)r，發(fā)生上浮或側(cè)向移動。（e）端口保護(hù)：在測斜管上端口，外套鋼管或硬質(zhì)PVC管，外套管長度應(yīng)滿足以后浮漿混凝土鑿除后管子仍插入混凝土50cm。（f）吊裝下籠：現(xiàn)在一般一幅地墻鋼籠都可全籠起吊，這為測斜

6、管的安裝帶來了方便。綁扎在鋼籠上的測斜管隨鋼籠一起放入地槽內(nèi)，待鋼籠就位后，在測斜管內(nèi)注滿清水，然后封上測斜管的上口。在鋼籠起吊放入地槽過程中要有專人看護(hù)，以防測斜管意外受損。如遇鋼籠入槽失敗，應(yīng)及時(shí)檢查測斜管是否破損，必要時(shí)須重新安裝。（g）圈梁施工：圈梁施工階段是測斜管最容易受到損壞階段，如果保護(hù)不當(dāng)將前功盡棄。因此在地下連續(xù)墻鑿除上部混凝土以及綁扎圈梁鋼筋時(shí)，必須與施工單位協(xié)調(diào)好，派專人看護(hù)好測斜管，以防被破壞。同時(shí)應(yīng)根據(jù)圈梁高度重新調(diào)整測斜管管口位置。一般需接長測斜管，此時(shí)除外槽對齊外，還要檢查內(nèi)槽是否對齊。（h）最后檢驗(yàn)：在圈梁混凝土澆搗前，應(yīng)對測斜管作一次檢驗(yàn)，檢驗(yàn)測斜管是否有滑槽

7、和堵管現(xiàn)象，管長是否滿足要求。如有堵管現(xiàn)象要做好記錄，待圈梁混凝土澆好后及時(shí)進(jìn)行疏通。如有滑槽現(xiàn)象，要判斷是否在最后一次接管位置。如果是，要在圈梁混凝土澆搗前及時(shí)進(jìn)行整改。2）混凝土灌注樁內(nèi)測斜管安裝基本步驟同上，需要特別注意的是：因?yàn)閲o(hù)樁鋼筋籠一般需要分節(jié)吊裝，因此給測斜管的安裝帶來不少麻煩，測斜管安裝過程中，上段測斜管要有一定的自由度，可以與下段測斜管對接。接頭對接時(shí)，槽口要對齊，不能使束節(jié)破損，一旦破損必須把換掉。接頭處要用使用膠水，并用螺絲固定連接，膠帶密封。每節(jié)鋼筋籠放入時(shí)，應(yīng)該在測斜管內(nèi)注入清水，測斜管的內(nèi)槽口，一邊要垂直于圍護(hù)邊線，由于樁的鋼筋籠是圓形的，施工時(shí)極有可能要發(fā)生旋

8、轉(zhuǎn)，使原對好的槽口發(fā)生偏轉(zhuǎn)，為了保證安裝質(zhì)量，要與施工單位協(xié)調(diào)，盡量滿足測斜管安裝要求。3）型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁內(nèi)測斜管安裝型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁，由多頭攪拌樁內(nèi)插H型鋼組成。型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁(SMW工法樁)圍護(hù)形式的測斜管的安裝方法有兩種，第一種：安裝在H型鋼上，隨型鋼一起插入攪拌樁內(nèi)；第二種：在攪拌樁內(nèi)鉆孔埋設(shè)。在此僅介紹第一種方法。（a）連接：將4m（或2m）一節(jié)的測斜管用束節(jié)逐節(jié)連接在一起，接管時(shí)除外槽口對齊外，還要檢查內(nèi)槽口是否對齊。管與管連接時(shí)先在測斜管外側(cè)涂上PVC膠水，然后將測斜管插入束節(jié)，在束節(jié)四個(gè)方向用自攻螺絲或鋁鉚釘固緊束節(jié)與測斜管。注意膠水不要涂得過多，以免擠入內(nèi)槽結(jié)

9、硬后引起測斜儀在測試過程中滑槽。自攻螺絲或鋁鉚釘位置要避開內(nèi)槽口且不宜過長，以免影響測斜儀在槽內(nèi)移動。（b）接頭防水：在每個(gè)束節(jié)接頭兩端用防水膠布包扎，防止水泥漿從接頭中滲入測斜管內(nèi)。（c）內(nèi)槽檢驗(yàn)：接管結(jié)束后，必須檢查測斜管內(nèi)槽是否扭轉(zhuǎn)。（d）測管固定：將測斜管靠在H型鋼的一個(gè)內(nèi)角，測斜管一對內(nèi)槽須垂直H型鋼翼板，間隔一定距離，在束節(jié)處焊接短鋼筋把測斜管固定在H型鋼上。固定測斜管時(shí)要調(diào)整一對內(nèi)槽始終垂直于H型鋼翼板。（e）端口保護(hù)：因測斜管固定在H型鋼內(nèi)，一般不需在測斜管上端口外套鋼管或硬質(zhì)PVC管，只要在上口用管蓋密封即可。（f）型鋼插入：在型鋼插入施工過程中要有專人看護(hù)，以防測斜管意外受

10、損。如遇測斜管固定不牢在型鋼插入過程中上浮，表明安裝失敗，應(yīng)重新安裝。（g）圈梁施工：圈梁施工階段是測斜管最容易受到損壞階段，如果保護(hù)不當(dāng)將前功盡棄。因此必須與施工單位協(xié)調(diào)好，派專人看護(hù)好測斜管，以防被破壞。（h）最后檢驗(yàn)：在圈梁混凝土澆搗前，應(yīng)對測斜管作一次檢驗(yàn)，檢驗(yàn)測斜管是否有滑槽和堵管現(xiàn)象，管長是否滿足要求。如有堵管現(xiàn)象要做好記錄，待圈梁混凝土澆好后及時(shí)進(jìn)行疏通。4）水泥土攪拌樁內(nèi)測斜管安裝水泥土攪拌樁內(nèi)測斜管采用鉆孔法安裝，步驟如下：（a）鉆孔:孔深大于所測圍護(hù)結(jié)構(gòu)的深度510m，孔徑比所選的測斜管大510cm。在土質(zhì)較差地層鉆孔時(shí)應(yīng)用泥漿護(hù)壁。（b）接管：鉆孔作業(yè)的同時(shí)，在地表將測斜

11、管用專用束節(jié)連接好，并對接縫處進(jìn)行密封處理。（c）下管：鉆孔結(jié)束后馬上將測斜管沉人孔中，然后在管內(nèi)充滿清水，以克服浮力。下管時(shí)一定要對好槽口。（d）封孔：測斜管沉放到位后，在測斜管與鉆孔空隙內(nèi)填人細(xì)砂或水泥和膨潤土拌和的灰漿，其配合比取決于土層的物理力學(xué)性能和地質(zhì)情況。剛埋設(shè)完幾天內(nèi)，孔內(nèi)充填物會固結(jié)下沉因此要及時(shí)補(bǔ)充保持其高出孔口。（e）保護(hù)：圈梁施工階段是測斜管最容易受到損壞階段，如果保護(hù)不當(dāng)將前功盡棄。因此必須與施工單位協(xié)調(diào)好，派專人看護(hù)好測斜管，以防被破壞。測斜管管口一般高出圈梁面20cm左右，周圍砌設(shè)保護(hù)井，以免遭受損壞。5）土體內(nèi)測斜管安裝同水泥土攪拌樁內(nèi)測斜管安裝。四、監(jiān)測技術(shù)1

12、測試方法測斜管應(yīng)在工程開挖前1530d埋設(shè)完畢，在開挖前的35天內(nèi)復(fù)測23次待判明測斜管已處于穩(wěn)定狀態(tài)后，取其平均值作為初始值，開始正式測試工作。每次監(jiān)測時(shí)，將探頭導(dǎo)輪對準(zhǔn)與所測位移方向一致的槽口，緩緩放至管底待探頭與管內(nèi)溫度基本一致、顯示儀讀數(shù)穩(wěn)定后開始監(jiān)測。 一般以管口作為確定測點(diǎn)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)，每次測試時(shí)管口基準(zhǔn)點(diǎn)必須是同一位置，按探頭電纜上的刻度分劃，均速提升。每隔500mm讀數(shù)一次，并做記錄。待探頭提升至管口處。旋轉(zhuǎn)180后，再按上述方法測量測，以消除測斜儀自身的誤差。2 測試數(shù)據(jù)處理1)計(jì)算原理通常使用的活動式測斜儀采用帶導(dǎo)輪的測斜探頭，探頭兩對導(dǎo)輪間距500mm，以兩對導(dǎo)輪之間的間

13、距為一個(gè)測段。每一測段上、下導(dǎo)輪間相對水平偏差量 可通過下式計(jì)算得到。 (3-1) 式中： 上、下導(dǎo)輪間距； 探頭敏感軸與重力軸夾角。測段n相對于起始點(diǎn)的水平偏差量 ，由從起始點(diǎn)起連續(xù)測試得到的 累計(jì)而成，即 (3-2)式中： 起始測段的水平偏差量（mm）； 測點(diǎn)n相對于起始點(diǎn)的水平偏差量（mm）。（a）測斜管形狀曲線測斜儀單次測試得到的是測斜儀上、下導(dǎo)輪間相對水平偏差量，按式(3-2)計(jì)算得到的是測點(diǎn)n相對于起始點(diǎn)的水平偏差量，如果將起始點(diǎn)設(shè)在測斜管的一端（孔底或孔口），以上、下導(dǎo)輪間距（0.5m）為測段長度，則將每個(gè)測段 沿深度連成線就構(gòu)成了測斜管形狀曲線。（b）測斜管水平位移曲線（側(cè)向位

14、移曲線）若將測段n第j次與第j-1次的水平偏差量之差表示為 （ ），則 即為測段n本次水平位移量， 沿深度的連線就構(gòu)成了測斜管本次水平位移曲線。若將測點(diǎn)n第j次與初次的水平偏移量之差表示為 （ ），則 即為測段n累計(jì)水平位移量， 沿深度的連線就構(gòu)成了測斜管累計(jì)水平位移曲線。用公式可表示為：(3-3)式（3-3）即為以測斜管底部測斜儀下導(dǎo)輪為固定起算點(diǎn)（假設(shè)不動）深層側(cè)向變形計(jì)算公式。如果以測斜管頂部為固定起算點(diǎn)，因?yàn)闇y斜儀測出的是以測斜管頂部上導(dǎo)輪為起算點(diǎn)，因此深層側(cè)向變形計(jì)算還要疊加上導(dǎo)輪（管口）水平位移量 。計(jì)算公式為：(3-4)2）實(shí)際計(jì)算在實(shí)際計(jì)算時(shí)，因讀數(shù)儀顯示的數(shù)值一般已經(jīng)是經(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)化而成的水平量，因此只需按儀器使用說明書中告知的計(jì)算式計(jì)算即可，不同產(chǎn)家生產(chǎn)的測斜儀其計(jì)算公式各不相同。要注