屋面系統(tǒng)及屋蓋鋼結(jié)構(gòu)工程施工測(cè)量控制方案

1、 施工組織設(shè)計(jì) 第八章 施工測(cè)量控制方案8.1 工程測(cè)量總體思路及主要內(nèi)容8.1.1 測(cè)量總體思路作為施工的依據(jù)，在施工過(guò)程中進(jìn)行的一系列測(cè)量工作，銜接和指導(dǎo)各工序的施工，它貫穿于整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程，是鋼結(jié)構(gòu)施工的最關(guān)鍵技術(shù)工作之一。通過(guò)高精度的測(cè)量和校正使得鋼構(gòu)件安裝到設(shè)計(jì)位置上，滿足絕對(duì)精度的要求，因此測(cè)量控制是保證鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量以及工程進(jìn)度的關(guān)鍵工序。本工程鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量分平面控制、高程控制、局部控制三部分，測(cè)量應(yīng)遵循“由整體到局部”的原則，其總體思路為：序號(hào)思路內(nèi)容1平面控制網(wǎng)的測(cè)放根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)通視條件，先測(cè)設(shè)主控制軸線，然后在此基礎(chǔ)上加密軸線。2平面控制網(wǎng)的垂直引測(cè)用激光鉛直儀垂直引測(cè)已測(cè)設(shè)

2、好的軸線控制點(diǎn)；3高程傳遞采用塔尺豎向傳遞法進(jìn)行高程傳遞。4鋼結(jié)構(gòu)屋蓋采用坐標(biāo)法測(cè)量控制。8.1.2 測(cè)量的重點(diǎn)測(cè)量工作重點(diǎn)地面拼裝是影響本工程工期和質(zhì)量的主導(dǎo)工序，只要有一榀桁架因拼裝精度不合格造成局部返工，都將造成整體工期的滯后和拖延，因此，如何使測(cè)量工作更好地服務(wù)于地面拼裝工序，保證百分百的一次拼裝合格率，成為本工程施工測(cè)量工作的重點(diǎn)。測(cè)量工作重點(diǎn)鋼構(gòu)件的吊裝定位決定了整個(gè)結(jié)構(gòu)的安裝精度和施工質(zhì)量。因此，如何進(jìn)行吊裝定位也是本工程施工測(cè)量工作的重點(diǎn)。本工程中柔性體系及剛性體系的安裝連接為技術(shù)難點(diǎn)，也是工程重點(diǎn)，對(duì)桅桿、拉索、桁架之間節(jié)點(diǎn)位移的有效監(jiān)測(cè)將對(duì)結(jié)構(gòu)受力體系的順利形成，工程的按時(shí)

3、竣工起決定性作用。8.1.3 施工測(cè)量主要內(nèi)容序號(hào)內(nèi) 容1總包控制網(wǎng)復(fù)核、平面控制網(wǎng)的建立；2高程控制網(wǎng)的建立；3桁架地面拼裝測(cè)量、桁架吊裝測(cè)量；4鋼構(gòu)件高空定位測(cè)量；5桅桿拉索的安裝測(cè)量及監(jiān)測(cè)。8.1.4 測(cè)量依據(jù)測(cè)量依據(jù)指測(cè)量工作所執(zhí)行和參照的技術(shù)性規(guī)定，本工程按照以下條目開(kāi)展測(cè)量工作(1)業(yè)主和設(shè)計(jì)所指定的技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)(2) GB50026-93工程測(cè)量規(guī)范(3) GB12898-91國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范(4) JSB304建設(shè)工程竣工規(guī)劃驗(yàn)收測(cè)量規(guī)范(建筑工程)(5) CH1002-95測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定8.1.5工程施工測(cè)量工作流程本工程測(cè)量工作的具體工作思路是在業(yè)主、總包方

4、的有關(guān)要求和測(cè)量專業(yè)規(guī)范的指導(dǎo)下開(kāi)展工作，根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)的要求，制定施工測(cè)量的科學(xué)、合理工作流程。在具體實(shí)施過(guò)程中，按照規(guī)范要求操作儀器和數(shù)據(jù)記錄、整理、計(jì)算。嚴(yán)格落實(shí)測(cè)量工作“認(rèn)真、細(xì)致、準(zhǔn)確、及時(shí)”的方針，做到“站站清、天天清”的工作作風(fēng)，使每一個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)都有據(jù)可循。根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)制定工程施工測(cè)量方案對(duì)現(xiàn)場(chǎng)移交的點(diǎn)位復(fù)測(cè)平面控制網(wǎng)高程控制網(wǎng)測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)備測(cè)量人員準(zhǔn)備鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的測(cè)量定位支座平面控制定位高程的定位及傳遞大地控制點(diǎn)高程控制點(diǎn)各結(jié)構(gòu)預(yù)埋件桅桿拉索節(jié)點(diǎn)的測(cè)量桁架定位控制測(cè)量桁架下?lián)隙扔^測(cè)8.2測(cè)量控制準(zhǔn)備工作測(cè)量準(zhǔn)備工作是保證施工測(cè)量全過(guò)程順利進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)，所以必須充分做好測(cè)量

5、前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。8.2.1測(cè)量器具的準(zhǔn)備本工程為大面積建筑，測(cè)量的精度直接影響到施工安裝質(zhì)量，而測(cè)量器具的精度質(zhì)量問(wèn)題又直接影響著測(cè)量結(jié)果的好壞。為了保證測(cè)量質(zhì)量，特準(zhǔn)備了以下科學(xué)精密的測(cè)量?jī)x器：序號(hào)名稱數(shù)量備注1經(jīng)緯儀2臺(tái)1、用于I、II級(jí)工程平面控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)；構(gòu)件的拼裝及安裝定位；結(jié)構(gòu)變形檢測(cè)2、用于軸線測(cè)設(shè)、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝定位等2水準(zhǔn)儀2臺(tái)用于高程控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)及標(biāo)高的測(cè)設(shè)抄平等3激光鉛垂儀1臺(tái)滿足建筑平面控制點(diǎn)垂直投測(cè)4塔尺4把結(jié)合水準(zhǔn)儀測(cè)設(shè)高程550m、30m、10m、5m鋼卷尺若干用于量距6對(duì)講機(jī)4組測(cè)量人員工作聯(lián)系9.2.2測(cè)量方案的擬定在進(jìn)行本工程測(cè)量前，測(cè)量專組由測(cè)量工程師組

6、織、所有測(cè)量人員參加，經(jīng)過(guò)討論擬定初步測(cè)量方案，指導(dǎo)后面具體測(cè)量工作的展開(kāi)實(shí)施。8.3 平面控制網(wǎng)的建立8.3.1平面控制網(wǎng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作序號(hào)準(zhǔn)備工作內(nèi)容1 熟悉所有的設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)資料；2進(jìn)行平面控制網(wǎng)設(shè)計(jì)工作之前，必須先了解建筑物的尺寸、工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部特征和施工的要求。3 熟悉施工場(chǎng)地環(huán)境以及與相鄰地物的相互關(guān)系等。4 收集施工坐標(biāo)和測(cè)量坐標(biāo)的系統(tǒng)換算數(shù)據(jù)。8.3.2平面控制網(wǎng)的層級(jí)關(guān)系層 級(jí)內(nèi)容業(yè)主測(cè)設(shè)在用地范圍內(nèi)各紅線界樁點(diǎn)級(jí)控制網(wǎng)的加密，設(shè)置在主要建筑軸線旁建筑軸線網(wǎng)8.3.3總包控制網(wǎng)的復(fù)核根據(jù)業(yè)主提供的基準(zhǔn)點(diǎn)和測(cè)量的坐標(biāo)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)平面圖和杭州市一級(jí)控制點(diǎn)的標(biāo)高和坐標(biāo)，對(duì)現(xiàn)存的基準(zhǔn)

7、點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，驗(yàn)證基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)據(jù)資料的準(zhǔn)確性。復(fù)測(cè)過(guò)程必須是與總包、監(jiān)理三方共同進(jìn)行，按國(guó)家四等導(dǎo)線測(cè)量的要求實(shí)施，測(cè)算出精度誤差。水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測(cè)，在業(yè)主提供的水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)上，按規(guī)范要求進(jìn)行聯(lián)測(cè)，精度達(dá)到國(guó)家四等水準(zhǔn)要求。8.3.4平面控制網(wǎng)的布設(shè)1.確定統(tǒng)一的平面坐標(biāo)系統(tǒng)由于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖上所有關(guān)鍵點(diǎn)位坐標(biāo)均為建筑坐標(biāo)，而在總平面圖中，所有樁點(diǎn)坐標(biāo)均為城市大地坐標(biāo)，兩坐標(biāo)系存在一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系。2.平面控制點(diǎn)的布設(shè)（1）以運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中心點(diǎn)為一點(diǎn)，分別往兩側(cè)75米間距做級(jí)控制網(wǎng)，設(shè)置5個(gè)級(jí)控制點(diǎn)；（2）在級(jí)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上，為了滿足結(jié)構(gòu)的施工需要和方便，對(duì)級(jí)控制網(wǎng)進(jìn)行加密，由中心控制點(diǎn)向4邊各偏移50米，及在

8、最外側(cè)4邊每邊各加密2個(gè)控制點(diǎn)，共設(shè)置12個(gè)級(jí)控制點(diǎn)。 平面主控制點(diǎn)布置圖8.3.5平面控制網(wǎng)的施測(cè)及相關(guān)精度要求1.平面控制網(wǎng)的施測(cè)精度要求級(jí)和級(jí)平面控制網(wǎng)按照四等導(dǎo)線的精度進(jìn)行觀測(cè)。角度觀測(cè)采用方向觀測(cè)法，按照規(guī)范進(jìn)行儀器操做和記錄。2平面控制網(wǎng)的具體施測(cè)辦法（1）級(jí)和級(jí)控制網(wǎng)采用四等導(dǎo)線的精度要求施測(cè)，準(zhǔn)確計(jì)算出導(dǎo)線成果，進(jìn)行精度分析和控制點(diǎn)點(diǎn)位誤差。I級(jí)控制點(diǎn)的設(shè)置按規(guī)范要求做好測(cè)量標(biāo)石標(biāo)志，在選擇好的點(diǎn)位上埋設(shè)。為了預(yù)防標(biāo)石的沉降，標(biāo)石的下部先澆灌混泥土，周圍做好通向控制網(wǎng)點(diǎn)的道路和防護(hù)欄桿，并作好標(biāo)志。為了保證測(cè)量精度，在標(biāo)石埋設(shè)后一周內(nèi)不得進(jìn)行觀測(cè)。圖：控制點(diǎn)標(biāo)石 (2) 建筑主

9、軸線的設(shè)置首先在設(shè)計(jì)圖紙上設(shè)計(jì)主點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在級(jí)或級(jí)控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上用極坐標(biāo)法初步放樣出主點(diǎn)位置，一條軸線上至少設(shè)置3個(gè)主點(diǎn)。然后把經(jīng)緯儀架設(shè)在建筑軸線中間主點(diǎn)上，觀測(cè)3個(gè)主點(diǎn)的水平角，按控制基線定線要求，其夾角值控制在180°±24為控制基線精度要求，如超出要求，則需調(diào)整主點(diǎn)位置。調(diào)整方法按建筑基線調(diào)整方法反復(fù)進(jìn)行，直到3個(gè)主點(diǎn)的水平角滿足180°±24的范圍要求。建筑物定位軸線允許偏離理論軸線量為L(zhǎng)/20000，且不應(yīng)大于3.0mm（L為定位軸線長(zhǎng)）。工程平面控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)在收到開(kāi)工通知后7天內(nèi)完成，并將測(cè)設(shè)資料書(shū)面上報(bào)監(jiān)理工程師審批。8.4高程控制網(wǎng)的

10、建立8.4.1高程控制網(wǎng)的布設(shè)（1）首先對(duì)總包移交的現(xiàn)場(chǎng)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)復(fù)測(cè)。（按國(guó)家四等水準(zhǔn)測(cè)量要求）。（2）已知水準(zhǔn)點(diǎn)經(jīng)復(fù)測(cè)，精度滿足要求后，把平面級(jí)控制網(wǎng)的控制點(diǎn)高程引測(cè)，得到各控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)。根據(jù)建筑工程特點(diǎn)需要，設(shè)置五個(gè)高程控制點(diǎn)，形成閉合線路控制網(wǎng)。為了便于施工測(cè)量，整個(gè)場(chǎng)地內(nèi)，在主控制點(diǎn)處同時(shí)設(shè)有水準(zhǔn)點(diǎn)，并構(gòu)成閉合圖形，以便閉合校核。水準(zhǔn)點(diǎn)采用同M8膨脹螺栓的鋼筋打入砼作為標(biāo)志。由水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)組成閉合路線，各點(diǎn)間的高程進(jìn)行往返觀測(cè)，閉合路線的閉合誤差應(yīng)小于±5 mm（n為測(cè)站數(shù)）。8.4.2 高程控制網(wǎng)施測(cè)的原則在進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，為了減小誤差，采取一定的措施減弱其影響，以

11、提高測(cè)量成果的精度。同時(shí)避免在測(cè)量成果中存在錯(cuò)誤，因此在進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，應(yīng)注意以下各點(diǎn)：1在測(cè)量過(guò)程中，水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺應(yīng)盡量安置在堅(jiān)實(shí)的地面上。三腳架和尺墊要踩實(shí)，以防儀器和尺子下沉；前、后視距離應(yīng)盡量相等，以消除視準(zhǔn)軸不平行水準(zhǔn)管軸的誤差和地球曲率與大氣折光的影響；2前、后視距離不宜太長(zhǎng)，一般不要超過(guò)100m。視線高度應(yīng)使上、中、下三絲都能在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)，以減少大氣折光影響；3水準(zhǔn)尺必須扶直不得傾斜。使用過(guò)程中，要經(jīng)常檢查和清除尺底泥土。塔尺銜接處要卡住，防止二、三節(jié)塔尺下滑；4讀完數(shù)后應(yīng)再次檢查氣泡是否仍然吻合，否則應(yīng)重讀；5記錄員要復(fù)誦讀數(shù)，以便核對(duì)。記錄要整潔、清楚端正。如果有錯(cuò)，不能

12、用橡皮擦去而應(yīng)在改正處劃一橫，在旁邊注上改正后的數(shù)字；6在烈日下作業(yè)要撐傘遮住陽(yáng)光避免氣泡因受熱不均而影響其穩(wěn)定性。8.4.4 高程控制網(wǎng)的具體施測(cè)根據(jù)總包單位提供的已知水準(zhǔn)點(diǎn)BM，采取常規(guī)水準(zhǔn)測(cè)量方法，由水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)組成閉合路線，各點(diǎn)間的高程進(jìn)行往返觀測(cè)，閉合路線的閉合誤差應(yīng)小于±5mm（n為測(cè)站數(shù)）。 水準(zhǔn)點(diǎn)樁頂標(biāo)高應(yīng)略高于場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁底應(yīng)低于冰凍層，以便長(zhǎng)期保留。也可在平面控制網(wǎng)的樁頂鋼板上，焊上一個(gè)小半球作為水準(zhǔn)點(diǎn)之用，或采用M8膨脹螺栓的鋼筋打入砼作為標(biāo)志。水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)結(jié)束后，每條水準(zhǔn)路線須以測(cè)段往返高差不符值計(jì)算每千米水準(zhǔn)測(cè)量高差的偶然中誤差M和全中誤差MW。高差偶然中

13、誤差：高差偶然中誤差計(jì)算公式：M= （mm）-水準(zhǔn)路線測(cè)段往返高差不符值（mm）L-水準(zhǔn)測(cè)段長(zhǎng)度n-往返測(cè)的水準(zhǔn)路線測(cè)段數(shù)高差全中誤差計(jì)算公式：MW= （mm）W-閉合差L-計(jì)算各W時(shí)，相應(yīng)的路線長(zhǎng)度（Km）N-附合路線或閉合路線環(huán)的個(gè)數(shù)8.5桁架地面拼裝測(cè)量控制本工程桁架為平面垂直桁架，以下將對(duì)桁架的拼裝做詳細(xì)的介紹：8.5.1 地面拼裝準(zhǔn)備1、儀器準(zhǔn)備2、人員準(zhǔn)備經(jīng)緯儀1臺(tái)水準(zhǔn)儀1臺(tái)大盤(pán)尺1把塔尺1把儀器觀測(cè)員1名立尺員1名記錄員1名8.5.2 地面拼裝測(cè)量1地面放樣根據(jù)桁架的幾何結(jié)構(gòu)及深化設(shè)計(jì)詳圖，利用經(jīng)緯儀在拼裝場(chǎng)地上放出桁架上下弦桿的地面投影控制線，將弦桿分段（拼接）點(diǎn)、腹桿與上、下

14、弦桿軸線交點(diǎn)作為控制特征點(diǎn)，在拼裝平臺(tái)內(nèi)放出各特征點(diǎn)的地面投影點(diǎn)，最后將設(shè)計(jì)三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成相對(duì)坐標(biāo)系，采用極坐標(biāo)法用經(jīng)緯儀檢查復(fù)核。2胎架測(cè)設(shè)利用經(jīng)緯儀在胎架設(shè)置點(diǎn)精確測(cè)定胎架位置，作出十字線。胎架搭設(shè)完畢后，用水準(zhǔn)儀校正胎架上部調(diào)節(jié)構(gòu)件頂面高度，確保同一水平構(gòu)件下部所有胎架頂平；并用水準(zhǔn)儀確定特征點(diǎn)胎架的標(biāo)高，根據(jù)理論數(shù)據(jù)對(duì)胎架進(jìn)行調(diào)整，使誤差在微調(diào)范圍內(nèi)。3桁架單元件就位使用鋼尺檢測(cè)單個(gè)待拼單元件的長(zhǎng)度、端面的幾何尺寸，根據(jù)深化設(shè)計(jì)圖，將單元件吊上胎架按編號(hào)排放好，保證待拼構(gòu)件的位置準(zhǔn)確后臨時(shí)固定，吊線錘檢測(cè)桁架分段拼接點(diǎn)平面位置并調(diào)整。4散件就位補(bǔ)充之間散件，根據(jù)左右桁架分段的弦桿的點(diǎn)位

15、標(biāo)記進(jìn)行整體位置關(guān)系的測(cè)量并調(diào)整。5焊接固定構(gòu)件調(diào)整固定后，根據(jù)待拼件上的點(diǎn)位標(biāo)記及地面投影點(diǎn)，使用鋼尺、吊線錘等進(jìn)行檢測(cè)，用點(diǎn)焊固定并將檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄保存，與設(shè)計(jì)圖紙比較分析，如構(gòu)件不符合要求，則進(jìn)行調(diào)整；若符合要求，則進(jìn)行焊接工序。 6焊后檢測(cè)焊接完成后，對(duì)桁架進(jìn)行全面檢測(cè)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄存檔，并與焊接前的檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)照分析，確定其變形程度，分析變形原因，以便在下一個(gè)桁架拼裝中能夠盡可能減小拼裝誤差。8.5.3 地面拼裝控制項(xiàng)目及允許偏差根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50205-2001)的要求：構(gòu)件類型項(xiàng)目允許偏差(mm)檢驗(yàn)方法桁架跨度最外兩端安裝空或兩端支承面最外側(cè)距離+5.0-1

16、0.0用鋼尺檢查接口截面錯(cuò)位2.0用焊縫量規(guī)檢查拱度設(shè)計(jì)要求起拱±L /5000用拉線和鋼尺檢查設(shè)計(jì)未要求起拱L/2000L0節(jié)點(diǎn)處桿件軸線錯(cuò)位4.0劃線后用鋼尺檢查管構(gòu)件預(yù)拼裝單元總長(zhǎng)±5.0用鋼尺檢查預(yù)拼裝單元彎曲矢高L/1500,且不應(yīng)大于10.0用拉線和鋼尺檢查對(duì)口錯(cuò)邊 L/10,且不應(yīng)大于3.0用焊縫量規(guī)檢坡口間隙+2.0-1.08.6桁架吊裝測(cè)量8.6.1吊裝測(cè)量準(zhǔn)備1、儀器準(zhǔn)備2、人員準(zhǔn)備經(jīng)緯儀1臺(tái)棱鏡2臺(tái)儀器觀測(cè)員3名8.6.2吊裝測(cè)量1桁架就位測(cè)量：利用經(jīng)緯儀將桁架定位點(diǎn)引至支撐平臺(tái)，并在支撐鋼板上劃十字中心線來(lái)控制桁架就位。2桁架標(biāo)高測(cè)量：在支撐架定位點(diǎn)

17、上放置千斤頂，開(kāi)始吊裝桁架并就位，再利用經(jīng)緯儀，通過(guò)三角高程測(cè)量，后視水準(zhǔn)基點(diǎn)，將標(biāo)高傳送至支撐架頂部，利用千斤頂進(jìn)行微調(diào)。3桁架安裝復(fù)測(cè)：桁架直線度、標(biāo)高調(diào)校完畢后，利用纜風(fēng)繩將桁架固定，吊車脫鉤，然后再利用全戰(zhàn)儀進(jìn)行復(fù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決。8.7應(yīng)力及變形測(cè)量與監(jiān)控8.7.1應(yīng)力監(jiān)測(cè)本工程整體受力體系由剛性及柔性體系構(gòu)成，由于結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，為更好的安裝施工，選取精度較高光纖光柵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)桅桿等構(gòu)件的應(yīng)力。1光纖光柵傳感系統(tǒng)應(yīng)用方案光纖光柵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般由光纖光柵傳感器、光纖光柵信號(hào)解調(diào)儀、光開(kāi)關(guān)或光合波器、光纖跳線、光纖適配器、傳輸光纜、系統(tǒng)軟件等部分組成，其中光纖光柵傳感器（傳感探頭

18、）、光纖光柵信號(hào)解調(diào)儀、光開(kāi)關(guān)（合波器）與系統(tǒng)軟件（包括與用戶相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)/系統(tǒng)的通訊接口）是核心部分。2布拉格光纖光柵()傳感器簡(jiǎn)介布拉格光纖光柵()傳感器的基本原理是在一根光纖的內(nèi)表面刻出一個(gè)光柵，當(dāng)該光柵所在的區(qū)域發(fā)生應(yīng)變時(shí)，就會(huì)引起光柵的調(diào)制周期發(fā)生變化。通過(guò)該光柵反射的光所產(chǎn)生的衍射條紋也會(huì)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生光柵信號(hào)的波長(zhǎng)變化，通過(guò)監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)變化情況可以確定光柵所在微小區(qū)域內(nèi)的應(yīng)變值。當(dāng)要進(jìn)行分布式連續(xù)測(cè)試時(shí)，在同一條光纖中分布多個(gè)不同周期的光柵傳感器。通過(guò)不同傳感器反射光的波長(zhǎng)值，與待測(cè)結(jié)構(gòu)傳感器所在的各測(cè)量點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，分別感受待測(cè)結(jié)構(gòu)沿線分布各點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變。這里所說(shuō)的分布式只是指在結(jié)構(gòu)

19、關(guān)鍵部位布設(shè)傳感器的點(diǎn)的應(yīng)變可以測(cè)量，并不是光纖沿線每個(gè)點(diǎn)都可以測(cè)量。光纖光柵傳感器標(biāo)定試驗(yàn)本工程采用的光纖是單模光纖，通過(guò)FC/PC法蘭接頭連接。解調(diào)設(shè)備波長(zhǎng)測(cè)量范圍 15251565nm，波長(zhǎng)分辨率1pm，采樣頻率50Hz。有液晶顯示屏可以直接進(jìn)行讀數(shù)，或者通過(guò)10M以太網(wǎng)與筆記本電腦連接進(jìn)行讀數(shù)。根據(jù)分析，解調(diào)波長(zhǎng)的變化值和應(yīng)變的關(guān)系為： （1）其中K為與材料有關(guān)的常量，大小為0.8左右，和分別是波長(zhǎng)以及波長(zhǎng)的變化量。在常用波長(zhǎng)范圍內(nèi)，每單位微應(yīng)變引起的波長(zhǎng)變化基本為1.16pm左右。標(biāo)定時(shí)在一批傳感器中選擇一個(gè)進(jìn)行檢查。將光纖光柵傳感器通過(guò)底座焊接于胎架各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，在相應(yīng)的位置粘貼高精

20、度電阻應(yīng)變片，在施工時(shí)進(jìn)行實(shí)測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為波長(zhǎng)與應(yīng)力關(guān)系圖。3光纖光柵布設(shè)工藝工程施工監(jiān)控中最重要的內(nèi)容是連接部位的應(yīng)變進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果應(yīng)變測(cè)量不準(zhǔn)，與理論值不符，說(shuō)明采用的施工方案不能有效地形成結(jié)構(gòu)的傳力機(jī)制，會(huì)留下很大的安全隱患。在監(jiān)控工程中，可以選擇傳統(tǒng)的振弦式應(yīng)變計(jì)和光纖光柵傳感器對(duì)同一部位相同位置的應(yīng)變進(jìn)行同時(shí)監(jiān)測(cè)，以確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確。 在監(jiān)測(cè)時(shí)，選擇了胎架標(biāo)準(zhǔn)件與標(biāo)準(zhǔn)件連接部位布設(shè)置光纖光柵傳感器，并在同一位置安裝了振弦式的應(yīng)變傳感器，布置方式見(jiàn)圖1。如果工程施工周期長(zhǎng)，為有效剔除溫度變化對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響，可以在每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)都布置了溫度補(bǔ)償傳感器。這個(gè)傳感器不與受力部位相連，只是

21、測(cè)量溫度變化對(duì)于監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)變的影響，測(cè)量時(shí)扣除這部分溫度影響的應(yīng)變就是結(jié)構(gòu)實(shí)際受力引起的應(yīng)變的大小。圖1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布置圖在布設(shè)光纖光柵傳感器時(shí)，首先要對(duì)安裝部位進(jìn)行打磨拋光，使表面平整光滑。然后用氬弧焊機(jī)將傳感器的底座焊接于結(jié)構(gòu)表面。當(dāng)測(cè)試完成后擰開(kāi)底座上的螺絲，取下光纖光柵傳感器，可以重復(fù)使用。光纖接頭部位通過(guò)法蘭連接。因?yàn)楣饫w有鎧裝保護(hù)，所以普通的踐踏并不影響使用，要注意的就是不能被強(qiáng)烈地拉扯。8.7.2拉索及桅桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)拉索的內(nèi)力監(jiān)控采用FRP-OFBG筋式光纖光柵智能拉索，其基本原理為將減敏FRPOFBG智能復(fù)合筋布設(shè)到平行鋼絲或鋼絞線拉索，然后利用錨固FRP筋的兩端，在索力作用下，智能筋與平行鋼絲的協(xié)同變形，光纖光柵傳感器感知拉索應(yīng)力，從而得到索力，并可以直接進(jìn)行損傷分析，具有量程大、整體成本低、系統(tǒng)集成