橋梁高墩施工垂直度自動(dòng)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橋梁高墩施工垂直度自動(dòng)控制方法。使用垂準(zhǔn)儀控制裝置，在墩身一節(jié)混凝土澆筑完成后，檢測成型后砼墩身偏位情況，安裝激光垂準(zhǔn)儀，并在下一模模板矯正時(shí)提供垂準(zhǔn)線對模板進(jìn)行精確矯正，如此往復(fù)作業(yè)控制，直到該墩柱施工完成。使用本發(fā)明方法進(jìn)行橋梁高墩垂直度施工，通過激光垂準(zhǔn)儀向上激光線與墩身平行原理，在頂端模板激光靶可以清晰直觀觀測模板偏位情況。因?yàn)橛蟹雷o(hù)措施，在整個(gè)高墩施工工程中無需多次架設(shè)儀器，減少儀器操作誤差，可以每天24小時(shí)進(jìn)行觀測，減少測量人員勞動(dòng)強(qiáng)度和人員數(shù)量，同時(shí)保證了施工進(jìn)度和墩身垂直度質(zhì)量。
【專利說明】橋梁高墩施工垂直度自動(dòng)控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明渉及一種橋梁施工方法，尤其是一種橋梁高墩施工垂直度自動(dòng)控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的橋梁高墩施工方法主要有翻模、爬模、滑模、支架法及最新的輥模施工等， 隨著高速公路和高速鐵路逐漸向山區(qū)、深山區(qū)的不斷推進(jìn)，特別是西藏、貴州、四川、廣西、 云南、重慶等地區(qū)施工條件越來越艱巨，地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，而這些地區(qū)又必須要打通陸 上經(jīng)濟(jì)發(fā)展通道，這樣就給復(fù)雜地區(qū)橋梁施工帶來多方面的影響，其中重要方面之一就是 對高墩施工造成的影響。高墩垂直度控制一直是測量人員控制高墩一件繁瑣的工作，傳統(tǒng) 高墩垂直度控制一般采用吊線錐法、全站儀觀測法、傳統(tǒng)垂準(zhǔn)儀法。
[0003] 吊線錘法：在工作平臺上對應(yīng)于墩身中心點(diǎn)或四角預(yù)定點(diǎn)用鐵絲吊掛重15? 25kg的線錘，鐵絲繞在小搖車上，隨爬升、隨放線。通過觀測線錘與中心點(diǎn)或預(yù)定點(diǎn)的偏差， 測出墩身中心偏移和扭轉(zhuǎn)程度。如遇大風(fēng)天氣，可將線錘球置于水中或油中以減少搖擺，雖 然吊線錐法簡單直觀，但目前的高墩大多是60米以上，有的已經(jīng)在100米以上，因?yàn)榫€錐暴 露在原野中，我們高墩施工區(qū)域一般在山谷或河谷中，墩身越高風(fēng)力越大，對線錐的影響越 大，精度無法保證連續(xù)施工，因此本辦法只適用低墩或輔助方法控制。
[0004] 全站儀觀測：利用全站儀，根據(jù)地面所設(shè)控制點(diǎn)與模板畫出對應(yīng)標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行測量，根 據(jù)模板上對應(yīng)點(diǎn)偏移情況計(jì)算出墩身中心的偏移和扭轉(zhuǎn)，也是因?yàn)樯絽^(qū)高墩越來越高，給 測量人員帶來繁重的測量任務(wù)，高墩模板安裝調(diào)試時(shí)需要測量人員架設(shè)棱鏡重復(fù)觀測，有 時(shí)因?yàn)槟０遄冃位蚱渌蛘{(diào)整模板時(shí)需要幾個(gè)小時(shí)或十幾個(gè)小時(shí)，需要測量置鏡人員多 次上下墩身，并且晚上測量觀測難度更大，因此本辦法只適用白天或檢測其它方法精準(zhǔn)度。
[0005] 傳統(tǒng)垂準(zhǔn)儀觀測法：在承臺上架立腳架，安裝垂準(zhǔn)儀，打開向下發(fā)射激光束按鈕， 對中點(diǎn)位后精確調(diào)平垂準(zhǔn)儀關(guān)閉向下發(fā)射按鈕，打開向上發(fā)射激光束按鈕，調(diào)節(jié)物鏡焦距， 使激光束在靶標(biāo)上形成一個(gè)直徑1 mm的光點(diǎn)，首先站在頂層翻模平臺上，從模板角上沿 模板內(nèi)邊緣的延長線拉鋼卷尺，把激光靶中心十字線的一條線與鋼卷尺的50cm刻度線重 合，扶平激光靶，使激光靶平面與模板頂處于同一水平面內(nèi)，用另一把鋼卷尺丈量激光點(diǎn)距 50cm刻度線的距離并記錄。依次測量墩身4個(gè)點(diǎn)的偏差值，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)判定模板4個(gè)角點(diǎn)平 面位置是否合格，若有一個(gè)點(diǎn)偏差值超過標(biāo)準(zhǔn)，則需重新調(diào)整模板，重新檢查。
[0006] 隨著高墩施工技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化，高墩施工進(jìn)度越來越快，以前傳統(tǒng)高墩施工進(jìn) 度每天完成〇. 6 - 1. 0米，現(xiàn)在使用滑模或輥模每天可以完成3--6米的施工進(jìn)度，并且需 每天24小時(shí)不間斷施工。
[0007] 現(xiàn)在業(yè)主要求施工進(jìn)度越來越快，基本每個(gè)工作面都是多個(gè)高墩同時(shí)在施工，測 量工作量相應(yīng)就更大，必須配備足夠的測量人員才能滿足施工需要，并且調(diào)整模板時(shí)都在 白天，測量人員同時(shí)要觀測幾個(gè)高墩控制，這給測量人員帶來大量工作量和數(shù)據(jù)處理難度， 有時(shí)交代調(diào)整數(shù)據(jù)時(shí)容易造成偏差，傳統(tǒng)辦法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在施工方法和施工進(jìn)度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種橋梁高墩施工垂直度自動(dòng)控制方法，為加快橋梁高墩施 工進(jìn)度，提高墩身垂直度質(zhì)量，并為項(xiàng)目創(chuàng)造利潤空間。
[0009] 本發(fā)明釆取的技術(shù)方案： 使用垂準(zhǔn)儀控制裝置，在墩身一節(jié)混凝土澆筑完成后，檢測成型后砼墩身偏位情況，安 裝激光垂準(zhǔn)儀，并在下一模模板矯正時(shí)提供垂準(zhǔn)線對模板進(jìn)行精確矯正，如此往復(fù)作業(yè)控 制，直到該墩柱施工完成。
[0010] 具體施工方法步驟如下： (1) 、在模板廠家加工高墩支架模板時(shí)預(yù)留并安裝垂直度控制裝置：在模板對角相應(yīng)垂 準(zhǔn)儀激光靶安裝位置切割或焊接激光垂準(zhǔn)儀激光靶孔洞，兩層模板或多層模板時(shí)要根據(jù)垂 直原理同時(shí)預(yù)留孔洞，在模板頂層安裝激光靶后出場； (2) 、激光垂準(zhǔn)儀改造加工無線遙控裝置； (3) 、承臺澆筑混凝土?xí)r預(yù)埋：在澆筑砼前根據(jù)模板激光靶至砼墩身相對位置預(yù)埋垂準(zhǔn) 儀底座，并且底座至承臺外預(yù)埋電力管道； (4) 、首次使用：一般首次澆筑混凝土?xí)r無法安裝垂準(zhǔn)儀，先采用傳統(tǒng)方法控制首節(jié)墩 身模板垂直度； (5) 、墩身控制：首次模板提升后安裝垂準(zhǔn)儀，后安裝防護(hù)裝置，調(diào)試無線遙控系統(tǒng)，檢 測墩身砼偏位情況，投射垂準(zhǔn)儀激光垂線到接收激光靶，控制模板提升時(shí)平面定位標(biāo)準(zhǔn)基 線，根據(jù)激光在激光靶偏位情況直接判讀模板偏位值，調(diào)整至正確位置后進(jìn)行砼澆筑，在澆 筑過程中同時(shí)觀測偏位變化，重復(fù)模板上升、澆筑砼施工工序直至到設(shè)計(jì)標(biāo)高。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)： 使用本發(fā)明方法進(jìn)行橋梁高墩垂直度施工，通過激光垂準(zhǔn)儀向上激光線與墩身平行原 理，在頂端模板激光靶可以清晰直觀觀測模板偏位情況。因?yàn)橛蟹雷o(hù)措施，在整個(gè)高墩施工 工程中無需多次架設(shè)儀器，減少儀器操作誤差，可以每天24小時(shí)進(jìn)行觀測，減少測量人員 勞動(dòng)強(qiáng)度和人員數(shù)量，同時(shí)保證了施工進(jìn)度和墩身垂直度質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1本發(fā)明組成結(jié)構(gòu)下構(gòu)平面示意圖。
[0013] 圖2本發(fā)明組成結(jié)構(gòu)上構(gòu)平面示意圖。
[0014] 圖3本發(fā)明組成結(jié)構(gòu)上構(gòu)立面示意圖。
[0015] 圖中所示：1.垂準(zhǔn)儀安裝基座，2.現(xiàn)澆砼墩身，3.垂準(zhǔn)儀激光垂線，4.高墩支架模 板，5.垂準(zhǔn)儀激光靶安裝位置，6.接收激光靶。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 具體施工方法步驟如下： (1)激光垂準(zhǔn)儀改造加工無線遙控裝置：在購買激光垂準(zhǔn)儀后，采購無線遙控模塊及交 流電源轉(zhuǎn)換器，打開激光垂準(zhǔn)儀電源盒，用電烙鐵焊接電源連線至儀器外，通過無線遙控接 收板控制端接通至交流電源轉(zhuǎn)換器，無線遙控接收器使用直流12伏電源，通過直流降壓至 垂準(zhǔn)儀使用的直流3伏。
[0017] (2)模板加工裝置：在加工高墩支架模板4時(shí)根據(jù)模板圖紙?jiān)诖箿?zhǔn)儀激光靶安裝 位置5切割或焊接激光靶安裝通道，安裝接收激光靶6在頂層模板位置。
[0018] (3)承臺澆筑砼前預(yù)埋：在承臺綁扎鋼筋和預(yù)埋墩身鋼筋時(shí)，同步預(yù)埋垂準(zhǔn)儀底座 螺絲，根據(jù)模板激光靶位置精確埋置垂準(zhǔn)儀安裝基座1，垂準(zhǔn)儀防護(hù)裝置根據(jù)防護(hù)罩預(yù)埋固 定鋼筋，埋底座位置至承臺外的電力供應(yīng)管道。
[0019] (4)墩身施工控制：在墩身第一節(jié)混凝土澆筑完成后，安裝激光垂準(zhǔn)儀在底座螺絲 上，接通交流電源，精確調(diào)平儀器，檢查相應(yīng)裝置和激光點(diǎn)在激光靶成像情況，一切無誤后 開始使用本裝置，投射垂準(zhǔn)儀激光垂線3到接收激光靶6,可以在施工需要時(shí)隨時(shí)無線遙控 打開激光檢查墩身偏位數(shù)據(jù)，一直完成現(xiàn)澆砼墩身2的施工。
【權(quán)利要求】
1. 一種橋梁高墩施工垂直度控制方法，其特征是：使用垂準(zhǔn)儀控制裝置，在墩身一節(jié) 混凝土澆筑完成后，檢測成型后砼墩身偏位情況，安裝激光垂準(zhǔn)儀，并在下一模模板矯正時(shí) 提供垂準(zhǔn)線對模板進(jìn)行精確矯正，如此往復(fù)作業(yè)控制，直到該墩柱施工完成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁高墩施工垂直度控制方法，其特征是具體施工方法步驟 如下： 2. 1、在模板廠家加工高墩支架模板（4)時(shí)預(yù)留并安裝垂直度控制裝置：在模板對角相 應(yīng)垂準(zhǔn)儀激光靶安裝位置（5)切割或焊接激光垂準(zhǔn)儀激光靶孔洞，兩層模板或多層模板時(shí) 要根據(jù)垂直原理同時(shí)預(yù)留孔洞，在模板頂層安裝接收激光靶（6)后出場； 2. 2、激光垂準(zhǔn)儀改造加工無線遙控裝置； 2. 3、承臺澆筑混凝土?xí)r預(yù)埋：在澆筑砼前根據(jù)模板激光靶至砼墩身相對位置預(yù)埋垂準(zhǔn) 儀安裝基座（1)，并且底座至承臺外預(yù)埋電力管道； 2. 4、首次使用：一般首次澆筑混凝土?xí)r無法安裝垂準(zhǔn)儀，先采用傳統(tǒng)方法控制首節(jié)墩 身模板垂直度； 2. 5、墩身控制：首次模板提升后安裝垂準(zhǔn)儀，后安裝防護(hù)裝置，調(diào)試無線遙控系統(tǒng)，檢 測墩身砼偏位情況，投射垂準(zhǔn)儀激光垂線（3 )到接收激光靶（6 )，控制模板提升時(shí)平面定位 標(biāo)準(zhǔn)基線，根據(jù)激光在激光靶偏位情況直接判讀模板偏位值，調(diào)整至正確位置后進(jìn)行砼澆 筑，在澆筑過程中同時(shí)觀測偏位變化，重復(fù)模板上升、澆筑砼施工工序直至到設(shè)計(jì)標(biāo)高。
【文檔編號】E01D21/00GK104120656SQ201410368592
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】張久林, 崔昌洪, 田世寬, 韋健江, 尹波, 張強(qiáng) 申請人:中交一公局第四工程有限公司