振弦式鋼筋計作業(yè)指導(dǎo)書

1、目錄1、適用范圍及依據(jù) 2.1.1 適用范圍 2.1.2 標準及依據(jù) 2.2、測量原理及儀器結(jié)構(gòu) 2.2.1 測量原理： 2.2.2 儀器結(jié)構(gòu)： 3.2.3 型號、規(guī)格及技術(shù)指標 4.3、安裝埋設(shè) 4.3.1 驗收與保管 4.3.2 儀器安裝 5.3.2.1 鋼筋計的安裝 5.3.2.2 錨桿應(yīng)力計的安裝 7.3.3 電纜安裝 8.3.3.1 儀器電纜接長 8.3.3.2 電纜的接長 9.4、數(shù)據(jù)讀取與計算 9.4.1 人工測量與計算 9.4.1.1 儀器與振弦式儀器檢測儀的連接 1. 04.1.2 數(shù)據(jù)讀取與記錄 1.04.2 自動測量 1.0.4.2.1 自動測量的計算 1.05、考前須知

2、 1.1.6、平安與環(huán)保 1.1.6.1 平安施工 1.1.6.2 環(huán)境保護 1.1.7、附件 1.1.振弦式鋼筋計作業(yè)指導(dǎo)書1、適用范圍及依據(jù) 1.1適用范圍鋼筋計：用于監(jiān)測巖土工程混凝土建筑物的應(yīng)力，適用于長期埋設(shè)在水工建 筑物或其他建筑物內(nèi)部，測量結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的鋼筋應(yīng)力。錨桿應(yīng)力計：鋼筋計用于測量錨桿應(yīng)力時，成為錨桿應(yīng)力計。裝上錨桿應(yīng)力 計的錨桿稱為觀測錨桿。振弦式錨桿應(yīng)力計適用于長期安裝埋設(shè)在需要加固的基 巖、邊坡及地下結(jié)構(gòu)洞壁的轉(zhuǎn)孔中，監(jiān)測錨桿中的軸向應(yīng)力1.2標準及依據(jù)DL/T 5178-2003?混凝土大壩平安監(jiān)測技術(shù)標準?SL 60-1994?土石壩平安監(jiān)測技術(shù)標準?GB/T13

3、606-92?巖土工程用鋼弦式壓力傳感器國家標準? 2、測量原理及儀器結(jié)構(gòu)2.1測量原理：振弦式鋼筋計安裝于鋼筋上，鋼筋受力產(chǎn)生的變形將引起焊接于鋼筋上的儀 器內(nèi)鋼弦變形，使鋼弦發(fā)生應(yīng)力變化，從而改變鋼弦的振動頻率。測量時利用電 磁線圈激撥鋼弦并量測其振動頻率，頻率信號經(jīng)電纜傳輸至頻率讀數(shù)裝置或數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)，再經(jīng)換算即可得到鋼筋的應(yīng)力變化量。同時由鋼筋計中的熱敏電阻可 同步測出埋設(shè)點的溫度值。1000振弦式儀器的量測量采用頻率模數(shù) F來度量，其定義為：式中f為振弦式儀器中鋼絲的自振頻率。振弦式鋼筋計的應(yīng)力與頻率模數(shù)和溫度的關(guān) 系如下：(1) 當外界溫度恒定，鋼筋計僅受到軸向變形時，其應(yīng)力C與

4、輸出的頻率模數(shù)的變化量F具有如下線性關(guān)系: 式中：k鋼筋計的最小讀數(shù)，單位為 MPa；由廠家所附卡片給出。 F 實時測量的鋼筋計輸出值相對于基準值的變化量，單位為kHz2；F 實時測量的鋼筋計輸出值，單位為 kHz2;F0 鋼筋計的基準值，單位為 kHz2。(2) 當鋼筋計不受外力作用時儀器前后兩安裝座的標距不變，假設(shè)溫度增加 T時，鋼筋計有一個輸出量 Ac'，這個輸出量僅僅是由溫度變化而造成的， 因此在計算時應(yīng)給以扣除。通過實驗可知： F'與 T具有以下線性關(guān)系：k x W 二-b x AT卜丁 二 T-T、式中：b 鋼筋計的溫度修正系數(shù)，單位為 MPa/oC ;由廠家所附卡

5、片給出； T 溫度實時測量值相對于基準值的變化量，單位為 oC;T 溫度的實時測量值，單位為 oC;TO 溫度的基準值，單位為 oCo(3) 埋設(shè)在混凝土建筑物內(nèi)的鋼筋計， 受到的是變形和溫度的雙重作用，因此 鋼筋計一般計算公式為：cr = Jfcx(F-F() + bx(7'-7；)式中：c 被測鋼筋的應(yīng)力，單位為 MPa；2.2儀器結(jié)構(gòu)：鋼筋計主要由振弦式感應(yīng)部件、熱敏電阻、鋼套、連接桿、電纜及密封組件 等組成，鋼筋計的感應(yīng)部件為一振弦式應(yīng)變計。鋼筋計與所要測量的鋼筋采用焊 接或螺紋方式連接。鋼筋計結(jié)構(gòu)如下圖。£2.3型號、規(guī)格及技術(shù)指標及型號NVR-*xvr-*t t鶯

6、 VR_*_mR_+GWR-+-TIGXVR-+-T2G應(yīng)力潰禮也.MPa0200n-3oo0-400fl-2000-3000400性壓鼎.MPa0l«分拼，J,弼F占，三Q-CJ5能*究F百* c0,25-2O-+6O浣匱機屋精發(fā)，弋=05綸塚電阻.KO耐醫(yī)用* Pa11.5艮cl inIC 度 * iwn680快器頻率范隔l【zIJ00230Q【指示慎用D欄測晝注t規(guī)修戌型號申的代農(nóng)鋼警龍唱主16mm， lSmm. 20mm22mm. 25mm, 28mm. 32mm,3、安裝埋設(shè)3.1驗收與保管1儀器到達施工現(xiàn)場后，應(yīng)開箱檢查。用戶開箱驗收儀器時，應(yīng)先檢查儀器 的數(shù)量包括儀器附

7、件及檢驗合格證與裝箱單是否相符；2對于箱內(nèi)每臺儀器，先用 100V兆歐表及萬用表，分別檢查常溫絕緣電阻及線圈電阻值，絕緣電阻不應(yīng)低于 50M?，線圈電阻值約100?；(3) 儀器存放環(huán)境，應(yīng)保持枯燥通風，搬運時應(yīng)小心輕放，切忌劇烈震動；(4) 如經(jīng)檢測有不正常讀數(shù)的儀器，請返回廠家，不可在現(xiàn)場翻開儀器檢修3.2儀器安裝振弦式鋼筋計主要有以下安裝方式：(1) 鋼筋計：與結(jié)構(gòu)鋼筋連接安裝于鋼筋網(wǎng)上澆筑于混凝土構(gòu)件中(2) 錨桿應(yīng)力計：與錨桿連接作為錨桿應(yīng)力計埋設(shè)在基巖或邊坡的轉(zhuǎn)孔中3.2.1 鋼筋計的安裝3.2.1.1 鋼筋計的組裝(1) 按鋼筋直徑選配相應(yīng)的鋼筋計，如果規(guī)格不符合，應(yīng)選擇盡量接近

8、于結(jié)構(gòu) 鋼筋直徑的鋼筋計，例如：鋼筋直徑為？35mm可使用NZR-36或NZR-32的鋼 筋計，此時儀器的最小讀數(shù)應(yīng)進行修正。(2) 在安裝前必須對已率定好的鋼筋計逐一進行檢測，確認儀器是正常的，并 同時檢查接長電纜的芯線電阻、絕緣度等應(yīng)到達規(guī)定的技術(shù)條件，此時才可以按 設(shè)計要求將鋼筋計接長電纜，做好儀器編號和存檔工作。(3) 鋼筋計總長約6080cm左右，需按設(shè)計要求同結(jié)構(gòu)鋼筋連接，其焊接加長 工作可在鋼筋加工廠預(yù)先做好(也可在現(xiàn)場埋設(shè)時電焊連接方式) ，通?？刹捎?以下幾種方法：1) 對焊一般直徑小于？28mm的儀器可采用對焊機對焊，此法焊接速度很快，可不必 做降溫冷卻工作，焊接強度完全符

9、合要求。對于直徑大于？28mm的鋼筋，不宜采用對焊焊接。焊接時應(yīng)將鋼筋與鋼筋計中心線對正，之后采用對接法把儀器兩 端的連接桿分別與鋼筋焊接在一起(如圖)。：1r6U按E佻許2) 熔槽焊將儀器與焊接鋼筋兩端頭部削成斜坡45。60o,如下圖。用略大于鋼筋直徑的角鋼，長30cm，擺正儀器與鋼筋在同一中心線上，不得有彎斜現(xiàn)象，焊接應(yīng)用優(yōu)質(zhì)焊條，焊層應(yīng)均勻，焊一層即用小錘打去蜂窩麻面，這樣層層焊接到略高 出為止。為了防止焊接時溫升過高而損傷儀器，焊接時，儀器要包上濕棉紗并 不斷澆上冷水，焊接過程中儀器測出的溫度應(yīng)低于60oC。為防止儀器溫度過高，可以用停停焊焊的方法，焊接處不得灑水冷卻，以免焊層變硬脆。

10、3綁條焊采用綁條焊接時，為確保鋼筋計沿軸心受力，不僅要求鋼筋與鋼筋計連接桿 應(yīng)沿中心線對正，而且要求采用對稱的雙綁條焊接，綁條的截面積應(yīng)為結(jié)構(gòu)鋼筋 的1.5倍，綁條與結(jié)構(gòu)鋼筋和連接桿的搭接長度均應(yīng)為 5倍鋼筋直徑，并應(yīng)采 用雙面焊如圖。同樣，為了防止焊接時溫升過高而損傷儀器， 焊接時，儀器要包上濕棉紗并 不斷澆上冷水，焊接過程中儀器測出的溫度應(yīng)低于60oC。為防止儀器溫度過高，可以用停停焊焊的方法，焊接處不得灑水冷卻，以免焊層變硬脆。綁條焊處 斷面較大，為減少附加應(yīng)力的干擾，宜涂瀝青，包扎麻布，使之與混凝土脫開。4螺紋連接采用螺紋連接接長鋼筋計可減少現(xiàn)場焊接工作量和施工干擾，要求鋼筋計的連接桿

11、和結(jié)構(gòu)鋼筋的連接頭均應(yīng)加工成相同直徑的陽螺紋，并配以帶陰螺紋的套管，可在現(xiàn)場直接安裝如圖。322錨桿應(yīng)力計的安裝根據(jù)設(shè)計要求，可以在錨桿的一處或多處安裝 振弦式錨桿應(yīng)力計。在錨桿 上安裝錨桿應(yīng)力計的方法和要求與鋼筋計在結(jié)構(gòu)鋼筋上的安裝相似。 接有錨桿應(yīng) 力計的錨桿通常埋設(shè)在巖體的鉆孔中，可采用以下方式安裝：1錨桿應(yīng)力計埋設(shè)于巖體鉆孔中，并用水泥漿封固；2錨桿應(yīng)力計在孔底錨固，孔內(nèi)不灌漿。3.2.2.1 錨桿應(yīng)力計的組裝1按錨桿直徑選配相應(yīng)的錨桿應(yīng)力計，如果規(guī)格不符合，應(yīng)選擇盡量接近 于錨桿直徑的錨桿應(yīng)力計，例如：錨桿直徑為？35mm可使用NZR-36或NZR-32 的錨桿應(yīng)力計，此時儀器的最小

12、讀數(shù)應(yīng)進行修正。2在安裝前必須對已率定好的錨桿應(yīng)力計逐一進行檢測，確認儀器是正常的，并同時檢查接長電纜的芯線電阻、 絕緣度等應(yīng)到達規(guī)定的技術(shù)條件， 此時才 可以按設(shè)計要求將錨桿應(yīng)力計接長電纜，做好儀器編號和存檔工作。3錨桿應(yīng)力計儀器局部總長約6080cm左右，需按設(shè)計要求同錨桿連接，其焊接加長工作可在錨桿加工廠預(yù)先做好也可在現(xiàn)場埋設(shè)時電焊連接方式， 其連接儀器的方式與鋼筋計的相似，包括對焊、熔槽焊、綁條焊、螺紋連接等322.2 鉆孔灌漿填充錨桿應(yīng)力計的現(xiàn)場埋設(shè)可采用兩種方法，當鉆孔直徑較大、無需快速接續(xù)下 一道工序如鋼絲網(wǎng)噴錨，可采用水泥灌漿封孔。將接好錨桿應(yīng)力計的錨桿、 灌漿管、排氣管一起插

13、入鉆孔中，經(jīng)測量確認儀器工作正常，理順電纜，封堵孔 口，進行灌漿。一般水泥砂漿配合比宜為 1:11:2,水灰比為0.380.40。灌漿 時，應(yīng)在設(shè)計規(guī)定的壓力下進行，灌至孔內(nèi)停止吸漿時，持續(xù)10分鐘，即可結(jié)束。砂漿固化后，測其初始值。電纜引至觀測站，按設(shè)計要求定期監(jiān)測如圖 。當鉆孔孔徑較小、且有后續(xù)工序連續(xù)作業(yè)時，可采用錨固劑填充，使之快速凝結(jié)，并與巖體固結(jié)為一個整體，形成后續(xù)工序的撐點。采用鉆孔內(nèi)灌漿或填充時，可以在一根錨桿的一處或多處安裝錨桿應(yīng)力計， 實現(xiàn)沿錨桿不同深度的多點監(jiān)測。322.3 鉆孔不灌漿根據(jù)設(shè)計要求，可以在錨桿的端部設(shè)置錨頭，填以 4050cm水泥砂漿予以錨 固，在孔口設(shè)置

14、錨板，并用螺栓擰緊。此種安裝方法宜在錨固上設(shè)置一個錨桿應(yīng) 力計，其測值將反映錨桿控制范圍內(nèi)的巖體的平均受力狀態(tài)如圖。3.3 電纜安裝儀器電纜布置時不得與交流電纜一同敷設(shè)， 電纜走線應(yīng)盡量防止受到移動設(shè)備、鋒利材料等的傷害。埋入壩體混凝土中的儀器電纜應(yīng)詳細記錄埋設(shè)部位，使灌漿鉆孔時避開纜線。儀器電纜接長振弦式鋼筋計可采用專用四芯電纜按照相同顏色芯線將儀器電纜接長，電纜接頭可采用熱縮管密封電纜接頭技術(shù)，其步驟如下：先將儀器電纜頭每根芯線套上？3.0mm 長度34cm可自定細熱縮管，然后與電纜每根芯線一一進行 對聯(lián)接。各聯(lián)接芯線再用電烙鐵焊錫焊牢， 焊錫后將細熱縮管復(fù)蓋住焊錫頭，由中間向兩邊反復(fù)轉(zhuǎn)動

15、，用酒精燈或加熱器對熱縮管進行加熱見圖O絕級舵?？傆^緊IE度332電纜的接長先將儀器電纜頭每根芯線套上 ？5.0mm長度34cm可自定細熱縮管，然 后與電纜每根芯線進行對聯(lián)接。 各聯(lián)接芯線再用電烙鐵焊錫焊牢，焊錫后將細熱縮管復(fù)蓋住焊錫頭，由中間向兩邊反復(fù)轉(zhuǎn)動，用酒精燈或加熱器對熱縮管進 行加熱。如果是二根芯線與一根芯線焊接后那么用稍大一些的？6.0mm中熱縮套管套上長度34cm可自定。各芯線聯(lián)接熱縮好后，用J-20電工自粘絕緣膠帶分別纏緊，長度要求復(fù)蓋 住每根芯線。然后用J-20電工自粘絕緣膠帶總扎緊，要求纏均勻，長度以復(fù)蓋 住所有芯線為宜見圖。先在焊錫前套上？18.0mm二層大熱縮管，長度分

16、別為1416cm 1618cm。 然后將電纜1，及電纜2再用銼刀銼一下，在電纜銼的位置處纏上 1cm寬的紅 色密圭寸膠一圈多，操作時先將密圭寸膠一頭稍加熱一下，立即卷粘在銼好電纜1及 電纜2上一圈多，再將熱縮管內(nèi)層管套上進行反復(fù)轉(zhuǎn)動加熱，由中間向兩邊將 氣泡趕出，在密封膠位置處多多轉(zhuǎn)動加熱，然后再進行第二次上密封膠，操作方 法同上，將熱縮管外層管套上進行反復(fù)轉(zhuǎn)動加熱。絕緣膠帯/絕徐膠帶總墉緊長度注意：所有細、中、粗熱縮套管都要事先在焊錫前套好，勿忘！另外，紅色 密封膠分成三根用，約1cm寬左右。4、數(shù)據(jù)讀取與計算振弦式鋼筋計及錨桿應(yīng)力計可米用人工測讀和自動化米集兩種方式進行量 測。4.1 人工

17、測量與計算人工方式量測時，可采用 PSM-V型振弦式儀器檢測儀進行測量。4.1.1 儀器與振弦式儀器檢測儀的連接振弦式鋼筋計及錨桿應(yīng)力計儀器電纜為 4芯水工電纜，分別與接入指示儀 的連接電纜對應(yīng)顏色的分線電纜用電纜夾相連。4.1.2 數(shù)據(jù)讀取與記錄按照PSM-V型振弦式儀器檢測儀使用說明書，讀取頻率模數(shù)及溫度值。振弦式鋼筋計的應(yīng)力 c的一般計算公式為：= k x A/7 + A x STAF二F-凡T = T-T.式中：k 鋼筋計的最小讀數(shù)，單位為MPa；由廠家所附卡片給出。 F 實時測量的鋼筋計輸出值相對于基準值的變化量，單位為kHz2;F 實時測量的鋼筋計輸出值，單位為 kHz2;F0 鋼

18、筋計的基準值，單位為 kHz2;b 鋼筋計的溫度修正系數(shù)，單位為 MPa/oC ;由廠家所附卡片給出； T 溫度實時測量值相對于基準值的變化量，單位為oC;T 溫度的實時測量值，單位為 oC;TO 溫度的基準值，單位為 oC。4.2 自動測量振弦式鋼筋計及錨桿應(yīng)力計安裝埋設(shè)完畢，可接入“智能分布式平安監(jiān)測數(shù) 據(jù)采集系統(tǒng)進行測量，該系統(tǒng)能實現(xiàn)自動定時監(jiān)測，自動存儲數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理， 并能實現(xiàn)遠距離監(jiān)控和管理。具體使用方法請參閱相關(guān)資料。4.2.1 自動測量的計算振弦式鋼筋計及錨桿應(yīng)力計接入“智能分布式平安監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 后，儀器的測量、計算存儲均自動完成，無須人工干預(yù)。5、考前須知振弦式錨桿應(yīng)力計安裝定位后應(yīng)及時測量儀器初值，根據(jù)儀器編號和設(shè)計編 號作好記錄并保存，嚴格保護好儀器的引出電纜。6、平安與環(huán)保6.1 平安施工1 作業(yè)人員的平安技術(shù)培訓(xùn)教育對作業(yè)人員施工前進行平安知識培訓(xùn)， 班長對施工過程的平安問題進行講解與 分析。未經(jīng)教育的人員不得進入現(xiàn)場進行施工。2 儀器埋設(shè)過程中的平安問題 1制定防塵防毒防輻射等職業(yè)危害的措施，戴