位移传感器控制调直钢管桩施工工艺控制

摘 要：随着城市建设、地下空间工程、基坑工程作业的发展及需要，在工程中对施工精度的要求越来越高，钢管桩调直工艺是其中重要的一环，对于保证施工精度、保障载荷安全有重要的现实意义及作用。在钢管桩调直工艺中，有效地利用电子和计算机技术对工艺过程进行控制，能有效地保证钢管桩的工艺质量。

关键词：位移传感器;控制;钢管桩;工艺控制

一、 引言

随着城市建设及各种地下施工建筑的普遍应用及其施工工艺标准的提高，保证地下工程中基坑的工程作业安全，保证载荷的稳定尤为重要。其基础就是保证地下施工中钢管柱的安装工艺的高标准，从而保证施工工艺的高标准，进而保证工程质量和精度要求。

二、 钢管桩施工工艺介绍

在地下建筑施工过程中，钢管桩的应用可以保证基坑建筑的不变形。其基本工艺是在基坑内设计较多的钢管柱，并将荷载传递至坑底钻孔灌注桩，其中注浆压力、注浆量、调直参数等注浆施工参数都会影响钢管桩的施工效果，在多种施工参数中，钢管桩的调直作为基础参数又会直接影响到钢管桩的稳定性，所以在钢管桩的施工工艺中，钢管桩的调直极为重要。

三、 位移传感器控制钢管桩施工工艺特点

（一）稳定性高

相比于以往的钢管桩的调直方式，在使用了位移传感器控制进行钢管桩调直后，根据两点一线的原理能有效地控制钢管桩的垂直度，从而增强了钢管桩调直过程中的稳定性，可以更有效的对钢立柱的导向、纠偏进行控制。并且通过地面操作，测斜仪即时显示，实时监控钢管桩从安装至固定期间的垂直度情况，具有控制方便、准确的特点。施工过程中能有效保证过程的稳定性。

（二）可操作性强

结合计算机电子技术，钢管桩调直过程中，位移传感器及相关嵌入式系统结合计算机技术的应用能对工艺过程进行实时监控，如果发现偏差能够进行及时的修正处理，从而实现高标准的工艺控制过程。由于电子技术及计算机技术的应用，通信速率的提高，能够进行过程的及时操控纠偏，从而可以保证工艺过程中，调直工艺的强可操作性。

（三）可靠性高

由于系统采用封装传感器，外界环境对内部元器件的干扰几乎可以完全屏蔽，通过电磁耦合进行信号传递，对不同环境的适应能力强，而且由于其采用了封装结构，能有效地屏蔽外部的电磁干扰。此外可以通过线路设计进行线路信号的优化，而且传感器输出TTL方波信号，可以直接和嵌入式系统进行信号的交互通讯进行数据采集，信号类型的统一保证了系统的稳定工作。

四、 原理及工艺

（一）调直原理

钢管桩的调直是通过在混凝土平台上固定钢管桩的导向架，在导向架和地面平台的四个方向安装千斤顶，通过调节四个方向的千斤顶和螺杆调节杆带动钢管桩进行垂直度的调节。而钢管桩的垂直度可以通过安装在钢管桩内侧的测斜管在测斜仪上实时显示斜度，可以及时地进行钢管桩的调直，当钢管桩的垂直度达到设计图纸要求之后可以进行钢管立柱上口的固定。

（二）位移传感器原理

位移传感器的工作原理是利用变压器的原理，磁芯在线圈内部移动所产生的电磁效应，通过对磁芯的移动产生的电压的测量，通过不同点位之间的压差来判定位移量，因此位移传感器又称为直流差动变压器式位移传感器。传感器元器件由线圈和测杆磁芯封装在高导磁合金管内，具备强大的抵抗外界辐射、磁场等干扰的能力。其中线圈分为一次线圈和二次线圈，一次線圈产生感应磁场，二次线圈通过电磁耦合感应产生耦合电压，通过检波电路把耦合交流电压转变为直流电压，通过对压差的测量就可以知道位移的变化量。

（三）工艺流程及操作要点

施工工艺中需要首先进行测量放线定位，然后进行钢护筒埋设后固定桩架，钻孔桩成孔后对孔径进行孔斜测量，符合要求后进行钢筋笼的下放，在垂直度控制固定架就位后进行钢管桩立柱的起吊下放，然后进行测斜设备归零，期间进行传感器安装等工作，在下放过程中对钢管立柱进行垂直度的校正控制，校垂完成后安装导管进行混凝土回填，同时拆除传感器、固定架等设备。

操作过程中需要注意对定位轴线的检查，定位线必须重合封闭，要检查钢管桩定位线总尺寸的误差是否在允许范围内，定位轴线必须保证垂直或者平行，过程中监理、业主要发挥监管作用。在钢管桩吊装前需要浇筑设置混凝土平台，平台大小、厚度、强度、承受重量等标准需要达到施工要求，从而保证钢管桩调直底座的稳定可靠。

五、 位移传感器控制调直钢管桩技术的意义

使用位移传感器进行施工过程中钢管桩施工工艺控制能有效地提高调直的操作精度，能够极大的提高工作效率和工艺水平，降低操作难度，保证基础工程的稳定，对于保证施工建设工程质量和安全有重要的意义。

六、 结语

位移传感器结合计算机电子和嵌入式电子技术，对于提高钢管立柱调直的效率和准确度有明显的作用。对于保证基坑的施工质量，减少基坑变形的安全隐患，保证基础工程的施工质量有重要意义。

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作者简介：徐庆华，江苏盛凡建设工程有限公司。