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葛南云再次助力南京城市建設

沉井是井筒狀的結構物,它是以井內挖土,依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設計標高,然后經過混凝土封底并填塞井孔,使其成為橋梁墩臺或其它結構物的基礎。一般在施工大型橋墩的基坑,污水泵站,大型設備基礎,人防掩蔽所,盾構拼裝井,地下車道與車站水工基礎施工圍護裝置時使用。

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沉井由于體積龐大、施工工期長、施工技術要求高、施工中易發生流砂造成沉井傾斜或下沉困難等,所以,對沉井的安全監測不容忽視。沉井監測一般包括以下幾個方面:

1.沉井幾何姿態及豎向變形監測

在沉井頂布設GNSS監測系統,可以實時得到各個監測點的平面坐標和高程,通過計算分析,從而實現實時顯示沉井頂的中心位置、標高、平面扭角、傾斜度等幾何形態及其變化情況。

2.沉井結構自身應力監測

結構應力應變是客觀反映沉井結構是否處于安全狀態的最直觀的指標。為確保沉井施工及運營過程中的安全,須對其關鍵部位及關鍵截面的結構應力進行實時監測,以防結構因出現過大的拉應力而導致局部開裂。

3.刃腳及隔墻反力監測

刃腳及隔墻底部反力直接反應了沉井端部的受力特征,可協助判斷底部支撐情況,結合井孔內泥面監測結果,可以預測、指導下沉施工。

4.側壁摩阻力監測

沉井側壁摩阻力可作為控制沉井傾斜的因素,同時也可判斷井壁土體是否發生流砂,既反映沉井下沉過程中所遇到的地層阻力,也客觀反映了沉井的受力情況,是沉井下沉過程中的重要監測指標。

5.沉井周邊臨近構筑物沉降監測

沉井降排水下沉施工過程會引起土內細顆粒的流失以及土體有效應力增加,從而易導致沉井周邊地基土的開裂和塌陷,如控制不當,會影響周邊構筑物的安全,因此需密切關注沉井周邊重要構筑物的沉降。

6.沉井底部土體開挖及地形監控

為了確保沉井均勻下沉,沉井內均勻除土是首要條件,所以,有必要開展沉井下沉過程中井內、外水下地形觀測,為施工提供指導。

監測數據處理與分析在沉井監測中也是非常重要的環節。根據監測類別、監測標準及監測要求對監測數據進行不同形式的處理與呈現,例如創建觀測點布置圖、繪制實時數據圖表、生成數據報表、數據結果評價等。


案例介紹

今年初,我司與東南大學穆保崗老師團隊達成合作,共同為中交二公局仙新路過江通道項目進行安全監測。東南大學穆保崗老師團隊具備豐富的橋梁深基礎監測經驗,曾成功監測過南京長江四橋、馬鞍山長江大橋等重大國家項目,對沉井基礎下沉施工期的動態控制及運營期的長期承載性能進行了全面深入的研究,為大跨徑橋梁深基礎的設計-施工-運營提供關鍵性技術支撐。

團隊對我司評價:“此次仙新路過江通道工程,經過慎重比較,選擇合作基礎良好、儀器性能優良、售后服務完善的葛南實業有限公司,對仙新路長江大橋北錨錠沉井進行下沉過程及運營初期的健康監測”。

仙新路過江通道位于南京二橋和四橋之間,跨江大橋為主跨1760米雙塔單跨懸索橋,該跨徑目前在同類橋型中居于國內第一,世界第二。仙新路長江大橋北錨錠采用北錨錠沉井,沉井平面尺寸70米×50米,沉井高度50米,共分20個井孔進行施工。北錨錠沉井平面尺寸大,主體結構施工難度高,且位于原西壩港的煤炭堆放區,地質條件復雜,姿態控制難度大,在下沉施工過程中需密切關注沉井本體的內力分布、下沉阻力和沉井姿態。

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我司為該項目提供了傳感器到采集設備再到云平臺數據監測一套完整的安全監測系統。根據監測項目及監測要求,使用的硬件主要包括我司的振弦式應變計、振弦式鋼板應變計、振弦式土壓力計、振弦式位移計、雙向傾斜儀、振弦式滲壓計、投入式水位計、掃頻水位尺、電阻溫度計、風速風向儀、MCU-32型自動測量單元等十余種監測儀器及設備。

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應變計

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土壓力計

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位移計

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滲壓計

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投入式水位計

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MCU-32型自動化測量單元

我司所有傳感器及采集設備均帶有智能識別功能,通過智能識別可快速完成設備組網、批量配置傳感器信息,從而快速實現設備上云。監測數據通過MCU自動測量系統或葛南其他智能采集系統實時上傳云平臺,用戶可以在云平臺上進行自定義監測對象、測點、采集頻率、設置報警值、管理數據等一系列操作。


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設備組網

沉井監測的測點布置在結構物的四周,布置點數隨著結構物的體積而增加,在仙新路過江通道沉井監測項目里包括了刃腳及隔墻反力、側壁土壓力、刃腳根部應力、隔墻及刃腳底面反力等十余種監測類別,一百五十多個測點。為了使結構物與監測測點的位置關系展示得更加直觀,云平臺通過模型布點等比顯示測點在三維沉井模型上的具體位置,使得用戶能夠一目了然。

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沉井測點布置圖

數據報表在安全監測過程中是尤為重要的一步,在平臺上可設置自動報表規則、自定義導出的數據范圍、自定義導出周期,還可根據客戶需要的報表樣式定制模板。


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定制報表

用戶除了使用通用版云平臺以外,還可根據項目需求定制數據可視化大屏,直觀展現項目內的重要信息,比如實時數據、變化速率等,此次仙新路過江通道沉井監測項目定制大屏展示分為四個模塊:測點布置圖及監測項目、實時數據圖表、沉井幾何姿態、變化速率。

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定制可視化大屏

綜上,葛南云平臺沉井安全監測方案具有以下優勢特征:

1.一體化自動監測方案大大解放了人力物力,費用經濟性價比高;

2.云平臺可批量處理數據、展示變化趨勢、自動生成報表,通過定制數據可視化大屏進行數據展示,大大提升用戶體驗;

3.云平臺自帶專業算法,可自動計算各監測項目的變化速率等特征值,提供組合分析、對比分析、相關性分析、空間分布曲線等多種形式的數據分析功能,省去人工計算的成本;

4.如有需要,我們可按需提供平臺與省市級系統的數據對接服務,免除用戶后顧之憂。

由此可見,葛南云平臺沉井安全監測系統是一個完善的、強大的且人性化的安全監測平臺,可大大提高監測效率,實時掌握沉井健康狀態,幫助用戶省心省力地完成監測工作!

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