本發(fā)明涉及建筑逆作法施工領(lǐng)域，尤其涉及一種逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

逆作法作為住建部推廣的“建筑業(yè)十項新技術(shù)”之一，近些年來在軟土地區(qū)得到了越來越多地應(yīng)用。與傳統(tǒng)的深基坑順作施工方法相比，逆作法施工較順作法施工具有施工工期短、施工成本較低、基坑變形控制好等諸多優(yōu)點，是進行可持續(xù)發(fā)展的城市地下空間開發(fā)和建設(shè)節(jié)約型社會的有效經(jīng)濟手段。

一柱一樁作為逆作法施工階段的豎向支承構(gòu)件，承受地下及地上各層結(jié)構(gòu)自重及施工荷載，并同時滿足基坑逆作實施階段和永久使用階段的荷載需求。此豎向支承系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)的樁、柱結(jié)合，一般采用鋼管混凝土柱插入底板以下立柱樁的形式，待施工結(jié)束后，鋼管混凝土柱一般需外包混凝土后作為地下室結(jié)構(gòu)柱的一部分，若鋼管混凝土柱的垂直度偏差過大，將影響整個豎向支撐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受力，產(chǎn)生一定安全隱患，并影響后期外包混凝土的施工。因此，鋼管混凝土柱的垂直度必須嚴格滿足要求，一般控制在1/500以上。

一柱一樁的施工垂直度控制是逆作法施工的重點與難點，常規(guī)的調(diào)垂工藝存在以下問題：(1)測斜設(shè)備放在鋼管柱外表面，由于現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，測斜設(shè)備在校正安裝后后保護不到位而發(fā)生移位，影響鋼管柱在下放階段以及混凝土澆筑到終凝階段的垂直度精度，甚至調(diào)垂失敗。(2)混凝土澆筑后，將測斜設(shè)備拆除，無法最終測得鋼管柱最終的垂直度值。由于施工車輛或挖土的影響，鋼管柱的垂直度值還在發(fā)生變化。

綜上原因，傳統(tǒng)的調(diào)垂工藝無法實現(xiàn)從下放鋼管柱到終止的全過程實時監(jiān)控，造成鋼管柱垂直度偏差的原因無法確定，責任無法劃分。同時由于不能事前知道鋼管柱垂直度偏差的狀況，而無法提前制定針對性措施。等到土方挖好暴露后再調(diào)整，將花費大量的人力和無力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)及方法，在鋼管柱下放階段使用布置于鋼管柱中心的第一激光測斜儀控制鋼管柱的垂直度，第一次激光測斜儀位置放置鋼管柱內(nèi)，校準安裝后不容易受到外界影響而改變位置，從而提高測量精度，易于控制，在混凝土澆筑到終凝階段使用布置于鋼管柱外側(cè)的第二激光測斜儀測控制其垂直度，從而實現(xiàn)全過程垂直度控制的前提下，提高了測量精度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)，包括第一激光測斜儀、第二激光測斜儀、第一位置調(diào)整機構(gòu)以及第二位置調(diào)整機構(gòu)，所述第一激光測斜儀通過所述第一位置調(diào)整結(jié)構(gòu)安裝于鋼管柱的一端內(nèi)部中心位置，所述第二激光測斜儀通過第二位置調(diào)整機構(gòu)安裝于所述鋼管柱的一端外側(cè)面上。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述第一位置調(diào)整機構(gòu)包括一塊“十”字形鋼板、第一調(diào)整板以及三個第一高度調(diào)節(jié)螺釘，所述“十”字形鋼板的四個角固定連接于所述鋼管柱的管壁上，所述第一激光測斜儀固定于所述第一調(diào)整板上，所述第一調(diào)整板的四角通過第一固定螺栓連接于所述“十”字形鋼板的“十”字交叉部，所述“十”字交叉部的中心部分開設(shè)供第一激光測斜儀的激光穿越的第一通光孔，所述第一調(diào)整板上還設(shè)置有三個供所述第一高度調(diào)節(jié)螺釘穿越的第一通孔。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述“十”字形鋼板的四個角通過角鋼螺接于所述鋼管柱的管壁上，所述第一激光測斜儀通過若干第二固定螺栓固定于所述第一調(diào)整板上。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述鋼管柱的另一端安裝有用于校準第一激光測斜儀的激光是否與鋼管柱平行的光靶。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述第二位置調(diào)整機構(gòu)包括“L”形連接板、第二調(diào)整板、以及三個第二高度調(diào)節(jié)螺釘，所述第二調(diào)整板上還設(shè)置有三個供所述第二高度調(diào)節(jié)螺釘穿越的第二通孔，所述“L”形連接板包括垂直連接的豎向板與橫向板，所述豎向板與所述鋼管柱的管壁固定連接，所述第二調(diào)整板的四個角通過第三固定螺栓安裝于所述“L”形連接板的橫向板上，所述橫向板與所述第二調(diào)整板上對應(yīng)開設(shè)供第二激光測斜儀的激光穿越的第二通光孔。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述第二激光測斜儀通過若干第四固定螺栓固定于所述第二調(diào)整板上。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述豎向板與所述鋼管柱的管壁通過第五固定螺栓固定連接。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述鋼管柱3的外側(cè)設(shè)有調(diào)垂設(shè)備。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述調(diào)垂設(shè)備、所述第一激光測斜儀以及第二激光測斜儀分別與控制系統(tǒng)連接。

本發(fā)明還公開了一種逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量方法，采用如上所述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)，包括如下步驟：

步驟一，工廠內(nèi)加工第一位置調(diào)整機構(gòu)以及第二位置調(diào)整機構(gòu)以及光靶；

步驟二，鋼管柱運送至施工現(xiàn)場后，現(xiàn)場安裝第一激光測斜儀，使得第一激光測斜儀的激光方向與鋼管柱平行；

步驟三，進行一柱一樁施工，成孔后下放鋼管柱，利用第一激光測斜儀實時反饋的垂直度數(shù)據(jù)通過調(diào)垂設(shè)備對鋼管柱垂直度進行動態(tài)調(diào)垂，保證達到鋼管柱的垂直度要求；

步驟四，待鋼管柱垂直度滿足要求時，安裝第二激光測斜儀，將第一激光測斜儀最終數(shù)據(jù)導入第二激光測斜儀，拆除第一激光測斜儀及“十”字型鋼板；

步驟五，利用第二激光測斜儀繼續(xù)對鋼管柱垂直度進行動態(tài)實時監(jiān)測，并根據(jù)實時反饋的垂直度數(shù)據(jù)通過調(diào)垂設(shè)備對鋼管柱垂直度及時調(diào)垂，直至樁身混凝土初凝后鋼管柱垂直度穩(wěn)定后方可拆除。

由以上公開的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

一、本發(fā)明提供的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)及方法，采用內(nèi)外兩臺激光測斜儀，其中第一激光測斜儀控制鋼管柱下放階段的垂直度，第二激光測斜儀監(jiān)測混凝土澆筑到終凝階段的垂直度，從而實現(xiàn)全過程控制。第一激光測斜儀布置在鋼管柱中心，相比置于鋼管柱外側(cè)，不容易因受到外界影響而改變第一激光測斜儀的位置，使得第一激光測斜儀放置精度更加準確，易于控制測量精度。

二、本發(fā)明提供的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)及方法，第一激光測斜儀需要通過激光與鋼管柱保證平行；第二激光測斜儀不需調(diào)平，在一定范圍內(nèi)任意放置，通過自身角度的相對值來監(jiān)測鋼管柱的角度變化。由于混凝土振動大，因此第二激光測斜儀安裝要牢固，放置部分要易于保護。

三、本發(fā)明提供的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)及方法，第一激光測斜儀與第二激光測斜儀可拆除重復(fù)使用，管身內(nèi)安裝的第一激光測斜儀在一柱一樁混凝土澆筑時即可拆除供后續(xù)其他一柱一樁施工中使用，設(shè)備利用率高，使用成本相對降低。

四、本發(fā)明提供的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)及方法，第一調(diào)整機構(gòu)與第二調(diào)整機構(gòu)于工廠內(nèi)進行加工，降低了施工現(xiàn)場的工作強度，且廠內(nèi)加工可有效控制固定裝置的加工精度，進一步有利于一柱一樁施工中管身垂直度的控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一實施例的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)的立面結(jié)構(gòu)示意圖(未畫出定位架)。

圖3為本發(fā)明一實施例中第一調(diào)整機構(gòu)的安裝示意圖。

圖4為本發(fā)明一實施例中第一調(diào)整機構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明一實施例中第一調(diào)整機構(gòu)的立面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明一實施例中第二調(diào)整機構(gòu)的安裝示意圖。

圖7為本發(fā)明一實施例中只有第一激光測斜儀時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明一實施例中只有第一激光測斜儀時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-第一激光測斜儀、2-第二激光測斜儀、3-鋼管柱、41-“十”字形鋼板、42-第一調(diào)整板、43-第一高度調(diào)節(jié)螺釘、44-第一固定螺栓、45-第二固定螺栓、51-“L”形連接板、52-第二調(diào)整板、53-第二高度調(diào)節(jié)螺釘、54-第三固定螺栓、55-第四固定螺栓、56-第五固定螺栓、6-定位架、7-校正架、8-垂直方向調(diào)節(jié)千斤頂、9-水平方向調(diào)節(jié)千斤頂、10-支撐螺桿、11-護筒、12-角鋼。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。根據(jù)下面的說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。以下將由所列舉之實施例結(jié)合附圖，詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及特征。需另外說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。為敘述方便，下文中所述的“上”、“下”與附圖的上、下的方向一致，但這不能成為本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

請參閱圖1至圖8，本實施例公開了一種逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)，包括第一激光測斜儀1、第二激光測斜儀2、第一位置調(diào)整機構(gòu)以及第二位置調(diào)整機構(gòu)，所述第一激光測斜儀1通過所述第一位置調(diào)整結(jié)構(gòu)安裝于鋼管柱3的一端內(nèi)部中心位置，所述第二激光測斜儀2通過第二位置調(diào)整機構(gòu)安裝于所述鋼管柱3的一端外側(cè)面上。本發(fā)明提供的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)及方法，采用內(nèi)外兩臺激光測斜儀，其中第一激光測斜儀1控制鋼管柱3下放階段的垂直度，第二激光測斜儀2監(jiān)測鋼管柱3在混凝土澆筑到終凝階段的垂直度，從而實現(xiàn)全過程控制。將第一激光測斜儀1布置在鋼管柱3中心，相比置于鋼管柱3外側(cè)，不容易因受到外界影響而改變第一激光測斜儀1的位置，易于控制測量精度。

并且，使用時，第一激光測斜儀1校準安裝，使得第一激光測斜儀的激光發(fā)射方向與、與鋼管柱3保持平行；第二激光測斜儀2不需調(diào)平，在一定范圍內(nèi)任意放置，通過自身角度的相對值來監(jiān)測鋼管柱3的角度變化，使用方便。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述第一位置調(diào)整機構(gòu)包括一塊“十”字形鋼板41(作為第一激光測斜儀1安裝平臺)、第一調(diào)整板42以及三個第一高度調(diào)節(jié)螺釘43，所述“十”字形鋼板41的四個角固定連接于所述鋼管柱3的管壁上，所述第一激光測斜儀1固定于所述第一調(diào)整板42上，所述第一調(diào)整板42的四角通過第一固定螺栓44連接于所述“十”字形鋼板41的“十”字交叉部，所述“十”字交叉部的中心部分開設(shè)供第一激光測斜儀1的激光穿越的第一通光孔，所述第一調(diào)整板42上還設(shè)置有三個供所述第一高度調(diào)節(jié)螺釘43穿越的第一通孔。通過上述結(jié)構(gòu)將第一激光測斜儀1安裝于鋼管柱3的中心即軸心線處，不但便于校準第一激光測斜儀1的位置，而且可以使得第一激光測斜儀1不會受外界環(huán)境影響而移位，確保第一激光測斜儀1的位置可靠性，提高鋼管柱3的垂直度測量精度。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述鋼管柱3的另一端安裝有用于校準第一激光測斜儀1的激光是否與鋼管柱3平行的光靶(未圖示)。光靶在校準第一激光測斜儀1時使用，校準完成后即可拆除。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述“十”字形鋼板41的四個角通過角鋼12螺接于所述鋼管柱3的管壁上，角鋼12的一條直角邊與鋼管柱3的管壁螺紋連接，所述角鋼12的另一條直角邊與所述“十”字形鋼板41的四個角螺紋連接，所述第一激光測斜儀1通過若干第二固定螺栓45固定于所述第一調(diào)整板42上。采用螺紋連接的方式，可以使得第一激光測斜儀1可拆除重復(fù)使用，安裝于管身內(nèi)的第一激光測斜儀1在一柱一樁混凝土澆筑時即可拆除供后續(xù)其他一柱一樁施工中使用，設(shè)備利用率高，使用成本相對降低。以保證兩者激光的發(fā)射方向與鋼管柱3平行，從而保證鋼管柱1垂直度偏差精度控制在1/1000以內(nèi)。校準完成后，擰緊第三固定螺栓54使得所述第二調(diào)整板52的四個角固定安裝于所述“L”形連接板51的橫向板上，從而完成第一激光測斜儀1的校準安裝。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述第二位置調(diào)整機構(gòu)包括“L”形連接板51(作為第二激光測斜儀2安裝平臺)、第二調(diào)整板52、以及三個第二高度調(diào)節(jié)螺釘53，所述第二激光測斜儀2通過若干第四固定螺栓55固定于所述第二調(diào)整板52上，所述第二調(diào)整板52上還設(shè)置有三個供所述第二高度調(diào)節(jié)螺釘53穿越的第二通孔，所述“L”形連接板51包括垂直連接的豎向板與橫向板，所述豎向板與所述鋼管柱3的管壁通過第五固定螺栓56固定連接。本實施例中，所述第二調(diào)整板52的四個角通過第三固定螺栓54安裝于所述“L”形連接板51的橫向板上，所述橫向板與所述第二調(diào)整板52上對應(yīng)開設(shè)供第二激光測斜儀2的激光穿越的第二通光孔。

優(yōu)選的，在上述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)中，所述鋼管柱3的外側(cè)設(shè)有調(diào)垂設(shè)備。所述調(diào)垂設(shè)備、所述第一激光測斜儀1以及第二激光測斜儀2分別與控制系統(tǒng)連接。所述調(diào)垂設(shè)備包括定位架6、校正架7、垂直方向調(diào)節(jié)千斤頂8、水平方向調(diào)節(jié)千斤頂9、以及支撐螺桿10。由于調(diào)垂設(shè)備與控制系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)，再次不進行贅述。

請繼續(xù)參閱圖1至圖8，本發(fā)明還公開了一種逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量方法，采用如上所述的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)，包括如下步驟：

步驟一，工廠內(nèi)加工第一位置調(diào)整機構(gòu)以及第二位置調(diào)整機構(gòu)以及光靶。“十”字形鋼板41、“L”形連接板51、光靶為保證加工精度需在工廠內(nèi)加工。并且，為保證第一激光測斜儀1安裝平臺構(gòu)件精度及現(xiàn)場順利、精確與鋼管柱3安裝連接，“十”字形鋼板41一組兩個，同模具工廠加工，一個用于工廠內(nèi)加工鋼管柱3上“十”字形鋼板41固定孔及將角鋼12通過螺栓預(yù)先固定于“十”字形鋼板41固定孔，以保證另一個同尺寸構(gòu)件在現(xiàn)場可順利安裝。

步驟二，鋼管柱3運送至施工現(xiàn)場后，現(xiàn)場安裝第一激光測斜儀1，使得第一激光測斜儀1的激光方向與鋼管柱3平行。具體操作可通過旋轉(zhuǎn)呈三角形排列的三個第一高度調(diào)節(jié)螺釘43控制第一激光測斜儀1發(fā)射的激光線照準光管另一端的光靶中心，以保證兩者激光的發(fā)射方向與鋼管柱3平行，從而保證鋼管柱1垂直度偏差精度控制在1/1000以內(nèi)。

步驟三，進行一柱一樁施工，成孔后下放鋼管柱3，利用第一激光測斜儀1實時反饋的垂直度數(shù)據(jù)通過調(diào)垂設(shè)備對鋼管柱3垂直度進行動態(tài)調(diào)垂，保證達到鋼管柱3的垂直度要求。

步驟四，待鋼管柱3垂直度滿足要求時，安裝第二激光測斜儀2，將第一激光測斜儀1最終數(shù)據(jù)導入第二激光測斜儀2，拆除第一激光測斜儀1及“十”字型鋼板41。第二激光測斜儀2不需調(diào)平，在一定范圍內(nèi)任意放置，通過自身角度的相對值來監(jiān)測鋼管柱3的角度變化。由于混凝土振動大，因此第二激光測斜儀2安裝要牢固，放置部分要易于保護。

步驟五，利用第二激光測斜儀2繼續(xù)對鋼管柱3垂直度進行動態(tài)實時監(jiān)測，并根據(jù)實時反饋的垂直度數(shù)據(jù)通過調(diào)垂設(shè)備對鋼管柱3垂直度及時調(diào)垂，直至樁身混凝土初凝后鋼管柱3垂直度穩(wěn)定后方可拆除。

綜上所述，本發(fā)明提供的逆作法一柱一樁雙聯(lián)置換式全過程測量系統(tǒng)及方法，內(nèi)外兩臺激光測斜儀，第一激光測斜儀1控制鋼管柱3下放階段的垂直度，第二激光測斜儀2監(jiān)測混凝土澆筑到終凝階段的垂直度，從而實現(xiàn)全過程控制。第一激光測斜儀1布置在鋼管柱3中心，相比置于鋼管柱3外側(cè)，第一激光測斜儀1放置精度更加準確，易于控制。而且，第一激光測斜儀1與第二激光測斜儀2可拆除重復(fù)使用，管身內(nèi)安裝的第一激光測斜儀1在一柱一樁混凝土澆筑時即可拆除供后續(xù)其他一柱一樁施工中使用，設(shè)備利用率高，使用成本相對降低。此外，第一調(diào)整機構(gòu)與第二調(diào)整機構(gòu)于工廠內(nèi)進行加工，降低了施工現(xiàn)場的工作強度，且廠內(nèi)加工可有效控制固定裝置的加工精度，進一步有利于一柱一樁施工中管身垂直度的控制。

上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。