固定于振动台基础结构内的测控站及施工方法

技术领域

本发明涉及基础结构施工技术领域，特别涉及一种固定于振动台基础结构内的测控站及施工方法。

背景技术

因水下振动台工艺设备安装要求，其中，在水下振动台超厚基础底板(约5m厚)中设置有多组(通常为56组)群组作动器预埋件，在基础墙体设置有多组(通常为50组)群组水平作动器埋件，其用于为振动台工艺设备提供足够的支撑反力。因工艺特殊要求，对预埋件的安装精度要求极高，具体为：平面定位误差±2mm，标高误差±2mm。

对预埋件安装精度的传统控制方式是：在基坑外侧布设强制对中观测台来对预埋件组进行精密放样。但是，随着施工逐步推进，预埋件核心区将会被非核心区结构包围形成典型的“四合院”结构区域，在此种结构的环境下，传统控制方式的观测台不仅视线受阻，还会因多次转站，而降低精密定位精度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种固定于振动台基础结构内的测控站及施工方法，该测控站生根于振动台基础结构内，稳定牢固，能长期保存，且该测控站能够精准定位同期施工的所有预埋件，无需转站，测控效率高，施工工期短。

本发明通过如下方案来实现：一种固定于振动台基础结构内的测控站：

振动台基础结构设于基坑内，包括核心区以及围设于所述核心区外部的非核心区，所述核心区内埋设有多组第一埋件和第二埋件，所述第二埋件的埋设高度高于所述第一埋件的埋设高度，所述非核心区内设有外部结构，所述外部结构的顶标高高于所述第二埋件的埋设高度；

测控站包括沿所述核心区的水平中心线排布的两个测控桩，所述基坑内对应于两个所述测控桩的位置处设有灌注桩，所述灌注桩的底部埋深于所述基坑的底面以下，所述灌注桩的顶部伸出于所述基坑的底面并与相应所述测控桩的底部固定，两个所述测控桩的顶部分别装设有用于测量所述第一埋件和/或所述第二埋件的埋设位置的第一测控组件和第二测控组件。

本发明通过将测控站布设在振动台基础结构内核心区的水平中心线上，一方面，避免了随着施工推进测控仪器受阻或多次转站的问题，另一方面，保证了该固定的测控站能够精准定位同期施工的所有预埋件，测控效率高，施工工期短；另外，采用基坑内的灌注桩来固定测控桩，使该测控站生根于振动台基础结构内，保证了该测控站的稳定牢固性，使该测控站能够长期保存。

本发明固定于振动台基础结构内的测控站的进一步改进在于，两个所述测控桩分别位于所述水平中心线的两个端部，所述第一测控组件的装设高度等高于所述第二埋件的埋设高度，所述第二测控组件的装设高度高出所述第一埋件的埋设高度一定距离。

本发明固定于振动台基础结构内的测控站的进一步改进在于，所述测控桩为钢管混凝土桩，所述灌注桩的顶端固定有供所述测控桩的钢管底端固定的连接盘，所述连接盘上开设有供所述钢管内混凝土浇筑的浇筑孔。

本发明固定于振动台基础结构内的测控站的进一步改进在于，所述灌注桩的顶部和所述测控桩的底部包覆有加固承台。

本发明固定于振动台基础结构内的测控站的进一步改进在于，所述测控桩与所述基坑内的至少一个工程桩之间固定有斜撑。

本发明固定于振动台基础结构内的测控站的进一步改进在于，所述核心区设有基础底板，所述基础底板上位于所述水平中心线的相对外侧固定有基础墙体，所述第一埋件埋设于所述基础底板内，所述第二埋件埋设于所述基础墙体内，所述测控桩穿设于所述基础底板，且于顶部延伸出所述基础底板，所述测控桩位于所述基础底板内的区段沿轴向间隔设有多个止水环。

本发明固定于振动台基础结构内的测控站的进一步改进在于，所述第一测控组件和/或所述第二测控组件包括全站仪，所述测控桩顶端预埋有与所述全站仪配套的强制对中盘。

本发明固定于振动台基础结构内的测控站的进一步改进在于，所述第一测控组件和/或所述第二测控组件包括水准仪，所述测控桩顶部侧壁上固定有供所述水准仪架设的三角支架。

本发明还提供了一种固定于振动台基础结构内的测控站的施工方法，包括步骤：

开挖基坑，于所述基坑内找到振动台基础结构的核心区的水平中心线；

于所述水平中心线上定位出两个测控桩的待安装位置，并于两个所述待安装位置处施工灌注桩，使所述灌注桩的下部埋深于所述基坑的底面以下，使所述灌注桩的顶部伸出于所述基坑的底面；

将两个所述测控桩的底部分别与两个所述灌注桩固定，于两个所述测控桩的顶部分别装设第一测控组件和第二测控组件；

施工所述核心区，利用所述第一测控组件和所述第二测控组件测控出埋设高度较低的第一埋件的待埋设位置以及埋设高度较高的第二埋件的待埋设位置；

在施工所述核心区的同时，于所述核心区外部的非核心区施工外部结构，其中，所述外部结构的顶标高高于所述第二埋件的埋设高度。

本发明固定于振动台基础结构内的测控站的施工方法的进一步改进在于：

在于所述水平中心线上定位出两个测控桩的安装位置时，使两个所述安装位置分别位于所述水平中心线的两个端部；

在于两个所述测控桩的顶部分别装设第一测控组件和第二测控组件时，使所述第一测控组件的装设高度等高于所述第二埋件的埋设高度，使所述第二测控组件的装设高度高出所述第一埋件的埋设高度一定距离；

在施工所述核心区时，利用所述第二测控组件测控出所述第一埋件的待埋设位置，利用所述第一测控组件测控出所述第二埋件的待埋设位置。

附图说明

图1示出了本发明测控桩布设图。

图2示出了本发明灌注桩结构意图。

图3示出了本发明连接盘结构示意图。

图4示出了本发明将测控桩固定于灌注桩上时的结构示意图。

图5示出了本发明于测控桩和工程桩之间连接斜撑时的结构示意图。

图6示出了本发明于测控桩上装设测控组件时的结构示意图。

图7示出了图6中B位置放大示意图。

具体实施方式

在实验中心大型振动台基础结构的施工中，通常通过在基坑外侧布设强制对中观测台来实现对预埋件组进行精密放样。但是，随着施工逐步推进，在施工预埋件核心区外部的非核心区时，因非核心区的结构高度高于核心区的预埋件高度，使得设于基坑外侧的观测台视线受阻，需要多次转站，降低了精密定位精度。考虑到实验中心大型振动台在防水保护层施工完毕后随即施工超厚基础底板和高精度工艺预埋件，本发明提供了一种固定于振动台基础结构内的测控站及施工方法，该测控站生根于振动台基础结构内，稳定牢固，从振动台基础结构施工开始到预埋件等工程工艺设备安装完成，能够一直被使用，可长期保存。

下面以具体实施例结合附图对该固定于振动台基础结构内的测控站及施工方法作进一步说明。

参阅图1和图6，图1示出了本发明测控桩布设图，图6示出了本发明于测控桩上装设测控组件时的结构示意图。

一种固定于振动台基础结构内的测控站：

振动台基础结构设于基坑内，包括核心区以及围设于该核心区外部的非核心区，该核心区内埋设有多组第一埋件1和第二埋件2，该第二埋件2的埋设高度高于该第一埋件1的埋设高度，该非核心区内设有外部结构，该外部结构的顶标高高于该第二埋件2的埋设高度；

测控站包括沿该核心区的水平中心线L排布的两个测控桩3，该基坑内对应于两个该测控桩3的位置处设有灌注桩4，该灌注桩4的底部埋深于该基坑的底面以下，该灌注桩的顶部伸出于该基坑的底面并与相应该测控桩3的底部固定，两个该测控桩3的顶部分别装设有用于测量该第一埋件1和/或该第二埋件2的埋设位置的第一测控组件和第二测控组件。

具体来说，该第一埋件1为竖向作动器埋件，该第二埋件2为水平作动器埋件，本实施方式以核心区水平中心线L为轴，将两个测控桩3按照水平中心线L布设在振动台基础结构内，配合第一埋件1和第二埋件2的“对称轴”法控制，保证了该固定的测控站能够精准定位同期施工的所有预埋件等设备或设备坑，避免了随着施工推进测控视线受阻或多次转站的问题，无需待核心区施工结束后再施工非核心区，测控效率高，施工工期短。另外，采用基坑内的灌注桩4来固定测控桩3，使该测控桩3生根于该振动台基础结构内，保证了该测控站的稳定牢固性，可长期保存使用，从振动台基础结构施工开始到工程工艺设备安装结束，解决一次建立平面控制网的难题。

作为一较佳实施方式，两个该测控桩3分别位于该水平中心线L的两个端部(如图1中的A1和A2)，该第一测控组件的装设高度等高于该第二埋件2的埋设高度，该第二测控组件的装设高度高出该第一埋件1的埋设高度一定距离。

具体来说，本实施方式为了使测控定位更加精确，优选分别以第一埋件1的埋设高度和第二埋件2的埋设高度为基准来定位该第一测控组件和该第二测控组件的装设高度，本实施方式优选该第一测控组件的装设高度等高于该第二埋件2的埋设中心高度(因为水平作动器埋件通常为三联排组件，以其埋设中心高度作为该第一测控组件的装设高度，以保证该第一测控组件针对该第二埋件2具有最佳测控视角)，该第二测控组件的装设高度高出该第一埋件1的埋设顶部高度约1.35米，以保证该第二测控组件针对该第一埋件1具有最佳测控视角。通过对该第一测控组件和该第二测控组件的装设高度的限定，可以有针对性的对第一埋件1和第二埋件2进行更准确地测控。

作为一较佳实施方式，配合图2和图3，图2示出了本发明灌注桩结构意图，图3示出了本发明连接盘结构示意图。该测控桩3为钢管混凝土桩，该灌注桩4的顶端固定有供该测控桩3的钢管底端固定的连接盘5，该连接盘5上开设有供该钢管内混凝土浇筑的浇筑孔51。

具体来说，该灌注桩4的一圈纵筋呈发射状延伸出该灌注桩4的顶端，该连接盘5的外周与该一圈纵筋焊接固定，该测控桩3的钢管(直径300mm，壁厚10mm)底端与该连接盘5焊接固定，且该浇筑孔51对位于该钢管内，以保证在向该钢管内浇筑混凝土时，混凝土能够经该浇筑孔51流至该灌注桩4，使得该测控桩3与该灌注桩4能够可靠连接，保证了该测控桩3的稳顶牢固。为了保证该连接盘5的强度并尽可能提供较大的浇筑空间，本实施方式优选该浇筑孔51的数量为四个，且均匀分布在该连接盘5上。

作为一较佳实施方式，参阅图4，图4示出了本发明将测控桩固定于灌注桩上时的结构示意图。该灌注桩4的顶部和该测控桩3的底部包覆有加固承台6。

具体来说，该加固承台6为1500mm*1500mm的混凝土承台，通过该加固承台6的设置，保证了该测控桩3与该灌注桩4稳定可靠的形成整体。

作为一较佳实施方式，参阅图5，图5示出了本发明于测控桩和工程桩之间连接斜撑时的结构示意图。该测控桩3与该基坑内的至少一个工程桩71之间固定有斜撑72。

具体来说，本实施方式以该测控桩3为轴设计有四组斜撑72，四组斜撑72形成“对称十字”，每组斜撑72沿该测控桩3的轴向分为上下两层斜撑72，该斜撑72采用H型钢。通过上述斜撑设计，进一步提高了该测控桩3的稳定可靠。

作为一较佳实施方式，该核心区设有基础底板，该基础底板上位于该水平中心线L的相对外侧固定有基础墙体，该第一埋件1埋设于该基础底板内，该第二埋件2埋设于该基础墙体内，该测控桩3穿设于该基础底板，且于顶部延伸出该基础底板，该测控桩3位于该基础底板内的区段沿轴向间隔设有多个止水环31。

具体来说，该基础底板为超厚混凝土底板，其厚度为5米，需要注意的是，测控桩3的长度应超过该基础底板的厚度，本实施方式中，该测控桩3的长度为6.35米，其中，如图5所示，该基础底板的底标高(即基坑的底面)用H0表示，该基础底板的顶标高用H1表示，安装后该测控桩3的顶标高用H2表示。通过上述高度限定，保证在浇筑该基础底板时，该测控桩3不会受到扰动，其测控精度不受影响。同时，配合该止水环31的设置，有效避免了基础底板穿设测控桩3的部分发生渗漏。

作为一较佳实施方式，配合图7，图7示出了图6中B位置放大示意图。该第一测控组件和/或该第二测控组件包括全站仪，该测控桩3顶端预埋有与该全站仪配套的强制对中盘81。具体地，该强制对中盘81在该测控桩3进行混凝土浇筑时一并浇筑在该测控桩3的顶端，且使对中螺栓与该测控桩3的轴线重合。

进一步地，该第一测控组件和/或该第二测控组件还包括水准仪，该测控桩3顶部侧壁上固定有供该水准仪架设的三角支架82。具体地，该三角支架82装设于距离相应测控桩顶端30cm的位置处，包括沿该测控桩3的径向固定的水平板以及斜向固定于该水平板底面和该测控桩3之间的斜杆，该水平板的顶面供该水准仪安装。

通过强制对中盘81和三角支架82的设置，一方面，使得该测控桩形成能同时架设全站仪和水准仪的多功能测控桩，使测控精度更高，另一方面，能够实现全站仪和水准仪的一次性准确安装。

较佳地，为了在方便测量作业的同时，保证高处作业的安全防护，优选沿该测控桩3架设钢结构操作平台9(如图5和6所示)。

本发明还提供了一种固定于振动台基础结构内的测控站的施工方法，参阅图1和图6所示，包括步骤：

步骤1，开挖基坑，于该基坑内找到振动台基础结构的核心区的水平中心线L。

步骤2，于该水平中心线L上定位出两个测控桩3的待安装位置(如图1中的A1和A2处)，并于两个该待安装位置A1和A2处施工灌注桩4，使该灌注桩4的下部埋深于该基坑的底面以下，使该灌注桩的顶部伸出于该基坑的底面。

步骤3，将两个该测控桩3的底部分别与两个该灌注桩4固定，于两个该测控桩3的顶部分别装设第一测控组件和第二测控组件。

具体地，该测控桩3为钢管混凝土桩，该灌注桩4的顶端固定有供该测控桩3的钢管底端固定的连接盘5，该连接盘5上开设有供该钢管内混凝土浇筑的浇筑孔51。将该测控桩3的钢管底端焊接在该连接盘5上，并使该连接盘5上布设的浇筑孔51对位于该钢管内(配合图2和图3所示)，浇筑该测控桩3，使混凝土经该浇筑孔51流至相应灌注桩4，使该测控桩3与相应灌注桩4连接可靠。进一步地，为了提高二者的连接可靠性，可于该测控桩3的底部施做混凝土加固承台6，保证该测控桩3与该灌注桩4形成一个整体，利用基坑内原有的工程桩71，于测控桩3和其周围的工程桩71之间加设斜撑72，以保证该测控桩3的稳定可靠。为了在方便测量作业的同时，保证高处作业的安全防护，在装设该第一测控组件和该第二测控组件之前，沿该测控桩3架设钢结构操作平台9(配合图5所示)。

步骤4，施工该核心区，利用该第一测控组件和该第二测控组件按照“对称轴”法测控出埋设高度较低的第一埋件1的待埋设位置以及埋设高度较高的第二埋件2的待埋设位置。

具体地，先于基坑内该核心区施工基础底板，该基础底板为超厚混凝土底板，其厚度为5米，需要注意的是，在进行步骤3时，应选取长度超过该基础底板厚度的测控桩3，本实施方式中，该测控桩3的长度为6.35米，其中，该基础底板的底标高(即基坑的底面)用H0表示，该基础底板的顶标高用H1表示，安装后该测控桩3的顶标高用H2表示。在浇筑该基础底板的同时，测控该第一埋件1的待埋设位置并将该第一埋件1埋设在该基础底板内。然后于该基础底板上位于该水平中心线的相对外侧施工基础墙体，该基础墙体为混凝土墙体，在浇筑该基础墙体的同时，测控该第二埋件2的待埋设位置并将该第二埋件2埋设在该基础墙体内。为了防止该基础底板内穿设该测控桩3的部分发生渗漏，本实施方式优选在该测控桩3位于该基础底板内的区段上沿轴向间隔设有多个止水环31。

步骤5，在施工该核心区的同时，于该核心区外部的非核心区施工外部结构，其中，该外部结构的顶标高高于该第二埋件2的埋设高度。正是因为本实施方式将测控站设在该振动台基础结构内，才能够保证在施工核心区的同时施工顶标高更高的外部结构，对于非核心区的施工，无需等待核心区施工结束，大大提高了施工效率并缩短了施工工期。

作为一较佳实施方式：

在于该水平中心线L上定位出两个测控桩的安装位置时，使两个该安装位置分别位于该水平中心线L的两个端部。

在于两个该测控桩3的顶部分别装设第一测控组件和第二测控组件时，使该第一测控组件的装设高度等高于该第二埋件1的埋设高度，使该第二测控组件的装设高度高出该第一埋件1的埋设高度一定距离。

在施工该核心区时，利用该第二测控组件测控出该第一埋件1的待埋设位置，利用该第一测控组件测控出该第二埋件2的待埋设位置。

通过对该第一测控组件和该第二测控组件的装设高度的分别限定，可以有针对性的对该第一埋件1和该第二埋件2进行更准确地测控。

较佳地，为了防止因测控桩3的高度过高而发生晃动，可以先仅将两个测控桩3的高度均设置为高出该基础底板顶标高H1一定距离，使第二测控组件满足装设高度，在对该第一埋件1进行测控和埋设之后，使该基础底板对两个该测控桩3起到加固作用，再加高相应测控桩3的高度，使第一测控组件满足装设高度，然后对该第二埋件2进行测控和埋设。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。