双金属保护管一般采用直径168mm,壁厚6~8mm的无缝钢管,每节2~3m,内壁光滑,用公母螺纹对接,以方便钢、铝管安装。
双金属标的钢、铝管需要选用同炉材料,保证具有相同的物理力学性能,对重要项目需要委托专门机构进行两者的温度膨胀系数测定。
双金属标的钢、铝管可并排安装,也可两管套在同一圆心上。一般铝管的壁厚应比钢管的大些。钢、铝管每节一般也采用2-3米,用加工的外箍接头相连接。钢管接头与钢管用丝扣相接并可在工厂时就装配好,这样既可减少配件的数量,也可减少现场安装的工作量,提高安装质量及工作效率。铝管也可同样加工,可将连接的丝扣的牙距与钢管加工成不同,一方面是因为钢、铝管的特性不同,另一方面也可杜绝在安装时钢、铝管拼装错位。
双金属标管一般在保护钢管放入钻孔中后逐断吊装,然后将保护钢管提起1米,将1:1的水泥沙浆从保护管与钻孔之间逐部灌入,直致钢、铝管底部1m埋入混凝土内。
以上这种灌浆方式很可能因为钻孔与保护管外壁间距小,而不能将水泥浆顺利送到孔底。为了解决这问题,可以将钢、铅管间的橡胶扶正环,做成哑铃形状,待保护管、钢管、铝管安装到位后,从中灌浆下去。钢管、铝管底部1250px部分开一些8mm的小孔,待水泥浆固结后,可从管口检查其中是否已灌浆到位。
如果双金属标管能一天吊装完成,也可在吊装前将保护管提有1米后就向钻孔内灌浆,在水泥浆没有凝固前就将钢、铝管理入混凝土,能解决灌浆不到位的问题。
3 观测及误差分析
按照规范混凝土坝坝基垂直位移约为1~3mm,国际测量工作者联合会(FIG)变形观测小组提出监测值的误差应小于变形量的1/10~1/20,取前者,就要求垂直位移的误差应控制在0.1~0.3mm之间。引起实际垂直位移的误差的原因有传感器、人工读数、双金属标管的线膨胀系数等因素,对传感器我们可以选择测量精度更高的仪器,提高机械加工精度及安装质量降低装配误差,管材的线膨胀系数误差影响有多大,可进行简单分析。一般我们认为铝的线膨胀系数是24×10-6,实际检测中有23.8×10-6,安照双金属标管深30米,温度变幅10℃,其误差有0.06mm,同样钢管也会有0.03mm左右的误差,每次变形测值为2h钢-h铝,按误差传递理论,综合误差为