1、苏通大桥施工期监控方案C1施工期监控方案1.概述苏通大桥主航道斜拉桥主墩基础位于江面宽达6km的江中，江面宽阔，水流为双向潮流，平均流速为2.5m/s，水深达20m左右，风浪影响大，地质条件较为复杂，以上因素均对主墩施工造成了不利的影响，并对施工带来了一定的风险。为了及时掌握施工动态和施工过程中的技术信息，并根据这些信息及时施工决策，确保施工安全，需在施工现场开展监控工作，以实现现场监控与动态反馈的信息化施工，同时也可及时将数据、资料反馈到设计单位，验证设计理论，优化设计工作，并为工程质量管理提供数据依据。2.施工期监控主要内容施工监控工作有以下几项主要内容：1）施工平台位移及沉降监测2）桩基
2、础施工监测（包括以下内容）：a、钻孔灌注桩钻孔垂直度实时监控及成孔质量（孔径、垂直度、孔壁、沉渣厚度）检测。b、桩端后压浆监控。c、超声波测试钻孔灌注桩的完整性。d、钻芯取样检测钻孔灌注桩的混凝土质量。3）钢套箱应力监测（包括以下内容）：a、钢套箱起吊过程应力监测。b、钢套箱就位过程监控。c、浇筑承台混凝土时钢套箱应力及拉杆拉力监控。4）承台施工监测（包括以下内容）：a、承台沉降观测。b、承台大体积混凝土温度应力监测。3.施工期监控方案编制依据3.1苏通长江公路大桥主桥基础（C1标段）施工招标文件3.2施工监控依据的标准与规范3.2.1总则1） 在工程实施全过程中，所引用的标准或规范如有修改或
3、新颁，根据业主要求选用。2） 除非本规范另有规定，在引用的标准或规范发生分歧时，应按以下顺序优先考虑：a、本规范b、中华人民共和国国家标准c、有关部门的标准与规范3.2.2技术规范、标准1）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）2）公路工程质量检验评定标准（JTJ071-98）3）公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-98）4）公路工程试验规程汇编（2001版）5）公路全球定位系统（GPS）测量规范（JTJT066-98）6）港口工程桩基规范（JTJ254-98）7）铁路桥涵施工技术规范（TBJ203-86）8）超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS21：2001）9）港口工程混凝
4、土非破损检测技术规程（JTJT272-99）10）钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03：88）11）混凝土结构试验方法标准（GB50152-92）12）普通混凝土力学性能试验方法（GBJ81-85）13）建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）14）建筑桩基技术规范（JGJ94-94）15）港口工程桩基规范（JTJ254-98）16）国际预应力混凝土协会（FIP）钢筋混凝土和预应力混凝土结构的检查与维修17）土工试验方法标准（GB12388）18）岩土工程用钢弦式压力传感器（GB/T13606-92）3.2.3监控单位的检测工作质量手册4.施工监控组织4.1监控组织管理体系4.1.1监控组
5、织管理体系监控组织管理体系由施工监控领导小组、施工监控工作组、监控单位、设计单位、监理单位、施工单位组成。监控组织管理体系见图4.1。图4.1 监控组织管理体系框图各单位在施工监控工作中的职责：1）施工监控领导小组施工监控领导小组负责听取施工监控工作组的工作汇报；处理各有关单位间的重大协调工作；就监控工作中出现的重大问题做出决策；为施工监控工作的顺利实施提供保障。2）施工监控工作组施工监控领导小组下设施工监控工作组，负责传达施工监控领导小组的决策，向监控单位下达指令；督促监（测）控、设计、监理、施工单位按时提供数据、资料；定时检查监控单位的工作情况，并向施工监控领导小组报告施工监控工作进展情况
6、；督促监理单位及时向施工单位发布监控指令。3）监控单位现场监控任务由监控单位承担，对监控工作负完全责任，取得设计单位的同意后，监控单位的指令通过施工监控工作组向监理单位下达，再由监理单位督促施工单位及时执行。监控单位要定时向监控工作组、设计单位、监理单位、施工单位通报监控情况并提供监测数据，在监测数据出现异常征兆时应及时上报。监控单位要在监控工作组主持下分阶段及时对大桥参建单位进行监控技术交底。4）设计单位对监控工作提出具体的技术要求；对监控数据进行复算，并及时给予反馈；及时向施工监控工作组报告计算情况并提出确切的意见。5）监理单位收集施工单位的数据和信息并进行复测，对其复测数据负全责；及时将
7、施工单位的测量数据和复测数据提交给施工监控工作组；负责向施工单位传达施工监控工作组的指令。6）施工单位对施工测量数据负全责；及时向监理单位提交测量数据；依照监理单位的指令进行施工。4.2监控工作的质量保证体系监控工作由通过国家计量认证且具有相应的工程检测资质的检测单位承担，监控单位应根据标书要求和交通部基本建设质量监督总站的有关文件精神，严格按本单位检测工作的质量手册、苏通长江大桥主桥基础施工监测大纲以及各项检测、试验规程开展各项测试、监控工作。监控单位的质量保证体系见图4.2。4.3监控工作技术管理及监控质量保证措施4.3.1监控工作技术管理监控单位在施工现场成立监控项目组，项目组负责人由具
8、备交通部颁发的试验检测工程师资质且具有丰富试验、检测经验的人员担当，监控项目组下设测斜小组、超声波测试小组、应力应变测试小组、沉降位移测试小组、温控小组、钻芯取样小组等六个测试小组。监控工作技术管理由以下几个部分组成：1）监控人员管理监控人员应认真学习国家及有关部门关于工程质量方面的政策、方针、法令和法规，严格按照业主招标文件、技术标准、规范、规程和监控单位的检测工作质量手册、苏通长江大桥主桥基础施工监测大纲进行监控工作，监控人员应坚持原则、忠于职守，以认真严谨的工作态度从事每一项监控工作，不弄虚作假，确保监控数据真实可靠，并严格遵循监控工作中的各项规章制度。2）监控仪器、设备管理现场监控所携
9、带仪器设备的运输应有专人负责。在运输过程中，应将仪器设备摆放平稳，精密仪器应严格采取减震措施，保证仪器设备在运输过程中完好。仪器设备到现场后，现场监控人员应进行检查，以确认是否正常，并作好记录。对在现场准备的辅助设施（不出数据），其技术条件按相应监控项目的标准、规范、规程的有关条文要求执行。进行现场监控时，仪器设备应放在安全及所规定的环境条件中，并由专人进行操作，不得随意调换。监控工作中应做好各类传感器、信号线、测量装置的防护、保护工作。监控工作开始前，监控人员应检查监控仪器、设备及各类传感器性能是否正常是否具有合格证或准用证，是否超过计量检定周期。图4.2 监控单位的质量保证体系框图监控过程
10、中应按时进行仪器率定工作（使仪器始终处于计量检定周期内），并做好仪器的使用情况记录。监控工作结束后，应有专人对检测仪器、设备的技术状态、被测件的状态、环境条件进行检查并予记录。3）样品管理a、监测样品的抽取监测人员按照标准或规范的规定对受检对象进行抽样，抽取的样品经与实物核对无误后留样送施工现场样品室交样品收发员进行标号编号，登记签字后保存。抽样情况应详细予以记录。b、样品检测需检测的样品，应妥善做好运输过程中的保护工作，送至有相应资质的检测单位检验，样品检测前，检测人员应该对样品检查，确认无误后才能进行检测。c、样品保存一般样品留样保存期为六个月，超过规定的保存期后，如委托方无特殊要求时，样
11、品保管员才可按规定处理留样。4）监测数据管理（原始记录与数据处理的规定）原始记录是监测结果的如实记录，不允许涂改，不许删减，不允许无关单位查阅。原始记录表格有统一格式，只能用钢笔填写，内容应完整，并有监测人员和校核人员的签名。校核者必须认真核对监测数据。原始记录如确实需更改，作废数据应画两条水平线，将正确数据填在上方并加盖校改印章。原始记录在监测报告发出的同时，随报告副本送档案资料室存档，保存期不少于50年。监测数据的有效位数应与监测系统的准确度相适应，误差表达方式应与标准、规范相一致。监测数据按GB8170-87数值修约规则的要求进行修约，整理后的数据应填入原始记录表的相应部位，并均采用法定
12、计量单位。5）监测数据资料上报制度及数据资料的归档制度监控工作中应定期及时向有关单位上报资料，上报资料应填写完整，签名齐全，文字精练简洁，字迹清新、数据准确、结论正确。上报资料一律由监测人员用钢笔署名，不准用圆珠笔、颜色笔和铅笔，上报资料不允许随意更改。全部上报均应采用法定计量单位。上报资料由监控人员编写。由各监控小组负责人审核，审核范围包括报告的外观质量和内在质量，发现错误后应及时纠正。上报资料经监控项目负责人审核后审定签发。上报资料的发送应履行登记手续。上报资料应按档案归档办法由档案室妥为保存。留档的上报资料只允许持有相关单位公函人员查阅，谢绝无关单位人员查阅。6）监控工作其它规章制度a、
13、监控工作开始前，监控人员制定周密的监测方案和监测大纲，并据此进行各项监控工作。施工监控工作组应检查监控人员是否持证上岗，监控所依据的标准、规范是否齐全。b、监控工作中应在仪器、设备、环境条件、人员及标准、规范等均符合要求时，方可进行。c、监控人员参加每项监控工作时一般不得少于两人。除仪器具有数据自动记录装置外，测试数据应由监控人员记录，校核人员复校，以防止在数据传送过程中发生差错，自动记录数据亦要进行校核。监控数据应记录在“原始记录”表上并签署姓名。d、因外界干扰（如停电、停水等）而中断监控，监控工作必须重新开始，并将情况记录备查。应尽量采用不受外界干扰或少受外界干扰的仪器设备。e、因监测仪器
14、、设备故障而中断监控时，应立即用相同等级的，满足监测工作要求的备用仪器继续监控工作，并及时将损坏的仪器、设备修复，重新率定或校验合格后才能使用。监控仪器一般需配备备用仪器、设备。f、监控过程中，如发生监控设备损坏、被测件被毁、人身伤亡时，应保护现场，及时向有关部门报告待妥善处理后再恢复监控工作。g、现场监控时，当环境条件和仪器、设备影响原始数据的正确采集时，应及时排除干扰，继续监控工作。4.3.2 监控工作质量保证措施1）监控工作应严格执行标书中的技术要求及国家或行业制定的现行标准、规范、规程及相关规定；2）监控所有工作人员在监控工作期间应不受外界不良因素的干扰，为施工建设提供准确、客观、公正
15、的监测数据、报告并承当相应的法律责任；3）监控单位对客户提供的样品以及相关技术资料保密并认可其所有权，并严格执行与业主签定的监测合同；4）认真编写、制定监控大纲、监控方案；5）完善各项监控工作规章制度；6）在监控工作中，严格执行各项技术要求和规章制度，并定时做好检查工作；7）制定各项具体的防护措施，确保各类监控传感器、仪器设备在整个监控过程中始终保持完好状态（各类监控传感器、仪器设备具体防护措施见5.3监控方案）；8）做好监控数据的管理及归档工作。4.3.3 监控项目的质量监督本监控项目监控单位的质量监督体系为监控单位质量保证负责人、监控单位质保办和项目质量监督员构成，对监控项目质量体系运行实
16、施全过程监督。4.4监控安全管理及保障措施4.4.1监控安全管理1）目标方针：安全第一，预防为主，科学管理，狠抓落实。目标：确保安全无工伤事故，杜绝重大伤亡、道路交通、火灾、风灾、水灾、海损、仪器设备损毁等重大事故。2）监控安全管理及组织措施a、项目部成立安全工作领导小组，由监控项目负责人主管技术安全工作，日常工作由办公室处理，现场各测试小组应设一名不脱产的技术安全员协助管理现场的技术安全工作。随着工程进度和工作内容的不同，提出分阶段的安全要求和措施。b、设专职安全员，负责本工程安全措施的制定和落实。c、各监控测试小组设兼职安全员，负责本测试小组的安全工作。4.4.2监控工作安全保证措施为了保
17、证监控人员、监控设备及监控的施工部位的人员生命财产安全，在整个监测期间一定要经常的进行安全知识教育，项目部领导要对职工进行一次全面的安全教育，布置安全措施，建立健全安全管理体系和安全生产的保证体系，落实到人。1）检查保证措施a、专职安全员对现场施工安全有监督检查之责，协助、指导生产班组制订安全措施并落实到位。b、班组安全员协助班组长搞好本班组每天的安全工作。c、安全领导小组有关成员每周对施工现场的安全工作要检查1到2次，检查安全工作落实情况，发现安全工作不落实的要监督落实，存在事故苗子的要及时处理纠正。d、做好安全操作培训工作，各类人员考试合格才能上岗位工作。e、对危险区段或施工区域，必须树立
18、警示牌，非作业人员严禁进入施工区域。f、实行各项监控任务执行前逐级安全技术交底制度，除经常进行安全生产检查以外，还要组织定期检查，边检查、边整改。安全员对不安全工作区域有要求整改的权力。g、监测作业时须按监测小组组长的讯号作业，不得擅自作业。水上作业必须穿救生衣。h、出现安全事故后，要按照“三不放过”的原则进行处理，以防止类似事故再次发生。i、每天派专人收听天气预报，掌握雨季天气情况，作好雨季安全工作。2）监控过程中的安全规定a、监控人员安全守则参与本工程的监控、监测全体人员应对国家财产、工程建设的安全具有高度的责任心和使命感，高度重视技术安全工作，并应认真自觉地遵守各项技术要求、安全制度及有
19、关规定，严格执行操作规程，确保工程建设的安全和监控工作的安全。b、现场监控安全规定现场监控人员进入现场后，必须按照现场安全施工规定配备防护用品；在现场监控时，露天放置的仪器设备，应搭设相应的安全设施，保证仪器设备能安全使用；现场监控人员应将仪器设备接地保护，如发现仪器设备外壳带电时，应立即停止监控；起重臂下不得站人，要做好各项防雷电、防台风、防暴风雨等恶劣气候的措施。建立安全检查制度，除与施工项目部的安全检查同步外，还应根据自己的工作特点适当加密检查周期。3）防台措施a、防台指导思想：宁可防而不来，不可来而无备。b、成立监控项目防台领导小组，由监控项目负责人任组长，监控项目技术负责人任副组长，
20、监控项目防台领导小组全面负责监控工作中防台的指挥、组织和协调，做到责任分工明确，措施落实到人，确保监控人员及监控仪器设备的安全。5.监控大纲5.1施工监控目的1）为工程质量管理提供资料和依据。2）验证设计理论及计算方法。3）施工中的实时监测可用于反馈修改设计，以便对设计进行修改和完善。4）现场实时监测资料可用于动态指导基础施工工作。5.2施工监控工作步骤监测工作由前期准备工作（即各类仪器设备、传感器的校验率定工作及进场前的各项准备工作）、传感器及测点布设、现场监测、后期数据资料计算、分析（编写监测报告）几个阶段组成。现场施工监控的工作步骤为：1）在施工平台建成后，立即布设测点对施工平台位移及沉
21、降进行实时监测；2）在钻孔灌注桩钻孔施工时，通过布设在钻杆上的传感器，实时监测钻孔的垂直度，并采用超声波孔壁测试仪监测钻孔质量（孔深、孔径、垂直度、孔壁状况），并对沉渣厚度进行检测；3）在钻孔灌注桩安放钢筋笼时，布设安装监测桩的完整性的超声波测管；4）进行超声波检测桩的完整性测试工作；5）钻芯取样检测灌注桩混凝土质量；6）在钢套箱吊装、下沉就位及抽水、浇筑混凝土施工期间，监测钢套箱的应力状况及起吊机械钢丝绳、钢绞线、拉杆等的拉力；7）在承台钢筋制作、绑扎期间，分别布设监测承台大体积混凝土温度应力的传感器，布设承台沉降观测点；8）监测承台沉降情况、监控大体积混凝土温度应力。5.3监控方案5.3.
22、1施工平台位移及沉降监测由于苏通大桥主塔基础坐落在厚达200多米的软土地基上，在主塔基础施工前期，为保证施工人员和设备的安全，对施工平台的位移及沉降实施实时监测是一项十分必要的工作。1）测点布置在施工平台上四个边角上，分别布设四个水准测点和四个徕卡GPS超级扼流圈天线。2）监测方法采用以四台徕卡SR530双频GPS（共五台GPS，另有一台布设在岸上做基站）静态连续监测施工平台位移及沉降，在施工区域卫星星座状况不理想时段，采用徕卡电子水准仪、徕卡全站仪进行观测。本监控项目的高精度GPS三维测量定位模式采用静态模式长时间观测，能达到三维坐标变化量毫米级监测精度。测量系统由GPS天线、电台、GPS主
23、机、电子手簿、计算机及分析软件组成，大致情况为： GPS主机 4台套徕卡SR530双频GPS（由GPS天线、电台、GPS主机、电子手簿组成） GPS基准站 1台套徕卡SR530双频GPS（由GPS天线、电台、GPS主机、电子手簿组成） 计算机 笔记本电脑2台（一台备份数据用） 电子水准仪 徕卡DNA03（一台备用） 分析软件 GAMIT软件及北京微软图公司的测量软件辅助测量采用徕卡电子水准仪、徕卡全站仪进行观测。监测仪器主要技术参数详见5.4监控仪器设备。3）数据采集及处理方案数据采集采用以四台徕卡SR530双频GPS静态连续测量。数据用GAMIT软件处理，采用精密星历，三维分量位移精度均可达
24、到1毫米左右。4）减少测量误差的措施a、采用扼流圈天线、抑径盘等设备消减水面多路经影响带来的误差；b、采用求差法消减卫星与接收机的钟差、星历误差、电离层对流层延迟带来的误差；c、采用模型改正法减小误差；d、采用四台GPS多余观测，减小误差；e、在下午时段施工区域卫星星座状况不理想，GPS接收机失去对卫星信号锁定时，采用徕卡DNA03电子水准仪进行观测。f、连续长时段进行观测。5）监测仪器保护措施a、设立醒目标志和护栏，保护测点和GPS天线；b、做好GPS设备的防水、防潮、防雷电工作；c、做好测量设施的防风、防台风工作。5.3.2桩基础施工监测苏通大桥桩基础深达100多米，为保证超长钻孔灌注桩的
25、施工质量和施工安全，需对桩基础施工过程进行监测。桩基础施工监测包括钻孔灌注桩钻孔垂直度实时监控及钻孔成孔质量检测（孔深、孔径、垂直度、孔壁状况和沉渣厚度）、超声波测试桩的完整性等内容。1）钻孔灌注桩钻孔垂直度实时监控及孔壁测试a、监测仪器布设将随钻测斜探头固定在靠近钻头处的钻杆内壁上，通过信号线将钻杆的倾斜角数据传至施工平台，超声波孔壁测试仪采用绞车将其探头放至钻孔的测试位置，利用超声波脉冲反射系统检测钻孔灌注桩孔壁断面情况，用沉渣测定仪测量沉渣厚度。b、监测方法b-1、钻孔垂直度实时监测钻孔垂直度实时监测采用中国航天第33研究所研制的钻井随钻测斜定向系统。钻井随钻测斜定向系统是通过量测地球重
26、力和地磁场方向来定位，本监控项目共采用10台套LDOM随钻测斜系统,通过多路转换系统与中心监控室计算机系统连接。钻井随钻测斜定向系统由以下部分组成： 中心监控室计算机系统 2台（一台备用） 多路转换系统 井下仪器 由探管、抗压管、引鞋及相关配件组成 10套 地面仪器 由地面主机、工具面指示器、计算机组成 10套 电缆密封总成 10套 绞车系统 10套中心监控室计算机系统可设置在距各钻孔位置100米范围内,控制随钻点数最多为16个钻孔,井下系统通过单芯电缆送至地面主机,地面主机电源为220V AC。系统示意见图5.1。图5.1 系统结构示意图钻井随钻测斜定向系统的主要技术参数详见5.4监控仪器设
27、备。b-2、钻孔灌注桩成孔后孔壁状况检测钻孔灌注桩成孔后，再采用日本KAIJO公司生产的DM-684-150型超声波孔壁测试仪检测钻孔灌注桩孔壁状况，可获取钻孔垂直度、钻孔深度、孔壁断面尺寸情况、孔壁是否塌陷及坍落状况。日本KAIJO公司生产的DM-684-150型超声波孔壁测试仪采用绞车将八个超声波探头放至钻孔测试位置，利用超声波脉冲反射系统检测钻孔灌注桩孔壁断面情况。DM-684-150型超声波孔壁测试仪测试系统由以下部分组成： 发射接受系统 记录及打印系统（热敏打印机） 显示系统（LCD显示） 电缆卷筒提升机构本监测项目拟采用2台套KE-400型超声波孔壁测试仪，主要考虑为一是不影响施工
28、进度，二是留有一台备用仪器，不至于因仪器意外事故而影响工程进度。DM-684-150型超声波孔壁测试仪的主要技术参数详见5.4监控仪器设备。b-3、孔底沉渣厚度检测钻孔灌注桩在成孔过程中，采用循环泥浆清洗孔底、护壁和将钻渣带回到地面。桩成孔后总有一部分钻渣未能带上地面而沉淀于孔底，另外成孔后至灌注混凝土的时间间隙过长以及可能产生的孔壁坍塌等因素也会造成孔底沉淀。孔底沉渣的厚薄直接影响到桩端承载力的发挥，沉渣太厚将使桩的承载能力大大降低，因此桩孔在灌注混凝土之前必须对沉渣厚度进行检测，必要时还需进行再次清孔工作，直到沉渣厚度满足要求为止。目前检测沉渣厚度的通常办法有：测锤法、电阻率法、电容法和声
29、波法。本测试项目采用声波法、测锤法两种方法联合进行检测。声波法采用中国科学院声学研究所研制的SLD-1型数字式桩孔沉渣测厚仪进行测试工作，仪器在测试时能根据孔底泥浆、沉渣、原状地基土的密度的不同，利用超声波进行测量区分，测量精度可达1毫米。测锤法采用中国建筑科学研究院生产的X-1型孔底沉渣厚度测定仪进行测试，该仪器通过测定沉渣表面位置和孔底深度，测得孔底沉渣厚度。探头接触沉渣时具有报警功能，以消除人为的测量误差，探头内装有振动装置，可穿透1米厚较坚硬的沉渣层到达孔底。仪器操作简单，测试误差小于1厘米，能在环境恶劣的施工现场下作业。采用两种方法联合进行检测的目的是为了测试结果更加可靠，测试时每钻
30、孔测量20个测点。c、数据采集方案随钻测斜探头信号可输入笔记本，通过随机软件进行分析处理，可绘制出桩的侧向挠曲曲线、并可计算出桩身每点上挠曲变形值。DM-684-150型超声波孔壁测试仪可通过记录打印系统输出测试结果，可反映钻孔灌注桩孔壁状况，可获取钻孔垂直度、偏心距、钻孔深度、灌注桩孔壁断面尺寸情况、孔壁是否塌陷及坍落状况，并可绘制沿钻孔深度方向钻孔的截面形心轨迹图。孔底沉渣厚度检测因数据量较小，仪器采集数据未能自动输入微机，测试时需人工将数据键入微机。d、监测仪器保护措施d-1、随钻测斜探头应做好防磁措施，并牢靠固定在钻杆内壁上；d-2、做好探头信号线的保护工作；d-3、探头信号线由钢丝网
31、线保护；d-4、做好仪器设备的防雷电工作。2）桩端后压浆检测为达到精确记录注浆量和注浆压力的要求，采用法国地基建筑公司的SINNUS 3E灌浆自动记录控制系统。SINNUS 自动记录系统简介：SINNUS系统为全计算机化控制系统，用来监测注浆泵。注浆压力通过一个数字化的压力传感器，可测量的范围为0到100巴。流量的测量是通过一个电磁式流量计，可以测量任何流量率（决定于注浆管的直径）。通过流量计和压力传感器记录下每一个注浆回路的瞬间值。按每秒100次的频率记录和传送数据到调节控制器上。该控制器称Arc-SINNUS。 Arc-SINNUS从接受来自压力传感器和流量计的数据，并传送到控制显示的计算机。每一台Arc-SINNUS可以同时控制两个注浆回路。在电脑屏幕上，每一个泵的显示窗口显示流量值、压力和流速等几个指标。实时的压力和流量曲线也在显示之列。操作人员使用SINNUS系统，并通过计算机的协助，按照预先
