地铁区间监测方案文档格式.docx
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场区地下水对混凝土结构具微腐蚀性,在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。
2、编制的目的及依据
2.1编制的目的
a.通过监测了解地层在施工过程中的动态变化,明确工程施工对地层及周边环境的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节,并对可能发生的危及环境安全的隐患或事故提供及时、准确的预报,以便及时采取有效措施,避免事故的发生。
b.通过监测了解支护(围护)结构及周边建(构)筑物的变形及受力状况,并对其安全稳定性进行评估。
c.通过监测了解施工方法的实际效果,并对其进行适用性评价。
及时反馈信息,调整相应的开挖、支护参数。
d.通过监测收集数据,为以后的工程设计、施工提供参考和积累经验。
2.2编制的依据
西安地铁三号线TJSG-8标招标文件;
西安地铁三号线TJSG-8标设计文件;
地铁工程监控量测技术规程;
《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008;
《工程测量规范》GB50026-2007;
《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009;
《建筑变形测量规范》JGJ8-2007;
《西安地铁监控量测技术管理办法》;
《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897—2006;
3、项目质量体系与人员组织
1)成立监测管理小组,由领导和有经验的监测人员组成,在项目开展初期,编写、制定详细的监测方案,使监测按计划、有步骤进行。
针对本工程监测项目的特点建立专业组织机构,组成监控量测及信息反馈小组,成员由多年从事地下工程施工及监测的技术人员组成,组长由具有丰富施工经验,具有较高结构分析能力及组织协调能力的专家担任。
本监测组人员构成和分工如下所示,监测组和项目部的工作机制如下图所示。
2)建立质量责任制,确保施工监测质量。
4、监测的目的
1)运用信息技术来指导施工,提供可靠连续的监测资料,以科学的数据、严谨的分析来指导预防工程破坏事故和环境事故的发生。
2)及时整理监测信息,通过数据处理确立信息反馈资料,将现场监测结果与预测值相比较,以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求,以便确定和优化下一步施工参数,从而指导现场施工,做到信息化施工。
3)通过监控与信息化反馈优化设计,使设计达到优质安全,经济合理,施工快捷,另外还可将现场监测结果与理论值相比较,用反分析法导出更接近实际的理论公式用于指导其它工程。
4)因不可抗力造成的工程事故或其它意外,以及由此产生的纠纷、诉讼、索赔、反索赔时提供可靠依据。
5、施工监测的工作重点
本标段盾构吊出井开挖深度为27.4m,局部加深处基坑深29.4m。
地下水位埋深约12m,吊出井及暗挖隧道基本位于地下水水位以下,施工时需将地下水降至结构底板以下1.0m,确保开挖在“无水”状态下作业。
如何做好施工降水,做到防漏水、防底部涌水是本标段施工难点之一。
相应对策:
1)补充钻探,补充地质资料
施工前,先对盾构吊出井开挖范围附近进行补充钻探,核对地质情况和当前地下水位深度,同时施做基坑处降水井及水位监测井,基坑开挖前应进行降水和对水位进行监测,以便实时对地下水位变化情况进行观察,分析。
2)基坑开挖前做好吊出井周边建筑物、地面等监测点的布设并进行初始值采集,对附近建筑物进行拍照录像,保留原始资料,基坑开挖后,应对建筑物及地表进行日常监测,发现异常情况及时上报,并加大监测频率。
3)对桩体测斜以及支撑轴力进行布设安装,开挖前进行初始值采集,开挖后按照设计频率对此重点监测。
大断面暗挖隧道施工
本标段暗挖隧道主要穿越夹砂层的粉质粘土,其最大断面跨度达14.59m,断面型式多达17种,不同断面形式转换达33次,分别采用台阶法、CRD法及双侧壁导坑法等不同工法施工,施工组织、协调配合难度极大。
隧道又位于城市交通主干道小寨东路下方,周边建筑物林立,各种管线繁多,对安全施工及地面建筑物、交通安全及地下管线的防护要求高,施工难度较大。
1)开挖前与正洞线路上施做降水井与水位监测井,并对正洞土体进行降水和水位监测,做好监测记录。
2)做好掌子面地质超前预报,采用洛阳铲对掌子面前方进行地质勘探,确认后方可进行掌子面开挖,及时监测掌子面拱顶、收敛等测点。
3)对掌子面上方地面监测点以及周边建筑物点进行重点监测,发现异常情况及时上报,并加大监测频率。
6、监测项目统计表
6.1吊出井及暗挖隧道监测项目数量统计表
序号
监测项目
方法及工具
精度
A类量测(应测项目)
1
地质、地下水及支护观察
观察、描绘
/
2
隧道净空收敛
收敛仪
0.1mm
3
隧道拱部下沉
精密水准仪
1mm
4
围护桩垂直、水平位移
精密水准仪、全站仪
5
地表沉降
6
建筑物沉降及倾斜
7
地下管线沉降
8
钢管撑轴力
轴力计或应变计
<
1/100(F,S)
9
围护桩体深层水平位移
测斜管、测斜仪
1.0mm
10
地下水位
水位管、水位计
5.0mm
B类量测(选测项目)
11
围岩压力
压力盒、频率读数仪
0.5/100(F,S)
12
钢筋应力计
钢筋计、频率读数仪
13
隧底隆起
6.2盾构区间监测项目数量统计表
建(构)筑物沉降、倾斜
精密水准仪、铟钢尺
地面沉降
隧道隆起
水准仪
拱顶下沉
净空收敛
收敛计
6.3建筑物调查表
建筑物名称
建筑物用途
楼层
有无地下室
结构类型
与区间相对位置关系
陕西正和医院
商用
6层
无
钢筋混凝土
区间南3.1m
西影俱乐部
1层
砖混
区间南5.9m
西部电影集团
2层
区间南10.8m
唐长安会馆
5层
区间南8.8m
雁塔国际酒店
15层
有
钢筋砼框架
区间南27.6m
天豪花园
商住
16层
区间北11.6m
西安卫生监督所
10层
区间北8.3m
金裕花园
区间北12.0m
西部电影家属院
区间北17.2m
粤港台灯饰城
3层
区间北20.4m
西安科技大学
区间北25.2m
陕西省文联
区间北19.2m
262家属院
4层
区间北16.8m
14
长安大学
区间北18.9m
15
雁塔区人民政府
区间南16.7m
16
军区家属院
区间南18.5m
17
国际公寓
20层
区间南15.9m
18
中大旅游商务学校
区间南9.7m
19
陕西广慈男科医院
区间南12.7m
20
慈恩镇
区间南20.3m
21
市委党校4号家属楼
区间南12.0m
6.4管线调查表
1.盾构区间管线调查表
2.暗挖区间管线调查表
7、监测点位的布设及保护
点位的布设是按照设计图纸结合实际现场施工条件布设的。
在基坑周围2m范围内严禁堆放重荷载物体。
施工监测点按照下列原则布置
(1)监测点类型和数量的确定结合工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑。
(2)为验证设计数据而设的测点,布置在设计中最不利位置和断面上,为结合施工而设的测点布置在相同工况下的最先施工部位,其目的是及时反馈信息、指导施工。
(3)表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征,又要便于应用仪器进行观察,还要有利于测点的保护。
(4)埋设测点不影响和妨碍结构的正常受力,不削弱结构的变形刚度和强度。
(5)在实施多项内容测试时,各类测点的布置在时间和空间上有机结合,力求使一个监测部位能同时反映不同的物理变化量,找出内在的联系和变化规律。
(6)根据监测方案在施工前提前布置好各监测点,以便监测工作开始时,监测元件进入稳定的工作状态。
(7)测点在施工过程中遭到破坏时,应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点,保证该点监测数据的连续性。
(8)地表沉降监测点大多需要布设在交通繁忙的路段,测点的设置采用地面钻孔60厘米,穿透路面层和二灰层,达到原状土,灌入细砂,然后安置80厘米φ20钢筋。
周围建筑物的沉降监测点除采用勘察院的布点外,需要和建筑物的产权单位协商或直接由产权单位在建筑物(构筑物)结构上布设点位,点位应牢固、可靠并且耐用,一般采用钢筋头垂直镶入结构,用混凝土磨平。
其他监测项目的布点根据设点项目和元件构造原理合理设置。
7.1桩体变形
点位埋设:
吊出井围护结构施工时,为了有效监测围护结构的变形情况,需要对关键部位围护桩进行变形监测。
每隔15~20m布设一个点位,在必要的结构部位适当加密,如(阳角)。
监测桩测斜管安装在钻孔桩钢筋笼上,底部密封。
随钢筋笼浇注在混凝土中,安装时,应及时检查测斜管内的一对导槽,其指向是否与欲测量的位移方向一致,并应及时修正,在未确认测斜管导槽畅通时,不得放入真实的测头,量测测斜管导槽方位、管口坐标及高程。
如图:
点位的保护:
测斜管跟钢筋笼连接成整体底部密封,钻孔桩浇筑距桩顶2m左右时用钢套管保护测斜管,以保证测斜管畅通不堵塞。
每次量测完成后盖上顶盖,每个点位做好点位标记。
7.2桩体内力
点位布设:
钻孔桩钢筋笼加工完成后在主筋合适的部位采用双面对焊接钢筋计,测点间距15~20m左右,竖向间距3~5m。
钢筋计与主筋焊接时注意降温,用毛巾缠绕、淋水降温以使传感器部位温度不超过80℃,用手触摸感觉到不烫即可。
点位保护:
安装时钢筋计的导线要用轧丝绑扎在钢筋笼上,在浇筑过程中要有专职人员指导,保证导线连接良好。
做好点位标记。
7.3支撑轴力
支撑轴力监测就是在基坑开挖及主体结构施工过程中,对支撑轴力的大小和变化情况进行监测,结合围护结构的位移情况对支撑结构的安全和稳定性做出评价。
点位布设:
钢支撑轴力计布设在钢支撑的端头,安装时应用千斤顶加压使之达到设计轴力然后在活动端打入楔子。
点位保护:
轴力计导线由于长期受风化、日照、雨淋等自然条件的影响容易使之老化,因此要对导线进行保护如套上线管或者用专用材料包裹。
7.4桩顶水平位移
在冠梁混凝土浇注时预埋长30cmφ16的钢筋,露出表面50mm,钢筋与冠梁连接成整体可随冠梁变化而变,再用1.8mm电钻在钢筋上钻孔10mm深,然后用铜丝镶嵌。
设于围护桩顶冠梁上,在基坑四角及四边中点处各设一测点。
点位保护:
待冠梁成型后,做200×
200×
50混凝土方墩保护钢筋,做好点位标记。
7.5地下水位
沿基坑西侧长边和东侧短边中点外侧各设一处。
钻孔直径80mm,成孔后清孔。
水位管选用直径53㎜的PVC专用管,管底加盖密封,接头部位用胶带密封,下部留出2~3m的沉降段,用来沉积滤水段带入的少量泥砂,中部管壁2~4m周围钻出6~8列直径为10㎜左右的滤水孔,纵向孔距50~100㎜,相邻两列的孔交错排列,呈梅花状布置,外包过滤层,以保证封口质量。
安装完成后孔内用小砾石填孔使之达到稳定。
水位管低于地表50~100mm,并且用钢板覆盖。
每次量测完成后恢复原状。
7.6拱顶下沉
点位布设:
安装钢格栅时在拱顶预埋50~100mm的钢筋,喷混完成后使之与初支连接成整体。
沿隧道线路每小于5m布设一断面点。
7.7净空位移
每小于5m一个断面,在钢格栅上预埋带弯钩的钢筋,收敛基线在一条直线上。
每天做好人员巡视工作,禁止闲杂人员触摸或者悬挂任何物体,以防点位发生位移。
7.8隧底隆起
每小于5m一个断面布置在钢格栅上预埋的钢筋,隧底隆起监测点的布置采用和拱顶下沉相同的断面,测点布设在断面下端的底板上。
由于出渣等影响,隧底点位容易遭到破坏,因此可做水泥方墩对此保护。
点位破坏的应及时补设点位。
7.9地表沉降
矿山法暗挖隧道每小于5m布设一个断面,盾构区间每隔10~30m布设一个断面,每个断面10个测点,地表沉降断面图所示:
地表沉降点位断面图
孔洞用取芯机钻孔直沥青路面以下,直径为15~20mm,嵌入800~1200mm的钢筋。
钢筋应低于地表面50~100mm,周围用砂砾填实。
然后在旁边做好点位标记。
7.10建筑物沉降及倾斜
距基坑一倍的范围及隧道边缘45°
角/2范围布设,每个建筑物4角布设点位,用冲击钻在建筑物的基础或墙上钻孔,然后放入长Φ200~300mm,Φ20~30mm的半圆头弯曲钢筋,四周用水泥砂浆填实(在室内或精装修墙壁、立柱上也可用植筋胶锚固)。
测点的埋设高度应方便监测,对测点应采取保护措施,避免在施工过程中受到破坏。
测点的布设如图示。
建筑物变形监测包括沉降监测、倾斜监测、裂缝监测三部分内容,施工前,对将受到施工影响的建筑物仔细调查,获取建筑物结构和基础设计资料,如受力体系、基础类型、基础尺寸和埋深、结构平面布置、建筑高度等有关资料,并对建筑物现有质量缺陷作好拍照、录像和记录。
①建筑物沉降监测。
沉降监测点布置在建筑物的承重构件、基础角点、柱底部,长边时适当加密测点。
采用手持电钻钻孔,然后用环氧树脂植入Φ20钢筋,钢筋外露端磨成球状作为沉降监测点。
埋设监测点注意是否通视。
每个建筑物的沉降监测点组成单一闭合水准路线,采用精密水准仪监测。
②倾斜监测
在需要监测的楼底部和顶部设置倾斜监测标志点。
底部和顶部标志点要求在同一铅垂线上。
监测时,在离建筑物大于其高度的距离外安置精密经纬仪,测出上部标志的高度H以及水平位移的投影值a,则倾斜度I为:
i=a/H。
③裂缝监测
建筑物的沉降和倾斜必然会导致结构构件的应力调整,有关裂缝发展状况的监测通常作为影响程度的重要依据。
开工前对将受施工影响的建筑物进行调查,记录建筑物已有裂缝发展的分布位置和数量,测定其走向、长度、宽度,并作好拍照、录像和记录。
选择主要裂缝作为监测对象。
施工中发现新的裂缝产生,应将新裂缝作为监测对象。
测量裂缝宽度的方法是贴石膏饼:
将长约250㎜,宽约50-80㎜,厚约10㎜的石膏饼骑缝粘贴在面上,当裂缝继续发展时,石膏饼随之开裂。
裂缝宽度用裂缝监测仪、小钢尺监测。
7.11地下管线的沉降
布设点位:
工程地下管线众多,为防止在施工期间地下管线因地面沉降或暗挖施工而产生破损,需要对地下管线进行变形监测。
应根据管线年份、类型、材料、尺寸及现状等情况,确定监测点设置;
监测点宜布置在管线的节点、转角点和变形曲率较大的部位,监测点平面间距宜为15~25m,并宜延伸至基坑以外20m;
上水、煤气、暖气等压力管线宜设置直接监测点。
直接监测点应设置在管线上,也可以利用阀门开关、抽气孔以及检查井等管线设备作为监测点;
根据工程实际情况,结合地表沉降点位布设管线接头。
布设监测点时,挖开地下管线上方覆盖土,直至露处管面,在管面上标注记号作为监测点,监测点布置在管道接头处,埋设Φ200mm的钢管,钢管上方略低于地表面,用盖板将监测孔盖好,保护监测点,必要时采用悬挂。
对于横跨基坑的管线,应提前改迁。
在钻孔灌注桩施工前,必须探明地下管线的准确位置,以便围护桩的施工。
管线在施工期间应有充分的保护措施,保证管线的正常的使用。
管线的保护措施不得影响围护结构安全及稳定性要求。
在管线横截面范围内基坑外侧一定范围不得施工堆载,并不宜作为施工便道。
监测点布设见图所示。
图管线沉降测点埋设示意
7.11.1核查现场、制定方案
施工准备期间,会同甲方和监理工程师和相关单位一起调查和复核周围地下管线的情况,查明管线类型、规格、走向、埋深,并征得有关部门或单位确认,然后按设计要求进行拆迁、改移或采取措施进行悬吊保护。
当发现与设计所提供的地下管线现状图不符的管线,及时报告有关单位,并请其进行复核。
核对后,才进行加固方案设计和处理。
在调查清楚后,编写详细的地下管线保护和监测方案报监理批准。
批准后,施工人员严格按照设计图纸和方案进行施工。
7.11.2悬吊保护措施
施工前进行结构受力计算,保证桁架的强度和刚度满足管线的受力和变形要求;
采用人工掏挖一节悬吊一节的方法施工,保证管线不受损、不变形;
悬吊管线周围用吊篮保护,并悬挂“严禁碰撞”的安全标志,对电缆线用绝缘材料套捆,防止损坏绝缘层;
基坑开挖及结构施工过程中严禁吊车吊装物件由悬吊管线上方经过;
管线上设监测点,进行沉降监测,检查连接点状况,定期进行维修和调整。
7.11.3监测措施和应急措施
施工过程中,对周围管线进行全方位、全天候的监测,当所测得管线数据出现异常,要增大监测频率和加强人员的巡视,同时上报监理,由项目部人员及组成的专家级人物对此进行论证与研究采用合理的治理措施,直至监测数据正常时减缓监测频率。
7.11.4基坑回填时对管线的保护
当顶板防水层做完后,在回填前采用支墩对地下管线进行保护,支墩采用C15砼,尺寸根据管线实际情况决定。
地下管线保护好后,才开始进行土方回填。
地下管线处的回填采用人工夯实。
7.11.5管线位置处的土方开挖
在地下管线调查清楚后,测量人员标明其具体位置和埋深。
在土方开挖时,现场施工管理人员对开挖的操作人员进行现场交底。
在管线上部的土方开挖,采用人工开挖。
管线暴露后,立即对管线进行支托和吊挂。
在管线保护好后,才开始进行管线下部的土方开挖。
管线下部的土方开挖仍采用人工开挖。
开挖的高度和宽度控制在机械施工时不会碰撞到地下管线。
施工完成后,需进行管线复位,管线下部土方采用灰土进行人工夯实后方可进行管线复位,管线复位时应采取相应的措施防止管线移动并做好地下管线埋设标记,由人工对称均匀回填土方至管顶以上50cm处方可进行机械压实。
7.11.6基坑外地下管线的保护
在开挖过程中要坚持勤监测的原则,积极监测围护结构及管线的变形,并将监测的结果及时反馈给技术部门和现场管理人员,便于及时采取有效的措施对地下管线进行加固。
一般采用跟踪注浆的办法进行保护,施工时注浆压力严格控制,确保管线安全。
7.12围护结构侧向土压力
每隔15~20m钻一个直径150mm孔,竖向间距3~5m,每孔7个元件,底部适当加密。
安装时绑扎在钢筋笼上,土压力盒的迎土面必须安装正确。
然后用原图填实钻孔。
元件线头不能被车碾压或者粘上杂物,地面上的点位用钢板覆盖,其他部位的元件线悬挂。
7.13孔隙水压力
在主体结构4角及长短边中点,每隔40m埋设一个点位。
埋设采用钻孔法,钻孔直径不得小于100mm,钻孔深度比最深处传感器埋设位置深1~2米。
埋设前,各压力计编号,并在导线尾部做好标记,并在热水中煮泡至无气泡从元件中冒出。
为保证传感器的透水性,每只传感器要放在装满沙子的沙袋中,沙袋直径为5~8cm,长度比传感器长20cm以上。
在放置第一个传感器后,向钻孔中填放沙土,沙土的厚度覆盖在传感器上部1m左右。
然后填放膨胀土隔断,其厚度为在上一个传感器放置位置下一米左右,其方法与厚度与第一个相同,直到全部传感器埋设完毕。
埋设完毕后,做好保护装置,并做好标记。
如图所示。
本区域存在孔隙水承压水和孔隙水潜水,同一监测点位的承压水和潜水监测元件埋设于相邻但不同钻孔中。
孔隙水压力计埋设示意图
点位保护与围护结构相似。
7.14基坑回弹
在基坑中心设一处点位。
在基坑底部嵌入100mm左右的钢筋。
8、监测仪器设备与人员
仪器设备
设备、仪器名称
仪器型号
单位
生产地
全站仪
TOPCONGPT-7502
±
2″
台
日本
TOPCONGTS-722
DSZ2
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