摘要:改革开放以来我国经济飞速发展,城市人口逐渐增多这给城市的交通系统带来了巨大的压力,城市地铁系统的建设已经成为解决城市交通问题的必然选择。由于地铁线路是在地下运行的,所以不会与地面交通运输相互干扰,而且地铁是有轨交通,速度快,提高了城市交通系统的速率,同时地铁不会对环境造成污染。由于地铁运输的这些优点,目前它已经成为了各地政府改善城市环境,建设现代化城市的首选,也是一个城市是否发达的重要标志。
关键词:地铁施工;监测技术;要点分析
1全线工程概况
南昌市轨道交通3号线工程起点为银三角北站,终点为京东大道站,线路全长约28.5km,全部采用地下敷设方式,共设22座车站;平均站间距1.34km,最大站间距2235m,为沥山路站至振兴大道站区间;最小站间距613.29m,为十字街站至绳金塔站区间。3号线主要走向为:迎宾大道→京山北路→十字街→前进路→象山南路→象山北路→叠山路→青山南路→二七北路→过青山湖→国威路→火炬大街。
2 监测目的
1)了解围护结构和周围地层的变形情况,为日常施工管理提供信息,保证施工安全。围护结构和周围土体的变形及应力状态和其稳定情况密切相关,围护结构和周围土体各种破坏形式产生之前通常有大的位移、变形、受力异常等,监测数据和成果是现场施工管理和技术人员判断工程是否安全的重要依据。因此,在施工过程中,通常依据观测结果来验证施工方案的正确性,调整施工参数,必要时采取辅助工程措施,以此达到信息化施工目的。
2)修改工程设计将现场量测的数据、信息及时反馈,以修改和完善设计,使设计达到优质安全、经济合理。
3)根据监测数据,分析施工引起的地表隆陷,以及地层应力分布、地层变形对紧邻建(构)筑物和市政基础设施的影响;以采取相应的加固、防范措施,确保邻紧建(构)筑物和市政基础设施的安全。
4)验证支护结构设计,为支护结构设计和施工方案的修订提供反馈信息。
5)积累资料,以提高地下工程的设计和施工水平。支护结构的土压力分布受支护方式、支护结构刚度、施工过程和被支护土类的影响,并直接与支护结构及土体的位移有关,常常很复杂,现行设计分析理论尚未达到成熟的阶段,积累完整准确的地下工程开挖与支护监测结果,对于总结工程经验,完善设计分析理论是很有价值的。
3基准点、监测点的布设方法与保护要求
3.1基准点的布设方法
1)基准点布设原则及要求
1、基准点应设置在次要影响区范围之外的稳定区域。
2、工作基点应选在工程影响范围以外的相对稳定和方便使用的位置。在通视条件良好、距离较近、观测项目较少的情况下,可直接将基准点作为工作基点;
3、基准点和工作基点应在施工影响前埋设,并应考虑地质条件的影响和地层岩性软硬情况,非硬土的基点埋深应考虑到风化的岩土层中;
4、监测期间,应定期联测基准点和工作基点的稳定性,并采取有效措施确保正常使用;
5、监测控制网用于控制各种水平位移及垂直沉降的监测,主要用于基坑围护墙顶的位移、周边地表沉降、建筑物沉降、地下管线沉降等沉降方面的监测。为了控制误差,必须建立闭合导线网,控制点位设在稳定、安全、工程施工影响范围以外的地方,远离交通要道。
2)基准点布设方法及过程
1、使用工程钻机,钻头直径约150mm,钻孔深度大于2m,取芯后留有孔洞;
2、根据深度在孔洞内置入不锈钢测点耗材(元件需放置在钻孔中间);
3、灌注C20以上的混凝土并震动密实,混凝土顶面距地表距离保持在2cm左右;
4、启用后按建设单位给出的其它测点引测基准值并记录。
5、基准点与工作基点联测
工作基点埋设后根据监测点的分布情况,首先沿监测点规划一条水准路线,采用水准路线网。在水准观测之前用钢尺量距确定前后视距差满足二等变形监测精度要求,并用红油漆和钉子在地面标志出每站仪器和尺垫的安置位置,固定观测路线,同时满足变形监测的“三定”要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据施工现场及周边情况,在3倍基坑开挖深度以外稳定位置埋设水平位移监测基准点4个,在冠梁或基坑周边合适土体上埋设工作基点,其应选在围护结构拐角处,埋设带强制对中器的观测墩,墩长宽高150*150*1300mm,墩顶部埋设强制对中器。
3.2监测点的布设方法
3.2.1支护桩(墙)顶水平位移、竖向位移监测点埋设
1)监测点布设原则及要求
沿基坑轴向方向布设,其中基坑各边中间部位、阳角部位、深度变化部位等在基坑开挖过程中最容易出现较大的位移变形,这些部位的监测能够较好的反映基坑工程的安全状态,因此在类似关键部位应布设监测点。本车站现场施工较为复杂,场地较为有限,根据本车站为二级监测等级,支护桩(墙)顶水平位移、竖向位移监测点间距定20m,支护桩(墙)顶水平位移和竖向位移监测点设置为共用点,布设在支护墙顶并与附近其它监测项目处在同一断面,以便形成完整的监测体系。
2)监测点布设方法及过程
监测点埋设时先在支护桩(墙)浇筑前预埋一根钢筋,钢筋锚固于冠梁顶不小于20cm,与冠梁形成刚性连接的整体。冠梁浇筑完后,将带强制对中功能的不锈钢监测元件焊接在钢筋上,元件测头朝上,并在周边给予必要的保护,同时还应设置测点标识牌。
3.2.2支护桩(墙)体水平位移监测点埋设
1)监测点布设原则及要求
2)本车站监测等级为二级,根据现场实际情况,测点布设间距定为20m。符合设计规范要求,同时在基坑中部、阳角部位及其它代表性部位必须加密设置测点。布设位置设定后,测斜管位置最大可以左右偏差2m,阳角处不允许偏差,深度要符合要求。并与附近监测项目处于同一断面,以便于监测数据的对比分析,形成监测体系。
3)监测点布设方法及过程
4)测斜管埋设采用绑扎埋设,将2m每根的测斜管逐节进行对接,上下管间应对接良好,无缝隙,接缝处要涂胶连接牢靠,并在螺丝旋紧后用胶带再密封。再进行管底下端密封端盖,并与钢筋笼底部持平或略高于钢筋笼底部,顶部与钢筋笼顶部齐平,并密封端盖;测斜管绑扎固定在支护结构钢筋笼内侧,使孔内导槽对准钢筋笼相同的一根主筋,测斜管与围护结构的绑扎间距不宜大于 1.5m;将内部干净、通畅且平直的测斜管随支护结构钢筋笼下入槽内,被绑扎测斜管的钢筋应放在迎土面位置,使测斜管内其中一对导槽对准基坑危险位移的方向;浇筑前在测斜管内注满清水,做好清晰的标识和可靠的保护措施。
3.2.3支撑轴力监测点埋设
基坑开挖中水平支撑作为支护结构中的重要组成部分,平衡着基坑外侧土压力。支撑轴力随着基坑的开挖而变化,其值大小与支护结构的稳定具有极为密切的关系。根据以往的监测经验,混凝土测点应对称布设以消除附加弯矩的影响。本车站监测的支撑轴力分两种:混凝土和钢支撑。混凝土支撑采用钢筋应力计,布设在混凝土1/3 部位截面的四角主要钢筋上。每个支撑设置4个钢筋计。钢支撑轴力采用轴力计,布设在钢支撑的端部。测点布设时还应遵守以下原则:
1、监测点与支护桩(墙)水平位移监测点应处于同一断面。
2、监测点选择在基坑的中部、阳角部位的支撑。
3、沿竖向每层支撑均布设监测点,形成监测体系。
4、测点量程的选取应为设计值的2倍。
3.3测点保护要求
监测元器件的工作状态和监测点的完好程度是获取完整、可靠监测数据的关键,如遭受破坏则有可能造成监控盲区,有些关键部位监测缺失甚至可能威胁到工程的安全。一般工程施工工期较长,土方开挖掩埋、机械行走触碰、材料堆放遮挡等情况很容易破坏已设置的基准点及监测点,影响监测数据的连续性。因此,为了确保监测工作顺利进行,应高度重视元器件和监测点的保护和恢复工作。
结束语
地铁施工时,地铁地基的施工是一个重点部分,由于地铁的承力较大,又位于地下,所以地铁地基较深,在对地基坑进行挖掘时,可能会遇到一些岩石层或其他因素使地基无法建造的情况,因此要设计多种施工监测技术的备选方案,减小这些不定因素对建筑费用和工期的影响。
发表单位:基础设施安全监测与评估国家地方联合工程研究中心
参考文献:
[1]丁纯刚,李雅文.地铁的施工监测技术要点分析[J].城市建筑,2015(18):45-46.
[2]章尤铁.探析地铁施工中的监测技术与安全风险管理[J].建材与装饰,2016(5):88-89.
论文作者:邓子龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签:基坑论文; 位移论文; 基准点论文; 钢筋论文; 地铁论文; 基点论文; 结构论文; 《基层建设》2017年第30期论文;