地铁施工13.doc

2.11.1施工测量本合同工程南北区采用明挖法施工，过站区采用暗挖法施工，控制导线较易与地面控制网联系。在接到业主移交的控制桩后，立即组织人员进行复测，并与邻近工程进行贯通联测，确保无误后方可使用。2.11.1.1控制测量及日常施工测量1）平面控制测量使用全站仪测设线路中线，车站边线及人工挖孔桩的圆心所在轴线，用牢固的木桩标定，并从控制点位置向四周引出四个护桩，用牢固的木桩标定。为了满足车站施工需要，还要在施工场地内增设平面导线，使用全站仪进行地面增设导线的测量，测角中误差2.5，最弱点的点位中误差15mm，相邻点的相对点位中误差8mm，导线全长闭合差1/40000。导线点埋设砼标石，先制作100mm100 mm100mm的砼块，上设钢板并镶直径2mm，深为6mm的钢丝标志，然后用砼围固成方形标石，按级导线测量，并经常对其进行复测。在施工完明挖框架结构地区的底板以后，把线路中线测设到底板上，并形成一个小型的导线网，其测量精度和埋设方法如上所述，以便于暗挖隧道施工测量时使用。进洞后及时把导线网按同等精度向前延伸，并经常检查、复测。2）水准控制测量用S1级水准仪和标尺，由业主所交的水准控制点向施工场地内引设临时水准点，以方便施工。使用精密水准仪和标尺在提供的水准点之间加密水准网，布设成闭合环线，闭合差8Lmm（L为环线长度，以公里计算），引平过程中，必须用往返测或双仪器高的方法，按级水准精度作业。当需要向基坑内设置临时平点时，可采用悬吊鉴定过的钢尺传递高程（坑内两台水准仪同时观测读数，每次将钢尺错动一定距离，测三次，较差满足要求后，取平均值使用）。3）日常施工测量在对业主交付的控制点和自己增设的导线及临时水准点复测无误后，技术人员即可据此控制开挖标高，结构方位及尺寸，及时向开挖面传递中线高程。对于围护结构中的人工挖孔灌注桩，由工程队技术人员对轴线定位和水平基点进行复核，用桩心点校正钢护筒位置，保证垂直度在允许范围内。施工队还负责预埋件及预留孔洞放线，以线路中线为基准放线定位，用红油漆标出。4）施工控制测量成果的检查和检测为确保车站明挖框架结构和暗挖隧道满足净空限界，建立严格的检查和检测制度，检测按规定的同等级精度作业要求进行：地上、地下导线的坐标互差12mm，20mm；地上、地下高程起点的高程互差3mm，5mm；地下导线基线边方位角互差10；相邻高程点的高程互差3mm；导线边的边长互差8mm；隧道中线点坐标的互差16mm，经风井或出碴口悬吊钢尺传递高程的互差3mm。2.11.1.2施工测量的组织和管理1）施工测量的组织（1）施工队成立由专职测量工程师为组长的精测组和施工测量组。（2）执行分级测量复核制度。处精测队负责本合同段全部土建工程的控制测量任务和分阶段性控制和复核检查工作，并向项目经理部测量组现场交点、交桩、交测量资料和成果。项目经理部测量组对处精测队所交的成果进行复核，并对控制桩、控制点进行防护，负责本标段在日常工作中的施工测量任务，即施工放样、定位施工测量桩的埋设及防护。现场监理工程师对日常测量工作进行监督和复测。测量监理负责向我公司提供工程范围内有关三角网点、水准网点及中级控制桩点等基本数据。我公司进行复核验算，放样后报监理工程师复测确认，并提前10天向监理部报送施工测量报审表。工程范围内全部三角网点、水准网点和自己布设的控制点由我公司负责保护。（3）控制测量和施工测量的测量精度符合国家或省、部颁发有关测规的标准和要求满足南京地铁南北线一期工程施工测量技术规定（试行）的标准和要求。（4）测量原始记录、资料、计算、图表必须真实完整，不得涂改，并由专人妥善保管。（5）工程施工时，按设计图进行中线、高程贯通测量，确保中线高程达到设计要求。（6）认真贯彻执行测量复核制度，外业测量资料必须经第二人复核，内业测量成果必须二人独立计算，相互核对无误后，方可交付使用。（7）建立严格的检查和检测制度，检测按规定的同等级精度作业要求进行。2）测量仪器的管理（1）测量仪器实行分级管理制度，精密测量仪器由处统一管理，一般测量仪器由项目经理部自行管理，建立保管、使用、维修制度。（2）各种测量仪器，量具按计量部门有关规定定期进行计量检定，做好日常保养工作，保证状态良好，建立测量设备台帐，准确记载检定维修情况。2.11.2施工监测2.11.2.1施工监测目的1）保证施工安全当地铁车站基坑开挖工程遇到软弱地层、高地下水位以及周围环境限制条件严格时，基坑开挖后必须采取围护结构体系或者利用地下室结构形成围护结构体系，才能使施工得以顺利进行。要保证施工的安全，则需要对地基及基坑围护结构体系的受力变形和位移等参量进行施工监测，一旦发现问题，及时采取措施加以解决。2）保证使用安全地铁车站地基基础和上部结构是地铁车站安全的关键部位。地基基础的承载力是地基基础共同承受的。是在允许沉降量和沉降差的条件下确定的。基础上部的受力由各种荷载及其分布和结构体系的刚度决定的。基础下部持力层及周围介质则取决于地质条件。要确切了解主体结构的变形量及变形差、基础的变形及承载力，只有通过监测才能确定。3）保证环境安全南京站地铁车站修建在南京火车站旁边，其施工过程涉及到基坑开挖、基础和上部结构的施工，这些施工必然会对周围环境和即有线路产生不同程度的影响。为保证周围环境所受到的影响在规定的安全范围内，保证行车的安全运行，则需对基坑周围地表及建筑物、地下管线等进行位移、沉降、振动和开裂等项内容的监测。4）验证和改进施工设计基坑支护、基础和上部结构的设计是否合理和正确，在设计初期是不能完全肯定的。随着施工的进行和监测数据的不断反馈，才能使设计得到逐步地改进和完善，最终使设计达到优质安全、经济合理。2.11.2.2施工监测的内容1）明挖区监测的主要内容和项目（1）施工监测的内容针对南京站站工程的特点，监测内容分以下几类：工程围护结构、工程主体结构的变形及位移的监测；施工对周围环境影响的监测；工程围护结构、工程主体结构受力变化情况的监测。（2）施工监测的项目基坑围护桩的水平变位;桩背土压力的监测;支撑轴力的监测;基坑周围房屋、铁路线路、地下管线及其它重要构筑物的沉降和水平位移的监测；地下水位的监测；钢筋轴力的监测。2）隧道施工监测的内容和项目（1）施工监测的内容洞内拱顶下沉、水平收敛的监测；地表沉降、地表建筑物的变形的监测；围岩变形、内部压力的监测；衬砌内力的监测。（2）施工监测的项目拱顶下沉;水平收敛;土体压力;渗水压力;拱架应力;土体水平位移;土体垂直位移;地表沉降;即有站场股道沉降。2.11.2.3施工监测的技术要求1）明挖区监测的技术要求监 测对 象监 测项 目监 测方 法量 测精 度量 测 频 率备 注基坑围护结构的稳定性圆形人工挖孔桩体水平、位移及收敛值精密光学经纬仪水准仪1mm开挖过程中2次/天各个施工段至少设一组支 撑稳定性横撑轴力轴力计电阻应变仪(片)1t开挖过程中2次/天受力稳定后1次/周1.考虑地质选择有代表性的支撑2.每施工段至少设一组地表变形地面水平位移及沉降、地下管线、构筑物水平位移及沉降精密光学测量收敛仪1mm围护结构施工中1次/周开挖过程2次/天主体施工2次/周1520米一组毗邻建筑基础不均匀、沉降、水平位移、倾斜精密光学测量倾角计0.2mm围护结构施工中1次/周开挖过程2次/天主体施工2次/周柱、桩、地面均需设点地下水位基坑周围地下水位水位线围护1次/3天纵向对称布孔桩背土压力桩与桩背土之间应力土压力盒声辩仪开挖过程中1次/2天50m一小断面围护结构钢筋钢筋应力钢筋计频仪开挖过程中1次/天50m一小断面说明:1、围护结构施工前作好场地现状的仔细调查、记录、拍照和录像等。2、设置变形观测点并测得初始数据。2）暗挖隧道监测的技术要求监测项目量 测仪 器测 点要 求测 点布 置测点频率02B2B3B3B5B5B拱顶下沉精密水准仪铟钢尺喷射砼时布设1、横断面见布置图2、纵向间距5m12次/天1次/天12次/周1次/月水平收敛收敛计土体压力土压力盒频率计安装钢拱架时布设1、横断面见布置图2、纵向间距20m1次/天1次/3天1次/周1次/月渗水压力渗压计频率计拱架应力钢筋计频率计土体水平位移测斜计测斜管在距隧道开挖面前方2B处布设测点土体垂直位移分层沉降仪磁环地表沉降精密水准仪铟钢尺纵向间距5m12次/天1次/天12次/周1次/月即有站场股道沉降精密水准仪铟钢尺2.11.2.4施工监测的方法1）明挖区的监测方法（1）基坑围护桩的水平变位：围护桩桩顶位移是基坑周围土体应力变化及土体位移变化的反映，因此对它的监测也是十分重要的。沿围护结构布点，测点间距515m，利用经纬仪、水准仪、铟钢塔尺进行观测，观测频率为在基坑开挖过程中每天1次。（2）桩背土压力的监测:为了解施工期间围护结构外侧周围土体的应力变化情况，在土体与围护结构之间需埋设界面式土压力盒。测点布置为每隔50m设置1个断面，见图“南京站站2.11.2-1图”。土压力盒的埋设采用挂布法，采用钢弦式频率仪进行数据采集，测量频率每2天1次。（3）支撑轴力的监测:在各个施工段及地质变化较大部位的钢支撑上,利用轴力计电阻应变仪(片)测量轴力,监测支撑中轴力随基坑开挖而产生的变化。当轴力大于设计值时，应加强监控，必要时采取措施，增加支撑数量。（4）基坑周围土体沉降的监测测点布设在地表沿基坑纵向开挖方向每10m设一个量测断面，每断面沿基坑开挖宽度方向在基坑外60m范围内对称布置测点，测点间距515m。测点为埋入地表下一定深度的钢桩，并用砼固定，以保证其不移动、丢失。量测方法利用精密水准仪和铟钢塔尺。按照一定的量测频率和时间进行观测，并做好记录，绘制散点图。基坑开挖前在变形影响范围外，便于长期保存的稳定位置，埋设基准点，进行水准布网，测得量测点初始读数。量测频率基坑外10m内，每天观测12次；基坑外1020m内，每两天观测1次；基坑外2030m内，每3天观测1次；基坑外30cm以外，每周观测1次。控制基准:地表下沉允许值如下表所示：控制范围控制基准级松土、级普通土、级硬土30mm级软石、级次坚石19mm（5）周围地下管线沉降监测测点布置沿基坑开挖纵向每10m布置1个断面，每个断面在车站基坑宽度方向上影响范围内，对称布置测点，测点间距515m。对每个测点处的各种管线建立群桩测点，测点的埋设方法采用套筒式。测量方法同地表土体沉降监测。测量频率同地表土体沉降监测。（6）周围建筑物沉降及倾斜观测测点布置沿基坑纵向对在基坑宽度方向上影响范围内的建筑物，在房屋承重构件或基础的角点上设置长期水平位移及垂直位移观测点，测点间距5-15m。测量方法同地表土体沉降监测。测量频率同地表沉降监测，将所测数据绘制成沉降时间和沉降开挖深度曲线。（7）地下水位的监测在距基坑外侧沿开挖段纵向对称布设25个地下水位观测孔，监测基坑开挖及施工期间地下水位变化情况。埋设时在测孔位置先钻孔，将水位管放入孔中，管周围用砂填实。用水位仪测得水面至管口的距离，再测出管口的高程即可算出水面高度。量测频率为每1-2天1次。（8）钢筋应力的监测在结构施工时，为了了解人工挖孔桩内力变化情况，在部分孔桩钢筋笼中埋设钢筋计。根据孔桩开挖时的地质情况，在不同的地质条件下埋设不同数量的钢筋计（或按设计要求埋设），以随时观察围护结构的受力情况。安装方法：在加工孔桩钢筋笼时，把钢筋计焊接在其一根钢筋上。安装时，需加工与钢筋计两端螺牙相配合的接手，接手的另一端与被测的钢筋焊牢。加工接头时注意接头任何一处的横截面积都不得小于钢筋计的标称截面积。注意事项：在钢筋笼的吊装及孔桩砼浇注时要注意保护钢筋计及其引线不受破坏。在孔桩砼初凝时即要测出初始频系值，以便于以后应力计算时使用。3）暗挖隧道区的监测方法（1）拱顶下沉的监测沿隧道轴线方向每5m设置一个量测断面，见“隧道监测横断面图2.11.2-2”。测点采用钢桩预埋在拱顶初期支护中，用精密水准仪和经校验的钢尺进行测量。当开挖面距量测断面前后距离小于2倍开挖洞径时，每天观测12次；当距离小于5倍洞径时，每2天对该断面量测点观测1次；当距离大于5倍洞径时，每7天对该断面量测1次。（2）洞内水平收敛的监测沿隧道纵向每5m设一个量测断面，该断面与拱顶下沉量测断面为同一断面，见“量测横断面图”。每断面设2条水平收敛线，采用收敛仪进行量测，通过测微计读取隧道周边两点相对位置的变化，从而计算出该两点在连线上的相对位移值，量测频率同拱顶下沉的测量。初期支护位移允许值如下表所示：监测项目控制范围控制标准拱顶下沉及净空收敛、类围岩32mm类围岩19mm变 形、类围岩5mm/天速 度类围岩3mm/天（3）土体压力的监测沿隧道纵向每隔20m设置量测断面，每个断面的布点位置见“量测横断面图”。在两层衬砌背后安装钢拱架时埋设土压力盒，配合频率仪监测围岩压力与两层衬砌间的压力值。量测频率开挖面距量测断面2B时为1次/天，5B时为1次/月。（4）渗水压力的监测为了了解在暗挖隧道施工期间周围土体的渗透压力变化情况，在拱架安装时安装渗压计对其进行监测，测点布置见“隧道监测横断面图”。埋设时在测孔位置先钻孔，孔径略大于渗压计探头外径，在孔底填入部分细砂，然后将探头放入，再在探头周围填砂，最后用膨胀粘土或干燥球将钻孔上部封好，用频率仪采集数据，观测频率为1次/2天。（5）拱架应力监测测点布置在初期支护结构中钢格栅架上选择5个有代表性的断面，在每个断面中受力和变形较大的位置上焊接钢弦式钢筋计，通过频率仪采集数据。钢筋计的安装-根据测点应力计算值，选择钢筋应力计的量程，在安装前对钢筋计进行拉、压受力状态的标定。-安装时尽可能使钢筋应力计处于不受力状态，更不能处于受弯状态。将应力计上的导线逐段捆扎在邻近钢筋上，引到初期支护结构外侧试匣中。-喷射砼后，检查应力计电路电阻值和绝缘情况，做好引出线和测试匣的保护。量测喷射砼结束后测出应力传感器的稳定测量值，作为计算应力变化的初始值。量测频率：开挖面距量测断面2B时为1次/天，5B时为1次/月。（6）土体水平位移深层土体水平位移采用测斜仪及测斜管进行观测。测点布置及纵向间距同土体压力监测。测斜管的埋设方法是：按测斜管的长度及直径钻出相应的孔径及孔深，孔径应大于测斜管外径20mm。将底部密封的测斜管放入孔中，注意保持测斜管的垂直度。管与孔壁之间用砂或膨润土填注。观测时，利用牵引线将测斜仪探头沿管内导槽由管底向管口顶拉动探头，每0.5m或1.0m测读一次。注意每次测读时，应尽量保证探头在同一位置测读，才能保证观测精度。测量频率为：埋设应在施工前23周完成，并测取初始读数，测量频率同土体压力监测。（7）土体垂直位移深层土体垂直位移监测点的布置及监测频率与水平位移测点布置相同。埋设时根据沉降管的外径尺寸钻孔，孔径比沉降管外径大40mm左右，在沉降管外侧按所要求的不同深度位置套上磁环，用沉降仪测得各磁环与管口的距离，再测得管口的高程既可算出每一个磁环的高程，以后每次测得磁环高程的变化既为该处土体的垂直位移。（8）地表沉降测点布置在地表沿隧道轴线方向每5m设一个量测断面，每断面对称布置5个测点，其位置见“量测横断面图”。测点为埋入地表下一定深度的钢桩，并用砼固定，以保证其不移动、丢失，测点结构如土体沉降监测。量测方法利用精密水准仪和铟钢塔尺，按照一定的量测频率和时间进行观测，并做好记录，绘制散点图。隧道开挖前在变形影响范围外，便于长期保存的稳定位置，埋设基准点，进行水准布网，测得量测点初始读数。量测频率当开挖面距量测断面前后距离小于2倍开挖洞径时，每天观测12次；当距离小于5倍洞径时，每天对该断面量测点观测1次；当距离大于5倍洞径时，每月对该断面量测1次。控制基准: 地表下沉允许值如下表所示：控制范围控制基准、类围岩30mm类围岩19mm（9）即有站场股道下沉的监测在站场和每股道间，间隔5m设一沉降观测点，其埋设方法同地表沉降观测，然后每天12次（或按设计要求）用精密水准仪和钢尺进行沉降观测，在观测的同时与线路防护人员进行联系，用10m弦进行轨道的检查，如果结果超过了限差（10m弦为4mm），应立即通知有关人员进行处理。2.11.2.5监测数据处理、安全预报及反馈1）暗挖隧道的监测数据处理、安全预报及反馈（1）监测数据处理根据监测数据绘制各种仪器的物理量（或物理量时间速率）过程曲线。其横坐标为时间或时间和距工作面距离双坐标，纵坐标采用物理量（或其速率）量值和距工作面距离双坐标。将时间和空间效应曲线从监测物理量过程线中分离出来，作为监测资料定性分析的重要依据。绘制物理量沿洞周和围岩深度两个方向的分布图。为进行统计比较而绘制的多测点或不同工程物理量之间的散点相关图和反映两物理量之间关系的曲线相关图。监测数据的定量分析采用反分析法进行。（2）安全监测预报采用地质超前和工程类比相结合的方法，对各项数据资料进行综合对比分析，从而对工程的不同位置的稳定性进行分区分类，如分为稳定、基本稳定、暂时稳定、不稳定、危险等。也可采用指标控制法对工程的稳定性进行基本定量分析。（3）安全监测反馈反馈优化设计A、根据监测资料的反分析，验算修正岩土材料的物理参数。B、根据监测资料，校核修正地应力、渗压、围岩压力等基本荷载。C、根据观察和量测结果，调整修改支护参数，使之符合工程实际。D、最大位移、应力应变、松动范围、塑性区、破坏机制等的校核验算。E、安全监测方法和监控判据指标的校核。F、在以上调整基础上，进行原设计方案的验算和调整。反馈指导施工A、在安全预警和安全警戒阶段，根据监测和观察资料，对施工项目和工序进行调整修改。B、正常监控阶段对施工设计方案调整优化，减少支护，提高工效，简化施工工艺和施工方法，变更简化支护方式等。C、地表及周围建筑物的安全监控及防护措施反馈。2）基坑明挖数据处理、安全预报及反馈（1）监测数据的相关分析监测数据的影响因素在软弱土层开挖基坑时,影响周围土体变形的因素主要为地层的种类、特性和展布、基坑形状、深度和挖土作业的工艺以及支护体系的类型、支撑形式、数量和刚度等。主体结构地基变形规律的影响因素有下卧地层的特性、结构荷重的分布及基础类型等。监测数据的时间效应主体结构地基和基坑围护结构的变形都随时间的发展而增长。其中地基的变形通常在结构建成的初期发展较快，以后渐趋稳定。基坑围护变形发展的依时性特征则受诸多因素的影响而有所不同。监测数据的规律和特征主体结构地基和基坑围护结构变形的发展过程有以下共同特征：a、变形量都随时间而增长，且初期增长较快，以后渐趋缓慢，稳定时变形曲线为收敛曲线。b、变形量与土体综合模量成反比，土性较差时变形量较大，反之较小。c、地质变形的展布与测点的空间位置及主体结构和基坑的空间形状有关。除以上特征外，基坑围护变形还有以下特点：a、周围土体变形与支撑刚度及施作时机有关。b、地层变形规律与挖土作业的工序，速度及垫层设置是否及时有关。c、地层变形与含水量有关，止水排水措施不当或失效将使变形迅速增长。（2）监测数据的分析监测数据的定性分析方法主体结构地基和基坑围护监测数据的定性分析是研究影响监测数据的各种相关因素，特别是其时间因素与监测数据一般规律和特征的符合程度。在分析基坑开挖对地面位移的影响时，可采用工程类比法进行。监测数据的统计分析方法由于主体结构地基和基坑施工存在明显的时间效应，因此采用统计回归方法对监测数据进行拟合分析，并对未来趋势进行预测预报是可行的。（3）安全预报安全预报必须根据具体情况，认真综合考虑各种因素，及时作出决定。由于目前尚未有统一标准，因此只能根据一些工程实例及经验进行分析选择。（4）监测数据的反馈和信息化施工由于主体结构地基和基坑开挖及支护技术的复杂性，设计阶段的计算和预测往往与施工期实际情况有相当大的出入，通过对施工期监测数据的反馈分析，评价结构基础和基坑、支护结构、附近建筑物和地下管线的安全稳定性，预测未来发展趋势，并据此指导对施工方案的调整修改，依优化设计和确保结