新建京石客運(yùn)專線石家莊隧道工程和平路段施工監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)

摘要：針對(duì)新建京石客運(yùn)專線石家莊隧道工程和平路段的實(shí)際特點(diǎn)，綜合考慮規(guī)范要求，詳細(xì)提出了工程監(jiān)測(cè)的參數(shù)、設(shè)備、測(cè)點(diǎn)布置、檢測(cè)頻率，并進(jìn)一步探討了監(jiān)測(cè)的管理和組織實(shí)施辦法，對(duì)實(shí)際工程的監(jiān)測(cè)工作具有一定的應(yīng)用價(jià)值，可供相關(guān)工程參考。

關(guān)鍵詞：施工監(jiān)測(cè)；隧道；蓋挖施工

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

新建京石客運(yùn)專線石家莊隧道工程是京石客運(yùn)專線乃至整個(gè)京石客運(yùn)專線的控制性工程，全長(zhǎng)6060m，洞體全長(zhǎng)4980m。隧道平行于既有京廣線，下穿石家莊客運(yùn)站及2條鐵路線路、5條繁華干道，該工程的實(shí)施首次在國(guó)內(nèi)城市實(shí)現(xiàn)鐵路入地。該工程為國(guó)內(nèi)首條六線并行隧道，自左至右依次為改建京廣線、京石客運(yùn)專線和石青客運(yùn)專線。

新建京石客運(yùn)專線石家莊隧道下穿既有和平路62m蓋挖法施工段，涉及到平路主線路及周圍的京廣線兩條重要交通線路，確保兩線的安全運(yùn)營(yíng)是隧道工程的重中之重。施工過(guò)程中進(jìn)行全面系統(tǒng)地監(jiān)測(cè)，一方面可以通過(guò)監(jiān)測(cè)信息反饋及數(shù)據(jù)分析可以及時(shí)地判斷各項(xiàng)工藝及施工措施的合理性，從而不斷優(yōu)化，提高工藝及技術(shù)水平；另一方面可以通過(guò)對(duì)施工中引起的蓋板沉降和京廣線框構(gòu)橋的變形監(jiān)測(cè)，可及時(shí)掌握并預(yù)測(cè)環(huán)境的安全狀況，對(duì)存在安全隱患之處及時(shí)采取必要的措施，確保環(huán)境穩(wěn)定；第三，通過(guò)監(jiān)控量測(cè)全面系統(tǒng)地掌握各類工程信息，通過(guò)信息反饋指導(dǎo)施工，優(yōu)化設(shè)計(jì)，并不斷進(jìn)行科研創(chuàng)新，積累經(jīng)驗(yàn)，可以為安全高質(zhì)完成工程提供保障。

2 工程概況

和平路為石家莊市東西方向的主要干道，主路為4車道高架，隧道在高架路兩橋墩間穿過(guò)，橋墩基礎(chǔ)為6根直徑1.5m樁基，隧道西側(cè)30m處為既有京廣鐵路框構(gòu)橋，各結(jié)構(gòu)物平面布置如圖1所示。初步設(shè)計(jì)采用明挖法分期導(dǎo)改施工，為減少施工對(duì)交通影響，下穿方案改為蓋挖施工。

隧道主體為三連拱平頂矩形斷面，結(jié)構(gòu)頂板、邊墻厚1.2m，中墻厚0.9m，底板厚1.3m，材料為C35P12鋼筋混凝土。施工時(shí)考慮沉降及誤差影響，結(jié)構(gòu)頂板較設(shè)計(jì)頂板抬高5cm，邊墻較設(shè)計(jì)輪廓線單側(cè)外放3cm，結(jié)構(gòu)中墻不變。

圍護(hù)樁位于結(jié)構(gòu)兩側(cè)，樁徑1.2m，樁長(zhǎng)18.3m縱向間距1.8m，樁基類型為摩擦樁，采用C30鋼筋混凝土。在三跨平頂結(jié)構(gòu)未成環(huán)前，為承受結(jié)構(gòu)蓋板、上部土方及道路車輛活載，在結(jié)構(gòu)中墻和跨中布置摩擦樁作為支撐樁，樁徑1.2m，樁長(zhǎng)36m，縱向間距6m，橫向間距6.5～8.325m，采用C30鋼筋混凝土。

蓋挖采用順做法施工，施工順序?yàn)椋核槭瘔|層→墊層混凝土→防水板鋪設(shè)→防水保護(hù)層→結(jié)構(gòu)底板→結(jié)構(gòu)墻體→墻后砼回填→接縫處注漿→蓋挖結(jié)構(gòu)施工完畢。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)邊界條件及相鄰段落的施工情況，蓋挖段襯砌總體由北向南分幅順序施工，每幅長(zhǎng)度為11.5～14.5m。底板施工時(shí)，在支撐樁位置預(yù)留后澆帶。待支撐樁間結(jié)構(gòu)邊墻與拱頂銜接成環(huán)后，對(duì)支撐樁進(jìn)行破除，澆筑后澆帶底板和中墻。

圖1 新建京石客運(yùn)專線石家莊隧道工程

和平路段平面布置示意圖

3 監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)

3.1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及測(cè)點(diǎn)布置

隧道施工過(guò)程中，需要對(duì)新建隧道本身及周邊相關(guān)結(jié)構(gòu)物進(jìn)行觀測(cè)，其中主體結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目如表1所示，相鄰環(huán)境的監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目如表2所示。

表1 隧道主體結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目

表2 隧道相鄰環(huán)境的監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目

3.2 監(jiān)控量測(cè)的管理

取得各種監(jiān)測(cè)資料后，需及時(shí)進(jìn)行處理，排除儀器、讀數(shù)等操作過(guò)程中的失誤，剔除和識(shí)別各種粗大、偶然和系統(tǒng)誤差，避免漏測(cè)和錯(cuò)測(cè)，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和完整性。取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，應(yīng)及時(shí)通過(guò)相關(guān)軟件進(jìn)行計(jì)算分析，綜合采用比較法、作圖法和數(shù)學(xué)、物理模型，詳細(xì)分析各監(jiān)測(cè)物理量值大小、變化規(guī)律、發(fā)展趨勢(shì)，以便對(duì)工程的安全狀態(tài)和應(yīng)采取的措施進(jìn)行評(píng)估決策。

根據(jù)參考文獻(xiàn)3可確定監(jiān)控量測(cè)管理基準(zhǔn)值，如表3所示，其中H為建筑高度， B為坑道跨度。定義結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)f為各項(xiàng)檢測(cè)值的實(shí)測(cè)值與允許值的比值，可借鑒參考文獻(xiàn)4提出的方法建立本工程的結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)狀態(tài)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，詳見(jiàn)表4，可采取圖2的流程進(jìn)行管理。

表3 監(jiān)控量測(cè)管理基準(zhǔn)值

表4 結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)狀態(tài)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

圖2 監(jiān)測(cè)反饋程序框圖

根據(jù)監(jiān)測(cè)狀態(tài)的不同等級(jí)，可適當(dāng)選擇監(jiān)測(cè)頻率：一般在Ⅲ級(jí)管理階段監(jiān)測(cè)頻率可適當(dāng)放大一些；在Ⅱ級(jí)管理階段則應(yīng)注意加密監(jiān)測(cè)次數(shù)；在Ⅰ級(jí)管理階則應(yīng)密切關(guān)注，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)頻率可達(dá)到1～2次/天或更多。

4 監(jiān)測(cè)工作的組織實(shí)施

要保證監(jiān)測(cè)工程的質(zhì)量，除了需要有先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備及富有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員外，更重要的還應(yīng)通過(guò)建立明確的責(zé)任制和檢查校核制度來(lái)予以保證。為確保量測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性和連續(xù)性，特制定以下工作制度和各項(xiàng)質(zhì)量保證措施：

（１）成立監(jiān)測(cè)管理小組，由項(xiàng)目經(jīng)理及專業(yè)監(jiān)測(cè)人員組成。針對(duì)本工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的特點(diǎn)建立專業(yè)組織機(jī)構(gòu)，派駐現(xiàn)場(chǎng)2~3人組成監(jiān)控量測(cè)及信息反饋小組，成員由多年從事地下工程施工及監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員組成，組長(zhǎng)由具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)，具有較高結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算能力的工程師擔(dān)任。監(jiān)測(cè)小組根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分為地面和地下兩個(gè)監(jiān)測(cè)小組，各設(shè)一名專項(xiàng)負(fù)責(zé)人，在組長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)下負(fù)責(zé)地面和地下的日常監(jiān)測(cè)工作及資料整理工作。（２）制定監(jiān)測(cè)實(shí)施性計(jì)劃，使監(jiān)測(cè)按計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行。（３）建立質(zhì)量責(zé)任制，確保施工監(jiān)測(cè)質(zhì)量。（４）設(shè)定控制值，采用三級(jí)監(jiān)測(cè)管理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)物理量接近或超過(guò)警戒控制值時(shí)，立即報(bào)告監(jiān)理，并向監(jiān)理報(bào)送應(yīng)急補(bǔ)救措施。（５）觀測(cè)前，對(duì)所有儀器設(shè)備必須按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)和校核，確保儀器的穩(wěn)定可靠性和保證觀測(cè)的精度。（６）觀測(cè)前，采用增加測(cè)回?cái)?shù)的措施，保證初始值的準(zhǔn)確性。（７）制定各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的保護(hù)措施，定期對(duì)使用的基準(zhǔn)點(diǎn)或工作基點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性檢測(cè)。（８）建立監(jiān)測(cè)復(fù)核制度，確保監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的真實(shí)可靠性。（９）在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，必須遵守相應(yīng)的測(cè)試細(xì)則及相應(yīng)的規(guī)范要求。

參考文獻(xiàn)

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