地鐵工程施工中監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)以及監(jiān)測方法

陳鵬

摘 要：隨著地鐵建設(shè)力度的加強(qiáng)，安全問題備受重視，監(jiān)測工作顯得尤為重要，特別是監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)和檢測方法的選擇，更是重中之重。文章結(jié)合實(shí)際案例，對這兩大方面進(jìn)行了具體分析。

關(guān)鍵詞：地鐵工程；監(jiān)測點(diǎn)；監(jiān)測方法；沉降

中圖分類號：TU473.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）32-0169-01

地鐵作為當(dāng)前城市最重要的交通形式之一，具有運(yùn)量大、速度快、噪音少等諸多優(yōu)勢，在緩解城市交通、改善環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。由于多建于市區(qū)，周圍建筑物較多，且地下管線網(wǎng)復(fù)雜，施工有很大難度。在基坑開挖、結(jié)構(gòu)支護(hù)上如果出現(xiàn)質(zhì)量問題，將延誤施工進(jìn)度，且容易對施工人員的生命安全構(gòu)成威脅。因此，必須對整個(gè)施工過程進(jìn)行監(jiān)測，包括支撐體系、維護(hù)體系、水文地質(zhì)變化等，然后對監(jiān)測數(shù)據(jù)加以分析，掌握施工的安全狀態(tài)，進(jìn)而可采取防范措施，避免發(fā)生安全事故。

1 實(shí)際案例分析

某市地鐵12號線A站位于市區(qū)兩個(gè)繁忙道路交叉口偏西處，是該線上的第8個(gè)站點(diǎn)。A站呈東西方向而建，長180 m，標(biāo)準(zhǔn)段的寬度為22.5 m，東西兩端寬度均為26 m，高度為13.5 m，采用單柱雙跨二層矩形框架結(jié)構(gòu)形式。施工時(shí)直接明挖，對施工范圍內(nèi)的地基土狀況進(jìn)行勘察，分析后發(fā)現(xiàn)，土層有填土、砂質(zhì)粉土、粉土和砂質(zhì)粉土加砂粉幾層，局部含有淤泥質(zhì)粘性土。開挖區(qū)域一砂質(zhì)粉土為主，強(qiáng)度較低、含水量大，可能會出現(xiàn)基坑涌水、邊坡失穩(wěn)的情況，破壞工程質(zhì)量。為保證工程順利完成，須做好監(jiān)測工作，利用現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時(shí)予以處理。

2 準(zhǔn)備階段

首先要選擇相適應(yīng)的監(jiān)測工具，需用到全站儀、測斜儀、鋼尺、水位計(jì)、水準(zhǔn)儀、鋼筋計(jì)等儀器，并制定合理的方案和流程，選擇適宜的監(jiān)測方法對A站的各個(gè)部位及其影響范圍進(jìn)行監(jiān)測。此次施工所選擇的測量儀器有BF515型測斜儀、數(shù)字式讀數(shù)儀、徠卡NA2型精密水準(zhǔn)儀，以及來自美國SLOPE INDICATOR公司的水位計(jì)等。

其次是確定監(jiān)測內(nèi)容，主要包括支撐軸力、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的土壓力、基地回彈、位移和沉降量、地下水位變動(dòng)情況、圍護(hù)結(jié)構(gòu)鋼筋強(qiáng)度、地表裂縫、地下管道、周圍環(huán)境等，通過對這些因素的監(jiān)測，實(shí)時(shí)了解各自所處狀態(tài)。對各方面加以協(xié)調(diào)，保持整體工作安全穩(wěn)定地開展。如若發(fā)現(xiàn)實(shí)際和設(shè)計(jì)不相符的情況，要立即分析原因并加以調(diào)整。

3 地鐵施工中監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)

遵循一般原則，應(yīng)按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)，結(jié)合實(shí)際情況，測點(diǎn)盡量靠近設(shè)計(jì)的測點(diǎn)位置，需保證能夠較好地完成監(jiān)測任務(wù)，獲取所需信息。測點(diǎn)類型不同，應(yīng)做具體分析，且還要考慮測點(diǎn)數(shù)量、成本消耗等因素。如果測點(diǎn)是為了指導(dǎo)施工工作，則應(yīng)布設(shè)在最先施工處，以便能夠及時(shí)采集反饋信息，減少失誤，從而更好地指導(dǎo)施工；如果測點(diǎn)是為了驗(yàn)證數(shù)據(jù)，則應(yīng)將其布設(shè)在最為不利的位置；如果測點(diǎn)用于監(jiān)測地表變形狀況，既要保證觀測的方便性，又要考慮變形特征，監(jiān)測時(shí)還需保護(hù)測點(diǎn)。總之，不同類型的測點(diǎn)具有獨(dú)立性和統(tǒng)一性，既單獨(dú)布設(shè)，彼此間又相互聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)空間和時(shí)間上的結(jié)合，同一個(gè)監(jiān)測部位能夠反映出多個(gè)變化量，從而更好的把握內(nèi)在規(guī)律。為保證每一個(gè)測點(diǎn)都能正常運(yùn)行，應(yīng)提前埋設(shè)，并觀察其初始狀態(tài)，加以調(diào)整。若測點(diǎn)被破壞，或出現(xiàn)其他異常不能正常工作，需在附近補(bǔ)設(shè)，盡量維持監(jiān)測工作不中斷?；又車O(shè)有觀測墩，使用高精度測量儀器獲取其坐標(biāo)信息；水平位移和沉降是施工中的兩個(gè)監(jiān)測重點(diǎn)，其測點(diǎn)務(wù)必要合理設(shè)置，并采取保護(hù)措施保護(hù)測點(diǎn)不被破壞；受外界因素或監(jiān)測儀器的影響，采集的數(shù)據(jù)可能會出現(xiàn)變動(dòng)，對此應(yīng)保持及時(shí)更新，對溫度等及時(shí)修正。

4 地鐵施工中的監(jiān)測方法分析

4.1 測 斜

使用測斜儀對測斜管的變形程度進(jìn)行監(jiān)測，獲取有關(guān)數(shù)據(jù)信息后，可據(jù)此推測維護(hù)樁墻的水平位移以及維護(hù)體的變形狀況等。距離A站施工基坑4 m處埋設(shè)測斜管，并提前進(jìn)行2～3次檢測，確保測斜管沒有質(zhì)量問題，并確定初始值。埋設(shè)時(shí)，管內(nèi)導(dǎo)槽應(yīng)與土體位移方向平行。將測斜儀的探頭沿管內(nèi)導(dǎo)槽滑至底部，緩慢提升，保持勻速，每升高0.5 m讀一次數(shù)，提升到管頂時(shí)結(jié)束測量讀數(shù)。之后將測斜儀提出，平轉(zhuǎn)180 ？觷再次測量。取兩次測量的平均值，得到的就是平行于車站中線反向的土體位移變化值。

4.2 支撐軸力監(jiān)測

該工程使用的是量程為-4 000 kN的鋼弦式支撐軸力計(jì)，測試共有10個(gè)斷面。支撐軸力也是監(jiān)測的重點(diǎn)內(nèi)容，支撐體系對工程的安全質(zhì)量有著直接影響。鋼筋應(yīng)變計(jì)安放在鋼筋籠上，在同一個(gè)截面上對稱分布，然后進(jìn)行加固。焊接溫度控制在90 ℃以內(nèi)，使用千斤頂加載時(shí)，應(yīng)做好詳細(xì)記錄。

4.3 地表沉降監(jiān)測

在所設(shè)的測試斷面上沿監(jiān)測斷面方向每15 m設(shè)一個(gè)沉降監(jiān)測點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)位埋設(shè)一根長0.5 m、直徑為12 m的光圓鋼筋，頂部略微隆起。埋設(shè)時(shí)在地面挖一直徑為10 cm，深0.7 m的柱狀孔。在孔中灌入砂漿插入鋼筋，砂漿只能與周圍土體固結(jié)在一起，但不能與地面混凝土硬化層粘結(jié)。鋼筋頭低于混凝土地表面10 cm，上加小蓋保護(hù)，并在旁邊用紅色油漆標(biāo)注點(diǎn)號，點(diǎn)號需與平面布置圖中點(diǎn)號一一對應(yīng)。

監(jiān)測方法：按二級變形測量精度等級用精密電子水準(zhǔn)儀，銦鋼尺進(jìn)行量測。與地面沉降共享高程監(jiān)測控制網(wǎng)。地表沉降量測隨施工進(jìn)度進(jìn)行，根據(jù)開挖部位、工序情況及時(shí)監(jiān)測，并將各沉降測點(diǎn)沉降值繪制成沉降變化曲線圖、沉降變化速度、加速度曲線圖。

4.4 地下管線監(jiān)測

A站位于市區(qū)兩條要道交叉口，交通擁擠，且周圍高層建筑較多。為滿足市民的需要，地下管線網(wǎng)密集，埋設(shè)有燃?xì)?、給排水、電力等共18條管線，且大都采用大直徑，距離A站很近，挖方時(shí)極有可能會對管線造成破壞。埋設(shè)監(jiān)測點(diǎn)時(shí)，先從地面鉆孔，然后將鋼筋埋入至管頂，用砂漿將其接觸部分粘合，為防止管線變形時(shí)鋼筋受到太大影響，該工程使用PVC管將鋼筋套牢。監(jiān)測方法和地表沉降監(jiān)測方法相似，對測量結(jié)果加以分析，了解管線的受力狀況，如果超出規(guī)定值，應(yīng)盡快查明原因，并采取相應(yīng)的解決措施，如注漿加固法等。如果超出規(guī)定值較大范圍，需立即停止施工，并向上級匯報(bào)。

5 檢測頻率設(shè)置

根據(jù)行業(yè)要求，以及當(dāng)?shù)氐牡罔F施工規(guī)程，對檢測頻率要求如下：基坑開挖期間，每一個(gè)開挖段內(nèi)的監(jiān)測點(diǎn)每天要監(jiān)測一次，尚未開挖的地段則保持每周監(jiān)測2～3次即可；車站底板完成的區(qū)段，每周監(jiān)測一次，但換撐期間要每天監(jiān)測一次；車站主體結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后2個(gè)月內(nèi)，對建筑物和地下管線每周監(jiān)測一次；當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警范圍，或遇到特殊情況，如暴雨、臺風(fēng)等惡劣天氣，應(yīng)適當(dāng)加密觀測，必要時(shí)跟蹤監(jiān)測。

6 結(jié) 語

地鐵建設(shè)程度是一個(gè)城市現(xiàn)代化水平的重要體現(xiàn)，也是緩解城市交通擁堵的重要手段，需加以重視。然而在實(shí)際施工中，需考慮諸多因素，施工難度很大。這就要求我們必須做好監(jiān)測工作，了解各方面的狀況，促進(jìn)工程的順利完成。

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