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地铁光施工监测方案设计研究

2019/08/14 阅读:

摘要:文章以新加坡地铁汤申线光明山地铁站为例,介绍了地铁车站施工监测的目的及意义,监测难点及重点,监测实施细则,监测信息反馈及预警等内容。希望对从事相关行业的技术人员起到抛砖引玉的作用。

关键词:地铁车站;监测;方案

1工程概况

新加坡地铁汤申线光明山站位于新加坡中北部新明路,沿道路东西走向布置,新明路为市区主干道,车流量较大,车站采用明挖顺做法施工,支护结构为钻孔灌注桩+内支撑相结合的方式,车站共有四个出入口。车站周边敷设有电力,通讯,给排水,燃气等管道,对车站主体工程施工有较大影响。

2监测重点

新加坡政府403号组屋距离车站主体基坑约15m;碧山公园小区距离车站主体基坑约15.8m,属接近范围,基坑失稳会造成岩土体位移过大,建筑物出现倾斜甚至倒塌。基坑紧邻新加坡市政管线,管径较大、埋设浅,施工可能造成管线不均匀沉降、开裂、渗漏水等风险。本站地下水位较高,水量丰富,围护结构渗(漏水)引起涌沙导致周边地面下沉,路面开裂,直至周边建筑因不均匀沉降引起的开裂。

3监测实施方案

3.1监测点布设

3.1.1桩体水平位移监测点布设在测点对应位置的地下围护桩钢筋笼制作完成后,在其内绑扎高强度PVC测斜管,绑扎部位应避开浇筑混凝土时下导管的位置,避免测斜管遭受破坏。我们使用的测斜管的外径是70mm,管体绑扎在钢筋笼的主筋上,管内部有一对十字滑槽(用来下放测斜仪探头的滑轮)须与基坑边线相互垂直,上、下端管口需要用专用的盖子密封好,接头的部位用胶带、胶水密封,钢筋笼吊装完成之后,注入清水,禁止泥浆的浸入并且要做好监测点的保护工作。3.1.2地表沉降监测点布设首先用抽芯钻在地面开准162mm的孔,打穿路面硬化层;接着打入准16mm螺纹钢筋,钢筋上端距离地面大约低5cm,并在周围填入细砂或土夯实;最后在监测点上部设置保护盖加以保护,保护盖低于地面1~2cm。

3.1.3基坑外地下水位监测点布设使用钻孔的形式进行埋设,在围护结构外侧2m左右的地方,使用钻机进行钻孔,在钻孔完成之后,清理泥浆,在钻好的孔内放入f50mm的PVC水位管(管顶需高出地面),用中砂回填孔四周的空隙,用粘土回填上部约4m的深度,然后将管顶用盖子密封好。在水位管下部需要设置进水孔,使用滤网布进行包裹,方便水渗透。

3.1.4支撑轴力监测点布设钢筋混凝土支撑轴力使用钢筋应力计监测支撑的受力情况:在安装前需要进行无荷载情况下的初始频率测定,和标定的资料进行比对,符合规定的要求后才可以用来安装。应力计应在混凝土钢筋绑扎完成之后进行安装,把钢筋应力计焊接在距离支撑长度的1/3处的混凝土支撑的主筋之上(焊接钢筋应力计的主筋需要进行截断),用Φ25的PVC塑料管将导线引出到外面,导线严禁浸泡,否则会影响监测数据,在该道支撑以下部分悬空且支撑混凝土浇筑28d后(或达到100%强度)时才能测量初始频率。

3.1.5周边地下管线监测点布设可以在地表或土层中布设间接的监测点来监测,参考地表沉降监测的数据(在管线经过的地方没有地表沉降监测数据的,应该布设地表沉降监测点)以及直接法监测数据进行推算。

3.1.6建(构)筑物监测点布设沉降观测点的标志,应该根据不同的建筑材料和结构类型,使用墙标志。各类监测点的立尺部位需加工成半球形。为了及时反应施工对建(构)筑物的变形影响,重点对施工主要影响区范围内建(构)筑物进行布点监测。测点布置在建筑物外墙四角及各边中点等变形敏感部位,沿外墙间距为10~30m布设监测点,每一建(构)筑物不少于4点。用电锤在建(构)筑物外侧桩体上打洞,并将膨胀螺栓或L型沉降点打入,或利用其原有沉降监测点。
3.2监测点初始值的采集

初始值测定前期布设控制网,随施工进度分阶段及时准确测得各监测点的初始值,观测次数不应少于3次,直到稳定之后作为动态监测的初始值。基坑降水前测取周边环境及地下水位初始值。基坑开挖前测取围护体系初始值。混凝土支撑浇筑28d后(或者砼强度达100%)才能测量初始频率。

3.3监测数据处理及报告提交

每次监测结束后要立即对原始监测数据进行校核及处理,包括原始监测值的校核、物理量的核算、填表和制图,异常值的辨别、初步的分析以及整理等,并将分析后的数据输入数据库管理系统。原始数据电子文档核实准确无误,然后整理,打印纸质版按工点名称进行归档。原始监测数据要注明工点名称、日期、天气、仪器型号,并有测试、审核人签字等,并分标段,分工点建立文件夹,以备查阅。待所有数据均无误后,报建设单位及监理审核。

4监测信息预警

当监测对象的变形速率或者变形累计值接近或超过报警控制值,或者监测数据出现突变时,应及时检查仪器设备的工作状态是否正常,检查工作人员是否操作正确,复核监测数据;发出监测预警通知,加强监测人员及设备;施工除险过程中加密监测和巡视;在除险加固施工完成之后,监测对象变形趋于稳定时方可恢复正常监测。

5结语

目前新加坡地铁光明山站主体结构的施工已经进入尾声,施工过程中基坑并未出现安全事故,证实了针对本站地质条件编制的监测方案是可行的。这说明监测数据可以判断工程的安全性以及施工方法的合理性,准确及时的监测数据也可以对现场施工进行指导,改进施工工艺,优化施工参数。

参考文献:

[1]李涛.城市地铁车站深基坑施工监测方案设计研究[J].地下空间与工程学报.2017(12).

[2]孙国峰.浅谈基坑水平位移监测[J].工程技术.2017(6):36.

作者:张朋杰 单位:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

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