分析彭埠地铁站施工监控量测方法研究
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摘要：介绍彭埠地铁站施工监控量测，在该地铁站整个土建施工过程中，对地下水动态、支护结构变形及内力以及施工对周围环境的影响进行观察、监控和量测，通过对量测数据的分析，判定支护、结构的安全稳定性，判断施工对周围环境的影响程度，以指导施工。自工程开工以来，未发生过一起安全事故，从而工程进度、质量和安全得以保证。
关键词：地铁站；监控量测；数据；判断
1、工程分析
彭埠站位于规划的彭埠路与规划钱潮路十字路口，沿鼓埠路东西方向置于道路下方；规划为彭埠新城中心区，总长443.9米，标准段宽44.5米；车站开挖深度16.2米，采用4道钢支撑（端头5道），整个车站建筑物由地下车站主体、出入口（8个）和风亭三部份组成。彭埠站为地下二层三柱四跨双岛四线车站，为1号、4号的换乘站，其中1号线线路位于两个岛式站台外侧，4号线线路位于两个岛式站台内侧。
2、监控量测的目的
现场监控量测是指在整个土建工程施工过程中，对地下水动态、支护结构变形及内力以及施工对周围环境的影响进行观察、监控和量测，通过对量测数据的分析处理，来判定围护、结构的安全稳定性，判断施工对周围环境的影响程度，来指导施工。其主要作用如下：
1）通过量测结果的信息反馈，优化施工工艺，改进施工方法。
2）通过量测了解支护结构的受力和变位情况，对其安全及稳定性进行评价。
3）通过对给水管、污水、雨水管、煤气管等的量测来判定其受施工影响的程度，以确定是否对其采取保护措施。
4）通过量测了解施工对周围地下水位的影响程度。
5）随时发现施工对周围建筑物造成超过允许值的影响。
3、监测项目
监测项目详见表1。
4、测点布置及监测方法
4.1 桩顶水平位移
（1）测点布置
（2）监测方法
采用极坐标法测量原理，在测点周围每次使用两固定控制点，1个设站，1个作为后视点，正、倒镜测出施工坐标取平均值，基坑开挖前所测成果作为初始值，两次测量成果从轴距中可直观地看出：相对上次轴距小时（即偏地铁中心线方向）产生位移；后次与前次测得差值为后次变化量，日常监测值与初始值的差值为累计变化量。
4.2 桩体变形
（1）测点布置
沿车站冠梁纵向间距15 m进行布设，围护桩体内共布设32根测斜管。在围护桩内埋设测斜管方法如下：在围护桩钢筋笼内用铁丝绑扎PVC测斜管，绑扎间距2 m。测斜管外径为70 mm，管内有十字滑槽（用于下测斜仪探头滑轮），有一对槽必须与基坑边线垂直；上、下端管口用专用盖子封好，接头部位用胶带密封；钢筋笼吊装完后，立即注入清水，防止泥浆侵入，并做好测点保护。见图1。
（2）监测方法
采用测斜仪加读数仪量测，测斜仪由测斜管探头滑轮和电缆组成，并与读数仪用数据线连接。
测量方法：假定向基坑内侧位移为正，由测斜探头滑轮（滑轮高端为正向）沿测斜套管内壁导槽（与基坑边线垂直）渐渐下放至管底，自下而上每0.5 m为一测段，测定该点偏角值，依次由下至上量测记录，然后将探头旋转180b，在同一导槽内再测量1次，合为1测回，由此通过叠加推算各点的位置值。每个测斜管每测点的初始值为测斜管埋设稳定后并在开挖前取2测回观测的平均值。施工过程中的日常监测值与初始值的差为其累计位移量，后次值与前次值的差值为后次位移量。在初次量测时对每根测斜管都要固定测量深度。
4.3 桩体钢筋应力应变监测
（1） 测点布置
沿车站主体结构纵向的围护桩桩体内进行埋设，长边均匀分布7个断面，短边中点分布1个断面。
具体埋设方法：在已经加工好的围护桩钢筋笼上选两根对应主筋，按间距2 m距离逐次割5个缺口，缺口长度根据钢筋计长度定，把钢筋计焊接到缺口上，焊接时注意降温；两根主筋上的钢筋计焊接好后，将钢筋笼放入孔内，两根主筋横向垂直基坑开挖面；在焊接钢筋计的时候，把钢筋计的通信电缆按从下到上的顺序做好编号并做明确标志保护好。
（2）监测方法
主体基坑开挖开始前，用读数仪直接读取每只钢筋计的读数作为初始值，每只钢筋计的日常监测值与初始值的差值为累积变化量，后次与前次测得差值为后次变化量，根据记录绘制各个施工阶段的桩体内钢筋应力应变变化曲线。
4.4 地面沉降
（1）测点布置
沿车站冠梁外纵向15 m布置一个断面，共16个断面，在监测断面基坑外距围护桩1.5 m处设第1个测点，隔7 m布置第2个测点，然后隔15 m布置第3个测点，左右侧对称。若测点位于坚硬的混凝土上或在行车道上，可钻孔，红油漆编号标识，其它部位埋设0.8 m长
（2）监测方法
采用施工区水准点参照二等水准测量规范，用精密水准仪引测。各检测点后次高程与前次高程的差值为后次沉降量，后次高程与初始高程的差值为累积沉降量。根据观测时间及沉降量画出时间与沉降量的变化曲线。
4.5 地下水位监测
（1）测点布置
在车站主体基坑的四角及长短边中点进行布点，每点埋设1根水位管作为水位观测点。
（2）监测方法
水位管管口标高可用水准仪测得，管口顶部至管内水位的高差用钢尺水位计测出，由此计算水位与自然地面相对标高；各孔水位高程的初始值在观测管埋设稳定后并在基坑施工前两次测定，取平均值为初始值。日常监测值与初始值的差值为累积变化量，后次与前次测得差值为后次变化量。根据记录绘制各个施工阶段的水位变化曲线。
4.6 水压力监测
（1）测点布置
在上面说到的埋设水位管的同时可以在其旁将孔隙水压力计预埋的工作完成，水压力孔纵向布置位置和水位管同步，每孔竖向间距按每2 m埋设1只孔隙水压力计作为水压力观测点；在埋设水压力计的时候，把水压力计的通信电缆按从下到上的顺序做好编号并做明确标志保护好。
（2）监测方法
主体基坑开挖开始前，用读数仪直接读取每只水压力计的读数作为初始值，每只水压力计的日常监测值与初始值的差值为累积变化量，后次与前次测得差值为后次变化量。根据记录绘制各个施工阶段的水压力变化曲线。
4.7 支撑轴力
（1）测点布置
基坑开挖从上到下共设3层钢支撑，计划每层选择12个钢支撑布置测点，在每个钢支撑的固定端安装1只轴力计，在安装钢支撑时安装。
（2）监测方法
用读数计直接读取轴力计的轴力，根据观测时间及轴力变化量画出时间与轴力变化量的变化曲线。对监测轴力的钢支撑，同时监测其两端和中部的沉降和位移。
4.8对采取临时悬吊的管线
（1）测点布置
测点沿管道或桁架轴向中线布置，间距不大于2 m，跨中要有1点。测点可根据实际情况采用反光片、钉子等材料制作，固定牢固。并注意在布设测点时不要破坏或损坏管道。
（2）监测方法
使用管线周围两已知控制点，1个设站，1个后视，采用极坐标正倒镜测量取平均值。通过两次偏距的比较来发现水平及垂直位移量，开挖前一周取两次观测的平均值作为初始值，施工过程中的日常监测值与初始值的差值为其累计位移量。后次值与前次值的差值为后次位移量。
5、监测数据的分析、处理与预测
监测工作应分阶段、分工序对量测结果进行总结和分析，并汇总形成监测报表。
5.1 数据处理
将原始数据通过一定方法，用频率分布的形式把数据分布情况显示出来，进行数据的数值特征值计算，舍掉离散数据。
5.2 曲线拟合
5.3 监测报表
监测数据应及时整理分析，汇总形成监测报表。监测报表包括周报表和月报表，特殊情况下增加日报表。监测报表内容应包括阶段变形值、变形速率、累计值，并绘制变形历时曲线作必要的回归分析，并对监测结果进行评价。周报表必须在每周五报送监理工程师，月报表必须每月25日报送监理工程师。
6、监测信息反馈程序
根据信息化施工的要求，监测后及时整理分析各项量测数据资料，判别监测对象的安全等级状态，并将监测结果及时反馈到施工中去，发挥监测信息对施工的指导作用。
1）对量测资料应认真检查、审核和计算，每次量测结束后，及时将量测结果整理、填入有关图表，分析数据所反映的变化规律，便于各断面和不同量测手段之间的对比，及时向施工负责人汇报。
2）量测数据整理结果配合地质、施工等各方面信息，再与由经验和理论所建立的标准进行比较，对于设计所确定的结构形式、支护衬砌设计参数、预留变形量、施工方法和工艺及各工序施作时间等进行检验，以作为验证设计或作为修改设计、改变施工方法、调整施工作业时间的依据。
3）当量测结果出现反常或危险信息时，立即采取紧急处理措施，加大量测频率，密切注视洞内外动态，必要时停止施工，并通知甲方、监理和设计等有关单位，磋商后进行进一步处理。
4）康复路地铁站设计一般地段地面最大沉降量不大于30 mm，最大隆起量不大于10 mm，对于邻近构筑物地段则应按允许的限值控制，围岩稳定性判别标准应执行有关的规范并应考虑周边环境因素。
5）监测报告应及时提交甲方、监理和设计单位。
7、基坑安全性判断
当某一项目监测值达到报警值时，应分析原因，对基坑安全性进行判断。首先对测试仪器进行检查，确认监测值准确性和可靠性。确认无误后，及时将监测结果上报监理、业主和设计单位，各方应共同到现场实地察看，对监测结果进行分析，对基坑安全性进行判断，制定有效的处理措施和施工方法，确保基坑安全。同时，应减慢基坑开挖速度，加大相关监测项目的监测频率，建立日报表制度，及时地向监理、业主和设计单位上报监测结果。当某一项目监测值达到控制值时，立即停止施工，全工地建立昼夜巡视制度，加大所有监测顶目的监测频率，建立日报表制度，及时上报监理、业主和设计单位，并会同各方制定相应的措施。当相应的措施实施后，确认基坑变形稳定且安全后，方可恢复施工。
8、结语
当某个位置数据出现明显变化时，就要对该位置进行更高频率的监测，同时分析原因，找出问题所在，进而提出合理方案，采取相应措施，从根本上解决问题。自工程开工建设以来，在现场监控量测严谨数据的指导下，工程施工过程中出现的问题都得到了及时解决，没有发生过一起安全事故，从而工程进度、质量，尤其是安全得以保障。
参考文献：
[1]《GB50308-20085城市轨道交通工程测量规范》
[2]《GB50026-20075工程测量规范》
[3]《GJ8-20075建筑变形测量规程》
[4]《GB50299-2003地下铁道工程施工及验收规程》
[5]《CJJ8-995城市测量规程》。