地鐵工程施工中監(jiān)測點的布設以及監(jiān)測方法

陳鵬

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

關鍵詞：地鐵工程；監(jiān)測點；監(jiān)測方法；沉降

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

地鐵作為當前城市最重要的交通形式之一，具有運量大、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)復雜，施工有很大難度。在基坑開挖、結構支護上如果出現(xiàn)質(zhì)量問題，將延誤施工進度，且容易對施工人員的生命安全構成威脅。因此，必須對整個施工過程進行監(jiān)測，包括支撐體系、維護體系、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)，進而可采取防范措施，避免發(fā)生安全事故。

1 實際案例分析

某市地鐵12號線A站位于市區(qū)兩個繁忙道路交叉口偏西處，是該線上的第8個站點。A站呈東西方向而建，長180 m，標準段的寬度為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構形式。施工時直接明挖，對施工范圍內(nèi)的地基土狀況進行勘察，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)代化技術進行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時予以處理。

2 準備階段

首先要選擇相適應的監(jiān)測工具，需用到全站儀、測斜儀、鋼尺、水位計、水準儀、鋼筋計等儀器，并制定合理的方案和流程，選擇適宜的監(jiān)測方法對A站的各個部位及其影響范圍進行監(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型精密水準儀，以及來自美國SLOPE INDICATOR公司的水位計等。

其次是確定監(jiān)測內(nèi)容，主要包括支撐軸力、圍護結構的土壓力、基地回彈、位移和沉降量、地下水位變動情況、圍護結構鋼筋強度、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，實時了解各自所處狀態(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)實際和設計不相符的情況，要立即分析原因并加以調(diào)整。

3 地鐵施工中監(jiān)測點的布設

遵循一般原則，應按設計方案進行現(xiàn)場監(jiān)測點的布設，結合實際情況，測點盡量靠近設計的測點位置，需保證能夠較好地完成監(jiān)測任務，獲取所需信息。測點類型不同，應做具體分析，且還要考慮測點數(shù)量、成本消耗等因素。如果測點是為了指導施工工作，則應布設在最先施工處，以便能夠及時采集反饋信息，減少失誤，從而更好地指導施工；如果測點是為了驗證數(shù)據(jù)，則應將其布設在最為不利的位置；如果測點用于監(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)測時還需保護測點?？傊?，不同類型的測點具有獨立性和統(tǒng)一性，既單獨布設，彼此間又相互聯(lián)系，實現(xiàn)空間和時間上的結合，同一個監(jiān)測部位能夠反映出多個變化量，從而更好的把握內(nèi)在規(guī)律。為保證每一個測點都能正常運行，應提前埋設，并觀察其初始狀態(tài)，加以調(diào)整。若測點被破壞，或出現(xiàn)其他異常不能正常工作，需在附近補設，盡量維持監(jiān)測工作不中斷?；又車O有觀測墩，使用高精度測量儀器獲取其坐標信息；水平位移和沉降是施工中的兩個監(jiān)測重點，其測點務必要合理設置，并采取保護措施保護測點不被破壞；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，對此應保持及時更新，對溫度等及時修正。

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行監(jiān)測，獲取有關數(shù)據(jù)信息后，可據(jù)此推測維護樁墻的水平位移以及維護體的變形狀況等。距離A站施工基坑4 m處埋設測斜管，并提前進行2～3次檢測，確保測斜管沒有質(zhì)量問題，并確定初始值。埋設時，管內(nèi)導槽應與土體位移方向平行。將測斜儀的探頭沿管內(nèi)導槽滑至底部，緩慢提升，保持勻速，每升高0.5 m讀一次數(shù)，提升到管頂時結束測量讀數(shù)。之后將測斜儀提出，平轉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，測試共有10個斷面。支撐軸力也是監(jiān)測的重點內(nèi)容，支撐體系對工程的安全質(zhì)量有著直接影響。鋼筋應變計安放在鋼筋籠上，在同一個截面上對稱分布，然后進行加固。焊接溫度控制在90 ℃以內(nèi)，使用千斤頂加載時，應做好詳細記錄。

4.3 地表沉降監(jiān)測

在所設的測試斷面上沿監(jiān)測斷面方向每15 m設一個沉降監(jiān)測點，每個點位埋設一根長0.5 m、直徑為12 m的光圓鋼筋，頂部略微隆起。埋設時在地面挖一直徑為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在一起，但不能與地面混凝土硬化層粘結。鋼筋頭低于混凝土地表面10 cm，上加小蓋保護，并在旁邊用紅色油漆標注點號，點號需與平面布置圖中點號一一對應。

監(jiān)測方法：按二級變形測量精度等級用精密電子水準儀，銦鋼尺進行量測。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度進行，根據(jù)開挖部位、工序情況及時監(jiān)測，并將各沉降測點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，埋設有燃氣、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，挖方時極有可能會對管線造成破壞。埋設監(jiān)測點時，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，對測量結果加以分析，了解管線的受力狀況，如果超出規(guī)定值，應盡快查明原因，并采取相應的解決措施，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。

5 檢測頻率設置

根據(jù)行業(yè)要求，以及當?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，每一個開挖段內(nèi)的監(jiān)測點每天要監(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；車站主體結構施工結束后2個月內(nèi)，對建筑物和地下管線每周監(jiān)測一次；當監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警范圍，或遇到特殊情況，如暴雨、臺風等惡劣天氣，應適當加密觀測，必要時跟蹤監(jiān)測。

6 結 語

地鐵建設程度是一個城市現(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，促進工程的順利完成。

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