顶管监控量测方案之欧阳化创编.docx
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顶管监控量测方案之欧阳化创编
玉溪中心城区排水管网改扩建工程（二阶段）
时间：
2021.02.12
创作人：
欧阳化
顶管工程
监控量测方案
编制：
审核：
批准：
玉溪中心城区排水管网改扩建工程项目经理部
2014年8月
1.工程概况
1.1工程简况
玉溪市中心城区排水管网改扩建工程，属于市政项目，本项目的实施将进一步完善补充城市排水管网系统，提高城区污水收集率，进一步减少城区污水对县城水体的污染，使流域生态与旅游环境得到改善，环境效益明显，建设本项目是十分必要和紧迫的，提升城市形象，维护广大人民生命财产安全具有重要意义。
本工程顶管项目，起点塔大道西南侧（玉溪师院东门对面），终点至红塔大道西北侧（政法小区旁）。
管道全长290m，管径DN3000，全段设置两个工作井（建议中间设置一个接收井能把顶管机机头取出来）。
顶管坑采用钻孔灌注桩作为基坑的维护体系，高压旋喷桩止水幕体系，逆作法施工。
工作坑平面内径尺寸为ф9.5m，深15m，顶部设置1道钢筋混凝土圈梁，工作坑内部设置内衬。
1.2沿线构筑物、地下管线情况
顶管沿红塔大道西南侧（玉溪师院门口对面）、两次横穿红塔大道、至红塔大道西北侧（政法小区旁）布置，沿线穿越的建构筑物：
主要穿越段处于城市边缘山边，无建筑物和地下管线。
1.3地质、水文条件
根据《玉溪市中心城区排水管网改扩建工程岩土工程勘察报告书（施工图设计阶段）》本工程范围内的土层由粉质粘土、砂砾土组成。
干管顶进主要穿越第②层含砾粉质粘土和第
层砂板岩层，顶管终点段局部遇及②-1粉质粘土。
第①层填土，灰黄色，又粉质粘土组成，较为松软
第②层含砾粉质土：
灰黄色、灰白色，可-硬塑，含5%角砾
第②-1粉质粘土：
灰黄、灰红色，可塑
第③层砂板岩：
灰黄色，强-中等风化。
场地类别为Ⅱ类，各土层承载力等指标见下：
土层
天然地基承载力特征值fak（kpa）
沉井井壁与土体间的摩擦阻力值（kpa）
②含砾粉质粘土
180
35
②-1粉质粘土
160
25
③砂板岩
330
/
1.4水文条件
地下水由浅部土层中的潜水和深部粉（砂）性土层中的承压（微承压）水组成，地下潜水位埋深为3.6～8.1m（高程1.45～4.18m），受潮汐、降水量、季节、气候等因素影响而变化。
微承压水主要为⑤32层微承压水，微承压水位一般低于潜水位，年呈周期性变化。
2.监测目的
本工程包括围护施工、基坑开挖及地下结构施工等部分，且本工程施开挖深度较深，工程周边环境的保护要求较高。
由于土体力学的模糊性及基坑开挖、支护技术的复杂性，在基坑开挖及基础、坑边坡土体在荷载的情况下，产生的变形难以直观判断。
而这种形变，极可能危及坑边坡与周边环境安全。
因此，本工程监测工作极其重要，必须严格按有关管理部门、设计等有关变形控制要求进行设计和实施，同时对马路及基坑本体作重点监测。
本工程监测的目的主要有：
1）通过将监测数据与预测值作比较，判断上一步施工工艺和施工参数是否符合或达到预期要求，同时实现对下一步的施工工艺和施工进度控制，从而切实实现信息化施工；
2）通过监测及时发现围护施工过程中的环境变形发展趋势，及时反馈信息，达到有效控制施工对建（构）筑物影响的目的；
3）将现场监测结果反馈设计单位，使设计能根据现场工况发展，进一步优化方案，达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的；
3.设计基本原则
1）系统性原则
●所设计的监测项目有机结合，并形成测试的数据相互能进行校核；
●运用、发挥系统功效对基坑进行全方位监测，确保所测数据的准确、及时；
●在施工过程中进行连续监测，确保数据的连续性；
●利用系统功效减少监测点布设，节约成本。
2）可靠性原则
●设计中采用的监测手段是已基本成熟的方法；
●监测中使用的监测仪器、元件均通过计量标定且在有效期内；
●在设计中对布设的测点进行保护设计。
3）与结构设计相结合原则
●对结构设计中使用的关键参数进行监测，达到进一步优化设计的目的；
●依据业主、设计单位提出的具体要求进行针对性布点。
4）关键部位优先、兼顾全面的原则
●对沿线道路中相当敏感的区域加密测点数和项目，进行重点监测；
●对勘察工程中发现地质变化起伏较大的位置，施工过程中有异常的部位进行重点监测；
●除关键部位优先布设测点外，在系统性的基础上均匀布设监测点。
5）与施工相结合原则
●结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施；
●结合施工实际调整监测点的布设位置，尽量减少对施工质量的影响；
6）经济合理原则
●监测方法的选择，在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能采用直观、简单、有效的方法；
●监测元件的选择，在确保可靠的基础上择优选择国产及进口之仪器设备；
●监测点的数量，在确保全面、安全的前提下，合理利用监测点之间联系，减少测点数量，提高工作效率，降低成本。
4.设计依据
●《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009
●《建筑变形测量规范》JGJ8-2007；
●《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；
●《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
●《工程测量规范》GB50026-2007；
●本项目设计图纸要求；
●国家及地方政府建设主管部门的有关规定。
5.监测项目内容
1、现场道路沉降位移监测
2、基坑支护沉降位移监测
监测项目简介表
监测项目
位置或监测对象
监测
精度
监测仪器
基坑顶部水平位移
圈梁顶部
2″
全站仪
基坑顶部沉降
圈梁顶部
1.5mm
水准仪
周边道路沉降
道路路面
1.5mm
水准仪
周边道路水平位移
道路路面
2″
全站仪
如因设计变更或其他原因需增加其他监测内容，另行补充编制监测方案。
以上项目是实时监测施工过程中的沉降及水平位移变形、周边建筑物沉降情况，及时处理监测结果，向监理、设计、施工人员作信息反馈。
必要时，应根据现场监测结果采取相应措施。
6.测点布设、观测方法
为保证所有监测工作的统一，提高监测数据的精度，使监测工作有效的指导整个工程施工，监测工作采用整体布设，分级布网的原则。
即首先布设统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点（孔）。
6.1垂直位移监测高程控制网测量
在远离施工影响范围以外布置3个以上稳固高程基准点，这些高程基准点与施工用高程控制点联测，沉降变形监测基准网以上述稳固高程基准点作为起算点，组成水准网进行联测。
基准网按照国家Ⅱ等水准测量规范和建筑变形测量规范二级水准测量要求执行，精密水准测量的主要技术参照下表：
精密水准测量的主要技术要求
每千米高差
中误差（mm）
水准仪
等级
水准尺
观测次数
往返较差、附合或
环线闭合差（mm）
偶然中误差
全中误差
DS1
因瓦尺
往返测各一次
±4
或1.0
±1
±2
注：
L为往返测段、环线的路线长度（以km计）；
外业观测使用瑞士的“Leica”自动精平水准仪（WILDNA2），标称精度：
±0.4mm/km，读数精度为0.1mm。
1）观测措施
本高程监测基准网使用瑞士的“Leica”自动精平水准仪（WILDNA2）及配套因瓦尺，外业观测严格按规范要求的二等精密水准测量的技术要求执行。
为确保观测精度，观测措施制定如下。
●作业前编制作业计划表，以确保外业观测有序开展。
●观测前对水准仪及配套因瓦尺进行全面检验。
●观测方法：
往测奇数站“后—前—前—后”，偶数站“前—后—后—前”；返测奇数站“前—后—后—前”，偶数站“后—前—前—后”。
往测转为返测时，两根标尺互换。
●测站视线长、视距差、视线高要求见下表：
●
标尺类型
视线长度
前后视距差
前后视距累计差
视线高度
仪器等级
视距
视线长度20m以上
视线长度20m以下
因瓦
DS1
≤50m
≤1.0m
≤3.0m
0.5m
0.3m
●测站观测限差见下表
基辅分划读数差
基辅分划所测高差之差
上下丝读数平均值与中丝读数之差
检测间歇点高差之差
0.4mm
0.6mm
3.0mm
1.0mm
●两次观测高差超限时重测，当重测成果与原测成果分别比较其较差均没超限时，取三次成果的平均值。
●垂直位移基准网外业测设完成后，对外业记录进行检查，严格控制各水准环闭合差，各项参数合格后方可进行内业平差计算。
内业计算采用EXCEL进行简易平差计算，高程成果取位至0.1mm。
6.2监测点垂直位移测量
按国家二等水准测量规范要求，历次垂直位移监测是通过工作基点间联测一条二等水准闭合或附合线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程,各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定（两次取平均），某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移,本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。
6.3监测点水平位移测量
采用轴线投影法。
在某条测线的两端远处各选定一个稳固基准点A、B，经纬仪架设于A点，定向B点，则A、B连线为一条基准线。
观测时，在该条测线上的各监测点设置觇板，由经纬仪在觇板上读取各监测点至AB基准线的垂距E，某监测点本次E值与初始E值的差值即为该点累计水平位移，各变形监测点初始E值均为取两次平均的值。
采用索佳SET220K全站仪来测试。
7.监测工作布置
各监测项目的测点布设位置及密度应与桩基施工的区域、基坑开挖顺序、被保护对象的位置及特性相匹配；同时参照围护桩位置、附属结构位置等参数，进行测点布置，主要为了解变形的范围、幅度、方向，从而对顶管工程信息有一个清楚全面的认识、基坑环境安全提供全面、准确、及时的监测信息。
设计各监测项目布点情况如下：
7.1基坑顶部垂直位移、水平位移监测监测
拟在基坑圈梁上布设垂直位移及水平位移监测点，每个基坑计划分别布设4个测点，编号Ji（i为点编号）。
测点具体布置见附图。
测点利用长8公分带帽钢钉直接布置在新浇筑的围护顶部上，并测得稳定的初始值。
7.2顶管范围的道路垂直位移、水平位移监测
对临近顶管的道路进行沉降变形监测，每隔30米布设一个沉降监测点，计划共布设9点，编号Di（i为点编号）。
测点具体布置见附图。
测点利用长8公分带帽钢钉直接布置在红塔大道稳定的路面上，并测得稳定的初始值。
8.
监测频率与资料整理提交
8.1监测初始值测定
为取得基准数据，各观测点在施工前，随施工进度及时设置，并及时测得初始值，观测次数不少于2次，直至稳定后作为动态观测的初始测值。
测量基准点在施工前埋设，经观测确定其已稳定时方才投入使用。
稳定标准为间隔一周的两次观测值不超过2倍观测点精度。
基准点不少于3个，并设在施工影响范围外。
施工期间定期联测以检验其稳定性。
并采用有效保护措施，保证其在整个施工期间的正常使用。
8.2监测频率
根据工况合理安排监测时间间隔，做到既经济又安全。
根据以往同类工程的经验，拟定监测频率为见下表（最终监测频率须与设计、总包、业主、监理及有关部门协商后确定）
监测内容
监测频率
围护施工
坑内降水
基坑
工程开挖
底板
浇筑后
顶管顶进期间
基坑顶部位移监测
/
/
1次/2天
1次/4天
1次/1天
基坑顶部沉降监测
/
/
1次/2天
1次/4天
1次/1天
周边道路位移监测
/
/
1次/2天
1次/4天
1次/1天
周边道路位移监测
/
/
1次/2天
1次/4天
1次/1天
说明：
1、现场监测将采用定时观测与跟踪观察相结合的方法进行。
2、监测频率可根据监测数据变化大小进行适当调整。
3、监测数据有突变时，监测频率加密到每天二～三次。
4、各监测项目的开展、监测范围的扩展，随基坑施工进度不断推进。
8.3报警指标
监测报警指标一般以总变化量和变化速率两个量控制，累计变化量的报警指标一般不宜超过设计限值。
本工程报警指标初步拟定为（须得到有关单位的确认）：
项目
报警指标
备注
基坑顶部位移监测
累计15mm，2mm/d
基坑顶部沉降监测
累计20mm，4mm/d
周边道路位移监测
累计25mm，3mm/d
周边道路沉降监测
累计30mm，5mm/d
8.4测试主要仪器设备
主要采用仪器设备有：
序号
设备仪器名称
规格型号
使用项目
1
水准仪
瑞士WILDNA2+FS1水准仪
垂直位移监测
2
全站仪
索佳SET220K全站仪
水平位移监测
7
笔记本电脑
Acer
数据处理
8
打印机
HP1020
输出设备
8.5资料整理、提交及流程
在现场设立微机数据处理系统，进行实时处理。
每次观察数据经检查无误后送入微机，经过专用软件处理，自动生成报表。
监测成果当天提交给业主、监理、总包及其它有关方面。
现场监测人员分析监测数据及累计数据的变化规律，并经监测组负责人审核无误后提交正式报告。
如果监测结果超过设计的警戒值即向建设方、总包方、监理方发出警报，提请有关部门关注，以便及时决策并采取措施。
同时根据相关单位要求提供监测阶段报告，并附带变化曲线汇总图；监测工程结束后一个月内提供监测总结报告。
9.质量目标和保证措施
9.1质量目标
本项目质量目标：
创优。
严格执行监测方案的内容，主动配合业主和总包在施工过程中各方面的协调工作，处理好各相关单位和人员的关系。
服务于全过程。
及时做好各类质量信息的收集、汇总、分析和反馈。
认真完成本项目由于设计与施工变更等原因而增加的工作量，并保证要求和工作质量不变。
9.2质量保证体系
9.3监测工作的管理
1）实行项目经理负责制
监测组成员服从监测组负责人的统一调配，并在日常监测工作中严格按监测方案的要求带领作业人员实施作业，并经常保持与建设单位、总包单位的联系，及时了解场地施工进度，安排与落实监测工作的步骤，配合施工的顺利进行。
2）监测过程的质量控制
作业人员应严格按方案要求及相应规范进行作业，发现超出允许误差时应及时纠正或进行返工。
技术问题由工程负责人与审核人审定人商量后作出决定，工程负责人与审核人实施监测过程中的质量控制，杜绝质量问题的产生。
3）文件与资料的管理
监测工作中的相关函件、以及日常监测工作中的内外业资料等应分类装订统一管理，或者有计算机备份以防丢失。
提交的监测成果资料应统一格式并进行签收登记。
9.4保证监测质量的措施
1）仪器、仪表
●将按设计图纸和文件以及生产厂家的产品说明书对所采购的仪器设备进行测试、校正，以防质量不合格元件的埋入。
各测点初始值的测定应待测点埋设稳定后进行（一般7～10天）。
●监测仪器要经国家法定计量检定机构或授权的计量机构进行校准，并取得《检定证书》后方可使用。
如需更换仪表时，应先检验是否有互换性，并进行对比检测，以保持监测数据的延续性。
2）野外作业
●组成强有力的监测组，抽调业务水平高，责任心强，工作认真负责的人员担任监测组负责人。
监测组的其它操作人员具有相应的技术操作能力。
●监测工程专业技术强，我司将对员工进行技术培训，加强质量意识教育，把“质量第一”从思想上落实到行动中去。
对埋设全过程进行详细的施工记录。
●进场前，组织全体人员学习监测方案，每个监测人员了解监测方案的总体要求，熟悉各自岗位的职责、技术要求和作业程序，严格按监测方案执行。
●加强测点的保护工作，测点周围设置明显标志并进行编号，严防施工时损坏。
3）资料采集及整理
●制定有关质量文件和记录的管理办法，及时做好各类监测记录、工程检验资料、各类试验数据、鉴定报告、材料试验单、各种验证报告的收集、整理、汇总工作；
●外业观测资料在内业计算前均要进行检查与复检，在保证采集数据正确的前提下方可进行计算；
10.安全文明施工、环境保护目标和保证措施
10.1安全文明施工目标
●不发生由我司原因引起的安全、环境、文明施工的重大投诉或处罚事件；
●不发生由我司原因引起重伤、死亡事故；
●固体废物及危险废弃物受控处置达100%。
10.2安全保证体系
由监测组负责人全面负责本司在施工现场的安全，整个施工期间，将负责现场作业的全部安全。
对所有参加本工程的人员进行人身意外伤害保险，制定并实施一切必要的措施，保护工程现场的施工安全，维护现场生产和生活秩序。
1）安全保护责任
●按有关规定履行其安全保护职责，其内容应包括安全机构的设置、专职人员的配备以及防火、防毒、防噪声、防洪、救护、警报、治安等的安全措施。
●加强对职工进行施工安全教育，并按有关的规定编印安全防护手册发给全体职工。
工人上岗前应进行安全知识的培训，合格者才准上岗。
●遵守国家颁布的有关安全规程。
若责任区内发生重大安全事故时，将立即通报发包人，并在事故发生后24小时内向发包人提交事故情况的书面报告。
●加强对危险作业的安全检查，建立专门检查机构，配备专职的安检人员。
2）劳动保护
●按照国家劳动保护法的规定，定期发给在现场监测的工作人员必需的劳动保护用品，如安全帽、水鞋、雨衣、手套、手灯、防护面具和安全带等。
还将按照劳动保护法的有关规定发给特殊工种作业人员的劳动保护津贴和营养补助。
3）照明安全
●在施工作业区、施工道路、临时设施、办公区和生活区设置足够的照明，其照明度应不低于有关规范的规定。
4）接地及避雷装置
●凡可能漏电伤人或易受雷击的电器及建筑物均设置接地或避雷装置，负责避雷装置的采购、安装、管理和维修，并建立定期检查制度。
5）消防
●负责做好其自己辖区内的消防工作，配备一定数量的常规消防器材，并对职工进行消防安全训练，还将对其辖区内发生的火灾及其造成的人员伤亡和财产损失负责。
6）洪水和气象灾害的防护
●根据有关方面提供的水情和气象预报，做好洪水和气象灾害的防护工作。
一旦发现有可能危及工程和人身财产安全的洪水和气象灾害的预兆时，立即采取有效的防洪和防灾措施，以确保工程和人员、财产的安全。
10.3文明施工保证措施
由监测组负责人全面负责施工现场的文明监测工作，以实现文明工地的目标。
主要采取以下措施：
●对每位监测组人员进行文明监测教育。
●做好与其他承包人之间的协调工作，尽量减少监测干扰，减少相互之间的矛盾。
●服从现场监理工程师的协调。
●搞好生活卫生和周围环境卫生。
●监测现场材料、设备堆放整齐。
●礼貌用语，处好与周围工作人员的关系，营造一个团结文明的工作环境。
10.4环境保护
1）遵守环境保护的法律、法规和规章。
遵守国家有关环境保护的法律、法规和规章，做好施工区的环境保护工作，防止由于工程施工造成监测区附近地区的环境污染和破坏。
2）环境污染的治理
●保护监测区和生活区的环境卫生，应定时清除垃圾，并将其运至批准的地点掩埋或焚烧处理。
●场地清理。
除合同另有规定外，在工程完工后的规定期限内，拆除监测临时设施，清除监测区和生活区及其附近的监测废弃物。
时间：
2021.02.12
创作人：
欧阳化
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