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摘 要:地铁车站是城市地铁的重要组成部分,现代地铁车站已演变为大型综合性多功能建筑物,其结构复杂,修建难度大,因此,很有必要对地下车站施工过程进行监控。以济南轨道交通R2线为背景,介绍了车站主体结构和围护结构,建立了详细的施工监控方案,对监控方法进行了反复论证,在此基础上,建立了施工监控预警体系,确保项目建设顺利完工,各项指标均达到要求,得到了业主的充分认可,也为类似工程提供了参考。
关键词:城市轨道交通地下车站施工监控方案
1 工程概况
济南市轨道交通R2线一期土建工程施工第七标段区间双线总长度约5.79公里,包含2站3区间,即历山北路站(不含)~二环东路站区间、二环东路站、二环东路站~辛祝路站区间、辛祝路站、辛祝路站~西周家庄站(不含)区间。车站主体采用明挖法施工,风道和出入口结构采用明挖法施工,区间采用盾构法施工。
1.1 车站主体结构设计
辛祝路站总长189.75m,有效站台长120m,有效站台宽14m,车站标准段总宽22.7m。车站的主侧壁与围护结构形成复合墙体结构。梁与板、框架梁、柱等主要结构受力采用钢筋混凝土。顶板厚度900mm,中间板厚度500mm,底板厚度1200mm。
1.2 车站围护结构设计
車站为地下二层开敞式车站,沿线宽度约为25.2m- 46.8m。桥跨采用三跨、五跨与端部局部双跨相结合的形式,为复合式平台。露天矿基坑支护结构采用1.0m厚连续墙和1.2m厚内支撑连续墙的支护形式。车站主体结构基坑标准断面开挖深度约20.2m,端部基坑开挖深度约22m,地下连续墙深度约37-43m。考虑到施工区域内原有道路路面下存在一定的片石分部及CFG桩加固,当搅拌桩因现场原因难以施工时,改用高压旋喷桩施工,遭遇CFG桩时,应先进行引孔再施作高压旋喷桩;同时在地连墙槽段及基坑内对原有CFG桩进行破除处理,加固深度及数量不变。
2 施工监控方案
2.1 监控的必要性和目的
(1)有利于确保结构安全。通过对工程进行监控量测,及时取得第一手施工资料,对数据进行分析,发现异常情况及时采取相应措施,避免不必要的事故发生。
(2)有利于保证周边环境安全。开展施工监测,建立分级预警机制,通过掌握地层、基坑及周边建筑物的受力特征、变形规律,动态预估发展趋势,确保施工过程中周边建筑物的安全。
(3)有利于工程风险管理。根据监测数据计算分析结构、周边环境变化情况和发展趋势,可以对施工行为进行有效监测,及时反映工程隐患,调整施工参数,控制施工风险。
(4)有利于实现信息化施工,提升工程管理水平。监控量测的信息化、动态化,工程管理单位可实时了解施工动态,排查可能的施工风险,有利于现场施工管理。
2.2 监控方案
测点布置。根据设计和有关规范要求,考虑到本工程的特点、规模及施工安排,监测项目和测点布置的总原则:满足全局,照顾特殊。
按监测方案在现场布设测点,当实际地形不允许时,可在靠近设计测点位置测点,以能达到监测目地为原则。
各类监测测点的布置在时间和空间上有机结合,力求同一监测部位能同时反映不同的物理变化量,以便找出其内在的联系和变化规律。
测点的埋设应提前一定的时间,并及早进行初始状态的量测。
测点在施工过程中一旦破坏,尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点,以保证该测点观测数据的连续性。
2.3 监控的质量控制
(1)初期控制
在施工前,根据总的施工设计方案,通过现场勘察,确定测试仪器、布置位置、数量及深度。根据总的施工顺序和进度计划,初步确定测点布置顺序。
(2)施工控制
在仪器安装埋设的全过程中,必须对仪器、传感器和设备等进行连续的检验,以确保质量的稳定性,并作好记录。
(3)监测控制
监测阶段,作好数据采集记录和信息反馈,仪器的维护和标定。根据规定的采集频率,满足系统在时间上的连续性的要求,以仪器的精度和准确度为标准检验或判断数据的偏差是否正常。所有监测工作均应考虑和施工穿插进行。观测时间应尽量避开白天车流量大的时间。
(4)数据分析处理控制
全部采用计算机处理,自动图表处理数据。
2.4 监控方法
(1)地下连续墙墙身水平位移监测
深层侧向变形(测斜)采用测斜仪测量,适用于量测围护墙体在不同深度处的水平位移变化。
(2)地下连续墙顶部水平位移监测
利用前视固定点形成的测量基线,用全站仪测量地表各测点与基线间距离的变化;如果视线受限制,则采用全站仪测水平角、水平距进行计算,从而了解围护体顶部水平位移的情况。
(3)地下连续墙顶部沉降监测
在地下连续墙顶部的测点处埋入(或打入)顶部为光滑的凸球面的钢制测钉。测钉与混凝土提间不应有松动,利用高精度水准仪观测测点高程变化情况。
(4)地下连续墙钢筋应力监测
在地下连续墙(包括冠梁、腰梁)钢筋中,布置钢筋应变计,测量钢筋应力的变化,分析计算地下连续墙的受力情况。
2.5 建立施工监控预警体系
(1)变形控制管理值与预警标准
基坑工程监测预警值需符合基坑工程设计的限值、地下主体结构设计要求以及监测对象的控制要求,以监测项目的累计变化量和变化速率值两个值控制。
①因围护墙施工、基坑开挖以及降水引起的基坑内外地层位移应按以下列条件控制:
A不导致基坑的失稳;
B不得影响地下结构的尺寸、形状和地下工程的正常施工;
C对周边已有建(构)筑物引起的变形不得超过相关技术规范的要求;
D不得影响周边道路、地下管线等正常使用;
需满足特殊环境的技术要求。
②基坑及支护结构监测预警值
新祝路站基坑按照一级基坑控制标准,施工监测预警值详见《监测方案断面图》。
(2)建立报警体系
在建立起完善的控制指标体系的基础上,制定出合理的预警报警体系后,针对新祝路站基坑制定五级预警体系。
结束语
建设监测系统,并对其进行信息化、动态化管理,施工单位可实时了解施工动态,排查可能的施工风险,有利于现场施工管理,确保结构安全及周边环境安全,提高管理水平。通过采取了以上行之有效的措施,济南市轨道交通R2线一期土建工程施工第七标段区间项目顺利完成,各项指标都满足设计及规范要求,为今后类似工程施工提供了宝贵经验。
参考文献
[1]王高航,王凤建,朱继芒.城市轨道交通大断面暗挖车站测量控制[J].施工技术,2012,41(379).
[2]刘斌.长春市火车站北广场深基坑施工监测及变形预测研究[D].长春:吉林
作者简介:
孙奕轩 男,1999年11月,山东济南市,学历:大专(在读)研究方向:城市轨道交通。
关键词:城市轨道交通地下车站施工监控方案
1 工程概况
济南市轨道交通R2线一期土建工程施工第七标段区间双线总长度约5.79公里,包含2站3区间,即历山北路站(不含)~二环东路站区间、二环东路站、二环东路站~辛祝路站区间、辛祝路站、辛祝路站~西周家庄站(不含)区间。车站主体采用明挖法施工,风道和出入口结构采用明挖法施工,区间采用盾构法施工。
1.1 车站主体结构设计
辛祝路站总长189.75m,有效站台长120m,有效站台宽14m,车站标准段总宽22.7m。车站的主侧壁与围护结构形成复合墙体结构。梁与板、框架梁、柱等主要结构受力采用钢筋混凝土。顶板厚度900mm,中间板厚度500mm,底板厚度1200mm。
1.2 车站围护结构设计
車站为地下二层开敞式车站,沿线宽度约为25.2m- 46.8m。桥跨采用三跨、五跨与端部局部双跨相结合的形式,为复合式平台。露天矿基坑支护结构采用1.0m厚连续墙和1.2m厚内支撑连续墙的支护形式。车站主体结构基坑标准断面开挖深度约20.2m,端部基坑开挖深度约22m,地下连续墙深度约37-43m。考虑到施工区域内原有道路路面下存在一定的片石分部及CFG桩加固,当搅拌桩因现场原因难以施工时,改用高压旋喷桩施工,遭遇CFG桩时,应先进行引孔再施作高压旋喷桩;同时在地连墙槽段及基坑内对原有CFG桩进行破除处理,加固深度及数量不变。
2 施工监控方案
2.1 监控的必要性和目的
(1)有利于确保结构安全。通过对工程进行监控量测,及时取得第一手施工资料,对数据进行分析,发现异常情况及时采取相应措施,避免不必要的事故发生。
(2)有利于保证周边环境安全。开展施工监测,建立分级预警机制,通过掌握地层、基坑及周边建筑物的受力特征、变形规律,动态预估发展趋势,确保施工过程中周边建筑物的安全。
(3)有利于工程风险管理。根据监测数据计算分析结构、周边环境变化情况和发展趋势,可以对施工行为进行有效监测,及时反映工程隐患,调整施工参数,控制施工风险。
(4)有利于实现信息化施工,提升工程管理水平。监控量测的信息化、动态化,工程管理单位可实时了解施工动态,排查可能的施工风险,有利于现场施工管理。
2.2 监控方案
测点布置。根据设计和有关规范要求,考虑到本工程的特点、规模及施工安排,监测项目和测点布置的总原则:满足全局,照顾特殊。
按监测方案在现场布设测点,当实际地形不允许时,可在靠近设计测点位置测点,以能达到监测目地为原则。
各类监测测点的布置在时间和空间上有机结合,力求同一监测部位能同时反映不同的物理变化量,以便找出其内在的联系和变化规律。
测点的埋设应提前一定的时间,并及早进行初始状态的量测。
测点在施工过程中一旦破坏,尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点,以保证该测点观测数据的连续性。
2.3 监控的质量控制
(1)初期控制
在施工前,根据总的施工设计方案,通过现场勘察,确定测试仪器、布置位置、数量及深度。根据总的施工顺序和进度计划,初步确定测点布置顺序。
(2)施工控制
在仪器安装埋设的全过程中,必须对仪器、传感器和设备等进行连续的检验,以确保质量的稳定性,并作好记录。
(3)监测控制
监测阶段,作好数据采集记录和信息反馈,仪器的维护和标定。根据规定的采集频率,满足系统在时间上的连续性的要求,以仪器的精度和准确度为标准检验或判断数据的偏差是否正常。所有监测工作均应考虑和施工穿插进行。观测时间应尽量避开白天车流量大的时间。
(4)数据分析处理控制
全部采用计算机处理,自动图表处理数据。
2.4 监控方法
(1)地下连续墙墙身水平位移监测
深层侧向变形(测斜)采用测斜仪测量,适用于量测围护墙体在不同深度处的水平位移变化。
(2)地下连续墙顶部水平位移监测
利用前视固定点形成的测量基线,用全站仪测量地表各测点与基线间距离的变化;如果视线受限制,则采用全站仪测水平角、水平距进行计算,从而了解围护体顶部水平位移的情况。
(3)地下连续墙顶部沉降监测
在地下连续墙顶部的测点处埋入(或打入)顶部为光滑的凸球面的钢制测钉。测钉与混凝土提间不应有松动,利用高精度水准仪观测测点高程变化情况。
(4)地下连续墙钢筋应力监测
在地下连续墙(包括冠梁、腰梁)钢筋中,布置钢筋应变计,测量钢筋应力的变化,分析计算地下连续墙的受力情况。
2.5 建立施工监控预警体系
(1)变形控制管理值与预警标准
基坑工程监测预警值需符合基坑工程设计的限值、地下主体结构设计要求以及监测对象的控制要求,以监测项目的累计变化量和变化速率值两个值控制。
①因围护墙施工、基坑开挖以及降水引起的基坑内外地层位移应按以下列条件控制:
A不导致基坑的失稳;
B不得影响地下结构的尺寸、形状和地下工程的正常施工;
C对周边已有建(构)筑物引起的变形不得超过相关技术规范的要求;
D不得影响周边道路、地下管线等正常使用;
需满足特殊环境的技术要求。
②基坑及支护结构监测预警值
新祝路站基坑按照一级基坑控制标准,施工监测预警值详见《监测方案断面图》。
(2)建立报警体系
在建立起完善的控制指标体系的基础上,制定出合理的预警报警体系后,针对新祝路站基坑制定五级预警体系。
结束语
建设监测系统,并对其进行信息化、动态化管理,施工单位可实时了解施工动态,排查可能的施工风险,有利于现场施工管理,确保结构安全及周边环境安全,提高管理水平。通过采取了以上行之有效的措施,济南市轨道交通R2线一期土建工程施工第七标段区间项目顺利完成,各项指标都满足设计及规范要求,为今后类似工程施工提供了宝贵经验。
参考文献
[1]王高航,王凤建,朱继芒.城市轨道交通大断面暗挖车站测量控制[J].施工技术,2012,41(379).
[2]刘斌.长春市火车站北广场深基坑施工监测及变形预测研究[D].长春:吉林
作者简介:
孙奕轩 男,1999年11月,山东济南市,学历:大专(在读)研究方向:城市轨道交通。