齊向杰

(中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司，天津 300350)

在當(dāng)前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展的環(huán)境下，城市化建設(shè)進(jìn)程逐漸加快，這給地質(zhì)資源有限的城市發(fā)展帶來(lái)了直接影響。為了全面響應(yīng)國(guó)家城市發(fā)展號(hào)召，通過(guò)建設(shè)城市地下綜合管廊，能夠把電力、通信、燃?xì)獾裙艿肋M(jìn)行統(tǒng)一管理，有效地提高城市地下空間應(yīng)用效率。在進(jìn)行城市地下綜合管廊施工過(guò)程中，要想減少施工問(wèn)題出現(xiàn)，就要做好施工監(jiān)測(cè)工作，根據(jù)工程實(shí)際情況，選擇對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，從而在保證城市地下綜合管廊施工質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)的健康發(fā)展。

一、工程概況

匯明路綜合管廊建設(shè)工程位于石家莊市西南（南北方向?yàn)橐?guī)劃吉恒街，東西方向?yàn)楝F(xiàn)狀匯明路）。項(xiàng)目起自槐安路，至清水街止。途徑槐安路、南二環(huán)、新石北路、育新路、友誼大街、紅旗大街、匯寧街、濱河街等13條被交道路。匯明路綜合管廊建設(shè)工程主要包括綜合管廊、管廊控制中心以及污水管線3部分內(nèi)容。綜合艙主體全長(zhǎng)6970m，共包含3種標(biāo)準(zhǔn)斷面，設(shè)有電力艙、綜合艙、熱力艙、污水艙、燃?xì)馀?。其中Ⅰ型?biāo)準(zhǔn)斷面為5艙斷面，起于槐安路，終于南二環(huán)路，總長(zhǎng)2497.6m，（里程范圍0+000～2+292.6），斷面寬度18.3m；Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)斷面為5艙斷面，起于南二環(huán)路，終于紅旗大街，總長(zhǎng)3193.1m，（里程范圍2+492.6～5+685.7），斷面寬度19.5m；Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)斷面為4艙斷面，起于紅旗大街，終于清水街，總長(zhǎng)1284.3m（里程單位 5+685.7～6+970），斷面寬度為15.9m。入廊管線包括110KV電力、220KV電力、通信、DN500給水、DN500～DN1000再生水、DN1400熱力、D600～1200污水以及DN300燃?xì)狻?/p>

本段設(shè)計(jì)管廊全長(zhǎng)1.775km，施工里程為K5+200～K6+975。（友誼大街～紅旗大街街5艙、紅旗大街～清水街4艙），廊體凈寬度分為：15.9m、19.5m兩個(gè)寬度。管廊位于規(guī)劃道路北側(cè)。K5+200～K5+685.7段為II型標(biāo)準(zhǔn)斷面，包含分支口II型、投料口與進(jìn)風(fēng)井II型排風(fēng)井II型、污水出廊節(jié)點(diǎn)，K5+685.7～K6+975.0段為Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)斷面，包含分支口Ⅲ型、投料口與進(jìn)風(fēng)井Ⅲ型、排風(fēng)井Ⅲ型、熱力艙檢修車掉頭節(jié)點(diǎn)、端頭井等多種節(jié)點(diǎn)。綜合管廊基坑深度為8m～11m，根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB 50497-2009）和設(shè)計(jì)圖紙等文件，基坑安全等級(jí)為II級(jí)，施工按照安全等級(jí)II級(jí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

二、施工監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

（一）監(jiān)測(cè)目的

基坑開挖過(guò)程中，產(chǎn)生大面積的臨空面，使得圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁體在背土側(cè)水土壓力的作用下必然要向臨空面移動(dòng)（基坑內(nèi)側(cè)）。同時(shí)，受土體卸載、樁側(cè)摩擦力變化等因素影響，圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁也易發(fā)生豎向變形。圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂部位置水平移位及沉降作為導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形出現(xiàn)的主要因素，更是重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的環(huán)節(jié)。

（二）測(cè)點(diǎn)埋設(shè)及要求

針對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂端出現(xiàn)水平位移現(xiàn)象之后，需要對(duì)其位移情況進(jìn)行測(cè)量，采用層次布網(wǎng)方式，根據(jù)控制點(diǎn)形成控制網(wǎng)，通過(guò)把觀測(cè)點(diǎn)和所測(cè)量控制點(diǎn)結(jié)合之后形成擴(kuò)展網(wǎng)。對(duì)于觀測(cè)精度要求較高的截段，控制點(diǎn)宜采用有強(qiáng)制對(duì)中裝置的觀測(cè)墩，其對(duì)中誤差不應(yīng)超過(guò)0.1mm。從控制點(diǎn)角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)該具備便于保存和加密等特點(diǎn)，相鄰點(diǎn)之間能夠充分連接，并具有良好的通視效果，不會(huì)受到折光等因素影響。在進(jìn)行布網(wǎng)過(guò)程中，嚴(yán)格按照相關(guān)工程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并結(jié)合工程需求，根據(jù)各個(gè)截?cái)嗲闆r，適當(dāng)?shù)胤植技用軐?dǎo)線點(diǎn)，做好對(duì)應(yīng)的核查工作。

1.基準(zhǔn)點(diǎn)布置

首先，基準(zhǔn)點(diǎn)是作為監(jiān)測(cè)工作順利開展的基礎(chǔ)，需要設(shè)定在施工基坑挖設(shè)深度3倍左右的平穩(wěn)地帶。其次，基準(zhǔn)點(diǎn)分布需要滿足精準(zhǔn)及合理要求，能夠?qū)こ谈鱾€(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。最后，各個(gè)獨(dú)立測(cè)區(qū)基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量不得低于3個(gè)，從而確保滿足監(jiān)測(cè)要求。

2.水平位移與沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

在進(jìn)行水平位移與沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置過(guò)程中，應(yīng)該設(shè)定在基坑圈梁或者圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁較為固定的地方，保證設(shè)定的便利性，不會(huì)造成損壞。同時(shí)，具體展現(xiàn)出基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂部水平位移情況，在施工過(guò)程中需要結(jié)合實(shí)際情況加以調(diào)整。通常情況下，監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要采用埋設(shè)預(yù)埋預(yù)制件方式，預(yù)制件制作要求在于選擇鋼質(zhì)材料，長(zhǎng)度為35cm左右，直徑為20mm左右，預(yù)埋件頂部可制作成棱鏡連接桿形式便于插入棱鏡，同時(shí)也可作為沉降測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)。

3.監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)

在進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照施工方案要求進(jìn)行設(shè)定，之后在該位置鉆孔處理，鉆孔深度應(yīng)該控制在23cm左右，在孔內(nèi)部埋設(shè)鋼制預(yù)制件以后，進(jìn)行混凝土澆筑，提升預(yù)制件固定性，并建立混凝土保護(hù)墩。水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)示意圖見圖1：

圖1 水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)示意圖

（三）水平位移量測(cè)

在進(jìn)行圍護(hù)樁頂端水平位移情況進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，可以采用極坐標(biāo)法、小角法等方式。監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平位移觀測(cè)一般是結(jié)合工程實(shí)際情況，應(yīng)用1秒級(jí)全站儀借助極坐標(biāo)法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在完成水平位移監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)選擇工作之后，應(yīng)該設(shè)定全站儀，精準(zhǔn)校對(duì)，后視其他水平位移監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)，測(cè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)和檢測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的間距，核算出各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)。通過(guò)數(shù)值對(duì)比，明確監(jiān)測(cè)點(diǎn)向基坑內(nèi)測(cè)變形情況。

（四）沉降量測(cè)

在進(jìn)行城市地下綜合管廊施工過(guò)程中，為了防止出現(xiàn)地下沉降現(xiàn)象，需要做好沉降量測(cè)量工作，也就是對(duì)地下工程拱頂圍巖沉降絕對(duì)值的測(cè)量。它是控制圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和保證安全施工的重要指標(biāo)，在淺埋隧道和水平或近水平巖層巷道中顯得尤為重要。在沉降量測(cè)量過(guò)程中，一般采用在隧道頂部懸吊鋼尺，用精密水準(zhǔn)儀以水平測(cè)量的方式進(jìn)行測(cè)量，也可用收斂計(jì)量測(cè)方法近似測(cè)量。

（五）樁體測(cè)斜埋設(shè)及量測(cè)

1.捆綁埋設(shè)

采用直接捆綁等方式把測(cè)斜管安裝在圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁鋼筋籠中，在鋼筋籠中注入適量的混凝土。測(cè)斜管和支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼筋籠采用綁扎埋設(shè)方式，綁扎之間距離不得超過(guò)1m，測(cè)斜管和鋼筋籠平穩(wěn)固定，從而避免在混凝土澆筑過(guò)程中，發(fā)生測(cè)斜管和鋼筋籠脫落現(xiàn)象。在進(jìn)行樁體測(cè)斜埋設(shè)測(cè)量過(guò)程中，需要保證管底與鋼筋籠底部持平或略低于鋼筋籠底部，頂部達(dá)到地面，并且測(cè)斜管與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的鋼筋籠綁扎埋設(shè)，綁扎間距不宜大于1.5m。

2.鉆孔埋設(shè)

在進(jìn)行鉆孔埋設(shè)過(guò)程中，需要在圍護(hù)樁上鉆孔，鉆孔直徑應(yīng)該超出測(cè)斜管直徑，通常測(cè)斜管直徑是Φ76，鉆孔內(nèi)部直徑應(yīng)該是Φ110，鉆孔深度通常需要超過(guò)結(jié)構(gòu)體5m最合宜，硬質(zhì)基底取最小值，軟質(zhì)地基取最大值。

3.測(cè)斜量測(cè)

在施工過(guò)程中，通過(guò)精密測(cè)斜儀多次量測(cè)并記錄每0.5m樁體的位移變化。然后經(jīng)過(guò)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理比對(duì)，實(shí)時(shí)掌握深基坑的動(dòng)態(tài)。

（六）周邊地表沉降

地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)標(biāo)志通常應(yīng)用窖井測(cè)點(diǎn)方式，采用人工挖設(shè)或者鉆孔加以埋設(shè)，需要穿過(guò)路面結(jié)構(gòu)層。測(cè)點(diǎn)安裝保護(hù)裝置，孔徑不可低于120mm。道路以及地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)需要保持平衡，避免因?yàn)楦叩筒黄蕉o車輛帶來(lái)影響，做好標(biāo)識(shí)，便于保存。

地表沉降監(jiān)測(cè)端面測(cè)點(diǎn)需要根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行測(cè)定，并參考工程實(shí)際狀況，在施工影響范疇內(nèi)的地表中進(jìn)行布置，一般在每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面上布設(shè)4個(gè)測(cè)點(diǎn)，基坑單側(cè)布設(shè)2個(gè)測(cè)點(diǎn)，基坑周邊地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖見圖2：

圖2 基坑周邊地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖（單位：mm)

在進(jìn)行地表沉降監(jiān)測(cè)過(guò)程中，觀測(cè)主要應(yīng)用閉合水準(zhǔn)路線方式進(jìn)行單程觀測(cè)，并應(yīng)用附合水準(zhǔn)路線方式實(shí)現(xiàn)往返觀測(cè)，取兩次觀測(cè)的平均值。首先，利用水準(zhǔn)儀或者水準(zhǔn)尺等設(shè)備，在工程項(xiàng)目施工之前及結(jié)束以后進(jìn)行監(jiān)測(cè)，項(xiàng)目施工過(guò)程中也要做好定期核查工作，保證設(shè)備處于理想的運(yùn)行狀態(tài)。其次，觀測(cè)過(guò)程中應(yīng)該做到三固定，也就是人員固定、設(shè)備固定及測(cè)站固定。此外，在進(jìn)行觀測(cè)之前，需要對(duì)水準(zhǔn)儀各項(xiàng)控制參數(shù)進(jìn)行核查，保證滿足觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。在無(wú)氣浪的情況下，開展觀測(cè)工作。在完成閉合或者附合路線測(cè)量工作的情況下，需要注重閉合或者附合差，確保滿足施工標(biāo)準(zhǔn)之后完成測(cè)量，反之需要找出偏差因素重新檢測(cè)。

（七）建（構(gòu)）筑物沉降

在進(jìn)行城市地下綜合管廊施工過(guò)程中，如果操作不當(dāng)，將會(huì)引發(fā)周圍建筑沉降或者傾斜現(xiàn)象。要想對(duì)工程施工造成的周圍建筑沉降及傾斜狀況全面掌握，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)建筑安全性及采用保護(hù)設(shè)施安全性進(jìn)行評(píng)估。建筑沉降觀測(cè)往往和地表沉降水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)一同應(yīng)用，把建筑物沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)融合其中，形成閉合線路或者附合線路。建筑物沉降基準(zhǔn)點(diǎn)及工作基點(diǎn)都可以和地表沉降水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)及工作基點(diǎn)一同應(yīng)用，分布標(biāo)準(zhǔn)需要根據(jù)地表沉降觀測(cè)要求進(jìn)行。在進(jìn)行建筑物沉降觀測(cè)過(guò)程中，可以應(yīng)用幾何水準(zhǔn)測(cè)量方式，在精密水準(zhǔn)儀的作用下進(jìn)行觀測(cè)。

（八）支撐內(nèi)力

支撐內(nèi)力測(cè)點(diǎn)部分往往受到平面、立面及端面等因素影響。其中，平面也就是相同標(biāo)高、相同道支撐內(nèi)量測(cè)桿件的選擇，在原則上需要根據(jù)支護(hù)施工方案核算出各個(gè)支撐內(nèi)力結(jié)果，選擇內(nèi)力比較高的桿件，并做好追蹤監(jiān)測(cè)工作。在缺少相關(guān)數(shù)據(jù)的情況下，可以選擇平面凈跨比較高的支撐桿件當(dāng)作觀測(cè)點(diǎn)。立面主要指不同標(biāo)高處支撐測(cè)量方式。因?yàn)榛油谠O(shè)情況和各道支撐軸力存在差異，所以需要對(duì)相同斷面上的支撐進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在各個(gè)支撐上測(cè)點(diǎn)分布在相同平面情況下，則由支撐內(nèi)力隨著時(shí)間的改變利用時(shí)態(tài)曲線圖評(píng)估各個(gè)支撐受力情況，掌握水平支撐受力規(guī)律，加以科學(xué)引導(dǎo)，保證后續(xù)施工工作順利開展。在支撐內(nèi)力觀測(cè)時(shí)，可以借助各種規(guī)格的軸力計(jì)，應(yīng)用頻率讀數(shù)儀進(jìn)行讀數(shù)，并記錄溫度。