劉文勝 梁文新 鄧 浩
中建五局土木工程有限公司
降橋站所處地質(zhì)及環(huán)境十分復(fù)雜,工程施工難度大。在工程施工期間須對車站的基坑圍護結(jié)構(gòu)、周邊雨(污)水管、給水管、燃氣管等地下管線、建(構(gòu))筑物、道路路面等變形進行監(jiān)控量測,及時準確地反映出它們的實時變形狀況,實現(xiàn)監(jiān)測信息指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)施工,將監(jiān)控量測數(shù)據(jù)作為判定基坑工程施工自身安全和周邊環(huán)境安全的重要依據(jù)。
降橋站是南寧市軌道交通5號線一期工程第16個站為地下3層框架車站,車站總長度為156.2m,呈東西走向。附屬工程圍護結(jié)構(gòu)為灌注樁+鋼支撐或混凝土內(nèi)支撐,采用明挖法施工基坑。該車站南側(cè)附屬工程為1號風(fēng)亭和B號出入口,1號風(fēng)亭為地下一層箱型框架結(jié)構(gòu)處于雜填土層和泥巖層上;B號出入口為地下一層箱型框架結(jié)構(gòu)處于泥巖層上。
附屬1 號風(fēng)亭基坑深度為8.5m~12.5m,其自身風(fēng)險等級為二級,次要影響區(qū)域存在一般地下管線和一般建(構(gòu))筑物,周邊環(huán)境等級為二級,綜合判定基坑監(jiān)測等級為二級;附屬B號出入口基坑深度為13.5m,其自身風(fēng)險等級為二級,主要影響區(qū)域存在建設(shè)年代較長、基礎(chǔ)較淺的4層學(xué)校宿舍樓,周邊環(huán)境等級為一級,綜合判定基坑監(jiān)測等級為一級。車站南側(cè)附屬工程基坑監(jiān)測等級綜合為一級。
基坑施工監(jiān)測內(nèi)容包括:日常巡視、周邊地下管線沉降變形監(jiān)測、基坑周邊地表沉降監(jiān)測、地下水位監(jiān)測、樁體深層水平位移(測斜)監(jiān)測、樁頂豎向位移、圍護樁頂水平位移監(jiān)測、支撐軸力監(jiān)測、臨時立柱位移、周邊建(構(gòu))筑物變形(沉降、傾斜、裂縫)及土體深層水平位移。
(1)附屬1號風(fēng)亭基坑監(jiān)測項目和測點數(shù)量:周邊地下管線沉降數(shù)量14 點、基坑周邊地表沉降數(shù)量13 點、地下水位數(shù)量3點、樁體深層水平位移數(shù)量7點、樁頂沉降數(shù)量7點、樁頂水平位移數(shù)量7點、支撐軸力數(shù)量6點、周邊建(構(gòu))筑物沉降數(shù)量11點、周邊建(構(gòu))筑物傾斜數(shù)量1點、立柱沉降數(shù)量2點。
(2)附屬B號出入口基坑監(jiān)測項目和測點數(shù)量:周邊地下管線沉降數(shù)量16點、基坑周邊地表沉降數(shù)量22點、地下水位數(shù)量3點、樁體深層水平位移數(shù)量14點、樁頂沉降數(shù)量14點、樁頂水平位移數(shù)量14點、支撐軸力數(shù)量6點、周邊建(構(gòu))筑物沉降數(shù)量12點、周邊建(構(gòu))筑物傾斜數(shù)量7 點、土體深層水平位移數(shù)量2 點及周邊建(構(gòu))筑物裂縫監(jiān)測和臨時立柱沉降。
在平行于附屬圍護結(jié)構(gòu)方向,分別按照工程施工圖設(shè)計圖紙標注在圍護結(jié)構(gòu)邊緣布設(shè)地表沉降監(jiān)測點;按照工程施工圖設(shè)計圖紙標注布設(shè)樁頂水平位移、樁頂沉降共用監(jiān)測點;在附屬基坑邊長按工程施工圖設(shè)計圖紙標注布設(shè)樁體水平位移監(jiān)測點;混凝土支撐時采用振弦式鋼筋計焊接在混凝土支撐內(nèi)四根主筋上,鋼支撐軸力采用振弦式軸力計,將軸力計推入安裝架并擰緊螺絲固定好;采用鉆機成孔方法布設(shè)地下水位監(jiān)測點;在建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)或墻角點上鉆孔布設(shè)建(構(gòu))筑物沉降監(jiān)測點;建(構(gòu))筑物傾斜監(jiān)測點布設(shè)方法同建筑物沉降監(jiān)測點;對存在裂縫的重要建(構(gòu))筑物,在裂縫兩側(cè)劃平行線或貼金屬標志等布設(shè)裂縫監(jiān)測點;按照工程施工圖設(shè)計圖紙標注布置臨時立柱沉降監(jiān)測點;采用鉆孔方式布設(shè)土體深層水平位移監(jiān)測點。
地下管線沉降、臨時立柱沉降、地表沉降、樁頂沉降、建(構(gòu))筑物沉降均采用電子水準儀進行測量;地下水位采用鋼尺水位計進行監(jiān)測;樁體深層水平位移采用測斜儀進行監(jiān)測;樁頂水平位移根據(jù)降橋站附屬工程現(xiàn)場條件建立獨立坐標系,選擇全站儀使用坐標法進行監(jiān)測;支撐軸力采用頻率儀進行監(jiān)測;建(構(gòu))筑物傾斜采用差異沉降法進行監(jiān)測;建(構(gòu))筑物裂縫采用游標卡尺對裂縫進行監(jiān)測;土體深層水平位移方法及技術(shù)要求同樁體深層水平位移。
(1)監(jiān)測時間。自附屬1號風(fēng)亭和B號出入口基坑開挖開始監(jiān)測,持續(xù)至其主體結(jié)構(gòu)上方回填土施工完成為止。
(2)監(jiān)測頻次?;宇悇e為一級,其監(jiān)測頻次為:⑴當(dāng)開挖深度≤5m 時,監(jiān)測頻率為 1 次/2d、報警期 2 次/1d、搶險期 1 次/3小時,開挖深度5m~10m 時,監(jiān)測頻率為1 次/1d、報警期4 次/1d、搶險期1 次/2 小時,開挖深度10m~15m 時,監(jiān)測頻率為2 次/1d、報警期4~6 次/1d、搶險期1 次/1~2 小時;⑵當(dāng)?shù)装鍧仓髸r間≤7d 時,監(jiān)測頻率為2 次/1d、報警期4~6 次/1d、搶險期1 次/2~4 小時,底板澆筑后時間7d~14d 時,監(jiān)測頻率為1 次/1d、報警期2~4 次/1d、搶險期 1 次/4~6 小時,底板澆筑后時間 14d~28d 時,監(jiān)測頻率為1次/1d、報警期2~4次/1d、搶險期1次/4~6小時,底板澆筑后時間≥28d時,監(jiān)測頻率為1次/3d、報警期1次/1d、搶險期1次/4~6小時。(d為天)
4.6.1 基坑工程監(jiān)測控制值
附屬1號風(fēng)亭和B號出入口基坑工程監(jiān)測控制值:樁頂豎向位移累計值±25mm、單日變形量大于±3mm;樁頂水平位移累計值±25mm、單日變形量大于±3mm;樁體水平位移(測斜)累計值±30mm、單日變形量大于±3mm;地表沉降累計值±30mm、單日變形量大于±2mm;地下燃氣管沉降累計值±10mm、單日變形量±2mm,差異沉降0.25%管節(jié)長度,地下給水管沉降累計值±20mm、單日變形量±2mm,差異沉降0.25%管節(jié)長度;支撐軸力控制值為設(shè)計承載力的60%;地下水位變化累計值±1m、速率±0.5m 或水位觀測標高不高于81.0m;建筑物沉降累計值±10mm、單日變形量±2mm;立柱沉降累計值±20mm、單日變形量±3mm;建筑物傾斜累計值2/1000、單日變形量大于1/1000;土體深層水平位移累計值±15mm、單日變形量±3mm。(注:地表沉降、管線沉降、建筑物沉降、立柱沉降、樁頂沉降等“+”表示隆起“-”表示沉降;樁體深層水平位移和樁頂水平位移“+”表示向基坑內(nèi)位移“-”表示向基坑外位移;地下水位“+”表示水位上升“-”表示水位下降;支撐軸力“+”表示壓力“-”表示拉力。)
4.6.2 支撐軸力控制值
(1)附屬1號風(fēng)亭支撐軸力控制值:軸力編號ZCL1-1設(shè)計承載力6900kN、軸力控制值4140kN;軸力編號ZCL1-2設(shè)計承載力6900kN、軸力控制值4140kN;軸力編號ZCL1-3 設(shè)計承載力6700kN、軸力控制值4020kN;軸力編號ZCL1-4 設(shè)計承載力6700kN、軸力控制值4020kN;軸力編號ZCL1-5 設(shè)計承載力5400kN、軸力控制值3240kN。
(2)附屬B 號出入口支撐軸力控制值:軸力編號ZCL1-6 設(shè)計承載力4500kN、軸力控制值2700kN;軸力編號ZCL2-6設(shè)計承載力4125kN、軸力控制值2475kN、預(yù)加軸力500;軸力編號ZCL1-7 設(shè)計承載力7200kN、軸力控制值4320kN;軸力編號ZCL2-7 設(shè)計承載力7200kN、軸力控制值4320kN;軸力編號ZCL1-8 設(shè)計承載力4600kN、軸力控制值2760kN;軸力編號ZCL1-9 設(shè)計承載力7200kN、軸力控制值4320kN;軸力編號ZCL2-9 設(shè)計承載力7200kN、軸力控制值4320kN;軸力編號ZCL1-10 設(shè)計承載力7200kN、軸力控制值4320kN;軸力編號ZCL2-10 設(shè)計承載力4500kN、軸力控制值2700kN、預(yù)加軸力500;軸力編號ZCL1-11 設(shè)計承載力7200kN、軸力控制值4320kN。
根據(jù)工程施工圖設(shè)計中的監(jiān)控量測控制值,將施工過程中監(jiān)測點的預(yù)警狀態(tài)按嚴重程度由小到大分為三級:黃色、橙色和紅色預(yù)警。
(1)黃色預(yù)警:當(dāng)2個指標(累計值、變形量)均超過監(jiān)測控制值的70%時或其中1個指標超過監(jiān)測控制值的85%時;(2)橙色預(yù)警:當(dāng)2個指標均超過監(jiān)測控制值的85%時或其中1個指標超過監(jiān)測控制值時;(3)紅色預(yù)警:當(dāng)2個指標均超過監(jiān)測控制值或?qū)崪y變化速率出現(xiàn)急劇增長時。
每日對1號風(fēng)亭和B號出入口所有監(jiān)測項目,按監(jiān)測頻率完成實地監(jiān)測,記錄整理監(jiān)測數(shù)據(jù),及時進行分析和判定;當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達到監(jiān)測控制值70%或發(fā)生異常時,須復(fù)測和查明原因,并及時告知現(xiàn)場施工負責(zé)人,上報監(jiān)理單位、建設(shè)單位并提出監(jiān)測等級預(yù)警。
通過在附屬1 號風(fēng)亭設(shè)置一道混凝土支撐梁和B 號出入口設(shè)置二道混凝土支撐梁,其中B 號出入口第二道支撐為鋼支撐或混凝土支撐梁;本車站南側(cè)附屬工程從基坑開挖至其主體結(jié)構(gòu)上方回填土施工完畢過程中均未出現(xiàn)黃色、橙色和紅色預(yù)警;工程施工過程中附屬1號風(fēng)亭和B號出入口基坑坑壁、圍護結(jié)構(gòu)沒有出現(xiàn)傾斜、坍塌事故,周邊地下管線、地面建(構(gòu))筑物、地面道路也沒有出現(xiàn)沉降、開裂、傾斜事故。
“施工要安全、安全保施工”已成為當(dāng)今社會工程建設(shè)期間的紅色底線。既要按質(zhì)按量地完成工程施工任務(wù),又要確保工程施工自身安全及人民生命安全。隨著新監(jiān)測設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用,監(jiān)控量測技術(shù)正朝系統(tǒng)化、自動化、遠程化方向發(fā)展。在今后的工程建設(shè)中,我們需要不斷地學(xué)習(xí)和掌握新監(jiān)控量測技術(shù)、總結(jié)施工經(jīng)驗,為今后工程施工積累了寶貴的科學(xué)數(shù)據(jù)。