施工监测方案.docx
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施工监测方案
1、编制依据及监测目的
1.1编制依据
⑴成都地铁4号线一期工程施工图（双林路站附属结构）设计图纸；
⑵双林路站附属结构施工现场、管线等实际调查情况；
⑶现行地铁设计和施工的相关规范、规程及验收标准；
①《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008；
②《城市测量规范》CJJ8-99；
③《新建铁路工程测量规范》TB10101-99；
④《工程测量规范》GB50026-2007；
⑤《建筑变形测量规程》JGJ8-2007；
⑥《国家一、二等水准测量规范》GB12897-2006；
⑦国家其他测量规范、强制性标准；
⑷我单位现有技术水平、施工管理水平、机械配备能力等。
⑸相关地质水文详勘资料。
1.2监测目的
基坑开挖过程中，必须保证支护结构的稳定性，以确保基坑施工安全，从而不危及基坑周边既有建筑物和构筑物、地下管线等。
为此施工过程中必须采取相应的监控保护措施，监测的目的主要是：
⑴了解围护结构的受力﹑变形及坑周土体的沉降情况，对围护结构的稳定性进行评价；
⑵对基坑周边地下水位、地下管线和建筑物的沉降﹑变位等进行监控，了解基坑施工对周边环境的影响情况；
⑶通过获得的围护结构及周围环境在施工中的综合信息，进行施工的日常管理，对设计和施工方案的合理性进行评价，为优化和合理组织施工提供可靠信息，并指导后续施工。
⑷与业主第三方监测数据相互印证，保证施工监测数据的可靠性。
2、工程概况
2.1工程概述
双林路站附属结构分为；1号出入口、1号风道、2号风道、3号出入口、4号出入口、紧急疏散出入口。
1号出入口及1号风道采用放坡开挖，其余附属基坑围护结构采用“围护桩+钢管撑”支护方式。
围护桩采用Φ1000钻孔灌注桩的支护形式。
桩身箍筋间距150mm，支撑点加密区间距100mm，钻孔灌注桩桩中心间距2.0m。
对于出入口出地面段基坑深度小于3m时，基坑支护采用放坡网喷的支护形式。
表2-1附属结构概况如下表
序号
项目
基坑长度（m）
基坑宽度（m）
开挖深度（m）
土方量
（m³）
1
1号出入口及1号风道
85.2
7.0
10
6015
2
2号风道
40.7
16.5
10.3
7640
3
3号出入口
60.2
7.0
9.55
5317
4
4号出入口
103
7.0
10.6
7904
5
紧急疏散出入口
23.2
2.5
10.1
310
合计
2.3基坑周边环境
双林路站周边建筑物均已拆迁，施工条件较好，周边建筑物主要为基坑西侧双桥子立交桥。
施工期间管线均已采取断管处理，附属结构施工结束后原样恢复。
2.4监测内容
为了及时收集、反馈和分析周围环境及围护结构在施工中的变形信息，实现信息化施工，确保施工安全。
根据施工现场环境条件、基坑开挖深度确定本工程安全等级为一级，因此本工程设置以下几方面监测内容：
⑴基坑内外检查；
⑵基坑周围地表沉降；
⑶桩顶、坡顶水平位移；
⑷钢管支撑轴力；
⑸桩体变形。
2.5监测点位（孔）布设概况
各监测点布设概括如下：
⑴基坑外地表沉降监测点
1号风亭及出入口在基坑外布置沉降点18点，编号见附图；
2号风亭在基坑外布置沉降点21点，编号D01～07-0，1，2；
3号出入口在基坑外布置沉降点18点，编号D01～06-0，1，2；
4号出入口在基坑外布置沉降点33点，编号D01～11-0，1，2；
紧急出入口在基坑外布置沉降点12点，编号D01～04-0，1，2；
⑵桩顶水平位移
1号出入口在边坡四周布设5个位移监测点，编号为S1～S5。
2号风亭在桩顶部的冠梁上布设7个位移监测点，编号为S1～S7。
3号出入口在桩顶部的冠梁上布设9个位移监测点，编号为S1～S9。
4号出入口在桩顶部的冠梁上布设12个位移监测点，编号为S1～S12。
紧急出入口在桩顶部的冠梁上布设4个位移监测点，编号为S1～S4。
⑶支撑内力监测点
2号风亭在基坑围护支撑布设3组支撑轴力监测点，每组设2个监测点，每断面的钢支撑分别1个监测点，,编号Z1～Z6。
3号出入口在基坑围护支撑布设3组支撑轴力监测点，每组设2个监测点，每断面的钢支撑分别1个监测点，,编号Z1～Z6。
4号出入口在基坑围护支撑布设6组支撑轴力监测点，每组设2个监测点，每断面的钢支撑分别1个监测点，,编号Z1～Z12。
紧急出入口在基坑围护支撑布设1组支撑轴力监测点，每组设2个监测点，每断面的钢支撑分别1个监测点，,编号Z1～Z2。
⑷桩体变形监测
2号风亭在在冠梁上布设1个监测测斜孔，编号为B1，3号出入口在在冠梁上布设4个监测测斜孔，编号为B2～B4。
3、监测点的埋设及监测实施方法
3.1地表沉降监测
3.1.1基准点的选择
地面沉降一般在基坑周边布置，间距为15～20m。
3.1.2监测点的埋设
⑴地表沉降监测
测点布置位置以相关规范和设计要求为依据，并根据现场条件进行调整，以最能反映实际问题的特征部位为原则进行布置。
为了使监测点能够真实反映地面的沉降关系，监测点必须深入到土体中。
监测点埋设时在地面钻挖一个直径12cm左右，深1m的柱状孔（超出硬化层），在孔中灌入细沙插入钢筋。
每个点位埋设一根大约1m长的光圆钢筋，顶部略微底于地面，示意图如图3-1所示。
图3-1地表沉降测点结构图
3.1.3监测方法
水准控制点采用闭合水准路线或附合水准路线进行往返测，取两次观测高差中数进行平差。
各站观测的测站观测顺序：
往测奇数站：
后、前、前、后
往测偶数站：
前、后、后、前
水准控制网主要技术指标见表3-2。
表3-2水准控制网主要技术指标
序号
项目
限差
1
相邻基准点高差中误差（mm）
±0.5
2
每站高差中误差（mm）
±0.15
3
往返较差、附合或环线闭合差（mm）
根据水准控制线路测出的各控制点高程数据，采用闭合线路或附合线路观测周围的管线沉降点，也可采用支点观测，但支点站数不得超过2站，且支点观测必须进行往返观测。
作业过程中严格遵守规范。
每次观测由固定测量人员、固定仪器按相同的观测路线进行，观测记录至0.01毫米，计算及结果至0.1毫米。
观测点的精度应满足表3-3要求。
表3-3观测点精度要求表
序号
项目
限差
1
高程中误差
±1.0毫米
2
相邻点高差中误差（mm）
±0.5毫米
3
往返较差及附合或环线闭合差
毫米（n为测站数）
数据记录及平差处理：
采用电子水准仪自带的存储卡进行观测数据的记录,既可提高工效又能防止计算出错。
所有观测数据，都按规范规定要求的各项限差进行控制。
内业中，利用合格的外业观测数据，用软件进行平差处理。
计算各点的高程及沉降量、累积沉降量。
3.2支撑轴力监测
3.2.1埋设
钢管支撑：
钢管支撑轴力监测采用反力计。
在钢管支撑成型制作的同时在支撑活动端头安置一个反力计，同时将反力计上的电线引至合适位置以便今后测试时使用。
3.2.2测量仪器
HY-DSY-406-A振弦式多功能读数仪，主要工作性能指标±0.05Hz。
3.2.3测量方法及计算
直接将测试元件与HY-DSY-406-A振弦式多功能读数仪连接，测读读数仪显示的数值（频率模数、温度），通过公式换算，计算出支撑所受轴力值（kN）。
计算公式如下：
钢支撑：
F=K×（f02-fi2）
式中：
F—支撑轴力（kN）
K—反力计标定系数（kN／Hz2）
fi—观测频率值（Hz）
f0—初始频率值（Hz）
3.3桩顶水平位移收敛监测
监测点采用在出入口基坑一面埋设自动化测距仪，然后在基坑对面埋设反射片。
桩顶水平距离收敛量测点见图3-4所示。
图3-4桩顶水平距离收敛量测点
3.3.1测量仪器
徕卡激光测距仪，主要工作性能指标：
0.5mm。
3.3.2测量方法
将埋设好的自动测距系统打开，调整其激光照射点至对面反射片中央。
然后通过设置在自动测距系统里面的程序，自动测距系统将每隔固定时间自动测量其至对面反射片的距离。
通过其自带的无线传输系统，和地址区分编码，将每个自动测距系统所测得的距离发送到接收数据的电脑上，得到量测结果。
3.4桩体变形监测
3.4.1埋设
在桩施工时，将外径60mm、内径48mm的PVC测斜管绑扎在设计位置的钢筋骨架迎土面一侧，顶底密封，接头处用套管衔接并用自攻螺丝拧紧，同时用胶布封闭，随钢筋骨架下在人工挖孔桩内。
测斜管长度底部略短于钢筋骨架长度5cm,顶部高出地面约10～50cm。
测斜管内的十字导槽必须有一组垂直于基坑边线。
必须将测斜管固定在钢筋笼主筋上，吊装过程中避免过度弯折，在混凝土浇筑过程中如发现测斜管弯折，立即更换。
桩体变形量测点位图见3-5。
图3-13桩体变形量测
3.4.2测量仪器
国产CX-03E精密数字测斜仪，主要工作性能指标±2mm/15m。
3.4.3测量方法及计算
先以测斜孔底为起测基准，以0.5m点距由下向上进行测试，到顶后探头旋转180°再次以0.5m点距由下向上进行测试（正反方向测试可消除仪器本身存在的系统误差），每次测试均用全站仪测量测斜管口的偏移量，利用全站仪测得的孔口位移进行测斜成果的修正，经计算处理产生数据报表及测斜曲线。
施工过程中的日常监测值与初始值的差为其累计水平位移量，本次值与前次值的差值为本次位移量。
测斜仪水平位移计算公式如下：
式中：
ΔXi—为i深度的累计位移（计算结果精确至0.01mm）
Xi—为i深度的本次位移（mm）
Xi0——为i深度的初始位移（mm）
Aj—为仪器在0°方向的读数
Bj—为仪器在180°方向的读数
C—为探头的标定系数，0.5m点距情况下C=0.01
L—为探头的长度（mm）
αj—为倾角
3.5基坑状态观察
在围护结构和基坑施工期间，每天均有专人进行巡视检查。
基坑工程巡查检查应包括以下内容：
⑴支护结构
①支护结构成型质量
②冠梁、支撑、围檩有无裂缝出现；
③支撑、立柱有无较大变形
④墙后土体有无沉陷、裂缝及滑移;
⑤基坑有无土、流砂、管涌。
⑵基坑周边环境
①地面有无裂缝
②有无影响观测工作的障碍物；
③监测元件的完好及保护情况
根据当地经验确定的其他巡视内容。
巡视检查的检查方法以目测为主，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影的设备进行。
4、技术措施及变形控制值
4.1技术措施
⑴为了确保各项监测项目的精度，投产的仪器必须按规定内容检查标定其主要技术指标，仪器检查合格后方能使用，并做记录归档。
遇特殊情况（如受震、受损）随时检查、标定。
不合格仪器坚决不能投产使用。
⑵尽量做到测量定人，定仪器；观测数据不得随意涂改，测量数据有疑问时，应做到反复观测寻找问题原因。
⑶各监测项目变形量或测量值接近或到达报警值时，应及时发出预警报告或报警，并提请业主及有关单位注意。
4.2变形控制值
在实际监测中，如发现本基准不适用于监测结果时，需根据实际情况进行调整。
在信息化施工中，监测后应及时对各种监测数据进行整理分析，判断其稳定性，并及时反馈到施工中去指导施工。
根据以往经验以三级管理制度作为监测管理方式，根据设计及相关要求，监测管理见表4-1监测管理表。
表4-1监测管理表
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅲ
U0＜Ut/3
可正常施工
Ⅱ
Ut/3≤U0≤0.8Ut
应注意，并加强监测
Ⅰ
U0＞0.8Ut
报警、应采取加强支护等措施
表中：
U0——实测位移值
Ut——控制值
Ut的取值，也就是监测控制标准。
根据招、投标文件、相关设计图纸、有关规范和类似工程经验确定本标段基坑工程监测各项目的控制值。
双林路站附属结构基坑平均深度约为10m左右,监测控制见表4-2监测控制标准表。
表4-2监测控制标准表
序号
监测
项目
位置或监测对象
测试
元件
测点布置
监测
频率
报警值（mm）
绝对值
相对基坑深度
水平速率
（mm/d）
1
基坑内外观察
基坑外地面、建筑物、地层土质描述，围护桩、钢支撑
目测
含周围地面裂隙、塌陷、渗漏水、超载等
随时进行
地表裂隙累计值10mm
持续发展
2
桩顶水平位移
围护桩上端部
全站仪
基坑周边中剖、阳角部，且间距10～15m，测点数不少于3个
1～2次/天
25mm
0.2%
2～3
3
桩体变形
围护桩内
测斜管、测斜仪
孔间距15～20m，测点间距0.5m
1～2次/天
_
___
___
4
支撑轴力
支撑端部
轴力计或应变计
轴力较大处布置，共约50点
1～2次/天
60%f2
___
___
5
地面沉降
基坑周围地面
水准仪
长、短边中点，间距为30m，每个监测点当大于5个
1～2次/天
25
___
2～3
注：
表中H为基坑开挖深度，f1代表荷载设计值，f2代表构件承载能力设计值。
5、监测管理机构及施工组织
5.1监测管理机构
成立监测管理机构小组，全面对项目监测项目进行负责，项目监测管理机构图见图5-1，监测组织机构图见图5-2。
图5-1项目监测管理机构图
图5-2监测组织机构图
5.2技术准备
⑴在人员进场并且组建了现场管理机构后须进行监测方案的交底，组织监测人员熟悉监测方案，工程设计监测内容及监测的精度要求及注意事项，明确个人的分工职责，检查各自应有的资料、记录表格是否齐全；
⑵基础资料调查分析，收集监测工程项目的相关资料，包括监测地区的气温、施工现场地形、工程地质和水文地质、地下障碍物状况、周围建筑物的形状、临近地下工程的状况、地下管线的布设等；
⑶编制进度计划
根据工程施工进度计划编制施工监测组织和作业循环图表，在各种仪器仪表设备安装埋设的基础上进行编制。
监测工程项目程序要符合工程总进度计划和施工进度要求，要有与其协调平衡的措施，避免干扰、冲突，确保初期监测和工程施工监测取得准确的初始状态值和时间与空间上连续的全过程的资料；
⑷认真研究监测项目设计布置和技术要求，保证监测工程项目施工严格遵循有关规程、规范，达到监测标准和要求。
5.3设备及物质控制
根据本项目中各工程的特殊要求，购置必要的仪器设备，了解、熟悉新购仪器、仪表的使用方法。
对原有设备进行保养、检验和维修；
根据监测方案中所提供的仪器、仪表、传感器、辅助材料等的规格和数量，编制各种设备、物资需求量计划，签订设备、物资供应和租赁合同，保证按时供应；
确定设备及物资进场时间及使用计划，将进场材料设备报验检查收集产品合格证书等，保证设备材料的稳定性和有效性；
保证100％测量和监测设备在校准、鉴定的有效期内运行；
注意仪器设备的日常维护保养；
按规定的频率和方法进行仪器的常规检测；
各监测项目要按人员固定、仪器固定、方法固定、监测时间段固定的原则作业，以保证数据的可靠性和精确性；
在正式埋设安装仪器设备前要对仪器设备进行检查完好性，试装确认工作正常才可进行埋设安装，试装过程应有资料记录。
安装埋设仪器时要进行照相记录和保存文本资料。
5.4监测数据的采集、整理
现场记录使用统一制定的标准格式，内容应填写齐全，字迹清楚，不得涂改、擦改和转抄。
凡划改的数字和超限划去的成果，均应本人签名并注明原因和重测结果所在的页数，保留原始资料，并按要求进行签字、计算、复核。
需现场计算的检核数据要当场完成，避免返测而耽误工期。
现场记录采用电子记录手簿，观测各项限差都已经设定，可避免人为计算错误。
根据不同原理的仪器和不同的采集方法，采取相应的检查和鉴定手段，包括严格遵守操作规程、定期检查维护监测系统，加强上岗人员的培训工作等内容。
误差产生的原因及检验方法：
误差产生主要有系统误差、过失误差、偶然误差等，对量测产生的各种误差采用对比检验、统计检验等方法进行检验。
监测结果的分析、处理：
对监测数据及时进行处理和反馈，预测围岩、结构和支护状态的稳定性，把握施工对临近建（构）筑物的影响，提出施工参数的调整意见，确保工程的顺利施工。
监测工作应分阶段、分工序对量测结果进行总结和分析。
5.5监测质量控制措施
⑴管理控制
监测工程项目，从设计到实施运行应有明确的质量标准和要求，以保证监测工程项目在设计基准期内具有规定的可靠度。
⑵质量控制的环节
质量控制的主要环节应包括下列内容：
①收集各类反映质量的信息和检测数据，制定监测的每项工作和设备的质量标准及控制方法的规定；
②对监测工作实施的每一个环节进行质量检测；
③对仪器设备定期检验和标定；
④根据观测值分析判断反馈监测工作和仪器状态；
⑤根据质量标准做出评价和处理意见。
⑶质量控制的保证
监测工程质量控制应通过建立明确的责任制和检查、校核制度予以保证。
⑷监测工程质量控制的步骤和方法
①初期控制
在设计阶段通过必要的勘测、试验和研究得出参数，用于确定仪器布设位置、深度和数量。
工程开始前还必须进行各种试验，确定合理的标准和仪器安装工艺参数，以确保能够满足设计和规范要求。
②施工控制
在仪器安装埋设的全过程中，必须对仪器传感元件、材料、设备工艺等进行连续性的检验，以保证它们的质量的稳定性，这个阶段要做好安装记录。
a仪器的种类型号和说明；
b仪器的位置、坐标和高程；
c仪器安装的日期和时间；
d气候、温度、雨和风的情况；
e安装周期施工状况；
f钻孔（挖槽）时的记录，岩芯、地下水观测和任何例外观测的描述；
g安装过程中的记录、方法、材料和任何例外观察；
h按比例绘制平面和剖面图表示仪器埋设所在结构、仪器位置、电缆的准确位置、电缆所有接头的单位和仪器所用的材料；
i安装时的彩色照片，包括仪器，埋设前的特写镜头；
j安装期间的调试及其测试数据；
k测取初始读数。
5.6监测控制
监测控制，包括工程施工期的数据采集、记录、数据处理及反馈、仪器维护与标定。
这个阶段，首先根据规定的读数频率，满足系统性和时间上的连续性要求，以仪器的精度和准确度为标准检测或判定数据的偏差是否正常。
定期进行现场标定，以检查仪器工作状况，及时维修和校正。
监测数据的采集与监测方法
⑴传感器监测的测试方法应详细阅读相关规程及规范，以及仪器设备的使用说明书；
⑵测量监测项目的点位具体坐标
5.7组织控制
⑴作业人员严格遵守我公司IS09001管理体系及监测程序文件，实行公司总部、项目部、作业班组逐级管理；
⑵做好员工的质量教育和技术培训工作，增强员工的质量意识，提高服务质量。
在实施该项目的过程中，严格按照我公司的GB／T19001—2000---IS090001：
2000标准编制的质量体系文件，做好各项工作的质量记录；
⑶重点抓好监测的事前指导、中间检查、成果验收三个环节管理；开好实测前技术交底会，要求本工程全体生产及管理人员严格履行岗位职责，保质保量保安全完成任务；
⑷专业技术总负责及质量管理人员深入生产现场对生产过程实行跟踪管理和现场检查监督，对监测中出现的问题和潜在问题制定纠正和预防措施；
⑸树立规范意识，测量工作要规范化，标准化。
根据具体测量项目编写监测技术要求和实施细则，以此作为现场作业的依据；
⑹保证人员设备，给此项目委派技术水平高、测量经验丰富的技术人员主持此项工程，使用高精度的先进测量设备，保证所有监测项目按规定指标完成；
⑺投入本项目的所有仪器设备必须定期进行精度鉴定，符合要求方可投入使用，确保测量数据的准确性与真实性；
⑻制定完整可行的监测管理流程，明确质量责任，保证工序产品质量，从接受任务、现场踏勘到外业施测，以及内业计算、复核、审核层层把关；
⑼强化作业现场管理，在关键工序、重点工序设置必要的质量控制点，实施现场检查，作业时严格执行操作规程；
⑽严格过程检查和最终检查，对检查中不合格者坚持重测，并及时对质量进行跟踪，做出质量记录；
⑾对监测工程进行分析讨论，找出其特性，抓住重点，有针对性地制定切实可行的实施方案和作业细则，报业主审批后作业；
⑿在监理工程师的监督下进行工作，满足业主在监测方面的要求。
5.8信息化监测流程
为达到预定的监测目的，要进行科学合理的组织安排，监测必需严格按下图5-3监测流程图进行：
.
图5-3监测流程图
5.9监测资料的分析、处理及资料报送
监测数据（日报、周报、月报等）应及时报送给业主、监理、设计等单位，并对监测情况进行分析。
⑴监测测量结果在测量工作结束后2小时内提供，出现险情时，及时提供监测数据。
⑵监测资料每日以报表形式提交，报表要对应工况，工况要以图表反映，说明施工时间及相应施工参数。
这样有利于对监测报表进行综合分析，提高报表的实用性和可靠性。
⑶每一施工阶段结束后一周内提交有数据、有分析、有结论（沉降变化曲线）的阶段小结；
⑷全部工程结束后一个月，提交监测总结报告。
6、紧急预案
⑴保证项目部人员24小时驻守现场，并经常巡视、保护监测点（孔），以保证监测点（孔）的正常使用并能及时发现监测点（孔）的异常损坏并及时恢复被损坏之监测点（孔）。
⑵对以电脑处理的监测资料做合理的备份保护，以避免由于电脑故障而对监测工作造成的影响。
⑶对日常使用的监测仪器应定期或不定期进行校核，确保采集的数据真实、可靠，同时应足够的备用监测仪器，当现场仪器出现故障或损坏时能及时调换，保证监测工作的正常进行。
⑷雨季是明挖基坑施工的不利情况，也给监测工作带来一定的困难。
因此雨季在保证正常的监测频率的情况下，应加强一些受雨季影响较大项目的监测频率，如测斜、支撑轴力等，同时，应根据监测结果，加强一些不利区域的监测，以保证整个基坑工程始终处于监控状态。
⑸当监测数据出现异常时，应首先及时向监理及施工单位进行预通报，同时对异常数据进行复测，复测确认后向监理及施工单位进行正式通报，并主动调整监测频率，保证监测数据处于受控状态。
7、监测人员和仪器设备表
本项目拟参与的测量人员如表7-1所示。
表7-1监测人员表
姓名
资质
执证情况
到位情况
备注
测量工程师
有
已到位
高级测工
有
已到位
助理工程师
有
已到位
测量工
有
已到位
助理工程师
有
已到位
本项目拟投入使用仪器如表7-2所示（具体依据进度情况调配）。
表7-2监测仪器表
仪器名称
产地
数量
精度
数字水准仪
日本
1台
±1mm/km
铟钢水准标尺
河北珠峰
2把
±0.03mm
徕卡TS02全站仪
瑞士
1台
±
cx-1测斜仪
国产
1台
±0.02mm
ZXY-1型频率计
1台
±0.1Hz
升级会员 