桥梁工程第三方监测实施方案.docx
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桥梁工程第三方监测实施方案.docx
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桥梁工程第三方监测实施方案
1概述1
1.1工程概况1
1.2工程地质与水文地质概况1
1.3结构设计及施工工法1
2监测目的1
3第三方监测依据3
4监测布点3
4.1监测项目3
4.2监测布点4
4.3现场监测频率、周期及控制标准5
5现场监测6
5.1监测点埋设6
5.2施工前的初始数据采集8
5.3施工过程中的监测8
5.4监测控制标准及报警值9
5.5监测数据处理与分析9
6现场巡视9
6.1巡视主要内容11
6.2主要巡视方法11
6.3巡视预警标准12
6.4巡视信息的分析及处理12
7信息反馈12
8工作计划安排14
9现场监测人员组织及监测设备14
9.1主要监测人员14
9.2现场主要监测设备14
10质量及安全保障措施15
10.1质量保障措施15
10.2安全生产及文明施工19
1概述
1.1工程概况
****站〜****区间西起于****,沿*****路敷设,讫于****路,呈东西走向,全长约3.4km。
区间在东五环路为避让白家桥基础敷设于朝阳北路南侧红线外,区
间隧道从*****桥侧面穿越,与****桥基础的最小距离约13m
本区间采用盾构法施工,隧道底埋深15.7m〜25.3m,长达3.4km。
设一个中
间风井,位于区间的中间位置(里程K23+852.000),采用明挖顺筑法施工。
****地铁6号线一期工程甜十区间采用盾构法施工,区间在里程K23+700〜
900附近旁穿朝阳北路****桥。
****桥立面及剖面如图1-1、图1-2所示。
根据****地铁6号线一期工程施工图阶段风险工程分级审批汇总表,盾构区间旁穿朝阳北路****桥为二级风险工程。
1.2工程地质与水文地质概况
1.2.1工程地质条件概况
本段线路位于****城区东部,沿线地形基本平坦,区间底层自上而下依次为:
粉土填土、杂填土、粉土、粉质粘土、粘土、粉细砂、粉质粘土、粉土、粉细砂、中粗砂、圆砾卵石、中粗砂、粉细砂、粉质粘土、粉质粘土。
1.2.2水文地质条件概况
根据区域水文地质资料,本段线路赋存三层地下水,地下水类型分别为上层滞水
(一)、潜水
(二)和层间潜水(三)。
地下水详细描述如下:
上层滞水
(一):
含水层岩性为粉土③层,粉细砂③,静止水位标高为23.58〜27.35m,水位埋深为5.5〜6.83m。
潜水
(二):
含水层为粉土④2层、粉细砂④3层、中粗砂④4,静止水位标高为17.95〜22.63m,水位埋深为9.73〜14.28m。
层间潜水(三):
含水层主要为中粗砂⑤1层、圆砾⑤层,静止水位标高为
13.54〜17.54m,水位埋深为14.97〜17.50m。
****桥处地质剖面图见图1-3。
图i-i****桥立面图
I-T
nnnr
TT
1-2
(1)****桥与中间风井剖面图
1
.1
•
图1-2
(2)****桥与盾构隧道剖面图
一X
图1-3****桥地质剖面图
1.3结构设计及施工工法
****桥上部为30m跨简支T型梁,下部为©1500钻孔桩,桩长30m,桩与中间风井围护桩水平净距约10.5m,桩底与中间风井围护桩底竖向净距约10.6m;
桩与区间左线水平净距约13.0m。
甜十区间采用盾构法施工,盾构外径6m,管片厚度0.3m。
图1-3朝阳北路****桥
2监测目的
(1)在新建地铁施工期间,对施工影响范围内的****桥结构实施监测,为产权单位、建设单位提供可靠的数据和信息,判定地铁工程施工对****桥结构的影响程度。
(2)结合****桥的现场安全巡视结果进行综合分析,判定****桥结构的状态及对使用安全的影响,对变形过大和紧急情况及时预警,使有关各方有时间做出反应,避免安全事故的发生。
(3)实施独立、公正、科学的监测,掌握****桥的动态变化,验证施工单位的监测数据,为****桥的安全管理、地铁工程设计及施工方案的优化提供参考依据。
■t=7:
*
9左JD57
004/^O6ya
右JD55
50'52.00"
图1-4区间与****桥位置关系图
55.00
口77.889
I:
155.735
K
(4)作为独立的监测方,其监测数据和相关分析资料可成为处理风险事务和工程安全事故的重要参考依据。
3第三方监测依据
(1)“****地铁六号线一期工程施工设计-****站-****区间结构施工图”(中铁第一勘察设计院集团有限公司,2009年6月);
(2)“****市地图6号线一期****桥跨线立交桥评估咨询报告”(****市市政工程设计研究总院);
(3)《地铁工程监控量测技术规程》DB11/490-2007;
(4)《建筑变形测量规范》JGJ8-2007;
(5)《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008;
(6)《****地铁工程第三方监测设计指南(试行)》(****市轨道交通建设管理有限公司);
(7)《****地铁工程监控量测设计指南(试行)》(****市轨道交通建设管理有限公司);
(8)其他相关的国家、地方规范、法规;
(9)****市轨道交通建设管理有限公司及其他产权单位发布的企业标准、管理文件;
4监测布点
4.1监测项目
根据甜十区间施工图、****桥评估报告和《地铁工程监控量测技术规程》
DB11/490-2007要求,朝阳北路****桥监测项目为:
⑴****桥墩柱、桥台竖向沉降;
⑵****桥墩柱、桥台倾斜值;
⑶U型槽及闭合框架底板竖向沉降;
⑷U型槽及闭合框架挡墙倾斜值;
⑸隧道穿越****桥及拉槽(五环)影响区域内地面沉降值监测。
4.2监测布点
监测布点的范围为在影响范围内(隧道1倍的埋置深度)构筑物上布置测点。
****桥每个桥墩上设置1个沉降监测点,共布设测点20个;另外,中间U型槽在两侧侧墙布置测点6个,具体布点见图4-1。
4.3现场监测频率、周期及控制标准
****桥具体监测内容详见表4-1。
表4-1监测对象、项目、周期、频率及控制标准
监测
对象
监测项目
监测
仪器
监测精度
监测周期
监测频率
控制标准
朝阳北路
桥
⑴桥墩柱、桥台竖向沉降;⑵墩柱、桥台倾斜值;
⑶U型槽及闭合框架底板竖向沉降;⑷U型槽及闭合框架挡墙倾斜值;
⑸隧道穿越****桥及拉槽(五环)影响区域内地面沉降值监测。
电子水准仪
1.0mm
盾构施工影响到达前取得初始值,至施工完成后2个月且监测对象变形趋于稳定时停止观测
当掘进面距离监测断面前后<20m时,1次/天;当掘进面距离监测断面前后<50m时,1次/2天;当掘进面距离监测断面前后>50m时,1次倜;根据数据分析确定沉降基本稳定后,
1次/1月
1桥墩基础竖向(纵向)不均匀沉降控制值为10mm;
2横桥向相邻基础不均匀沉降位移控制值为5mm。
3墩柱、桥台倾斜控制值1/1000。
4U型槽竖向沉降每
8米控制值小于5mm,闭合框架底板横向不均匀沉降控制值为5mm。
侧墙倾斜度不大于1/1000。
5桥梁、拉槽竖向均匀沉降15mm。
6桥区相关道路路面沉降控制值为15mm(1/1000坡度)
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图4-1****桥沉降监测布点图
5现场监测
5.1监测点埋设
5.1.1基准点布设
本区间****桥监测选取地铁6号线一期工程高程系统为基础建立,选择十里堡站附近的两个二等精密水准点为高程基准点,与监测点一起布设成****桥的监测闭合环
网。
基准点必须埋设在施工影响范围(一般至少距隧道埋深2.5倍范围)以外。
6号线
基准点采用套管加保护盖形式,用钻机开凿①200mm孔,清孔彻底后下入保护管,保
护管与孔壁间回填粘土,然后在保护管内下入基点保护座和标杆,底座用水泥浇筑;顶部做成圆球状,并做保护盖,地表基准点埋设形式如图见图5-1所示。
图5-1监测控制基点埋设形式图
5.1.2监测点布设
(1)桥墩、桥台沉降测点埋设方法
桥墩沉降测点标志采用“L”型测点标志形式,如图5-2所示。
测点埋设的方法是:
先在建筑物上钻孔,然后将膨胀螺栓或螺纹钢(g20mm)
预埋件放入,孔与测点四周空隙用水泥砂浆或锚固剂填实(测点固定部位做成螺纹)。
测点埋设时应注意保证方便观测,避开有碍立尺的障碍物,一般应高于地表0.2〜
0.5m,测点埋设完毕后,在其端头的立尺部位涂上防腐剂。
n
II
、
图5-2桥墩沉降及差异沉降测点标志埋设样式
(2)地表沉降测点埋设方法
地表沉降测点可根据现场条件选择采用标准埋设方法或浅层埋点方法。
标准埋设方法为:
首先在地面开①100mm的孔,打入顶部磨成椭圆形的①22mm螺纹钢筋,长度应超过冻土线深度,即大于0.8m,(如果是混凝土路面,钢筋底部至少应进入到路面下的路床内20cm,并与路面分离),然后在标志钢筋周围填入细砂夯实,为了防止由于路面沉降带动测点沉降影响监测成果数据,不可用混凝土或水泥固牢,最后还应在监测点上部做上铁盖加以保护。
浅层设点方法为:
首先在地面用冲击钻钻出深约20cm直径12cm的孔,再把顶部
带有凸球面的①8mm圆钢放入孔中,缝隙采用锚固剂填充。
测点具体埋设方法见地表测点布设示意图5-3所示。
测点埋设技术要求:
地表沉降监测测点应埋设平整,防止由于高低不平影响人员及车辆通行,同时,测点埋设稳固,做好清晰标记,方便保存。
铁盖
丰朋性賂面
地表点浅层埋设大样图
地表点标准埋设大样图
图5-3地表测点布设示意图
5.2施工前的初始数据采集
初始数据在开工前及时对基准点和测点进行联网测量,初始数据的采集在降水施工前完成,并取三次测试结果的平均值作为初始值。
5.3施工过程中的监测
(1)观测方法及仪器
水准网观测采用几何水准测量方法,使用TrimbleDINI12电子水准仪配套铟钢尺
进行观测,主要技术指标如表5-1所示。
表5-1水准仪主要技术指标
序号
仪器名称及型号
主要技术指标
1
TrimbleDINI12配套铟钢尺
每公里往返测高程中误差w0.3mm
(2)数据观测技术要求
监测点观测按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测,主要技术指标及要求见表5-2所示。
表5-2监测点观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
监测点与相邻基准点高差中误差
1.0mm
2
每站咼差中误差
0.30mm
3
往返较差及环线闭合差
±).6*''nmm(n为测站数)
4
检测已测高差较差
±).8£nmm(n为测站数)
5
视线长度
50m
6
前后视的距离较差
2.0米
(3)数据采集
过程监测数据采集按水准网观测要求测定道路及地表沉降值。
观测采用闭合水准路线时可以只观测单程,采用附合水准路线形式必须进行往返观测,取两次观测高差中数进行平差。
(4)观测注意事项
1对使用的电子水准仪、条码水准尺应在项目开始前和结束后进行检验,项目进行中也应定期进行检验。
当观测成果异常,经分析与仪器有关时,应及时对仪器进行检验与校正;②观测应做到三固定,即固定人员、固定仪器、固定测站;③观测前应正确设定记录文件的存贮位置、方式,对电子水准仪的各项控制限差参数进行检查设定,确保附合观测要求;④应在标尺分划线成像稳定的条件下进行观测;⑤仪器温度与外界温度一致时才能开始观测;⑥数字水准仪应避免望远镜直对太阳,避免视线被遮挡,仪器应在生产厂家规定的范围内工作,震动源造成的震动消失后,才能启动测量键,当地面震动较大时,应随时增加重复测量次数;⑦每测段往测和返测的测站书均应为偶数,否则应加入标尺零点差改正;⑧完成闭合或附合路线时,应注意记录的闭合或附合差情况,确认合格后方可完成测量工作,否则应查找原因直至返工重测合格。
5.4监测控制标准及报警值
(1)监测控制标准
1简支梁段墩基础竖向(纵向)不均匀沉降控制值为10mm
2横桥向相邻基础不均匀沉降位移控制值为5mm
3墩柱、桥台倾斜控制值1/1000。
4U型槽竖向沉降每8米控制值小于5mm闭合框架底板横向不均匀沉降控制值为
5mm侧墙倾斜度不大于1/1000。
5桥梁、拉槽竖向均匀沉降15mm
6桥区相关道路路面沉降控制值为15mm(1/1000坡度)
(2)警戒值
现场监测成果按黄色、橙色和红色三级预警进行管理和控制,三级警戒状态判定见
表5-3。
表5-3三级警戒状态判定表
预警级别
预警状态描述
黄色监测预警
“双控”指标(变化量、变化速率)均超过监控量测控制值(极限值)的70%时,或双控指标之一超过监控量测控制值的85%时
橙色监测预警
“双控”指标均超过监控量测控制值的85%时,或双控指标之一超
过监控量测控制值时
红色监测预警
“双控”指标均超过监控量测控制值,且实测变化速率出现急剧增长时。
5.5监测数据处理与分析
1、监测数据处理
工作基点和附近水准点联测取得初始高程,则工作基点成为标准水准点(需定期校验),监测时通过标准水准点(即工作基点)测量出各监测点初始高程数据,贝
(1)累计沉降值
监测点累计沉降量H=Hn-Ho
其中,Ho为监测点初始高程测量值;Hn为监测点第n次高程测量值;
(2)差异沉降值
两监测点间差异沉降值H21=H2-Hl
(3)斜率
两监测点间斜率=(H2-Hi)/L
其中,H21为****桥纵桥向两相邻墩柱或横桥向两相邻墩柱监测点Hi、H2同一时间测得的高程值之差;H2:
监测点2第n次高程测量值,Hi:
监测点1第n次高程测量值,L为两监测点间垂直距离。
2、数据回归分析
由于现场量测所得的原始数据具有一定的离散性,它包含着偶然误差的影响,所以不经过数学处理是难以利用的,在数据整理中,可选用沉降一时间曲线的散点图进行处理。
监控量测数据处理可采用回归分析,通过对所得的数据进行回归,找出一条能代表沉降一时间散点分布拟合曲线,预测最大沉降量。
根据所测道路及地表下沉值,判断道路及地表沉降是否超过安全控制标准以及采用的工程措施的可靠性。
常用的回归函数的选取可参照(5-1)〜(5-3)公式:
u=Alg(1,t)(对数曲线)(5-1)
B
u=Aexp(-:
)(指数曲线)(5-2)
ut(双曲线)(5-3)
ABt
当结构变形同时满足以下3条规定时则道路及地表沉降可判定达到基本稳定:
1桥梁沉降速度有明显减缓趋势;
2桥梁沉降变化速率小于0.01〜0.04mm/天;
3沉降量已达总沉降量的80%以上。
3、监测稳定性判断
观测点稳定性分析的原则如下:
1观测点的稳定性分析是基于稳固的基准点开展测量,再对测量数据进行平差计算后得到的结果;
2相邻两次的观测点的变动分析通过比较相邻两次的最大变形量与最大测量误差来进行,当变形量小于最大误差时,可认为该观测点在这两次观测中没有变动或变动不明显;
3对多次变形观测成果,当相邻两次观测变形量小,但多次观测呈现出明显的变化趋势时,应视为有变动。
(3)监测预警判断
监测预警判断:
①将阶段变形速率、变形量与控制标准进行比较,判断监测点预警状态;②如数据显示达到警戒标准,分析确认有异常情况时,应及时通知有关各方。
6现场巡视
6.1巡视主要内容
构筑物开裂、剥落。
包括裂缝宽度、深度、数量、走向、剥落体大小、发生位置、发展趋势等。
6.2主要巡视方法
(1)工前巡视
在施工前对构筑做工前调查。
工前初次巡视的重点是调查构筑物现状,巡视该建筑物有无裂缝、剥落状况。
有裂缝的地方做好标识,记录裂缝的位置、形态,用裂缝显微镜测量并记录裂缝的宽度,墙面或梁体出现渗水、滴水的地方也做好标识,记录渗水的位置、渗水量大小,并采用拍照的方式进行影像资料存档。
(2)过程巡视
一般情况下对在工前初次巡视中发现的既有裂缝测量其宽度并与初始宽度进行现场比较。
发现墙面或梁体、墩柱新增裂缝或裂缝发展速率超过预警标准等异常情况及时通报,并进行分析。
巡视过程中,填写现场安全巡视表。
特殊情况时应结合具体工程施工的重要阶段加强对工程施工过程和构筑物的巡视频率,并对结构开裂、裂缝发展、地下水渗漏等重点观察、记录,并扩大巡视范围,同时结合现场安全监测进行分析。
(3)工后巡视
工后巡视主要对构筑物进行巡视,观察裂缝或裂缝发展是否停止。
6.3巡视预警标准
****桥巡视预警标准见表6-1所示。
表6-1****桥巡视预警标准
巡视内容
巡视状况描述
安全状态评价
黄色预警
橙色预警
红色预警
****桥
墩台或梁体开裂、剥落
墩台、梁板或桥面裂缝0.2mm以下
★
墩台、梁板或桥面裂缝0.2~0.5mm
★
墩台、梁板或桥面裂缝0.5mm以上,混凝土剥落、露筋
★
6.4巡视信息的分析及处理
现场安全巡视过程中应按要求填写巡视成果表,格式及判断标准以****市轨道交
通建设管理公司提供的技术要求为准。
记录内容包括:
巡视时间、巡视地点、巡视对象、巡视内容、存在问题描述、原因分析、安全状态评价、采取措施建议等。
现场安全监测和现场安全巡视数据中如有任何一方发现有超过预警标准时,均应立即上报,同时结合施工工况,进行分析,并与施工单位共同研究采取处理措施,保证工程安全。
7信息反馈
在施工过程中,对现场测得所有观测数据巡视信息,均实行信息化管理。
每天现场第三方监测人员在监测和现场巡视完成后,及时将监测和巡视信息及初步分析处理的成果以日报形式上报至第三方监测单位的监测咨询人员,咨询人员对第三方监测信息进行收集、汇总、分析、处理。
监测数据分析处理采用绘制变化量时态曲线、变化速率时态曲线、回归分析、多监测项目综合比较分析等,综合确定风险工程的安全状态,预测沉降发展趋势,提出****桥风险评估、预警建议信息,以及提供风险事务处理的建议等(通过现场核查、专家论证,提供咨询意见)并上报产权单位、项目管理中心,同时反馈设计、监理及施工单位。
第三方监控信息的报送形式有日报、预警快报和周报、月报,报送的内容具体为:
(1)日报:
通过信息平台和电子邮件报送当日第三方监测数据和巡视信息,主要内容包括:
工程施工进度;监测数据;现场安全巡视表;安全风险咨询意见。
(2)预警快报:
当判断风险工程可能达到一级综合预警状态(红色)或发生重大突发风险事件时,应进行快报,报送内容主要为风险时间、地点、风险概况、原因初步分析及变化趋势、处理建议等;
(3)周报、月报:
内容应分别包括近一周、近一月的第三方监测数据、巡视信息及其汇总分析、风险评估预警情况、监控跟踪情况、变化趋势和存在问题等。
(4)总结报告
总结报告内容包括:
工程概况;监测目的、监测项目和技术标准;采用的仪器型号、规格和标定资料;测点布置;监测数据采集和观测方法;现场安全巡视方法;监测资料、巡视信息的分析处理;风险预警情况、监控跟踪情况及其处理;监测结果评述;现场安全巡视效果评述;安全风险咨询管理服务效果评述;提供以下图表:
①各项监测成果汇总表;②各项安全巡视信息成果表;③典型测点的时程曲线图;④沉降断面图;⑤结合工程实际情况提供其它分析图表(如测点的变化值随施工进展(或受力变化)变化曲线等;⑥监测测点布置图。
(5)信息报送时间
1日报:
应于当日16:
00前通过电子邮件上报;
2预警快报:
应两小时内通过电话或短信和信息平台同时进行快报;
3周报、月报:
应分别于每周四和每月25号前以书面形式上报。
4总结报告:
全部过程完成后,1个月内完成并上报。
(6)预警的处理
当分析确认为红色综合预警状态,由项目负责人第一时间采取口头汇报、电话汇报、短信汇报或网络形式等快捷方式将预警建议上报产权单位、监控管理中心、设计单位、施工单位、监理、项目管理中心主管领导,且2小时内通过信息平台快报,并立即整理监测数据信息,12小时内将书面文件送抵相关单位。
在红色综合预警建议信息上报项目管理中心的同时,现场监测、巡视人员紧急加密监测频率及加强现场巡视,根据现场实际情况增加监测项目、加密监测点,密切关注现场情况的变化,数据处理分析及咨询人员进一步深入对监测、巡视、作业管理情况进行分析,提供详细的分析报告。
同时,应与项目管理中心管理人员、施工、设计、监理单位密切联系,指导采取初步控制措施,配合制定处理方案。
8工作计划安排
****桥监测周期为:
盾构机掘进对桥桩、桥台扰动到达前取得初始值,至盾构机通过桥后的2个月且监测对象变形趋于稳定时停止观测,;监测频率为:
开挖面到监测断面前后的距离SW2B时,1次/天;当开挖面到监测断面前后的距离2B
初步估计各测点约40测次。
如监测过程中出现异常情况,将及时通知相关单位,并根据工程情况加密监测频率。
9现场监测人员组织及监测设备
为优质完成****桥监测任务,根据中铁五院****地铁6号线一期第三方监测项目部组织和分工,安排甜十区间监测组负责****桥的监测工作。
以确保组织合理、分工明确、责任到人。
9.1主要监测人员
表9-1本工程投入监测及巡视人员表
序号
姓名
年龄
性别
学历
专业
职称
主要职责
1
男
研究生
隧道工程
工程师
数据分析及巡视
2
男
大专
测量
助工
现场监测
3
男
中专
测量
测量员
测量
其它
测量辅工3人,司机1人
9.2现场主要监测设备
表9-2拟配备的主要仪器设备表
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
电子水准仪
天宝DiNi12
台
1
2
5m钢尺
1mm
把
2
3
裂缝检测仪
SW-LW-101
个
2
0.1mm
4
数码照相机
索尼T1
台
1
10质量及安全保障措施
10.1质量保障措施
(1)质量方针及目标
本工程质量监测工作坚持“科学公正
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