监控量测在过既有轻轨线施工中的应用

监控量测在过既有轻轨线施工中的应用

张磊

中铁二十五局集团有限公司投资事业部广东广州510000

摘要：介绍了长春市地铁一号线卫星广场站暗挖段过既有线轻轨中监控量测在施工过程中起的作用及应用。通过监测可以了解支护结构的实际变形情况，用于验证设计方案与实际情况的吻合程度，并根据变形和应力分布情况来调整设计和施工，为施工提供有价值的指导性意见。

关键词：暗挖段；监控量测；指导性

前言：

通过监测掌握围护结构及支护体系在施工过程中的动态变形规律，明确工程施工的影响程度。通过对支护结构、周边建（构）筑物、道路、地下管线等监测数据的收集、整理和综合分析，了解各监测对象的实际变形情况及施工对周边环境的影响程度，分析区域性岩土变形特征及支护方式，为以后的设计与施工积累宝贵经验。

1、工程概况

长春地铁1号线一期工程繁荣路站-卫星广场站位于长春市主干道人民大街下，呈南北走向。既有轻轨3号区间为东西走向，于车站负一层穿过，与地铁车站近似垂直相交，车站下穿段位于既有线两个变形缝中间，车站结构二衬外皮距离东侧最近变形缝约1.79m，距离西侧最近变形缝11.96m。既有线的存在将整个车站的施工分割为南段、北段和下穿段三部分。车站下穿段东西向宽21.7m，南北向长18.2m，结构二衬外皮高12.96m，为双层三跨平顶直墙结构，车站顶板与既有线底板密贴。

2、监控对象及范围

监测对象：既有轻轨3号线区间监测项目：包括既有线底板竖向变形、差异变形；轨道竖向变形、差异变形；既有线变形缝开合度监测等。下穿暗挖段支护体系：包括临时支护体系、地表沉降、净空收敛、地下水位、拱顶沉降等。

监测范围：过既有线暗挖段监控量测项目为地质及支护观察、地表沉降、净空

收敛、拱顶沉降、千斤顶轴力、底板处回弹、冠梁顶部水平位移、冠梁顶部竖向位移、钢管柱顶部水平位移、钢管柱顶部竖向位移、围岩压力、型钢钢架内力、地下水位。既有轻轨3号区间监控量测项目：区间内外环境观察、既有线底板竖向变形及差异变形、轨道竖向变形及差异变形、既有线变形缝开合度监测、轨道水平位移。

3、监测实施方法

3．1监测技术手段

1）地表沉降：采用精密水准仪。

2）拱顶沉降：采用精密水准仪。

3）冠梁顶部、钢管桩顶部水平位移：采用全站仪进行监测，测点埋设在冠梁及钢管桩顶部上。

4）冠梁顶部、钢管桩顶部垂直位移：采用精密水准仪测量，普通水准测量，测点埋设在冠梁及钢管桩顶部上。

5）净空收敛：采用数显收敛仪。

6）底板处回弹：采用精密水准仪。

7）地下水位：利用下穿段周边的水位观测井，采用电测水位计进行监测。

8）围岩压力：采用压力盒进行监测。

9）型钢钢架内力：采用钢筋计及频率读数仪。

10）千斤顶轴力：采用自带系统进行实时监测。

11）既有线底板竖向变形、差异变形和既有线变形缝开合度监测：采用自动化监测设备。

12）轨道竖向变形、差异变形：采用精密水准仪。

13）轨道水平位移：采用轨距尺进行监测。

3.2测点埋设工作顺序

A、以下各监测项目的埋设在下穿段开挖掘进前进行布设，基本顺序如下：

1）在下穿段各工序施工前布设过既有轻轨线地表沉降观测点。

2）布设既有线内轻轨轨距及水平变化监测点、同时布设结构沉降及开合度自动化监测设备。

3）布设既有线内人工监测项目，包括既有线结构竖向变形、差异沉降。

4）依据设计图纸说明，车站开挖过程中，不针对下穿段进行井点降水，而是利用两侧的明挖基坑的降水井对地下水进行疏导，对洞内残留水则采取导管注浆加固形式来进行止水。因此下穿段降水监测利用降水井进行监测，并在降水前取得稳定初始水位。

以上各监测项目在下穿段各工序施工前，按照图纸设计要求埋设安装各监测项目监测点。取得各监测项目的初始读数，并形成资料，上报监理单位及业主第三方监测单位审核。

B、以下各监测项目的埋设随下穿段开挖掘进同步进行，基本顺序如下：

5）每个导洞破除马头门掘进后进行型钢钢架施工时，同步安装钢筋应力计。

6）随下穿段各个导洞掘进，埋设初期支护结构净空收敛和拱顶沉降监测点。

7）洞内钻孔桩施工前，在钻孔桩外土体上，安装土体压力盒，并将压力盒线路引出，防止钻孔桩施工时对其造成掩埋、破坏。

8）两边导洞钻孔桩冠梁施工完毕后，埋设冠梁顶部竖向、水平位移测点。

9）安装千斤顶后，利用千斤顶自带轴力系统，采集其初始值。

10）中间两个导洞钢管桩施工完毕后，埋设钢管桩顶部竖向、水平位移测点。

以上各监测项目随下穿段掘进，按照图纸设计要求同步埋设安装监测点，并取得稳定的初始值，形成资料，上报监理单位及业主第三方监测单位审核。

4、信息反馈管理

为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，每次监测必须有监测结果，及时上报监测报表，主要以日报表、周报表、月报表的形式进行施工期间的反馈工作。施工期间有特殊情况时，将以阶段小结形式及时反馈。并按期向施工监理、设计单位提交监测月报，并附上相对应的测点位移或应力时态曲线图，对当月的施工情况进行评价并提出施工建议。

5、监控量测过程中关注的重点

5.1对支护结构敏感区域增加测点数量和项目，进行重点监测。

5.2对岩土工程勘察报告中描述的岩土层变化起伏较大的位置和施工中发现异常的部位进行重点监测。

5.3重点巡视基坑影响范围内的各个建（构）筑物：长春大学综合大楼、公交集团办公楼及地面有无裂缝、地面隆陷情况。

6、紧急情况下的监测应急措施

6.1当相关控制指标出现预警值时，施工监测单位应加密监测频率，加强对既有轻轨结构做动态的观察，并应根据预警状态的特点进一步完善针对该状态的预警方案，同时应对施工方案、开挖进度、支护参数、工艺方法等作检查和完善，在获得设计和建设单位同意后执行。

6.2针对监测下穿段拱顶沉降和支护变形情况，一旦发现变形速率及变形值异常，立即停止掘进，并根据原因采取加强、加密支撑、及时采取注浆喷锚等有效措施。

结束语：

监控量测在长春地铁下穿既有线轻轨施工中占有举足轻重的地位，既了解支护结构及周边建筑物变形情况，又掌握了既有轻轨的安全运营情况，通过及时反馈监测信息，调整相应的开挖支护参数及施工措施，有效的避免工程事故的发生，确保长春地铁项目顺利进展。

参考文献

[1]刘招伟、赵运臣城市地下工程施工监测与信息反馈技术.北京：科学出版社，2006

[2]孙洪霞城市地下施工中的监控量测技术[J].铁道勘察，2004（1）：46-48

[3]张晓丽；张顶立；王梦恕；；浅埋暗挖法穿越既有地铁车站结构的影响分析[A]；可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛（交通运输工程学科）论文集（下册）[C]；2005年