【導(dǎo)讀】《地下建筑施工與管理》課程設(shè)計(jì)。專業(yè)城市地下空間工程。課程名稱地下建筑施工與管理。完成時(shí)間2020年6月8日

　　

【正文】 需要保護(hù)的管線，我部擬采用懸吊支托的方式保護(hù)。 根據(jù)挖深坑暴露的管線實(shí)際情況（管徑、材質(zhì)、包裹情況等），制作不同強(qiáng)度的支撐鋼架（型鋼或者貝雷梁等）分別支托保護(hù)管線。 管線監(jiān)測 本站點(diǎn)管線監(jiān)測保護(hù)主要對未改遷但受車站基坑施工影響的地下管線。分為兩類：柔性管線（通信、電力）和剛性管線（給水、燃?xì)猓?。對于懸吊的管線，在懸吊鋼梁和管道上布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，對其坐標(biāo)和標(biāo)高進(jìn)行監(jiān)測。 保障措施 （ 1）施工前應(yīng)調(diào)查所有與施工有關(guān)的管線，著重查明管線種類、 規(guī)格、材質(zhì)、接頭形式、節(jié)長等管線基礎(chǔ)資料。 （ 2）加強(qiáng)施工時(shí)對管線的監(jiān)控量測，根據(jù)不同的管線，建立各種管線的管理基準(zhǔn)值，通過監(jiān)控量測及時(shí)掌握管線的變形情況，及時(shí)調(diào)整施工工藝，做好注漿加固工作，確保管線保護(hù)管理在可控狀態(tài)下有效進(jìn)行。 （ 3）加強(qiáng)地面沉降監(jiān)測，尤其對沉降敏感的管線要單獨(dú)布點(diǎn)監(jiān)測，并及時(shí)分析評估施工對管線的影響，根據(jù)施工和變位情況調(diào)節(jié)觀測頻率，及時(shí)反饋信息指導(dǎo)施工。 （ 4）當(dāng)施工前預(yù)測和施工中監(jiān)測分析確認(rèn)某些重要管線可能受到損壞時(shí)，將根據(jù)地面條件、管線埋深條件采取臨時(shí)加固、支吊或者地下基礎(chǔ)注漿等保 護(hù)方案。 24 （ 5）加強(qiáng)與有關(guān)管線單位的協(xié)同合作，順利完成對管線的調(diào)查、遷改及保護(hù)工作。 鉆孔灌注樁施工 （ 1）樁孔周圍地面平整夯實(shí)，施工人員熟悉場地的地下土質(zhì)、水文地質(zhì)資料，做到心中有數(shù)。 （ 2）全面鉆孔之前，有選擇地先挖兩個(gè)試驗(yàn)樁孔，分析土質(zhì)、水文等有關(guān)情況，以此修正原施工方案。 （ 3）在地下水位比較高的區(qū)域，注意泥漿濃度。 （ 4）鉆孔前對施工人員進(jìn)行全面的安全技術(shù)交底，操作前對機(jī)械進(jìn)行安全可靠的檢查和試驗(yàn)，確保施工安全。 （ 5）施工現(xiàn)場的一切電 源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作，電器必須嚴(yán)格接地，接零和使用漏電保護(hù)器。電纜必須有防磨損、防潮、防斷等保護(hù)措施。臨時(shí)施工用電必須嚴(yán)格遵守 171。施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范 187。JGJ462020的規(guī)定。 基坑開挖 （ 1）基坑開挖過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求結(jié)合鋼支撐體系布置逐層開挖，豎向分層厚度與鋼支撐標(biāo)高結(jié)合，每層土方開挖至支撐以下 后，及時(shí)施做鋼管支撐體系并預(yù)加軸力。嚴(yán)禁超挖，確?；邮┕さ陌踩?。 （ 2）分層開挖后及時(shí)進(jìn)行樁間噴砼施工。 （ 3）斜撐范圍內(nèi)的土方自基坑角點(diǎn)沿垂直于斜撐方向分層 、分段、限時(shí)開挖并架設(shè)支撐。 （ 4）基坑內(nèi)橫向分部開挖時(shí)先挖中間土體，預(yù)留兩側(cè)土體反壓，然后再兩側(cè)對稱開挖，有效控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移。 （ 5）基坑挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高以上 30cm 時(shí)，采用人工開挖。 （ 6）基坑在開挖地面以下 5m 范圍內(nèi)時(shí)，特別注意對管線的保護(hù)，且在基坑開挖過程中有施工機(jī)械作業(yè)時(shí)，安排專人旁站指揮并監(jiān)督，以免碰撞支撐體系。 （ 7）基坑開挖過程中，按設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范要求嚴(yán)格控制坑周堆放荷載。 （ 8）根據(jù)基坑監(jiān)測設(shè)計(jì)方案，基坑開挖前要做好各種類型的測點(diǎn)布置并測得各測點(diǎn)的初始數(shù)據(jù)。開挖過程中，加強(qiáng)觀察和監(jiān)控量測 工作，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，及早處理，確?；影踩? 25 （ 1）鋼支撐采用兩點(diǎn)法平穩(wěn)起吊，吊裝過程中，嚴(yán)禁鋼管下方站人，并派專職安全員旁站監(jiān)督。 （ 2）支撐安裝完畢后，及時(shí)檢查各節(jié)點(diǎn)的連接狀況，經(jīng)確認(rèn)符合要求后方可施加預(yù)應(yīng)力。鋼支撐兩端須有可靠的支托或者吊掛措施，嚴(yán)防因圍檁變形或施工撞擊而產(chǎn)生脫落事故。 （ 3）支撐穩(wěn)定性必須滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)定和要求，施工過程中加強(qiáng)對支撐體系的監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)異常情況，立即停止施工，采取有效措施糾正后方可繼續(xù)施工。 （ 4）支撐的拆除時(shí)間嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和相 關(guān)規(guī)范進(jìn)行。拆除過程中嚴(yán)禁下方站人，并安排專職安全員旁站監(jiān)督。 （ 5）支撐拆除前，先對上一層支撐進(jìn)行一次預(yù)加軸力，達(dá)到設(shè)計(jì)要求以保證基坑安全。 （ 6）逐級釋放需要拆除的鋼管支撐軸力。拆除時(shí)避免瞬間預(yù)加應(yīng)力釋放過大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部變形、開裂。 （ 7）支撐軸力釋放完后，取出所有的楔塊，采用爽吊點(diǎn)法提升一定高度后，再拆除下方支托和托板，再將鋼管支撐輕放在結(jié)構(gòu)頂板上。 （ 8）換撐施工時(shí)，先架設(shè)替換支撐（直接支撐在已施工完的結(jié)構(gòu)墻上），架設(shè)方法與鋼支撐架設(shè)方法相同，按設(shè)計(jì)值施加預(yù)加軸力。 （ 9）換撐完后，再按拆除方法拆 除需要拆除的支撐，施工相應(yīng)的結(jié)構(gòu)墻、板、待結(jié)構(gòu)墻、板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，才能拆除換撐支撐。 （ 10）利用主體結(jié)構(gòu)換撐時(shí)，主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻或者底板砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 80%。 26 第七章：施工監(jiān)測監(jiān)控 根據(jù)車站所處位置的特點(diǎn)，為保證施工中不影響周圍建筑物的安全，為保證施工本身安全，應(yīng)進(jìn)行施工監(jiān)控量測，以信息反饋指導(dǎo)施工生產(chǎn)，其目的如下： (1)掌握地層及車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形動態(tài)，確保施工期間圍巖及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與安全； (2)通過監(jiān)控量測取得原始量測數(shù)據(jù)，進(jìn)行回歸分析，及時(shí)反饋指導(dǎo)施工，調(diào)整施工方法 及支護(hù)參數(shù)，采取措施，控制地面沉降和圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形，確保地面建筑物及地下管線的正常使用； (3)積累施工技術(shù)資料，對施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行分析，為今后類似工程提供技術(shù)參數(shù)。 根據(jù) GB503081999《地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范》、 GB504972020《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》等現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，結(jié)合工程具體條件，確定車站工程基坑重要性等級為一級，安全監(jiān)測項(xiàng)目及精度控制等級以重要性等級為依據(jù)。 根據(jù)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)文件及現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范要求，確定車站基坑安全監(jiān)測包括以下項(xiàng) 目，有關(guān)測點(diǎn)平面布置 。 圍護(hù)樁頂水平位移 沿基坑周邊布置，長邊間距 20m，每邊各設(shè) 14 點(diǎn)，短邊各設(shè) 3點(diǎn)，共設(shè) 34個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位，采用視準(zhǔn)線法測量。 支護(hù)樁體測斜 沿基坑周邊布置，長邊間距約 50m（鋼便橋處最密，中部稍密，兩端漸疏），每邊各設(shè) 6點(diǎn)，短邊各設(shè) 2 點(diǎn)，共設(shè) 16個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位，采用測斜管測量。測斜管布置在支護(hù)樁內(nèi)鋼筋籠上，與支護(hù)樁同深。 支撐軸力 根據(jù)鄭州市既有地鐵車站安全監(jiān)測實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)支撐軸力測量點(diǎn)共設(shè) 27個(gè)，各層數(shù)量如下（ 8+8+8+3），共 4層。標(biāo)準(zhǔn)段支撐軸力計(jì)設(shè)在軸線 （ 4）、（ 8）、（ 12）、（ 15）、（ 18）、（ 21）、（ 25）、（ 30）軸線上的內(nèi)支撐上；端頭井處設(shè)在最長斜支撐端部。在選定的支撐靠近端頭處布置支撐軸力計(jì)。 基坑底面隆起 27 布置 3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位，在基坑中軸線與選定的軸線交點(diǎn)處布置，采用分層沉降（隆起）板測量 。 相鄰地下管線沉降監(jiān)測 基坑周邊 50m 范圍內(nèi)的重要市政管線均為監(jiān)測對象，共設(shè) 50 個(gè)點(diǎn)，采用幾何水準(zhǔn)方法測量。具體點(diǎn)位根據(jù)現(xiàn)場定位測量結(jié)果確定。 地表及相鄰建筑物沉降 共設(shè) 30個(gè)測點(diǎn)，沿基坑縱向每 30m一個(gè)斷面，每斷面 2 個(gè)測點(diǎn) ，采用幾何水準(zhǔn)方法測量。具體點(diǎn)位根據(jù)現(xiàn)場定位測量結(jié)果確定。 地層及支護(hù)情況觀察 每次開挖后立即進(jìn)行，采用巡回監(jiān)測的方式。 結(jié)合工程具體條件，在基坑施工階段采用視準(zhǔn)線法觀測支護(hù)樁頂水平位移具體點(diǎn)位見附圖。 采用視準(zhǔn)線法測量時(shí)，沿欲測量的基坑邊線設(shè)置一條視準(zhǔn)線 (圖 2)。在該線的兩端設(shè)置工作基點(diǎn) A、 B。在基線上沿基坑邊線根據(jù)需要設(shè)置若干監(jiān)測點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場條件，也可依據(jù)小角度法用經(jīng)緯儀測出各測點(diǎn)的側(cè)向水平位移。 視準(zhǔn)線法 各測點(diǎn)設(shè)置在基坑支護(hù) 樁頂，這樣設(shè)置方便，不宜損壞，而且真實(shí)反映基坑側(cè)向變形?；c(diǎn) A、 B需設(shè)置在基坑一定距離的較穩(wěn)定地段。工程實(shí)踐證明，基坑角點(diǎn)的水平位移通常較小，這時(shí)可將基坑角點(diǎn)設(shè)為臨時(shí)基點(diǎn) C、 D。在每個(gè)工況內(nèi)可以用臨時(shí)基點(diǎn)監(jiān)測，變換工況時(shí)再用基點(diǎn) A、 B測量臨時(shí)基點(diǎn) C、 D 的側(cè)向水平位移，最后用此結(jié)果對各測點(diǎn)的側(cè)向水平位移值作校正。這種方法效率較高，又能保證要求的精度。 水平位移采用 DJ2 級光學(xué)經(jīng)緯儀。每次用盤左、盤右各測量一次，要求上、下半測回在同一點(diǎn)處測得的位移差值小于 2mm，再取其平均值為次觀測值 。 28 支護(hù)樁體 測斜 支護(hù)樁體側(cè)向變形采用測斜儀，相應(yīng)測斜管埋設(shè)于圍護(hù)樁內(nèi)，其深度與支護(hù)樁相等。 測斜儀是一種可以精確測量不同深度處被測對象水平位移的工程測量儀器，測斜系統(tǒng)由測斜管、測斜探頭、數(shù)字式測讀儀三部分組成。 測斜管內(nèi)有四條按經(jīng)差 90度分布的凹型導(dǎo)槽，作為測斜探頭滑輪上下滑行軌道。測量時(shí)，使測斜探頭的導(dǎo)向滾輪卡在測斜管內(nèi)壁的導(dǎo)槽中，沿槽滾動將測斜探頭放入測斜管，并由引出的導(dǎo)線將測斜管的傾斜角或其水平投影值顯示在測讀儀上。不同時(shí)刻測得的某一深度處測斜管水平投影值的變化即為該點(diǎn)位置處土體的水平位移值。 項(xiàng)目采用 CX03C型測斜儀，其儀器標(biāo)稱精度為 177。4mm/20m ，探頭工作幅度為60176。 ，探頭測量精度為 177。；測讀器顯示讀數(shù)至 177。 。 1） 測斜管的埋設(shè) ① 測斜管 測斜管由塑料 (PVC)制成，每段管長 4m，管段之間由外包接頭管連接，管內(nèi)對稱分布有四條十字型凹槽，管徑 90mm，它是測斜過程中探頭的上下通道。 ② 將測斜管底部裝上底蓋，逐節(jié)組裝，灌滿清水（以減小孔中水的浮力），并放入鋼筋籠內(nèi)。安裝測斜管時(shí)，隨時(shí)檢查其內(nèi)部的一對導(dǎo)槽，使它們始終分別與坑壁垂直／平行，避免測斜管的縱向 旋轉(zhuǎn)。在管節(jié)連接時(shí)必須將上、下管節(jié)的滑槽嚴(yán)格對準(zhǔn)，以免導(dǎo)槽不暢通，損傷探頭。 ③ 測斜管安裝完畢后，用清水將測斜管內(nèi)沖洗干凈，將測頭模型放入測斜管內(nèi)，沿導(dǎo)槽上下滑行一遍，以檢查導(dǎo)槽是否暢通無阻（特別是測斜管接頭處），滾輪是否有滑出導(dǎo)槽的現(xiàn)象。由于測斜儀的探頭十分昂貴，在未確認(rèn)測斜管導(dǎo)槽暢通時(shí)，不允許放入探頭。 ④ 在測斜管管口處作好醒目標(biāo)志，嚴(yán)密保護(hù)管口。在現(xiàn)場測量之前，務(wù)必按照孔位布置圖編制完整的孔位列表，以與測量結(jié)果對應(yīng)。 2） 土體水平位移測量 ① 聯(lián)結(jié)探頭和測讀儀。當(dāng)把測讀儀的電纜向探頭上連接時(shí)，要確保安全 地使用原裝扳手將螺母接上。檢查密封裝置，電池充電情況 (電壓 )，儀器是否正常讀數(shù)。 ② 將探頭插入測斜管，使?jié)L輪卡在導(dǎo)槽上，緩慢下至孔底以上 米處。切 29 記，不要把探頭降到套管的底部，這有可能會損傷探頭。測量自孔底開始，自下而上，沿導(dǎo)槽全長，每隔 測讀一次。為了提高測量結(jié)果的可靠度，在每一測量步驟中均需要一定的時(shí)間延遲，以確保讀數(shù)系統(tǒng)的穩(wěn)定。每次讀數(shù)前應(yīng)將探頭在該位置穩(wěn)定一段時(shí)間，以使其與環(huán)境溫度及其它條件平穩(wěn)。穩(wěn)定的特征是測讀儀上讀數(shù)不再變化。 ③ 測量完畢后，將探頭旋轉(zhuǎn) 180176。, 插入同一對導(dǎo)槽，按以上方 法重復(fù)測量，前后兩次測量時(shí)的各測點(diǎn)應(yīng)在同一位置上。 ④ 側(cè)向位移的初始值應(yīng)取連續(xù)三次測量且無明顯差異之讀數(shù)的平均值。 ⑤ 當(dāng)側(cè)向位移的絕對值或水平位移速率有明顯加大時(shí)，必須加密監(jiān)測次數(shù)。 內(nèi)支撐鋼管軸力 對工程的鋼管內(nèi)支撐采用振弦式反力計(jì)監(jiān)測其軸力。內(nèi)支撐反力計(jì)設(shè)在支撐靠近端頭處布置。振弦式反力計(jì)（軸力計(jì)）能長期測量鋼支撐軸力隨施工進(jìn)程的變化過程。測量鋼支撐軸力時(shí)，需要配合專用安裝架。施工時(shí)，在鋼支撐安裝好以后，將鋼弦式反力計(jì)固定在鋼支撐與支護(hù)梁之間，并把導(dǎo)線引出。 振弦式反力計(jì)承受壓力使其內(nèi)部數(shù)根 鋼弦的長度發(fā)生變化，自振頻率隨之改變。通過測定鋼弦的自振頻率或者頻率模數(shù)值，即可按已確定的模式換算出軸力值。 為計(jì)算方便，可通過轉(zhuǎn)換測量 頻率模數(shù)值 23( 10 )F F f ??? ，其工作原理如下： 0()iN K F F B? ? ? 式中 N —— 被測支撐軸力值（ kN）； K —— 儀器標(biāo)定系數(shù)（ /kNF ）； 0F —— 反力計(jì)頻率模數(shù)基準(zhǔn)值（ F ）； iF —— 反力計(jì)頻率模數(shù)實(shí)測值（ F ）； B —— 計(jì)算修正值（ MPa ）。 監(jiān)測過程中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1）測量時(shí)應(yīng)隨時(shí)計(jì)算、校核和分析監(jiān)測數(shù)據(jù)。當(dāng) 出現(xiàn)異常值時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行復(fù)測，并分析原因，采取補(bǔ)救措施，以確保支護(hù)結(jié)構(gòu)安全。 （ 2）每次量測，均應(yīng)及時(shí)做好記錄，完整填寫日報(bào)表，并繪制支撐內(nèi)力與時(shí)間等有關(guān)因素關(guān)系曲線圖。 基坑隆起量監(jiān)測 基坑隆起監(jiān)測采用沉降板，按水準(zhǔn)法進(jìn)行測量。 30 相鄰地下管線、建筑物、地面變形監(jiān)測 1） 管線監(jiān)測測點(diǎn)布置原則 為真實(shí)反映管線的沉降值，確?；釉谙鄬Π踩沫h(huán)境狀態(tài)下施工，在管線檢測點(diǎn)布置以前，應(yīng)針對設(shè)計(jì)院下發(fā)的車站周邊管線位置示意圖布設(shè)測點(diǎn)。 管線的沉降最直觀、最準(zhǔn)確的方法是直接在管線上測量和測量檢查井 中的管線，得出測量數(shù)據(jù)。目前最可靠的管線安全監(jiān)測技術(shù)是在管線上布置應(yīng)變傳感器（應(yīng)變片或光 纖 ），用線引出，用特殊儀器進(jìn)行監(jiān)測。這種方法不僅耗費(fèi)的資金很大，還要挖開路面，破壞了道路的完整性和通暢。受具體條件限制，通常車站工程不能采用該方法。因此選擇直接測量檢查井中的管線。 由于站各個(gè)管線的檢查井距離不一致，且有的管線距離較大，達(dá)到 100 米以上，因此，擬采用 “ 監(jiān)測檢查井加中間點(diǎn) ” 的監(jiān)測方法對地下管線進(jìn)行監(jiān)測。也就是說，對于管線檢查井距離在 30米左右的，直接在檢查井上測量；對于管線距離較大的檢查井（超過 35m），在 管線上方地面布置監(jiān)測點(diǎn)，用管線以上地面的沉降量作為管線沉降的一個(gè)輔助數(shù)據(jù)，間接監(jiān)測地下管線安全。 2） 點(diǎn)位的具體布置 根據(jù)以上布置原則，對車站管線