變形監(jiān)測在運河航道整治工程施工中應(yīng)用
1、工程概況
蘇南運河鎮(zhèn)江辛豐泰山灣段航道整治工程位于鎮(zhèn)江市辛豐鎮(zhèn)和大泊鎮(zhèn)境內(nèi)，起點位于辛豐鎮(zhèn)黃墟建材碼頭，終點位于滬寧鐵路橋，施工樁號11K+600～13K+315，施工長度為1.715km。本工程工作內(nèi)容為水上方開挖、水下方疏浚、新建一級護岸工程、新建二坡護坡等及相關(guān)臨時工程的施工和保修。
本工程一級護岸的結(jié)構(gòu)型式采用：鋼筋砼地下連續(xù)墻護岸（B型），C20空腔式素砼重力式護岸（C型）以及透空式鋼筋砼重力式護岸（D型）;二級護坡采用C20砼預(yù)制塊拱圈護坡、草皮護坡。由于該段地勢高，地質(zhì)條件復(fù)雜，護岸每節(jié)長度為10米，護岸軟土地基處理分別采用小木樁、換填塊石、水泥攪拌樁等處理型式，施工過程中各段沉降位移量不一，因此需要在整個施工階段對護岸的垂直沉降和水平位移進行變形監(jiān)測，以便控制施工速率，確保護岸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全。整個工程變形監(jiān)測工作從2009年7月開工至2011年3月工程交工驗收，歷時21個月連續(xù)監(jiān)測，各項監(jiān)測成果和資料齊全，符合設(shè)計和規(guī)范要求。
2、變形監(jiān)測內(nèi)容
本工程變形監(jiān)測內(nèi)容主要是航道整治的一級B、C、D 型護岸等的垂直位移和水平位移監(jiān)測。根據(jù)招標文件和施工圖設(shè)計的要求，水平位移變形量以每晝夜不大于3mm，垂直位移（沉降）變形量不大于6mm為控制標準。
3、精度指標的選用與觀測儀器的配置
3.1 精度指標的選用
根據(jù)設(shè)計和規(guī)范對變形監(jiān)測等級和精度要求，結(jié)合本工程具體的特點，選用變形監(jiān)測的四等級標準和精度作為變形監(jiān)測工作的控制指標，詳見下表。
變形觀測點的觀測精度和適用范圍
3.2 觀測儀器的配置
變形監(jiān)測是工程中精度較高的測量工作，觀測儀器的配置直接影響觀測數(shù)據(jù)的精度。在本工程變形監(jiān)測過程中，配置了一臺南方靈銳south s82 GPS（靜態(tài)平面精度±3mm+1ppm）作為位移觀測儀器，配置了一臺Ni007自動安平水準儀（標稱精度±0.7mm）和銦鋼尺作為沉降觀測儀器，另外配置了尺墊、木樁、鐵釘、紅白旗、測桿等輔助設(shè)備，所配備儀器使用前都經(jīng)有資質(zhì)的計量單位進行鑒定。
4、觀測人員配備
施工過程中，安排4名專職測量人員配合進行護岸變形監(jiān)測，工作認真負責，一絲不茍，確保觀測工作正常運轉(zhuǎn)。
5、變形監(jiān)測方法
5.1 基準監(jiān)測控制網(wǎng)的建立
?、乓詷I(yè)主提供的G52、G54、ZE08等三個導(dǎo)線點（江蘇省地質(zhì)工程勘察院設(shè)立的靜態(tài)點）作為水準和平面控制的基準點，在項目經(jīng)理部埋設(shè)一個變形監(jiān)測觀測墩作為一個工作基點，由基準點和工作基點建立GPS水平位移監(jiān)測基準網(wǎng)，并采用GPS對水平位移監(jiān)測基準網(wǎng)數(shù)據(jù)進行復(fù)測和平差，精度滿足規(guī)范要求。
?、聘鶕?jù)施工現(xiàn)場實際情況，在施工區(qū)域內(nèi)比較穩(wěn)定和方便的位置布設(shè)工作基點，每500米護岸之間設(shè)置一個變形監(jiān)測觀測墩作為工作基點，由三個導(dǎo)線點、工作基點等建立垂直位移基準監(jiān)測網(wǎng)，采用一臺Ni007自動安平水準儀（標稱精度±0.7mm）和銦鋼尺按三等水準進行水準測量和平差，閉合差≤+12*Lmm，L以公里計，精度滿足規(guī)范要求，以滿足護岸的水平和垂直位移監(jiān)測的需要。
施工過程中，對基準監(jiān)測網(wǎng)每3個月進行復(fù)測一次，當對觀測數(shù)據(jù)發(fā)生懷疑時，項目部隨時組織技術(shù)人員進行復(fù)測，確保基準監(jiān)測網(wǎng)的數(shù)據(jù)準確，基準點堅固可靠，安全穩(wěn)定。
5.2 變形監(jiān)測網(wǎng)的的建立
本工程水平位移和垂直位移監(jiān)測點采用同一標識法，每200米左右的護岸上設(shè)置一個變形觀測點，共布設(shè)了36個變形觀測點，由基準點、工作基點、變形觀測點等一起建立變形觀測網(wǎng)，首次觀測前，采用一臺GPS、一臺Ni007自動安平水準儀（標稱精度±0.7mm）及銦鋼尺等分別對變形監(jiān)測網(wǎng)進行平面和水準測量，測量精度滿足規(guī)范要求，測量成果準確。
?、抛冃斡^測點布設(shè)
變形觀測點的埋設(shè)位置分別布設(shè)在底板后沿、墻身、消浪墻、壓頂、帽梁等上，變形觀測點采用φ20mm的長度30cm的鋼筋，鋼筋頂部磨平刻“十”字標志，距底部5cm處做成彎鉤，在混凝土澆筑后初凝前埋入混凝土內(nèi)，埋設(shè)時高出混凝土表面1cm，用油漆寫上點號，在混凝土終凝后將坐標與高程測設(shè)到變形觀測點上。
?、谱冃斡^測數(shù)據(jù)傳遞
本工程變形觀測成果是指施工過程中同一建筑物（每節(jié)護岸長度10米）變形觀測的累計位移數(shù)據(jù)，因此需在同一個建筑物同一航道斷面線上根據(jù)施工工序設(shè)立不同的觀測點，并對不同觀測點的觀測數(shù)據(jù)進行累加，例如觀測點S1的變形位移成果是由S1-1、S1-2、S1-3等三個變形觀測點的變形位移量的累計。由于護岸施工過程中工序較多，受墻后回填土、降排水、加載等影響，在墻身、壓頂?shù)仁┕そY(jié)束，需及時把變形觀測點移至墻身、壓頂?shù)壬希苿忧?、后對變形觀測點的位移、沉降等進行了加測，以確保變形監(jiān)測成果傳遞的準確，監(jiān)測資料連貫。
?、窃O(shè)立變形觀測點的保護標志
在整個施工工期內(nèi)，保護變形觀測點不受外力的影響。變形觀測點埋設(shè)后，安排專人設(shè)立了明顯標識，安排專職人員負責保護，并通知現(xiàn)場施工人員注意標識，嚴防破壞。
5.3垂直位移觀測
?。?）垂直位移監(jiān)測方法采用四等水準測量法進行監(jiān)測，采用Ni007自動安平水準儀配銦鋼尺進行觀測，每次組成閉合路線。
?。?）觀測前，測量人員認真檢查儀器，觀測時力求前、后視相等，認真操作、記錄，并及時整理好觀測成果。
?。?）垂直位移監(jiān)測頻率，在底板澆筑后進行第一次觀測，然后按每次增加荷載（澆筑混凝土、施工墻后回填土等）后進行觀測。
底板：底板完成后，墻體澆筑前為第一階段觀測。砼基礎(chǔ)成型后測第一次，以后每天觀測一次，當最后連續(xù)三次觀測結(jié)果變形量不超過點位誤差控制標準，判別為穩(wěn)定，才進入下道工序施工，確保構(gòu)筑物安全。
墻身：墻身澆筑終凝后，把變形觀測點移至墻身頂面，觀測頻率同底板，觀測穩(wěn)定后，才進入下道工序。
回填：墻后土方回填在墻體觀測穩(wěn)定，滿足回填要求后進行回填。墻后回填分四個階段觀測（墻后填土平均分四階段觀測，原則上填土1/4、2/4、3/4及到頂）。填土到觀測部位時進行觀測，觀測頻率同底板，觀測穩(wěn)定后，才進入下道工序。
消浪墻：墻體觀測穩(wěn)定后進行消浪墻等施工工作，消浪墻完成后，觀測點移至消浪墻上，觀測頻率繼續(xù)按底板觀測頻率觀測，觀測穩(wěn)定后，再按第一個月每周一次觀測，第二個月每半月一次觀測，以后每月觀測一次，直至交工驗收。
5.4 水平位移觀測
水平位移觀測采用GPS法進行監(jiān)測，采用南方靈銳south s82 GPS進行觀測，把GPS的固定站架設(shè)在項目部的基站上，然后測量人員采用GPS的移動站直接在施工現(xiàn)場的觀測點采集觀測數(shù)據(jù)，并及時進行整理好觀測成果，對觀測成果進程比較分析，前后兩次觀測成果在允許誤差范圍內(nèi)，確保構(gòu)筑物穩(wěn)定后才進入下道工序施工。水平位移觀測頻率與垂直位移的觀測頻率相同，與垂直位移同時觀測。
5.5 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理
變形點的垂直位移和水平位移觀測數(shù)據(jù)收集整理完成后，直接利用Microsoft Office Excel對觀測數(shù)據(jù)進行處理，采用Excel下的VBA編程工具編制了相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件，其核心包括數(shù)據(jù)輸入與更新、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)維護和圖表打印輸出。每次數(shù)據(jù)處理時，均計算出本期變形量和累計變形量，分別填入垂直位移成果表和水平位移成果表中，形成表1和表2的成果表，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)成果，及時分別繪制成垂直位移和觀測時間、水平位移和觀測時間的變形曲線圖，直觀描述出變形觀測成果。
水工建筑物沉降觀測記錄
6、觀測過程中的注意事項
1、應(yīng)明確變形監(jiān)測責任人，端正觀測人員思想認識，充分認識變形監(jiān)測工作重要性，特別是對于地基軟弱或者不夠穩(wěn)定的地段，或者建筑物上部荷載突變情況下，直接關(guān)系到建筑物的安全穩(wěn)定性。
2、變形觀測點布置和觀測頻率嚴格按規(guī)范要求進行觀測，確保變形觀測的成果能及時反映建筑物的垂直位移和水平位移的變形狀況。
3、每次觀測應(yīng)遵守“四固定”原則，即：觀測所用儀器固定、觀測人員固定、觀測路線固定、觀測環(huán)境和條件基本相同。
4、每次觀察均采用環(huán)形閉合方法，或往返閉合方法當場進行檢查。同一觀測點的兩次觀測之差不得大于1毫米。
5、布設(shè)觀測路線時，前后視距不超過40m，前后視距差不超過1.0m，以控制i角的誤差影響，同時提高觀測時的清晰度。
6、觀測時間及環(huán)境：不在日出前后1小時、中午時分進行觀測，更不能在大風或有霧的情況下進行觀測。
7、變形觀測原始數(shù)據(jù)收集準確、完整、及時歸檔，及時進行數(shù)據(jù)處理，發(fā)現(xiàn)位移突變現(xiàn)象，先認真復(fù)查，準確無誤后及時上報。
7、變形監(jiān)測成果分析及結(jié)論
7.1垂直位移分析
本工程垂直位移自2009年7月19日進行首次觀測，末次觀測于2011年3月2日，根據(jù)工程進度情況不同，36個變形觀測點中最多的觀測了35期，最少的觀測了23期，累計沉降量分別為10mm～24mm，最大日沉降量為4mm，垂直沉降過程變形曲線圖變化規(guī)律正常。
7.2水平位移分析
本工程水平位移自2009年7月19日進行首次觀測，末次觀測于2011年3月2日，根據(jù)工程進度情況不同，36個變形觀測點中最多的觀測了35期，最少的觀測了23期，累計位移量分別為8mm～27mm，最大日位移量為3mm，水平位移過程變形曲線圖變化規(guī)律正常。
7.3分析結(jié)論
本工程一級護岸的變形產(chǎn)生的水平位移主要是向航道內(nèi)側(cè)位移，垂直位移位移主要是垂直沉降，引起的位移原因比較復(fù)雜，有地基的力學性質(zhì)、航道水位和地下水的變化狀況、農(nóng)田灌溉向坡面滲水、護岸混凝土、墻后回填土、施工機械、船舶等的增加的不均勻荷載的增加等影響。施工過程中，我部根據(jù)上報的沉降位移觀測方案，按制定的觀測頻率，從底板澆筑開始進行觀測，一直觀測至交工驗收申請，并對觀測成果進行整理，36個觀測點的水平位移、垂直沉降等的累計觀測成果均在允許誤差范圍內(nèi)，符合規(guī)范要求，為護岸的結(jié)構(gòu)安全提供了可靠的依據(jù)。
建筑資質(zhì)代辦咨詢熱線：13198516101
咨詢熱線：13198516101 
