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1、. . 第十篇 施工监测方案第一章 概述一 编制说明环球金融中心工程地处陆家嘴金融贸易区,塔楼地面以上101层,高度492m,地下3层,埋深18.0518.35m,工程规模宏大。裙房基坑开挖深度约18m,基坑长度约216m,宽度约123m,开挖卸土工程量具大。为确保安全,基础施工过程中实时掌握环境、围护体变状况变得十分重要。基于这一目的,编制本施工监测方案。本方案适用施工至0.000前的基础施工期间周边环境保护与围护体安全方面的监测工作,主体结构施工期间的主体结构本身的变形和安全监测参见第八篇施工控制测量。二 工程概况拟建工程地处陆家嘴金融贸易区Z4-1地块,地块面积为30000m2。拟建工程
2、西临东泰路,建筑红线距金茂大厦约53m；北侧为世纪大道,地面下有银城路地道和R2线地铁隧道,离红线距离分别约40m、65m；东侧和南侧为50m宽的公园规划用地,其外侧为银城东路和银城南路。塔楼地上101层,裙房地上5层,地下均为3层。基础平面呈不规则长方形,外墙周长约603.5m,基坑面积约22468m2,普遍埋深开挖深度18.0518.35m。本工程基坑分区分期施工,塔楼基坑已由相关单位承担土方开挖,开挖阶段已按相关监测方案开展了监测工作,塔楼底板砼施工及地下室施工至0.000拟采用已有监测点进行观测。裙楼地下结构采用逆作法施工,裙楼基坑围护采地下连续墙。三 监测项目设置1. 裙房地下室施工
3、环境监测项目设置根据周边管线及建、构筑物分布,本工程裙楼施工拟开展下列环境监测项目：l 周边管线垂直及平面位移监测；l 金茂大厦及甲方办公楼垂直位移监测；l 银城东路立交垂直及平面位移监测；l 地铁二号线垂直及平面位移监测；l 金茂大厦侧及世纪大道侧深层土体位移；l 周边地表沉降监测。2. 裙房地下室施工围护结构监测项目设置l 围护墙墙顶垂直、水平位移；l 围护墙深部水平位移；l 围护墙应力监测；l 坑外水位；l 立柱隆沉监测；l 坑底回弹监测；l 孔隙水压力监测。3. 底板砼浇捣温度监测本工程塔楼底板和裙楼底板分期施工浇捣,底板测温随之分期进行,钢筋砼测温的同时应进行相应环境温度观测。第二章
4、 监测目的及方案编制依据1 监测目的深基坑工程施工过程中进行信息化施工监测,有利于实时掌握围护结构及周边环境的动态变化,控制性地提供有关变形的围、最大值及发展或收敛方向,尽早发现异常情况并及时处理解决,实现信息化施工管理,消除施工过程中可能出现的隐患,确保基坑工程的安全和质量,对基坑周边的环境进行有效的保护。本工程位于浦东新区陆家嘴金融贸易开发区,城市地下管线复杂,周围建构筑物均为重要性标志建筑,监测工作必须按一级基坑的变形控制要求进行设计和实施。2 方案编制依据l 市岩土工程勘察规DBJ08-37-94l 工程测量规GB50026-93l 基坑工程设计规程DBJ08-61-97l 各主管部门
5、对监测工作的要求l 围护设计资料第三章 监测点布设一 监测点布置原则l 监测点的布置围为土体开挖的影响区域；l 必须考虑到监测对象的特定情况；l 针对性原则。工程开工前,将重点对现场周围主要的邻近建、构筑物、地下管线、地面道路等情况进行调查或复核,摸清建、构筑物的结构形式、基础形式以及允许变形量；了解主要管线的材质及长度、接头形式、阀门准确位置以及其保护标准等,如有需要,作标志并拍摄照片存档。二 监测点布置与埋设1 围护墙顶沉降和位移在地下连续墙墙顶沿基坑周边按20m间距布置测点,其中每个测斜孔口必须设置测点。在压顶梁浇捣后埋设,测点利用长8公分带帽钢钉直接布置在新浇筑的顶圈梁上,塔楼地下墙顶
6、共布设监测点38只,编号为Q1Q38,测定其沉降和水平位移。2 围护结构侧向变形测斜拟沿地下墙周边均匀布置测斜孔15个,在地下墙埋设与其等深度的测斜管。测斜管采用外径为70mm的CXG76系列高精度PVC管,在地墙钢筋笼成笼时,分节安装绑扎于地墙迎土面主筋上,管口加保护钢管,以防 / 损坏；测斜管保持竖直,并使一对定向槽垂直于基坑边。在金茂大厦侧及世纪大道侧围护体外土体中埋设2只测斜孔,孔深与灌注桩同深,进行其土体深部位移监测。3 地下墙钢筋应力监测图二 地下墙应力传感器布置图由于本工程基坑深度较大,必须在地墙钢筋笼设置钢筋应力计以测得地墙力变化情况。在地下墙周边设置七组监测断面,每组断面分别
7、在深度为-3.5m、-8.0m、-12.5m、-18.0m、-22.0m、-26.0m处的迎土面、迎坑面各设置一只钢筋应力计,总计数量：726=84个。见图3.2.1在地墙钢筋笼绑扎后,放入基槽前将应力计焊接在设计深度处的墙体主筋上并作好保护措施,避免地墙混凝土浇灌时破坏。4 立柱桩沉降及应力监测本工程裙楼采用逆作法施工,立柱桩的沉降及应力应变情况事关围护结构的安全,因而有必要测试立柱桩的工作状态。为此,拟选择14根新增的钢立柱进行沉降监测和应力监测,在每根柱-20m深度布置一个f10钢筋应力计测试柱身应变可换算成应力,再在相应立柱顶设置沉降监测标志,进行沉降监测。钢筋应力计埋设方法是：在立柱
8、桩放入孔前,在三层地下室各自的深度围将应力计焊接在钢立柱上,并用槽钢保护,导线经由焊接在钢格构柱上的角钢保护引出地面。5 坑外地下水位监测虽然地下墙是止水并自防渗的,但监测经验告诉我们,总有某些地墙在局部发生漏水现象,并且有时由于位置恰恰就在开挖深度以下,难以发觉,由此将导致坑外地下水位下降,周边建筑物产生沉降。为此,拟在围护墙外侧环基坑周边共布置7只深度约25m的坑外水位监测孔进行地下水位监测。6 基坑底土体回弹和隆起 基坑开挖是卸荷的过程,随着基坑土体开挖有应力释放过程,引起坑土体回弹,严重时,坑外土体涌入基坑形成坑底隆起,在砂质地区还在动水压力作用下出现涌砂,将对工程造成严重影响,危及基
9、坑安全。通过埋设分层沉降观测孔,利用分层沉降仪可量测基坑开挖过程中土层的回弹量,依据回弹的量和速率及早发现问题。拟设置2只测孔,并根据地层分布在不同深度设置5个沉降磁环。回弹孔埋设技术要求：6.1 成孔要求孔径不小于10mm,垂直度要求：1%。成孔作业时应配备专门的地质编录员对地层进行编录,并测量其孔深和孔径。6.2 分层沉降标的埋设根据磁环的设计布设位置,下套管时按设计尺寸将磁环套在PVC观测管外,并设置相应的定位设施。逐节下入套管时,将套管徐徐下放,管与管的连接采用螺钉定位,并用防水胶涂抹。下管时要平稳放入,禁止冲击。然后加压,使磁环脚外伸,插入孔外坑壁中固定。下压套管至设计位置,并固定孔
10、PVC管。水泥浆注入时,把尼龙软管跟管套管放入孔底,采用泥浆泵加压。把按预定配比的水泥浆注入孔外孔隙,水泥浆固结后将磁环和土层粘结固定。重复上述步骤,将所有磁环埋置妥当。磁环埋设后连续观测1周,直至确证磁环位置稳定后,按地面标志高程,实测并记录各磁环高程。7 孔隙水压力监测根据场区条件,拟在基坑围护体外侧1m围设置孔隙水压力监测孔,共布设观测孔2孔,编号为St1、St2。埋设要求：成孔要求成孔口径大于等于120mm,考虑到打桩引起的土体位移量主要由浅部土层的变形及挤压确定,结合本工程地质条件,成孔深设计为30m,孔体应垂直,成孔后用清水洗净钻孔。孔隙水压力计埋设孔隙水压力计埋设采用一孔多点方式
11、,用粗砂作为透水填料,透水层填料厚度取为0.8m,孔隙水压力计之间用粘土球填料隔离,投放粘土球时,应缓慢、均衡投入；压力计间距取为45m,每孔设置6只压力计,按埋深选择不同量程的压力计,2个孔隙水压力监测孔共需埋设压力计12只。8 坑外地表沉降在围护体周边地面按10m、10m、10m、15m、15m的间距设置沉降断面,部分区域地表沉降断面与其它环境监测点重合则利用其它环境监测点,共计设置40个地表沉降监测点。9 周边地下管线沉降及水平位移根据地下管线分布图,东泰路、世纪大道侧地下管线离基坑较近,拟按20m间距设置监测点。银城东路、银城南路侧管线离基坑稍远,拟按30m间距设置监测点。周边共设置煤
12、气监测点37只、上水监测点35只、电力监测点11只,其它管线施工期间变形情况可相应参照。10 周边建、构筑物垂直及平面位移监测基坑北侧世纪大道下的银城东路立交隧道离规划红线约40m,按15米左右间距布设监测点,进行沉降及平面位移监测。东侧银城路地面下隧道离基坑超边70m,按30m间距设置监测点。共设置17只变形监测点。基坑西侧金茂大厦已有相关单位承担长期沉降监测任务,其有相当数量的沉降监测点布设在其地下室底板上,本工程施工期间拟采用其点位进行监测。地铁二号线下卧在世纪大道下基坑对面,离基坑距离60m外,其下部深度约18m。拟在世纪大道中央绿地相应位置的设置深部土体测斜及分层沉降孔各两只。测斜孔
13、深度为25m,分层沉降在-15m、-18m、-21m设置三只沉降磁环。11 底板砼浇捣温度监测参照国家标准混凝土结构工程施工及验收规：基础底板厚度大于1米,单次浇筑混凝土方量超过1000立方米,即属于大体积混凝土施工,需采用必要的温控措施。结合本工程基础面积均在22468平方米左右,底板厚度为2.0m4.5m不等,对于这样的现浇大体积混凝土基础,在浇筑过程中,由于水泥水化热作用,砼体有一个明显的升降温过程。由于各区域温度不同,变形不同,当变形受到外界及部约束时,砼体就会产生拉应力。一旦其值超过砼抗拉强度,砼体将出现裂缝。给工程的正常使用带来隐患,给建设方带来诸多不必要的损失。因此在基础浇筑前,
14、必须进行周密的施工设计,采取有效技术措施控制水泥水化热的积累和传导,控制混凝土块体表的温差,总降温速率及混凝土硬化过程中的收缩,减小对变形的约束,提高混凝土抗裂能力,防止有害裂缝产生。因此有必要对温度场、应力场的变化进行监控,了解不同区域温度及应力变化,及时调整养护措施,为工程提供有效信息。为真实反映砼体升降温及温度场分布体情况,据以往工作经验参照行业标准YBJ224-91块体基础大体积砼施工技术规程选择布点。由于塔楼与裙房基础底板分期施工、裙房底板分两次浇筑,测点亦分三次布置如图四、图五,现场布置时将结合施工因素可适当调正点位。由于本工程塔楼基础砼超厚,每个监测点组拟设置5个温度传感器；裙楼
15、基础砼厚度小于3.0m处每个测点组设置3个温度传感器。纵向剖面传感器布置如图：底板砼温度监测点组传感器埋布置示意图第四章 监测工作原理一 沉降监测高程控制网测量沉降变形监测基准网本工程深式水准点作为起算点,组成水准网进行联测。基准网观测按照国家等水准测量规规要求执行,精密水准测量的主要指术参照下表：精密水准测量的主要指术要求每千米高差中误差水准仪等级水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差12DS1因瓦尺往返测各一次4注：L为往返测段、环线的路线长度以km计；外业观测使用Zeiss DiNi12电子水准仪标称精度：0.3mm/Km往返实施作业。经精度估算,本方案高程控制网精度如下：每千米高差中误差： 0.30mm最大点位中误差： 0.47mm最大点间中误差： 0.42mm观测措施：本高程监测
