KL中央地铁车站施工监测技术概述

冷 希 乔

(中铁西南科学研究院有限公司，四川 成都 611731)

KL中央地铁车站施工监测技术概述

冷 希 乔

(中铁西南科学研究院有限公司，四川 成都 611731)

简述了KL中央地铁车站施工监测的主要目的，主要对监测项目、监测预警值的设定、监测方案的实施进行了论述，指出KL中央地铁车站施工监测技术体现了一个完善的监测系统的实施过程，在施工监测中电子信息技术的应用为工程顺利施工提供了安全保障。

地铁车站，监测，电子信息技术，管理系统

1 工程概况

在复杂的、对环境变形控制要求严格的大型工程中，施工监测的重要性已逐渐被人们所认识，但是一个完善的施工监测体系如何实施并动态指导设计和施工仍有待进一步提升，以便于被工程界广泛接受。

在建的吉隆坡地铁一期工程为全长9.5 km的地下双线隧道，其中KL中央地铁车站位于市中心交通主干道下方，地质条件较差，主要为肯尼山残积土质，周边建筑物及地下管线非常密集，对环境变形控制非常严格，属于技术复杂、工期紧的大型工程。

2 监测系统管理

KL中央地铁车站施工监测的主要目的：

1)在车站施工过程中，避免对车站主体结构及周边环境产生不利的影响；

2)为设计和施工提供动态的指导信息，通过对监测数据的反分析等验证结构设计参数的合理性，实现设计和施工的动态控制。

2.1 主要和次要监测项目

根据工程施工对车站主体结构及周边建筑物的影响程度和范围，通常把监测项目分为主要和次要项目。对于墙体和土体位移等可以直接量测结构变形特征的监测项目，可作为主要监测项目。而次要监测项目作为主要监测项目的一种辅助手段，主要通过收集相关的施工信息进一步辅证主要监测项目，共同实现动态指导施工的目的。

2.2 监测预警值的设定

监测预警值是由设计咨询方根据KL中央地铁车站的不同施工阶段、施工工序对周边环境的影响程度和范围、周边建筑物的结构形式等因素综合设定，例如同一监测点在基坑底板开挖与中板开挖时其监测预警值是不同的。监测预警值的设定类似于交通信号灯的模式，共设置三级预警值，第一级是黄色预警，当监测数据达到黄色预警值时，施工监测方需根据监理工程师的要求进一步加强监测，同时现场工程师应立即提出工程预案措施，并需上报监理工程师批准。第二级是橙色预警，当监测数据达到橙色预警值时，现场工程师立即实施被批准的预案等措施。第三级是红色预警，当达到红色预警值时，立即停工，在所有的施工及临时工程被检查并确认安全后需在监理工程师的授权下才能开始下一阶段的施工。

2.3 监测方案的实施

监测测点主要根据设计咨询单位的设计图纸进行布置，施工监测方需根据工程进度计划拟定一个详细的监测实施计划，并经监测工程师批准后实施。在工程实施过程中一些监测点不可避免的会破坏或丢失，在7 d内破坏或丢失的监测点必须要完成恢复。一个完善的监测方案应包括监测实施过程中所有相关信息。主要包括：

1)施工对结构受力状态及周边环境的影响；

2)监测安装信息；

3)监测过程控制流程及监测预警值等；

4)监测竣工布置平面图和监测频率等。

2.4 监测技术的管理

监测工程师要对每天的监测数据进行审核；在每周的工作例会中，监测工程师与现场工程师对现场上一阶段的施工过程及监测情况进行总结，然后提出下一阶段的工作计划及下一阶段工程中需重点关注的结构物；施工监测方每月需对监测实施情况进行总结，并提交监测月报告，由第三方的设计咨询单位审核并提出评论。在监测的实施过程中要特别关注监测项目初始安装、基准值读数、测点维护及破坏和丢失的测点重新安装等。

2.5 施工过程的控制

现场工程师根据施工进度计划监督监测方案的实施，在施工开始前的一个月，监测测点要在监理工程师现场监督下完成安装，施工监测方做好测点保护工作并提前一个月采集初始的监测数据作为监测基准值，在施工过程中应以监测数据为基础确保所有的施工活动都在安全的条件下进行。

施工监测方每天要及时提交监测报告，监测工程师根据每天的监测报告对结构和周边环境的受影响程度和范围做出评论，然后将评论反馈给现场工程师。在施工过程中各方的工作控制流程和相关责任人控制图如图1所示。

每周监测、设计、监理与现场工程师至少进行一次会议交流，共同分析上一步施工过程中监测数据的变化是否已经对车站结构及周边建筑物产生不利的影响；现场工程师介绍下一步的施工活动；监测工程师根据最新的监测报告对即将进行的施工活动进行预估并评判；设计工程师对设计进行复核。这种及时有效的交换信息的工作方式为施工过程做了充分的准备并且易于解决施工中遇到的问题。

3 施工监测中电子信息技术的应用

3.1 自动实时监测系统的应用

一般情况下，人工测试可以满足常规施工监测项目的需要，但是一些特殊的监测项目采用人工测试方式存在诸多弊端。例如钢支撑的轴力受周边环境和温度变化的影响很大，每天人工随机测试的数据对结构受力特征分析造成很大困难，所以对钢支撑轴力的测试工作，每天应安排在固定时间点进行。其次如果采用较高监测频率的人工测试，会导致监测造价、数据采集和处理等方面的成本很高。自动监测不但可以设置较高的监测频率(通常自动监测频率为1次/h)，而且具有快速采集和处理数据的优点。

自动实时监测已被广泛应用在工程中[1，2]，在KL中央地铁车站的施工过程中一些特殊且重要的监测项目也采用自动实时监测的方式，如锚索轴力、基坑阳角处临时钢支撑的轴力及重要建筑物三维变形的测试均采用自动实时监测的方式。在KL中央地铁车站现场布置的自动实时监测采集箱如图2所示，其监测数据通过无线传输方式输送到监测中心的自动监测控制系统内，然后系统会自动生成供工程人员直接应用的图表格式，方便工程各方面人员参考。KL中央地铁车站施工监测的顺利实施，验证了自动实时监测的可行性与有效性。

3.2 可视化监测信息管理系统的应用

监测数据应具有准确性和时效性，为了更好的根据监测数据反映不同施工阶段结构的受力特征和变形状态，KL中央地铁车站开发了可视化监测信息管理系统。可视化监测信息管理系统通过采用数据共享模式，加强了工程各方人员之间的交流合作，不论是现场工程师或项目管理者都可登录到可视化监测信息管理系统中对监测数据进行查询，进而确定施工对主体结构和周边建筑物的影响程度和范围，可视化监测信息管理系统有效的提升了工程人员对项目安全风险的意识，确保了KL中央地铁车站主体结构的顺利完工。

4 监测对设计和施工的指导

在KL中央地铁车站的原设计方案中，根据该地区常年最不利水位高程为40.0 m的条件，在车站底板开挖过程中通过设置混凝土支撑来维护连续墙结构的稳定；但通过1年多的水位监测发现，该地区实际最不利水位高程仅为36.0 m，监测水位时程曲线如图3所示。根据最不利水位的监测结果，设计工程师修改了原设计方案，取消了混凝土支撑，设计验算结果如表1所示；监测结果实现了对设计和施工的动态指导，有效的减少了工程工期和造价。

表1 结构受力状态对比分析

计算项目连续墙结构受力墙体稳定安全系数变形mm剪力kN/m弯矩kN·mK1K2原水位设计混凝土支撑44.8151525201.021.32设计要求——2730≥1.00≥1.20现水位取消混凝土支撑35.5141022701.011.28是否满足设计是是是是是

5 结论和建议

1)在KL中央地铁车站的施工过程中，通过采用专业完善的施工监测系统确保了工程的顺利实施。监测结果表明施工活动没有对车站主体结构及周边环境造成不利影响，有效地指导了设计和施工。

2)自动实时监测系统为KL中央地铁车站施工监测提供了一个及时、准确且高效的工作手段，在提高施工监测效率的同时，获得的监测数据也更准确和可靠。

3)可视化监测信息系统的应用进一步实现了对KL中央地铁车站施工工程的动态控制管理，提升了项目工程人员对项目安全风险的意识，确保了KL中央地铁车站主体结构的顺利完工。

[1] Leca E,Clough G W.Construction and Instrumentation of Underground Excavations[A].13th.International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering[C].1994:303-304.

[2] Cheekiralla S M S L.Development of a wireless sensor unit for tunnel monitoring[D].Massachusetts Institute of Technology,2004.

Summary of construction monitoring for KL Central Subway Station

LENG Xi-qiao

(SouthwestResearchInstituteCo.,LtdofC.R.E.C.,Chengdu611731,China)

The paper introduces major construction monitoring targets of KL Central Subway Station, discusses its monitoring project, monitoring warming value setting, and monitoring scheme implementation, embodies the implementation probes of a perfect monitoring system of KL Central Subway Station construction monitoring technology, which has provided safe guarantee for successfully applying electronic information technology.

subway station, monitoring, electronic information technology, management system

1009-6825(2014)35-0186-02

2014-10-09

冷希乔(1982- )，男，硕士，工程师

U231.4

A