武汉地铁三号线四新大道站施工监测控制

黄 维

(中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司，湖北武汉 430050)

0 引言

武汉地铁3号线四新大道站为武汉市轨道交通3号线的第6个车站，车站位于四新大道与龙阳大道交汇处东北侧，与规划的轨道11号线形成“L”形岛——侧换乘车站。四新大道站沿龙阳大道南北向敷设，龙阳大道规划道路红线宽60 m。四新大道站结构形式采用单柱双跨二层矩形框架结构，车站总长度208 m，南端头宽度为25.8 m，北端头宽度为 25.8 m，标准段宽度为 21.9 m，车站顶部覆土3.26 m，车站总高12.86 m，采用明挖法施工。

本文根据地铁施工监测的一些常规方法及特点，结合四新大道站所处工况的施工环境，按照相关规范要求，对四新大道站施工监测的一些问题进行了阐明和论述，通过我们对传统施工监测方法的改进和摸索，寻求技术突破和革新，为以后的地铁车站施工总结方法，积累宝贵施工经验。

1 施工监测的方法及内容

1.1 监测方法

利用全站仪、水准仪、测斜仪、钢筋计、钢尺、振弦式应变计、水位计、收敛计等常规测量仪器，采用适当的方法对地铁车站主体结构各部位变形进行监测。

1.2 监测内容

地铁明挖车站施工监测主要有以下内容:1)围护结构内、外侧土压力、地下水量测;2)围护结构的顶部水平位移、沉降、桩身侧向位移量测;3)围护结构钢筋计的量测;4)支撑轴力的量测;5)基底回弹监测;6)地表沉降、裂缝的观测;7)周围建筑物、管线观测。

2 监测网点的布设保护及监测方法

2.1 监测控制网的建立

监测控制网点按一级网布设，按统一的精度观测。

施工监测控制网平面控制网的等级及技术要求应根据设计文件及测量规范确定，高程控制网应采用城市二等水准测量的技术要求施测。

施工过程中应定期对平面和高程控制网进行复测。

2.2 监测点的布设

按照监测方案在现场布设测点，原则上以监测方案中的要求布置。实际根据现场情况可在靠近设计测点位置设置测点，但以能达到监测目的为原则;监测点的类型、数量结合工程特点、施工特点、监测费用等因素综合考虑;为验证设计数据而设的测点布置在设计最不利位置和断面;为指导施工而设的测点布置在相同工况下的最先施工部位，其目的是为了及时反馈信息，以修改设计和指导施工;地表变形测点的位置既要考虑反映对象的变形特征，又要便于采用仪器进行观测，还要有利于测点的保护;各类监测测点的布置在时间和空间上有机结合，力求同一监测部位能同时反映不同的物理变化量，以便找出其内在的联系和变化规律;测点的埋设应提前一定的时间，并及早进行初始状态的量测;测点在施工过程中一旦破坏，尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，以保证该测点观测数据的连续性。

水平位移监测与沉降测点共享，其埋设要求与沉降监测测点的布设原则相同。采取保护措施防止毁坏，在桩周用砖砌包围保护，并提醒施工人员保护测点。

在基坑周围及冠梁顶布置观测墩，基坑周围所布置的观测墩采用精密测量测其坐标并进行严密平差，采用全站仪进行高精度量测。

测量数据注意温度、气象等的修正，确保量测精度。其他有关技术措施可参照沉降监测技术措施执行。

2.3 监测方法

1)桩顶水平位移监测方法。采用强制对中的方法对其进行测量，在其纵横方向上设置观测点及控制点。每次观测时，仪器必须严格对中，观测点与沉降观测点共享，但要刻出十字线，并对所使用的控制点进行检查，以防止其变化。

2)测斜管监测方法。在四新大道站周边的土体中埋设测斜管，埋设距离基坑边不小于2 m，测斜管的长度超过基坑开挖深度4 m。实际测量在施工开挖前3 d～5 d内进行2次～3次重复测量，判明测斜管处于稳定状态后，作为初始值，开始正式测量。在埋设测斜管时应注意使测斜管内的导槽平行于土体位移方向。假定测斜管底端位移为零，由下而上逐段量测各段水平偏差，直至管顶标高为止。量测时将测斜仪探头沿测斜管内导槽滑入管底，开始读数。徐徐提升每0.5 m读数一次，直至管顶。提出测斜仪，平转180°重复以上步骤。两次量测的数值平均值即为平行于车站中线方向的土体位移变化值。同样的方法沿垂直于车站线路方向的管内导槽量测即可量测出相应的位移变化值。

3)钻孔桩变形。在结构钢筋笼上绑扎测斜管，管底与钢筋笼底部平行或略高于钢筋笼底部标高，使其管顶略高于冠梁顶标高。测量方法同土体侧向变形测量方法。

4)支撑轴力监测。在混凝土支撑及钢支撑端部或中部布设应变计。在混凝土支撑中，钢筋应变计绑扎在钢筋笼上进行预埋，布置时应在同一截面上对称分布并固定牢固。在钢支撑布置焊接时其温度不得高于90℃。量测线统一编号，并引至地面。在千斤顶对钢支撑加载时，做好测试记录。

5)地下水位监测。根据所测地下水位的位置进行钻孔，孔成后下布满梅花形孔的花管，在有孔的部位用滤网进行包裹，防止粘土或石块进入管中，并在花管与钻孔含水的四周用滤料进行填充，剩余的空段用粘土填满。

6)地表沉降监测。在所设的测试断面上沿监测断面方向每15 m设一个沉降监测点，每个点位埋设一根0.5 m长φ12的光圆钢筋，顶部略微隆起。埋设时在地面挖一直径10 cm深0.7 m的柱状孔。在孔中灌入砂浆插入钢筋。砂浆只能与周围土体土固结在一起，但不能与地面混凝土硬化层粘结。钢筋头低于混凝土地表面10 cm，上加小盖保护，并在旁边用红色油漆标注点号，点号需与平面布置图中点号一一对应(见图1)。监测方法:按二级变形测量精度等级用精密电子水准仪，铟钢尺进行量测。与地面沉降共享高程监测控制网。地表沉降量测随施工进度进行，根据开挖部位、工序情况及时监测，并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图、沉降变化速度、加速度曲线图。

7)建筑物沉降监测。监测视建筑物规模、形状在建筑物的四角、大转角处沿外墙10 m～15 m或每隔2根～3根柱基上埋设监测点。监测点布设时用φ14的钻头在底层屋角处钻孔。灌注砂浆，插入φ12的螺纹钢，螺纹钢顶部磨成球状(见图2)。监测方法:按二级变形测量精度等级用精密电子水准仪，铟钢尺进行量测。与地面沉降共享高程监测控制网，监测方法相同。

图1 地表沉降测点剖面图（单位：mm）

图2 监测点的布设图（单位：mm）

8)地下管线监测。施工场地在规划通行的龙阳大道东侧，对交通影响较大。周边共埋设有14条管线，分别为:6条排水、1条燃气、4条电力、3条通讯，且各管线的直径都比较大，离车站较近。通过从地面钻孔埋入至管顶钢筋的方式埋设测点。埋入管顶的钢筋与管顶接触的部分用砂浆粘合，并用PVC管将钢筋套住，以使钢筋在随管线变形时不受相邻土层的影响。监测方法:观测方法同地表沉降观测。高程控制网与地表沉降监测共享，观测方法及要求同前。施工对策:根据量测结果分析管线受力情况，当监测结果超出警戒值时，查明原因，采取注浆加固及加强支撑等措施确保管线安全。通过现场视察及监测相结合，当监测结果超出警戒值较大范围时，及时报告，并停止施工，会同有关单位共同制定相应对策。

3 结语

在四新大道站施工中，按照监测规范要求，定期定时开展各项监测工作，保证了车站主体工程的施工质量和安全，基坑结构稳定，变形符合要求，地表建筑物和地下管线稳定安全，周边环境稳定。通过监控量测，论证了施工方法和施工手段的科学性和合理性，以便及时调整施工方法，保证施工安全;通过监控量测数据的分析处理，掌握基坑和围护结构稳定性的规律，修改或确认设计及施工参数。综上所述，通过施工监测工作的有效控制，保证了后续施工的顺利进行。

［1］中铁一局集团.武汉地铁三号线四新大道站施工组织设计［Z］.2012.

［2］张坤宜.交通土木工程测量［M］.北京:人民交通出版社，1999.

［3］JGJ 8-2007，建筑变形测量规范［S］.

［4］GB 50308-2008，城市轨道交通工程测量规范［S］.