施工監(jiān)控量測方案

1、第六章施工監(jiān)控量測方案一、監(jiān)控量測的意義本糾傾工程是一項技術(shù)難度大、影響因素多的技術(shù)密集型工作，建筑物的回 傾實質(zhì)是基礎(chǔ)各個部分的沉降在不斷調(diào)整的一個動態(tài)過程，由于在目前的技術(shù)水 平下進行精確的科學(xué)計算還存在一定的難度，這就使信息化施工顯得格外重要， 因而現(xiàn)場監(jiān)測工程師要密切關(guān)注傾斜建筑物變形，并及時把相關(guān)信息反饋給項目 部，項目部針對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析、討論，并對下一步的施工程序做出科學(xué)決策， 確保傾斜建筑物“線性、平穩(wěn)、安全”的回歸.目前，對高層建筑物，設(shè)計單位在進行工程設(shè)計的同時就做出了相應(yīng)的變形 監(jiān)測設(shè)計。因此，對于糾傾加固工程，在借鑒原有變形監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本項 目部建立一整套屬于自

2、己的監(jiān)測系統(tǒng)，以保證信息化施工過程中需求的大量信息。工程建筑物按其變形類型可分為靜態(tài)變形和動態(tài)變形兩種：靜態(tài)變形，靜態(tài)變形是時間的函數(shù)，觀測結(jié)果只表示在某一時間段內(nèi)的變 形，如定期沉降監(jiān)測、傾斜監(jiān)測等.動態(tài)變形，指在外力（如風(fēng)、陽光等）作用下產(chǎn)生的變形，它是以外力為函 數(shù)表示的.對于時間變化描述其觀測結(jié)果表示其在某一時刻的瞬時變形，如溫度 引起的變形。由于糾傾加固工程，針對的是建筑物變形隨時間發(fā)展的不良結(jié)果，而與外力作 用的變形沒有關(guān)系，所以一般只作靜態(tài)變形觀測，但應(yīng)考慮建筑物的動態(tài)變形對 靜態(tài)變形的影響.建筑物變形觀測的對象包含建筑物本身（基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)）、建 筑物地基及其場地等.從建筑物糾

3、傾工程的角度講，主要是建筑本身的變形觀測。二、監(jiān)控量測內(nèi)容1、傾斜監(jiān)測1.1、測點布置如圖11、12所示，704#南側(cè)6組觀測點，在房頂墻角上各布置1組觀測點， 各單元間布置2組觀測點；北側(cè)3組觀測點，分別位于房頂墻角及北側(cè)中間;704 #東西兩側(cè)各2組觀測點，分別位于房頂墻角處。共計13組傾斜觀測點（每組 觀測點均由同一平面內(nèi)上下兩個十字反光片組成）。709#的傾斜觀測點分別位于 房頂墻角處，共計8組觀測點.采用強力膠水將十字反光片統(tǒng)一粘貼至女兒墻外側(cè)柱子的頂部與底部。反光片圖1。2、監(jiān)測頻率通過房屋建筑監(jiān)測規(guī)范的要求，縱橫向位移2mm/d為預(yù)警值，縱橫向位移5mm/d 為控制值，回傾后傾斜

4、率控制在千分之二以內(nèi)。開始掏土及注漿施工時采取全過 程實時監(jiān)控，其他工序采取早晚監(jiān)控。1.3、測量儀器的選用本項目采用高精度免棱鏡全站儀及鉛錘配合進行傾斜監(jiān)測.全站儀圖4kg掉錘圖1。4、監(jiān)控量測的方法建筑物傾斜主要是指建筑物的墻、柱以及整體發(fā)生傾斜，其監(jiān)測方法采用全站儀， 通過傾斜觀測可以了解當(dāng)前建筑物的傾斜狀況。其中最直接的是懸吊錘球的方法， 根據(jù)其偏值可以直接確定建筑物的傾斜，但是由于現(xiàn)場施工條件的限制，需要采 用投影法、前方交匯或測水平角的方法來配合測定它們的傾斜.有時也采用氣泡 式傾斜儀測量法測量基礎(chǔ)的傾斜，但由于受建筑物結(jié)構(gòu)本身垂直度的影響，測出 的傾斜率與建筑物整體實際傾斜率有一

5、定出入。對于高層建筑物的傾斜觀測，必 須從兩個相互垂直的方向上分別進行.1.4.1 投影法、全站儀位置的確定測量建筑物的傾斜率時，全站儀安放的位置至墻、柱及建筑物的距離L應(yīng)大 于墻、柱及建筑物的寬度。、數(shù)據(jù)測讀13投影法簡圖如圖13所示，全站儀瞄準(zhǔn)建筑物的頂部M點，測出視準(zhǔn)軸至M點的高程 及水平距離，后測出視準(zhǔn)軸到N點的高程及水平距離向下投影得M點，然后算 出N-M的距離a；及M點所對應(yīng)位置的傾斜率。1.4.2鉛錘法采用鉛錘法對建筑物的傾斜監(jiān)測是一種直觀的監(jiān)測方法。在傾斜屋頂?shù)墓战?處用鋼絲懸掛4kg的鉛錘，將鋼絲的一端固定于屋頂墻角處，鉛錘距離地面10cm， 等鉛錘穩(wěn)定后將其放下與地面接觸后

6、，測量錘尖到墻根的測距。由于該方法精度 和效率較低，只做為輔助監(jiān)測。1-4鉛垂法簡圖2、沉降觀測法2.1、測點布置如圖11、12所示，沉降觀測點布置在距地面60cm的墻、柱上,704#外 側(cè)布點8個，內(nèi)側(cè)4個，共計12個.709#外側(cè)布點6個，內(nèi)側(cè)2個，共計8個。 施工過程中有需要加密監(jiān)測的位置，組織布點監(jiān)測.沉降觀測點2。2、監(jiān)測頻率通過房屋建筑監(jiān)測規(guī)范的要求，縱橫向位移2mm/d為預(yù)警值，縱橫向位移 5mm/d為控制值。開始掏土及注漿施工時采取全過程實時監(jiān)控，其它工序采取早 晚監(jiān)控。2。3、測量儀器的選用本項目采用精密水準(zhǔn)儀和配套的精密水準(zhǔn)尺及靜力水準(zhǔn)儀進行沉降觀測.靜力水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀2

7、。4、監(jiān)控量測的方法2.4。1水準(zhǔn)測量高程控制網(wǎng)布設(shè)在糾偏建筑物影響范圍之外，布設(shè)幾個水準(zhǔn)基點和工作基點，由控制點組成 控制網(wǎng)，觀測點與所聯(lián)測的控制點組成擴展網(wǎng).水準(zhǔn)基點在遠離糾偏建筑物穩(wěn)定 的永久性建筑物的墻體或基礎(chǔ)上布設(shè)，工作基點在糾偏建筑影響范圍外且方便觀 測的地方布設(shè)。各類水準(zhǔn)點避開交通道路、管線等易遭到破壞和受影響的位置， 使用時進行穩(wěn)定性檢驗。水準(zhǔn)網(wǎng)及水準(zhǔn)點布置要求與地面沉降布置相同。工作基點按照二等水準(zhǔn)測 量規(guī)范聯(lián)測，每3個月復(fù)測一次，監(jiān)測出現(xiàn)異常時必須先復(fù)查工作基點，特殊 情況加密復(fù)測頻率.、水準(zhǔn)網(wǎng)及水準(zhǔn)點布置要求，工作基點按照一等水準(zhǔn)測量規(guī)范聯(lián)測， 每15天復(fù)測一次，監(jiān)測出現(xiàn)

8、異常時必須先復(fù)查工作基點，特殊情況加密復(fù)測頻 率。沉降監(jiān)測按照建筑物變形測量規(guī)范中的一級精度要求，觀測點測站高差誤差 不超過0。15毫米,觀測路線采用閉合或附合水準(zhǔn)路線，水準(zhǔn)路線閉合差不超 過0。3 mm,最遠測點相對于起始點的高程誤差不超過1。0毫米。觀測采用 精密水準(zhǔn)儀配合靜力水準(zhǔn)儀和銦鋼瓦尺測量，讀數(shù)精確到0。01毫米。觀測前對 水準(zhǔn)儀進行檢驗和校正，各次觀測采用相同的觀測網(wǎng)形、觀測方法和測量儀器， 并固定觀測人員，在基本相同的環(huán)境和條件下觀測.2.4。2靜力水準(zhǔn)儀觀測法（1）安裝位置靜力水準(zhǔn)儀分別安置在704#、709#一層內(nèi)，704#樓12臺，709#樓9臺，共21臺。（2）工作原理

9、靜力水準(zhǔn)儀利用連通液的原理，多支通過連通管連接在一起的儲液罐的液面 總是在同一水平面，通過測量連通儲液罐的液面高度，經(jīng)過計算可以得出各個靜 力水準(zhǔn)儀的相對差異沉降.假設(shè)共有1n個觀測點。各個觀測點之間已用連通管連通。安裝完畢后 初始狀態(tài)時各測點的安裝高程分別為，各測點的液面高度分別 TOC o 1-5 h z 為 。對于初始狀態(tài)，顯然有：+ 二。.+ 二+ =+（1）當(dāng)?shù)诖伟l(fā)生不均勻沉降后，各測點由于沉降的而引起的變化量分別為：. 。，各測點的液面高度變化為:.。.。.。.。由于液面的高度還是相同的，因此有：（+）+=.（+）+=.（+）+=（+）+（2）第個觀測點相對于基準(zhǔn)點的相對沉降量為：

10、二-只要能夠測出各點不同時間的液面高度值，即可計算出各點在不同時刻的相對差 異沉降值.安裝完畢待液面穩(wěn)定后，可以先對傳感器調(diào)零，此時各個液面的初始 高度值（偏差值）均為零，即只需讀出各個靜力水準(zhǔn)儀的偏差值，相減即可立即 求出各點之間的差異沉降。（3）安裝方法及注意事項1）、準(zhǔn)備工作：測量出各沉降測試點標(biāo)高。通過標(biāo)高數(shù)據(jù)，確定沉降觀測點安裝 孔（6 400mm ）開挖深度，確保沉降觀測點與基準(zhǔn)點標(biāo)高一致（即在同一水平面上）， 基準(zhǔn)點也可略低于沉降觀測點（一般為全量程30%左右），以充分利用其量程范圍。 將各沉降測試點之間挖一條溝槽，用以埋設(shè)連通管。準(zhǔn)備好安裝時要用到的扳手， 生料帶，注水工具，液

11、、氣管（61418鋁塑管），防凍液（冰點一25C），硅油， 氣管接頭（61418、1/2搭接、一頭帶內(nèi)絲、銅質(zhì)），純凈水，PVC鋼絲軟管，讀 數(shù)儀，水平尺。將防凍液跟純凈水按3:1的比例調(diào)配好。2）、根據(jù)各測試點的距離，剪切好適當(dāng)長度的液、氣管，將其套上鋼絲軟管， 并將液、氣口裹好生料帶。用液管和接頭將所有液位沉降計液口接通（接頭帶內(nèi) 絲端接液口，另一端接水管），用堵頭封閉液位沉降計的氣口和末端液口.3）、在輸入防凍液時，把首、尾兩端沉降計的氣口打開，將其形成高低差， 往高端沉降計（首端）輸液口進行灌注已調(diào)配好的防凍液，另一端則排氣（注意只 能一直從選定的一端灌注防凍液，否則連通管內(nèi)的空氣無法

12、排盡），灌注適量防 凍液后，把液位沉降計、液管同時一起放入安裝孔內(nèi)、溝槽中，用地腳螺栓將液 位沉降計固定好，并用水平尺確定其水平，打開其它液位沉降計氣口。在液位表 面倒上適量硅油，防止液體水氣蒸發(fā)。4）、用讀數(shù)儀讀出各液位沉降計的讀數(shù)，來判斷各液位沉降計是否處于要求 的合適位置（基準(zhǔn)點和各沉降觀測點的液位沉降計液位浮至全量程的中間值即可， 若基準(zhǔn)點是略低于各沉降觀測點全量程30%左右，就只使各沉降觀測點的液位 沉降計液位浮至全量程中間值偏下15%左右，基準(zhǔn)點高于中間值偏上15%左右）， 若不夠，則填加至要求液位為至。5）、加液完備后，用氣管和接頭將各液位沉降計氣口連接通（接頭帶內(nèi)絲端 接氣口，

13、另一端接氣管）。將首端液位沉降計的氣口、輸液口及尾端液位沉降計的 氣口用堵頭封閉，檢查液、氣管各連接頭密封情況是否完好，必須保證其完全密 封。6）、連接好各液位沉降計數(shù)據(jù)線。并用PVC鋼絲軟管護套好,布于布管溝槽 內(nèi)7）、裝好液位沉降計的保護罩，對安裝孔和布管溝槽進行回填至碾壓面，并 壓實。記錄好各液位沉降計埋設(shè)位置、編號、天氣、埋設(shè)人員。8）、制作標(biāo)示牌，插在液位沉降計安裝位置及其連通管布管位置，以作標(biāo)示。 在液位沉降計上方填筑層較薄的情況下，儀器附近1m范圍內(nèi)土方或碎石應(yīng)用人 工攤平及小型機具碾壓不得采用大型機械推土碾壓。并派專人負責(zé)看管。以防液 位沉降計及總線因施工或自然因素而破壞.9）

14、、校零、取初值進行校零，并存檔。做好靜力水準(zhǔn)儀安裝臺帳。10）、根據(jù)測試要求進行測試若連通液位沉降計用自動采集系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集，校零后,將電源、數(shù)據(jù)總 線對接于總線接口數(shù)據(jù)采集模塊接線端子，設(shè)定自動采集。3、結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形監(jiān)測建筑物糾傾，一般都是在地基或基礎(chǔ)上做工作，無論采用何種糾傾措施，都很 難保證建筑物的回傾完全線性，這就必然會引起上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力集中， 如果應(yīng)力集中的程度超過了結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身的承受能力，勢必發(fā)生開裂，甚至損壞， 進而影響整個建筑物的使用。因此，在建筑物糾傾工程中，應(yīng)盡可能的避免上部 結(jié)構(gòu)構(gòu)件因糾傾發(fā)生開裂、損壞等現(xiàn)象。為確定建筑物在糾傾過程中上部結(jié)構(gòu)的完好無損，可以在

15、梁、柱、墻等主要受 力部件的最薄弱部位粘貼應(yīng)變片，隨時觀測它們的變形，并計算由糾傾引起的次 生附加應(yīng)力。一旦發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了較大的次生應(yīng)力，應(yīng)馬上進行分析，尋找問題的根 源，并及時做出相應(yīng)的措施調(diào)整，以盡可能減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)力集中.3。1、測點布置如圖11、12所示，應(yīng)力監(jiān)測點主要布置于屋內(nèi)一樓的梁、柱、墻上。704 #布置應(yīng)力監(jiān)測點15個；709#布置應(yīng)力監(jiān)測點11個，在實施過程中如有破壞或 讀數(shù)失效的情況要及時調(diào)整或更換。3.2、監(jiān)測頻率開始掏土及注漿施工時采取全過程實時監(jiān)測，其它工序采取早晚監(jiān)測。3。3、測量儀器的選用振弦頻率儀應(yīng)變片三、超限預(yù)警措施當(dāng)監(jiān)測指標(biāo)超過預(yù)警值時，立及啟動施工應(yīng)急預(yù)案

16、，停止施工，把現(xiàn)場情況 上報業(yè)主單位、監(jiān)理單位、設(shè)計單位，根據(jù)實際情況和設(shè)計部門及專家組的要求， 采取加強臨時支護、增加監(jiān)控量測的頻率、變更設(shè)計等措施，進行補償處理，使 觀測值達到合理狀態(tài)后,再進行正常的施工。四、監(jiān)測數(shù)據(jù)采集任何現(xiàn)場量測都不可避免地存在誤差。為得到更為真實、可靠的量測數(shù)據(jù)， 在監(jiān)控量測、采集數(shù)據(jù)時，應(yīng)盡量減少各種誤差.1）在人工掏土前，盡可能早的埋設(shè)測點并及時對房屋傾斜、沉降、變形與 應(yīng)力的初始數(shù)據(jù)進行采集。2）做到量測、采集數(shù)據(jù)專人專項負責(zé)，以減少隨機誤差。3）在使用精密水準(zhǔn)儀進行房屋沉降位移量測時，通過左右尺讀數(shù)控制系統(tǒng)誤 差，在使用全站儀進行房屋傾斜測量時用正倒鏡法實施

17、測量。4）專項量測需制定專項記錄表。對于手工記錄資料要保存好原始記錄表， 對于智能式記錄器要及時將量測數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦，以防丟失。5）各項數(shù)據(jù)采集頻度與相應(yīng)量測頻度同步.五、數(shù)據(jù)的處理分析與預(yù)警預(yù)報1）數(shù)據(jù)的處理現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)應(yīng)及時進行處理，形成量測數(shù)據(jù)記錄匯總表，并繪制成縱橫 向位移、應(yīng)力、內(nèi)力和時間及空間的關(guān)系曲線（或散點圖，在位移-時間曲線圖 中曲線的時間橫坐標(biāo)下應(yīng)注明是何種施工工序下產(chǎn)生的位移，從而為實施下道工 序做出判斷。在進行數(shù)據(jù)處理過程中，對一些異常數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)測量誤差的處理原則進行剔 除，并及時進行復(fù)測校正.2）數(shù)據(jù)的分析施工過程中應(yīng)進行監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的實時分析和階段分析：（1）實時分析

18、實時分析的主要體現(xiàn)形式為日監(jiān)測統(tǒng)計表，根據(jù)現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)及時進行分析， 發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)分析原因并提交異常報告。（2）階段分析按周、月進行階段分析，總結(jié)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，對施工情況進行評 價，提交階段分析報告，指導(dǎo)后續(xù)施工.預(yù)測預(yù)報在已有監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，必須對位移和應(yīng)力的進一步發(fā)展進行分析，并作 出較為準(zhǔn)確的預(yù)測，才能及時對下一步的支護措施提出指導(dǎo)性意見。對監(jiān)測信息 的分析和預(yù)測預(yù)報主要通過兩個途徑來實現(xiàn)。(1)回歸分析法是最常用的位移數(shù)據(jù)分析方法，根據(jù)實際監(jiān)測信息，對位移可選用下列函數(shù)之 一進行回歸分析.對數(shù)函數(shù)，例如：指數(shù)函數(shù)，例如：雙曲函數(shù)，例如：式中：、一-回歸常數(shù)；t -一測點初讀數(shù)后的時間(d);u 位移值(mm)。圖5.1量測結(jié)果分析預(yù)測示意圖根據(jù)回歸曲線(如圖5.1所示)，可以掌握位移的變化規(guī)律，推算出某時刻的 位移值及最終的位移值，當(dāng)位移一時間曲線趨于平緩時，房屋即趨于穩(wěn)定。對于應(yīng)力和內(nèi)力測量信息，同樣可以采用回歸分析的方法，建立回歸曲線， 從而對應(yīng)力和內(nèi)力的進一步發(fā)展做出預(yù)測，其具體的回歸函數(shù)可根據(jù)實測數(shù)據(jù)擬 合得到。(2)灰色預(yù)測分析法灰色預(yù)測分析