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1、沉管預制施工變形監測方案 編號：A2-1-DS 擬稿部門：工區一分區 港珠澳大橋島隧工程 測量技術方案文件 A2-1-DS1-004 目 錄 編號：A2-1-DS1-004 1 概述 . 1 1.1 工程概況 . 1 1.1.1 地理位置 . 1 1.1.2 工程概述 . 2 1.2 施工監測概述 . 3 1.2.1 監測目的和意義 . 3 1.2.2 監測內容 . 3 1.2.3 監測方法 . 4 2 引用技術規范 . 4 3 監測技術方法 . 4 3.1 監測控制網 . 4 3.2 監測點位布設 . 4 3.2.1 模板變形監測點布設 . 4 3.2.2 土建基礎變形監測點布設 . 7 32、.2.3 預制管節頂推監測點布設 . 8 3.3 監測頻次及技術方法要求 . 9 3.3.1 監測頻次 . 9 3.3.2 監測技術方法要求 . 10 4 監測數據整理及數據分析 . 10 5 監測技術與質量保證 . 10 6 監測人員、設備配置 . 11 7 安全生產、文明施工保證措施 . 11 7.1 安全生產 . 11 7.2 文明施工 . 12 i 編號：A2-1-DS1-004 1 概述 1.1 工程概況 1.1.1 地理位置 港珠澳大橋沉管預制廠址選設在廣東省珠海市萬山海洋開發試驗區桂山島之牛頭島。該處距沉管隧道約12公里，處于香港、深圳、澳門和珠海之間，西距澳門、香洲約17海里，3、北距香港大嶼山約3海里，是各地船只通往珠江口的海上交通要道；牛頭島沉管預制廠地理位置見圖1.1-1，具體地理位置為東經11348，北緯2210。 圖 1.1-1 牛頭島沉管預制廠地理位置圖 1 編號：A2-1-DS1-004 1.1.2 工程概述 沉管預制采用工廠法施工工藝，預制管節總計33個(直線段管節28個，曲線段管節5個)，曲率半徑5000m，總線長度112.5m*2+180m*26+172m+180m*2+112.5m*2=5.662km，其112.5m管節由5節長22.5m的節段組成，180m管節由8節長22.5m的節段組成。曲線段管節的預制工藝，是通過調整組成管節節段的兩個側墻的縱4、向長度，來擬合匹配成曲率半徑5000m的曲線。管節編號、設計長度及線性見表1.1-1。管節橫斷面采用兩孔一管廊截面形式，寬3795cm，高1140cm，底板厚150cm，側腹板及頂板厚150cm，中腹板厚80cm，管節斷面面積154.874m2，管節斷面示意圖如圖1.1-2。管節分段示意圖如圖1.1-3該項工程是迄今為止世界上規模最大的隧道沉管預制工程。 表 1.1-1 管節編號、設計長度及線性表 圖 1.1-2 管節斷面示意圖 2 編號：A2-1-DS1-004 圖 1.1-3 管節分段示意圖 1.2 施工監測概述 1.2.1 監測目的和意義 港珠澳大橋島隧工程沉管預制目前處于足尺模型試驗階5、段，根據工程情況、監理駐地辦及沉管預制項目部的要求，在施工生產過程中，須對砼澆筑過程中模板變形及施工工廠基礎進行監測，其目的為確保節段幾何尺寸、測定模板變形量；其意義為：通過模板變形監測，了解模板剛度和地基沉降情況，指導后續施工測量。 1.2.2 監測內容 沉管預制生產過程中的監測內容具體內容詳見沉管預制監測項目表1.2-1。 表 1.2-1 沉管預制監測項目 3 編號：A2-1-DS1-004 1.2.3 監測方法 在澆筑過程中，各項監測內容的監測方法分為沉降和位移兩部分，沉降觀測采用檢定合格、滿足監測精度要求的電子水準儀對特征部位沉降觀測點進行測量；位移觀測同樣采用檢定合格、滿足監測精度要6、求的精密全站儀對特征部位位移觀測點按照相關觀測要素進行測量。 2 引用技術規范 本沉管預制施工模板變形監測所參照的技術依據與規范如下： ? 工程測量規范(GB 50026-2007)； ? 精密工程測量規范（GB/T 15314-94)； ? 中、短程光電測距規范(GB/T 16818-2008)； ? 公路勘測規范(JTG/C 102007)。 3 監測技術方法 3.1 監測控制網 變形監測的測量基準依托干塢施工控制網，按照二等平面網和二等水準網的要求進行引測，其引測點作為澆筑過程中變形監測的測量基準點。 3.2 監測點位布設 3.2.1 模板變形監測點布設 (1) 底模沉降監測點布設 底模7、在砼澆筑過程中的荷載是不斷遞增變化的，為掌握其變形情況，在砼澆筑區域外按前后2個橫斷面布設10個沉降監測點，如圖3.2-1所示，每端頭斷面上的5個點分別布設在管節的左邊線、左行車道中軸線、廊道中軸線、右行車道中軸線和右邊線所對應的位置。在底模上用紅色油漆畫出十字標識作為其沉降監測點。 4 編號：A2-1-DS1-004 圖 3.2-1 底模沉降監測點位布設示意圖 (2) 內模變形監測點布設 如圖3.2-2所示，每端頭斷面上布設14個變形監測點，按前后2個橫斷面共布設28個點，其中，在內模的1、2、6、7、8、9、13和14點的位置布設反射棱鏡片作為其位移監測點，在內模頂面部分3、4、5、10、8、11和12號點的位置用紅色油漆畫出十字標識作為其沉降監測點。 圖 3.2-2 內模位移監測點位布設示意圖 (3) 外側模位移監測點布設 如圖3.2-3所示，每個斷面上布設6個位移監測點，按前中后3個橫斷面共布設18個位移監測點。在外側模的特征點位置布設反射棱鏡片作為其位移監測點。 5 編號：A2-1-DS1-004 圖 3.2-3 外側模位移監測點位布設示意圖 (4) 端模位移監測點布設 端模是由若干小的模板組成，因此，在每個小的模板其中一條對角線兩端布設兩個位移監測點。如圖3.2-4所示，端頭斷面上布設108個位移監測點。在端模的特征點位置布設特制棱鏡作為其位移監測點。 圖 3.2-4 端模9、位移監測點位布設示意圖 (5) 鋼端殼變形監測點布設 鋼端殼變形監測點是預制管節施工監測部分的重要內容，其意義是為后續管節鋼端殼安裝和監測做前期準備和技術指導，同時驗證其剛度。其點位布設同樣采用特制棱鏡，按照100cm*60cm鋸齒形進行布設，在其上布設114個位移監測點，鋼端殼位移監測點位布設示意圖如圖3.2-5所示(此圖為半幅監測點布置圖)。 6 編號：A2-1-DS1-004 圖 3.2-5 鋼端殼位移監測點位布設示意圖 3.2.2 土建基礎變形監測點布設 (1) 澆注坑基礎監測點布設 考慮到廠區澆注坑基礎的本身沉降對底模所測沉降量的影響，在布設底模沉降監測點的同時，如圖3.2-6所示，10、在澆注坑基礎的砼面上四個角點的位置布設澆注坑基礎的沉降監測點。在澆注坑基礎上用紅色油漆畫出十字標識作為其沉降監測點。 圖 3.2-6 澆注坑沉降監測點位布設示意圖 (2) 反力墻變形監測點布設 側模在砼澆筑過程中受力的時候，其作用力直接傳遞到反力墻上，為掌握反力墻的穩定性和變形參數，如圖3.2-7所示，在每個反力墻頂面(受力變形最大部分)的兩端頭的混凝土上分別布設1個反射棱鏡片作為其位移監測點，反力墻位移監測點共布設4個。 7 編號：A2-1-DS1-004 圖 3.2-7 反力墻位移監測點位布設示意圖 （3） 滑移梁變形監測點布設 滑移梁作為管節支撐的基礎，在管節頂推過程中，對其姿態有直接影11、響，因此，須對滑移梁的沉降做定期監測，確保其在頂推過程中的姿態。滑移梁沉降監測點布設按照高鐵上的蹲身沉降點的要求進行布設，點位布設在滑移梁混凝土基礎的側面，按照6m間隔進行埋設。滑移梁沉降監測點示意圖見圖圖3.2-8。 圖 3.2-8 滑移梁沉降監測點示意圖 3.2.3 預制管節頂推監測點布設 管節頂推施工，測量工作須對頂推軸線、頂推水平姿態以及頂推的里程進行跟蹤監測。頂推軸線監測點布設在廊道內部的管節軸線上，管節兩端各1個；管節頂推水平姿態的監測點布設在其兩個行車道的四個角點，共8個；管節頂推里程監測點布設在頂推管節的端頭，靠近左右行車道的軸線位置。管節頂推監測點布設示意圖如圖3.2-9。 12、8 編號：A2-1-DS1-004 圖 3.2-9 管節頂推監測點布設示意圖 3.3 監測頻次及技術方法要求 3.3.1 監測頻次 關于端模和鋼端殼的監測頻次，依據砼澆筑進度進行監測，并根據實際情況進行補測。監測頻次的具體要求是：首先進行初始值觀測，然后，在底模砼澆筑75cm時進行澆筑過程中第一次觀測，在底模砼澆筑完成時進行澆筑過程中第二次觀測，在側墻砼澆筑2.5m時進行澆筑過程中第三次觀測，在側墻砼澆筑5m時進行澆筑過程中第四次觀測，在頂面砼澆筑75cm時進行澆筑過程中第五次觀測，在頂面砼澆筑完成時進行澆筑過程中第 9 編號：A2-1-DS1-004 六次觀測，在砼澆筑完成后凝固5小時進行澆13、筑過程中第七次觀測，最后，在砼澆筑完成后凝固10小時進行澆筑過程中第八次觀測。 3.3.2 監測技術方法要求 為保障獲得高精度監測成果，本次模板變形監測的技術方法及要求嚴格按照工程測量規范(GB 50026-2007)進行，具體如下： (1) 沉降監測采用檢定合格的Leica NA2水準儀進行測量；位移監測采用檢定合格的Leica TCRP1201+全站儀進行測量。 (2) 沉降、位移觀測之前對所用儀器進行自檢。 (3) 監測的測量基準依托干塢施工控制網，在其基礎上進行臨時加密，臨時加密點作為本次監測的基準。 (4) 首次（零周期）觀測進行兩次觀測，取其觀測結果中數作為變形測量初始值。 (5)14、 水準儀和全站儀全程放置在現場進行監測，定時復核后視方位角，注意儀器的整平對中效果，以避免重設儀器產生各種誤差。 (6) 變形監測過程中，必須有檢核點進行檢核。 (7) 關于位移監測，全部采用施工坐標系進行測量。其中，內模、外側模和反力墻通過采集Y坐標進行監測分析；端模以及鋼端殼模通過采集X坐標進行監測分析。 (8) 變形監測過程中，遵循“五固定”原則。 (9) 對于管節頂推監測方法，根據行程采集軸線監測點和里程監測點坐標，來確保頂推的軸線和頂推的距離，當頂推的距離離理論位置5cm時，通知頂推系統操作人員，放慢節湊，保證里程的準確性。 4 監測數據整理及數據分析 每次觀測完成后，數據必須及時整15、理，當發現沉降監測數據出現異常、沉降量、位移量超限或出現反彈時必須首先自查，應重測并分析工作基點的穩定性，必要是聯測基準點進行檢測，并提交自查分析報告。在觀測過程中，應做好一些重點信息的記錄，如對大型機械通過、天氣情況，地下水影響情況的記錄，有利于對結構變形特性的分析和異常數據的分析。 5 監測技術與質量保證 ? 所有監測檢測儀器設備必須有合格證書，并經過計量率定，處于正常工作狀態； ? 監測工作計劃大綱經業主、監理、設計等批準后方可實施； 10 編號：A2-1-DS1-004 ? 監測工作嚴格按照設計要求、有關技術規范和檢驗標準進行； ? 現場測試人員必須做到認真負責，不得弄虛作假，做到認真16、觀測、認真記錄。所有現 場測試數據表格及提交的監測日報均實行二級簽字制度，確保監測檢測數據的準確無誤； ? 觀測中如發現特殊反常現象，應及時分析原因，同時認真檢查測試儀器是否存在問 題； ? 現場所有監測儀器設備埋設后均應測讀初讀數并記錄在冊。 6 監測人員、設備配置 7 安全生產、文明施工保證措施 7.1 安全生產 ? 建立安全生產管理體系，實行安全生產責任制，現場技術人員親自抓安全； ? 加強安全生產常規管理工作，建立安全臺帳制度，加強安全檢查監督，發現違章，對 違章人員按章處理； ? 現場的電器設備有專人負責保管、保養和維修，專職安全員應勤于檢查和整改，對于 破損電線應及時更換，切實做到安全用電，萬無一失； ? 合理正確地使用和操作機械設備儀器，特殊工種必須持證上崗作業，嚴禁無證違章操 作。 11 編號：A2-1-DS1-004 7.2 文明施工 ? 加強現場文明施工管理，現場參與測試人員必須注意場容場貌的整潔； ? 監測人員應著裝整潔，嚴禁穿著拖鞋進入現場測試或作業； ? 區域無零亂雜物，儀器設備堆放整齊； ? 監測人員要做好內部團結互幫互助，按期保質完成監測任務； ? 努力做好與業主、監理、設計和施工單位之間的溝通和協調工作，齊心協力，共同做 好監測及檢測工作； ? 按時提供監測分析成果、測試過程階段報告和總報告。 12