桩基托换施工方案

六、施工监测桩基托换需要进行监测，需要有第三方进行平行监测，需要对采集数据过程、结果进行监督，要进行信息化施工。为了确保上部结构的正常安全使用，监控网络必须根据每个施工步骤可能对结构造成的影响进行布置。采用信息化施工技术，以信息指导施工，托换过程中对每个环节的监测数据进行采集、分析，发现问题及时提出，并对有关托换顶升参数进行修正。在托换或顶升过程中对托换梁上部原桩的位移、沉降和托换新桩的沉降情况、托换梁的变形进行严密监测。本工程的施工监测人物委托独立的有资质的监测单位机械工业勘测设计研究院进行监测，广州市胜特建筑科技开发有限公司进行配合。监测控制值要求：序号监测项目允许极限值预警值报警值控制值1桩顶水平位移0.02h与30mm的较小值允许极限值50%允许极限值80%允许极限值100%2地表沉降30mm10mm20mm30mm3建筑物及既有承台倾斜2%1%1.5%2%4被托换桥墩沉降值5.0mm2.5mm4.0mm5.0mm施工监测基本思路如下所示。信息化施工基本路线人员机械设备（1）主要操作人员配置对讲机，确保信息交流与沟通畅通。（2）建立健全的统一指挥系统，明确岗位、划分责任充分协作保证各个环节把控到位且协调一致。（3）配套仪器设备有2台电子位移计显示屏，8条电子位移计感应器，10套应变片及数据接收分析仪，3台倾角观测仪，钢筋位置测定仪2台，钢筋位置测定仪4台、1台裂缝观测仪（移动监测）、辅助工具对讲机3台。使用前调试各种设备与仪器，确保运作正常。（4）人员配备：序号岗位人数备注1主要技术负责人1名2电脑操作人员2名3电子位移监控人员2名4钢筋位置测定仪操作人员4名5裂缝观测仪操作人员6名6专业电工、电焊工1名7应急抢险工人8名6.1监测施工前期准备托换施工前，先要对被托换的结构物的安全寓意论证，要求被托换的结构物所产生的沉降、水平位移或倾斜、沉降速率、裂缝的大小和扩展情况、以及结构物的损坏程度，用图表和照片正确记录。另外，在托换施工过程中必须进行监测，进行信息化施工，以便确保安全和质量。6.2监测内容1、托换新桩监测在新桩帽顶安装“电子位移计”，精度0.01mm，测量其相对位移，计算出新桩的实际沉降。2、被托换桥墩监测被托换桥墩竖向位移采电子位移计进行监测，在被托换的桥墩顶安装纵横向倾角仪（精度为2”），在被托换桥墩的纵横向倾斜进行监测。3、托换梁监测（1）在托换大梁的L/8、L/4、L/2、5L/8、3L/4截面处贴应变片，对托换过程中的大梁内应力进行严密监测。（2）在托换大梁的四个角安装倾角仪，对其在顶升过程中所产生的各向弯扭进行监测控制，确保顶升过程中整大梁不偏斜水平上抬。（3）托换大梁内预埋小钢管，内注清水，把温度计吊入管内，监测托换大梁砼养护期内水化热的情况，指导砼的养护。（4）在托换大梁俩端及中间设置位移计监测托换大梁挠度变形。（5）在大梁与被托换桥度的咬合处安装位移计，监测大梁对被托换桥墩的握裹力。（6）用裂缝观测仪测量托换大梁的裂缝变形。4、桩基托换部位桥面及周边建筑物变形沉降监测基坑围护及开挖施工阶段的监测，包括地层及支护情况巡视、围护桩顶沉降及位移监测、周边建筑、桥面沉降及倾斜监测、地下水监测、坑底回弹等。6.3监测仪器安装1、托换新桩与原桥墩的倾斜、沉降监测设备安装（1）沉降监测位移计安装A、新托换桩测点布置在桩帽顶，两边对应平行布置测点，同一断面内共2个测点：布点时用型刚制作固定位移计支架，测量新桩的沉降位移，B、布点时用型钢制作固定位移计支架，冲击钻在原桥墩侧面钻孔，植入Ф22长20cm钢筋头并面上焊接钢板作为位移计的反馈面，测量原桥墩的上抬位移。（2）水平监测倾角仪安装A、采用新桩桩帽顶安装倾角仪，监测桩帽的倾斜变形。B、在原桥墩顶面安放倾角仪，同时用全站仪测量原桥墩的垂直度结合倾角仪监测原桥墩的倾斜变形。2、托换梁变形监测设备安装（1）应力监测应变片安装用角磨机打磨平大梁侧面定点部位后粘粘应变片，连接应变仪测试梁体最大弯矩截面的纵向应力。（2）梁体挠度监测位移计安装采用在梁顶两端简支钢梁，在钢梁与梁体之间布置位移计测量梁体的挠度。（3）倾斜监测倾角仪安装用角磨机打磨平大梁四角砼定面后安装倾角仪，监测大梁倾斜变形。6.4监测仪器（1）电子位移计它不仅可测量位移，还可测量电压、电阻，利用桥式电路，通过测杆长度变化改变滑动变阻器的电阻，从而改变各测值。在顶升中，它主要用于测托换时，结构的抬升或沉降量。显示屏是自带的，讷讷感直接显示测值。通过下栏的菜单修改参数。端口可直接连打印机现场打印某个时间段数据。在道床靠近跨中设置一处为电子位移计监控点，电子为主教支架由刚性较好的型材独立设置。电子位移机的测杆头只与道床面接触，钢架设施不能与待拔桩及托换梁接触。观测杆头的灵敏度。（2）钢筋位置测定仪它可用于钢筋混凝土工程即新建钢筋混凝土结构施工质量的检测，钢筋的位置、布筋的情况，已知直径检测混凝土保护层厚度，此外，也可对非导电介质中的磁性体及导电体的位置进行检测，如墙的电缆、水暖管道等，该仪器是一种具有自动检测、数据存输出功能的智能型无损检测设备。具有检测混凝土结构中的钢筋位置及走向；检测钢筋保护层厚度（已知直径）；估测钢筋的直径和保护层厚度；探头自动校正功能；检测数据的存储、查看功能；数据传输功能等。检测方法：获取资料→确定检测区→确定主筋位置→确定箍筋位置→检测保护层厚度和钢筋直径。获取资料：获取被检测构件的设计施工资料，确定被测构件中钢筋的大致位置、走向和直接，并将仪器的钢筋直径参数设置为设计值。如上述材料无法获取，将钢筋直接设置为默认值。确定检测区：根据需要在被测构件上选择一块区域作为检测区，尽量选择表面比较光滑的区域，以便提高检测精度。确定主筋或上层筋位置：选择一个起始点，沿主筋或上层筋垂向进行扫描，以确定主筋或上层筋位置，然后平移一定距离，进行另一次扫描，重复数次，将扫描到的点又直线连接起来。确定箍筋位置：与确定主筋方法类似。（3）裂缝观测仪本仪器主要用于检测并记录、计量用于桥梁、隧道、墙体、混凝土路面、墩台、金属表面等裂缝宽度的定量检测。（4）静态应变测量系统江苏省东华测试技术有限公司生立的DH3815N静态应变测量系统是全智能化的高速巡回数据采集系统。通过计算机完成自动平衡、采样控制、自动修正、数据存贮、数据处理和分析，生成和打印试验报告。可自动、准确、可靠、快速测量大型结构、模型、及材料应力试验中多点的静态应变应力值。广泛应用于机械等领域。若配接适当的应变式传感器，也可对多点静态的力、压力；扭矩、位移等物理量进行测量。工作人员粘粘应变片时不能损坏它的结构。6.5监测工艺流程建立专业监测小组，以项目总工程师为直接领导，由具备有丰富经验的工程技术人员组成。负责监测方案的制定、监测仪器的埋没和调试、监测数据的收集、整理和分析，并加速、及时准确的反馈信息，指导施工。监测施工工艺流程如下图所示。图6.2-1监控量测信息化工艺流程图6.6监测方法6.6.1安全巡视在基坑开挖及桩基托换过程中，应随时对地层、支护结构、周边建筑及桥梁结构进行观察，对围护结构有无裂缝、渗水，周边建筑及桥梁结构有无沉降、开裂等进行描述。该工作贯穿与基坑开挖及桩基托换施工的过程，安全巡视的主要内容如下：（1）施工前对监测范围内的构筑物的巡视检查、留影像资料，对有异常9裂缝、漏水、倾斜、坍塌等）情况及时通知相关部门进行开工前的评估调查。（2）工程自身巡视包括以下内容：○1止水帷幕有无渗漏；○2墙后土体有无裂缝、沉陷及滑移；○3基坑有无管涌。○4开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；○5基坑开挖分段长度、分层厚度设置是否与设计要求一致；○6场地地表水、地下水排放状况是否正常，基坑回灌设施是否运转正常；○7基坑周边地面有无超载。（3）周边情况巡视包括以下内容：○1周边管道有无破损、泄漏情况；○2周边建筑有无新增裂缝出现；○3周边道路（地面）有无裂缝、沉陷；○4邻近基坑及建筑的施工变化情况。○5桥梁结构有无新增裂缝出现；6.6.2地表沉降（1）测点埋设根据设计图纸沿基坑布设20个测点。（2）测试方法地表沉降（或隆起）采用水准仪进行监测，方法与车站桩顶沉降监测方法相同。（3）数据处理每次量测提供各测点本次沉降和累计沉降报表，并结工况绘制沉降时程曲线，必要时对沉降变换量大而快的测点绘制沉降速率曲线。6.6.3周边建（构）筑物监测1沉降观测（1）测点预埋建构筑物沉降观测点的标志，可根据不同的建构筑物结构类型和建筑材料，采用墙（柱）标志、基础标志和隐蔽标志（用于高级建筑物）等形式。并满足下列要求：○1各类标志的立尺部位应加工成半球形或有明显的突出点，并涂上防腐剂；○2标志的埋设位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物，并应视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离。观测点按施工监测设计图纸要求布设，对于受施工影响的建（构）筑物经调查还需加密布测点时，按照《建筑变形测量规范》沉降观测点的布设应能全面反映建筑及地基变形特征，并顾及地质情况及建筑结构特点，并按以下原则：○1每个建构筑物不少于3个测点；○2建筑的四角、大转角处及沿外墙每10~20m处或每隔2~3根柱基上；○3高低层建筑、新旧建筑、纵横墙等交接处的两侧；○4受施工影响邻近堆置重置物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗浜（沟）处；○5框架结构建筑的每个或部分柱基上或纵横轴线上；○6片筏基础、箱型基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置。（2）沉降观测方法建构筑物沉降按招标文件中的技术要求观测，关键建构筑物按一级沉降精度要求进行观测，重要建筑物及道路立交桥等建构筑物按照二级沉降精度技术要求观测。其主要技术要求见下表：表6.6-3沉降观测精度指标等级观测点测站高差中误差（mm）相邻基准点高差中误差（mm）水准路线往返较差附合环线（mm）观测点坐标中误差（mm）一级±0.15±0.5≦0.3√n±1.0二等±0.50±1.01.0√n±3.0注：表中n为测站数测站观测的顺序方法：往返奇数站：后、前、前、后；往返偶数站：前、后、后、前。根据沉降观测的特点，水准路线中观测较密，每站视线长度较短，因此水准路线的线路长不宜过长，一般来讲，水准路线不超过10站为宜。使用的水准仪、水准标尺在项目开始前和结束后应进行检验，项目进行中也应定期检验。当发现观测成果出现异常情况并认为与仪器有关时，应及时进行检验与校正。检验后应符合下列要求：○1i角对用于一、二级水准观测的仪器不得大于15″，对用于三级水准观测的仪器不得大于20″。补偿自动安平水准仪的补偿误差绝对值不得大于0.2″.○2铟瓦水准标尺分划线的分米分划线误差和米分划间隔真长与名义长度之差不应大于0.1mm。水准观测作业应符合下列要求：○1应在标尺分划线成像清晰和稳定的条件下进行观测。不得在日出后或日落前约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线的成像跳动而难以照准时进行观测。阴天可全天候观测；○2观测前半小时，应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致。设站时，应用测伞遮蔽阳光。迁站时，应罩以仪器罩。使用数字水准仪前，还应进行预热，预热不少于20次单次测量；○3使用数字水准仪，应避免望远镜直接对着太阳。尽量避免视线被遮挡。仪器只能在厂家规定的温度范围内工作。确信震动源造成的震动消失后，才能启动测量键。当地面震动较大时，应随时增加重复测量次数；○4每测段往测与返测的测站数均应为偶数，否则应加入标尺零点差改正。由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整置仪器。在同一测站上观测时，不得两次调焦。转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，其最后旋转方向，均应为旋进；○5对各周期观测过程中发现的相邻观测点高差变动迹象、地质地貌异常、附近建筑基础和墙体裂缝等情况，应做好记录，并画出草图；○6观测应做到四固定，即固定人员、固定仪器、固定观测线路、固定观测时段；○7测站观测限差超限，应立即重测；当迁站后发现超限时，应从水准点或稳固可靠的固定点开始重测；○8.线路观测完成应现场计算附合路线或环线