深基坑、脚手架、塔吊监控量测方案

利辛县人民医院新区工程深基坑脚手架塔吊监控量测方案编制：审核：审批：中铁四局集团有限公司利辛县人民医院新区工程项目经理部深基坑、脚手架、塔吊监控量测方案一、工程概况利辛县人民医院新区工程位于利辛县淝河路文州路口。2#病房楼建筑高度49.35米，地上十二层，地下一层，属于一类工程，抗震6度设防，设计使用年限50年，其中地下1527平方米，室内一层绝对标高为28.8米。主体工程采用框剪结构。2#病房楼地下室底标-6.4米即24.2米，局部-9.9米即18.9米，门诊楼西北角局部基础加深处同该基坑同时开挖施工。地下室长66.2米，宽24米，开挖深度整体5.35米，局部8.85米。根据《岩土工程勘察报告》中工程地质剖面图6-6’、7-7’、8-8’、9-9’中土层分布，基坑整体开挖深度在第2层粉质粘土范围内，未穿过该土层，局部开挖中可能穿过第3层粉土粉质粘土层达到第4层粉砂夹细砂土层。2#病房楼为地上12层地下一层的框架结构的建筑物，总建筑面积为20420㎡，建筑长为64.8m，宽为24m，室内外高差均为-0.3m，地下一层层高为5.1m，地上一至三层层高为4.45m，三层以上至十一层层高为3.8m，十二层层高为5m，顶层层高为3m+1.2（构造），檐口高度为45.75m脚手架搭设高度为48.75+3+1.2=52.95m。本工程在施工过程中将设置三台半径47米的塔吊作为施工垂直运输的主要工具，塔机功率为25千瓦，塔机供电采用专用配电箱，塔吊机座采用混凝土移动式基础，塔机安装前混凝土强度已符合规范要求，基坑排水畅通。二、水文地质情况施工场地位于利辛县城西部，淝河的左岸，文州西路的南侧，淝河路西侧，规划前进路北侧以及规划双桥路东侧。场区除局部因取土造成的地势较低外，其余地势基本平坦，原地面标高在26.19～27.75米之间。宏观地貌属于淮北冲积平原，微观地貌单元为剥蚀平地。1、地基涂层分布第1层耕土：层底高程25.59～27.24米，层高0.5～0.9米，底层埋深0.5～0.9米，灰黄色，松散，微湿~湿，高压缩性。第2层粉质粘土：层底高程19.59～21.77米，层厚4.8～7.5米，层底埋深5.4～8米，灰黄、褐黄色，可塑~硬塑，湿，干强度中等，低~中等压缩性，中等韧性，摇振无反应。第3层粉土夹粉质粘土：层底高程15.86~19.65米，层厚0.9~5米，层底埋深7.3~11.6米，黄色，中密~密实，湿，干强度低，低~中等压缩性，低韧性，摇振反应迅速，无光泽。夹粘性土，可塑~硬塑，湿，干强度中等，低~中等压缩性，中等韧性，摇振反应无。第4层粉砂夹细砂：层底高程8.05~9.09米，层厚7~11米，层底埋深17.9~19.7米，灰黄色，密实，湿夹细砂，干强度低，低压缩性，低韧性，摇振反应迅速，无光泽。2、地基土层主要物理力学性质层序土层名称承载力特征值fak（KPa）压缩模量Es（MPa）基床系数k（KN/M3）2粉质粘土26012550003粉土夹粉质粘土22012400004粉砂夹细砂3003545000层序土层名称凝聚力c（kpa）内摩擦角Φ（0）重度r（KN/m3）耕土18518.5粉质粘土55819.53、地下水施工场地地基上部土层的地下水属孔隙潜水，由大气降水及地表水补给，以蒸发和渗透为主要排泄方式，水位随季节性变化，历年水位变幅在1~4米。勘察期间（5~6月）测得稳定潜水位埋深在地面下2.4~2.7米左右，高程在24.52~25.04米。第3层土中的地下水为微承压水，承压水头高2米左右；第4层土中的地下水为承压水，主要由侧向迳流补给，水量较大，水位稳定，季节性变化较小，承压水头低于第3层土的承压水头。地下水对混凝土无侵蚀性。层序土层名称渗透系数渗透等级2粉质粘土0.02m/d弱透水3粉土粉质粘土0.5m/d弱透水4粉砂夹细砂7m/d透水对于深基坑边坡，最容易失稳的层面就是3－4土层的分界面，尤其是在深基坑局部较深处的位置将做为监控量测的重点观察。三、工程监测的目的1、保证施工安全。大开挖会不同程度地对周边环境产生一定的影响，通过及时、准确的现场监测结果判断施工和周边环境的安全，并及时反馈施工，调整设计、施工参数，减小结构及周边环境的变形，保证工程安全。2、预测施工引起的地表变形位移。根据地表变形的发展趋势决定是否采取保护措施，并为确定经济、合理的保护措施提供依据。3、控制各项监测指标。根据已有的经验及规范要求，检查施工中的各项监控指标是否超过允许范围，并及时分析上报，以便做出施工调整的依据。4、验证支护结构设计，指导施工。结构设计中采用的设计原理与现场实测的结构受力、变形情况往往有一定的差异，施工中及时的监测信息反馈对于设计方案的完善和修正有很大的帮助。5、监测塔吊的垂直度及稳定性来保证施工顺利进行，预防不安全事故发生。塔吊垂直度检测是在塔吊安装完毕后使用前进行第一次垂直度检测，每周一进行一次塔吊垂直度的检测，并在每次伸塔后加测一次垂直度。塔吊的垂直度直接影响到安全及塔吊载重量的问题。6、监测脚手架的垂直度及稳定性是保证工程质量的前提，检查脚手架在搭设及使用过程中的偏差是否超出允许偏差范围，如超出范围应及时进行加固，以防不安全隐患发生。7、总结工程经验，提高设计、施工技术水平。深基坑工程施工中结构及周边环境的受力、变形资料对于设计、施工总结经验有很大帮助。四、量测项目量测项目见下表序号监测项目监测仪器监测目的1滑坡监测全站仪、水准仪掌握基坑开挖对周围土体、地下管线、围护桩和周围建筑物的影响程度及影响范围、塔吊及脚手架的位移及垂直度的影响2地表沉降水准仪3周围建筑物全站仪、水准仪4地下水位水位观测管井5脚手架水准仪、经纬仪6塔吊水准仪、经纬仪五、监测点的布置和监测方法以及观测频率1、地表沉降监测（施工时期的监测网点）在大开挖基坑周围设置，地表沉降及水平位移监测在基坑地表布设监测网点及观测基准点。根据监测时间分为两种：一为施工时期的监测网点，主要布设于支护桩外侧约2m处，按线路走向左右对称布置，同样是每隔20米设一监测点，共计6个监测点，布设时间应在工程施工前完成。并且在最容易失稳的3～4土层的分界面处布设监测点，来及时掌握边坡的稳定性。2、地表沉降监测（永久性监测点）永久性监测网，即在工程完工以后，在基坑壁外侧每隔20米布设一永久性监测点，共计6个监测点，布设时间应在基坑壁外侧施工完成并凝固以后进行。测试频率：在施工初期为2次/天，后期1次/7天；可根据施工条件和沉降情况增加或减少观测频率，随时将地表观测通息报告给施工人员。3、地面建筑物下沉及倾斜监测在基坑外50m范围内的传染病房楼基础四个角点部位布设测点。4、地下水位监测在基坑一侧监测主断面上各布置一个管井，距围护结构约1.5m。采用水位观测管等进行观测，频率为1次/1天。5、脚手架监测在脚手架基础四周布设6个测点，在脚手架搭设完成后布设进行基础沉降观测。在脚手架与建筑物连墙件部位处布设脚手架垂直度监测点，并且定期检查连墙件、卸料平台及测设脚手架垂直度。6、塔吊监测在塔吊基础底座布设4个测点，在塔吊安装完成后进行基础沉降观测。定期对塔身垂直度进行监测，在塔身加高时必须进行塔身垂直度监测。六、监测的基准监测重点是基坑边坡的安全稳定、脚手架的垂直度及稳定性、塔吊的垂直度及稳定性来保证施工顺利进行，预防不安全事故发生。1、基坑监测对基坑水平位移变形应该小于25～30mm，其水平位移接近大于此范围，立即反馈信息于有关部门，同时加密检测频率，并且依据其他的各项检测结果进行施工方案的调整。余下监测项目警戒值依据变形规范JGJ8-2007。2、塔吊监测塔吊附着以下的塔身垂直度必须控制在0.2%以内，附着以上塔身的垂直度控制在0.4%以内。四肢支座水平误差不得超过1.5mm，机脚螺丝应严格按说明书要求的平面尺寸设置，允许偏差不得大于5mm。3、脚手架监测项目允许偏差(mm)垂直度每步架h/1000及±2.0脚手架整体H/600及±50水平度一跨距内水平架两端高差±l/600及±3.0脚手架整体±L/600及±50七、信息反馈1、在取得监测数据后，要及时进行整理，绘制位移或应力的时态变化曲线图，即时态散点图，如下图所示。位移时态曲线图2、在取得足够的数据后，还应根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值，测结构和建筑物的安全状况，采用的回归函数有：U=Alg（1+t）+B；U=t/（A+Bt）；U=Ae-B/tU=A（e-Bt-e-Bt0）；U=Alg〔（B+t）/（B+t0）〕式中：U—变形值（或应力值）；A、B—回归系数；t、t0—测点的观测时间（day）3、取得监测数据后，及时进行处理，依据监测数据进行位移时态曲线图的绘制。如下图所示：沉降位移时态曲线图为确保监测结果的质量，全部数据均由计算机管理，及时上报监测报表，并按期向有关单位提交监测月报，对当月的施工进行评价并提出施工建议。控制值时间（t）0位移（应力）时态曲线图051015202530354045505560657075808590951001051101151200102030405060708090100110120时间(T)沉降值(mm)八、监测质量保证措施为保证量测数据的真实可靠及连续性，特制定以下各项措施：（1）监测组与业主、监理、施工班组各方密切配合，及时向各方反映情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。（2）根据监测到的数据不断完善监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划中。（3）设专人进行量测，采用相同的观测路线和观测方法，以保证数据资料的连续性。（4）量测仪器采用专人使用、专人保养、定期送检。（5）量测设备在使用前已经检校合格。（6）各监测项目在监测过程中严格遵守相应的实施细则。（7）量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。（8）各量测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责。（9）建立监测复核制度，确保监控数据的真实可靠性。