施工過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)簡(jiǎn)介 |
9.施工過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)
9.1施工過(guò)程測(cè)量技術(shù)
9.1.1施工控制網(wǎng)建立技術(shù)
(1)主要技術(shù)內(nèi)容
施工控制網(wǎng)是施工放樣的依據(jù)，其精度要求高，測(cè)設(shè)困難.利用GPS精密
定位技術(shù)和全站儀觀測(cè)技術(shù)能達(dá)到省時(shí)，省力、提高工作效率的目的，且
成果的可靠性有保障。
利用GPS建立施工控制網(wǎng)，—般采用GPS相對(duì)定位原理，根據(jù)工程的具體
條件和特點(diǎn)，布設(shè)滿足該工程施工測(cè)量要求的控制網(wǎng)．控制點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)根
據(jù)工程的總體布局設(shè)計(jì)，控制網(wǎng)的網(wǎng)形應(yīng)能保證控制網(wǎng)有足夠的幾何強(qiáng)度
和觀測(cè)數(shù)據(jù)有足夠的可靠度�？刂凭W(wǎng)的觀測(cè)應(yīng)采用靜態(tài)觀測(cè)模式，并根據(jù)
精度要求確定相應(yīng)的觀測(cè)時(shí)間(具體要求可參照有關(guān)規(guī)范)�？刂凭W(wǎng)的數(shù)
據(jù)處理應(yīng)采用經(jīng)鑒定過(guò)的商趴七專用軟件進(jìn)行，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行電離
層改正、尺度比改正和投影面改正等．對(duì)于一般工程，控制網(wǎng)最弱點(diǎn)的點(diǎn)
位中誤差應(yīng)小于±l0mm，對(duì)于大型工程和設(shè)備安裝，控制網(wǎng)最弱點(diǎn)的點(diǎn)位
中誤差應(yīng)小于±15mm。
全站儀是目前施工測(cè)量普遍采用的一種新型測(cè)量?jī)x器，由于其集成化的設(shè)
計(jì)，為施工測(cè)量提供了極大的方便。利用全站儀建立施工控制網(wǎng)可采用測(cè)
角、測(cè)邊或邊角同測(cè)模式．對(duì)于一般工程，應(yīng)充分利用全站儀方便測(cè)邊的
優(yōu)勢(shì)，盡量采用測(cè)邊網(wǎng)的形式，這時(shí)應(yīng)注意控制網(wǎng)應(yīng)有足夠的圖形強(qiáng)度和
多余觀測(cè)。對(duì)于測(cè)量精度要求高的工程，應(yīng)盡量采用邊角同測(cè)的形式，以
保證控制網(wǎng)的精度和可靠性。控制點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)根據(jù)工程的布局和工程的地
質(zhì)條件設(shè)計(jì)，并保證點(diǎn)位的穩(wěn)定和良好的通視效果�？刂凭W(wǎng)的觀測(cè)應(yīng)選擇
有利的觀測(cè)時(shí)間，在距離測(cè)量時(shí)應(yīng)同步測(cè)量相應(yīng)的氣象元素，并對(duì)測(cè)量結(jié)
果進(jìn)行氣象改正�？刂凭W(wǎng)的觀測(cè)結(jié)果應(yīng)按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行必要的檢核和改
正，并利用鑒定過(guò)的商品化軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．控制網(wǎng)的點(diǎn)位精度可參照
有關(guān)規(guī)范和工程施工要求確定。
2) 技術(shù)指標(biāo)
施工控制網(wǎng)的建立應(yīng)根據(jù)具體工程的類型和特點(diǎn)，參照下列規(guī)范執(zhí)行：
1) 《全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范》CH 2001-92；
2) 《公路全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范》JTJ／T066-98；
3) 《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》CJJ 73-97；
4) 《國(guó)家三角測(cè)量規(guī)范》CB／T 17942-2000；
5) 《精密工程測(cè)量規(guī)范》CB／T15314-94；
6) 《工程測(cè)量規(guī)范》GB 50026-93；
7）《中短程光電測(cè)距規(guī)范》GB／T 16818-1997；
8）《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》GB 12897-91；
9）《測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定》CH 1002-1995。
（3）適用范圍
大型土木工程的施工、大型機(jī)械設(shè)備的安裝等
（4）已應(yīng)用的典型工程
該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的很多大型土木工程建設(shè)中都得到成功應(yīng)用，例如：民用
高層建筑施工、高速公路施工、工業(yè)廠房、水電工程、橋梁工程等都得到
普遍應(yīng)用。比較典型的工程有：三峽水利樞紐工程、小浪底水利樞紐工程、
杭州灣大橋工程。潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋等．
9.1.2施工放樣技術(shù)
(1)主要技術(shù)內(nèi)容
①全站儀坐標(biāo)法放樣技術(shù)
全站儀具有測(cè)量精度高，儀器的集成化、自動(dòng)化和智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，
已大量應(yīng)用于各類工程的施工測(cè)量中。坐標(biāo)法放樣是充分利用全站儀的這
些優(yōu)點(diǎn)，直接利用施工控制點(diǎn)和放樣點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行放樣工作，避免了大量
的放樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作，提高了施工測(cè)量的工效，同時(shí)也減少了施工放樣
中可能出現(xiàn)的差錯(cuò)．該技術(shù)對(duì)一些形體復(fù)雜的建筑物放樣工作有明顯的優(yōu)
勢(shì)．全站儀坐標(biāo)法放樣一般直接利用全站儀內(nèi)置的放樣程序進(jìn)行，用戶只
需輸入測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)和放樣點(diǎn)坐標(biāo)．當(dāng)有一批點(diǎn)需放樣時(shí)，用戶可以事先將
這些點(diǎn)的坐標(biāo)輸入全站儀，這極大地方便了放樣工作的進(jìn)行，有利于提高
工作效率．在利用全站儀放樣點(diǎn)位時(shí)，應(yīng)注意加入必要的改正參數(shù)(如：
儀器常數(shù)、氣象元素等)，特別對(duì)于三維坐標(biāo)放樣，應(yīng)注意加入適當(dāng)?shù)拇?/DIV>
氣折光系數(shù)改正。坐標(biāo)法放樣結(jié)果應(yīng)采用其他有效的方法進(jìn)行檢核，以防
止測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤的發(fā)生。
②測(cè)距儀高程傳遞技術(shù)
高程傳遞一般采用水準(zhǔn)測(cè)量和懸掛鋼尺的方法解決，這些方法勞動(dòng)強(qiáng)度
大，所需時(shí)間長(zhǎng)，且測(cè)量成果的精度和可靠性有時(shí)得不到保證。現(xiàn)代測(cè)距
儀具有測(cè)量精度高，觀測(cè)快捷、方便等優(yōu)點(diǎn)，只需將目前常用的測(cè)距儀或
全站儀稍作改進(jìn)，就可完成高程傳遞的測(cè)量工作。該技術(shù)對(duì)超高層建筑物
的高程傳遞特別有效．測(cè)距儀高程傳遞直接利用測(cè)距儀的測(cè)距功能進(jìn)行，
在測(cè)量時(shí)，要求測(cè)距儀處于鉛垂?fàn)顟B(tài)，并于反射棱鏡處于同一鉛垂線上。
測(cè)距儀高程傳遞的精度主要取決于測(cè)距儀的測(cè)距精度和儀器高的量取精
度，因此，應(yīng)根據(jù)施工測(cè)量的要求確定所采用的儀器型號(hào)，并采用適當(dāng)?shù)?/DIV>
方法精確量取儀器高。
(2)技術(shù)指標(biāo)
本技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)參照下列規(guī)范執(zhí)行：《精密工程測(cè)量規(guī)范》CB／T15314-94、
《工程測(cè)量規(guī)范》CB 50026-93、《中短程光電測(cè)距規(guī)范》CB/T16818-1997
(3)適用范圍
大型土木工程的施工、大型機(jī)械設(shè)備的安裝等。
(4)已應(yīng)用的典型工程
潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋、三峽水利樞紐工程、上海國(guó)際會(huì)議中心等。
9.1.3地下工程自動(dòng)導(dǎo)向測(cè)量技術(shù)
(1)主要技術(shù)內(nèi)容
自動(dòng)導(dǎo)向測(cè)量技術(shù)主要應(yīng)用于頂管工程的施工控制，其目的是測(cè)量出頂管
機(jī)頭當(dāng)前的位置，并與設(shè)計(jì)管道軸線進(jìn)行比較，求出機(jī)頭當(dāng)前位置的左右
偏差(水平偏差)和上下偏差(垂直偏差)， 以引導(dǎo)機(jī)頭糾偏。 自動(dòng)導(dǎo)向
測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量原理就是傳統(tǒng)的支導(dǎo)線測(cè)量。與傳統(tǒng)導(dǎo)線測(cè)量不同的是，
自動(dòng)引導(dǎo)測(cè)量系統(tǒng)在各點(diǎn)同時(shí)架設(shè)有自動(dòng)觀測(cè)全站儀和棱鏡，并且每臺(tái)全
站儀都通過(guò)電纜與計(jì)算機(jī)聯(lián)接．在計(jì)算機(jī)的指揮下，各站點(diǎn)上的全站儀相
互配合，按導(dǎo)線測(cè)量的測(cè)量程序，自動(dòng)有序地測(cè)量導(dǎo)線各點(diǎn)的轉(zhuǎn)折角、垂
直角以及導(dǎo)線各點(diǎn)之間的邊長(zhǎng)，并把角度和邊長(zhǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)傳回給計(jì)算
機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。利用自動(dòng)導(dǎo)向測(cè)量技術(shù)可有效地提高施工測(cè)
量的工作效率，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程的動(dòng)態(tài)控制，保證工程的質(zhì)量。
(2)技術(shù)指標(biāo)
本技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)參照下列規(guī)范執(zhí)行：《工程測(cè)量規(guī)范》GB 50026-93、《中
短程光電測(cè)距規(guī)范》GB／T 16818-1997
(3)適用范圍
本技術(shù)土要適用于頂管工程、隧道工程、城市地鐵工程等的施工控制。
己應(yīng)用的典型工程
上海市合流污水工程穿越黃浦江底的長(zhǎng)距離曲線頂管施工。
9.2特殊施工過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)
9.2.1深基坑工程監(jiān)測(cè)和控制
(1)主要技術(shù)內(nèi)容
深基坑工程是開(kāi)挖深度大于5m的基坑工程、深基坑工程的監(jiān)測(cè)與控制則
是一種比較復(fù)雜的信息反饋與控制。
深基坑工程監(jiān)測(cè)是指在深基坑開(kāi)挖施工過(guò)程中，借助儀器設(shè)備和其他一些
手段對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑周圍的環(huán)境(包括土體、建筑物、構(gòu)筑物、道路、
地下管線等)的應(yīng)力、位移．傾斜、沉降、開(kāi)裂、地下水位的動(dòng)態(tài)變化，
土層孔隙水壓力變化等進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)。
深基坑工程控制則是根據(jù)前段開(kāi)挖期間的監(jiān)測(cè)信息，一方面與勘察、設(shè)計(jì)
階段預(yù)測(cè)的性狀進(jìn)行比較，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，判斷施工方案的合理性；
另一方面通過(guò)反分析方法或經(jīng)驗(yàn)方法計(jì)算與修正巖上的力學(xué)參數(shù)，預(yù)測(cè)下
階段施工過(guò)程中可能出現(xiàn)問(wèn)題，為優(yōu)化和合理組織施工提供依據(jù)，并對(duì)進(jìn)
一步開(kāi)挖與施工的方案提出建議，對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情進(jìn)行及時(shí)
的預(yù)報(bào)．以便采取必要的工程措施。
(2)技術(shù)指標(biāo)
深基坑工程監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)應(yīng)符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)
程》JGJl20-99和中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》
YB9258-97的規(guī)定。
(3)適用范圍
深基坑工程監(jiān)測(cè)與控制可用于建筑工程、市政工程等的基坑開(kāi)挖中的支護(hù)
結(jié)構(gòu)、主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、鄰近建筑物、構(gòu)筑物、地下管線等安全與保護(hù)。
(4)已應(yīng)用的典型工程
深基坑工程監(jiān)測(cè)與控制在國(guó)內(nèi)的土建工程中，例如高層建筑基礎(chǔ)、工業(yè)廠
房、橋梁基礎(chǔ)等得到普遍應(yīng)用．比較典型的工程有上海耀華皮爾金頓浮法
玻璃熔窯基坑、上海三角地廣場(chǎng)基坑等。
9.2.2大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)和控制
(1)主要技術(shù)內(nèi)容
大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)是對(duì)水泥水化熱、混凝土澆筑過(guò)程中的澆筑溫度、
養(yǎng)護(hù)過(guò)程中混凝土澆筑塊體升降溫、里外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度等進(jìn)
行測(cè)試和監(jiān)測(cè)．監(jiān)測(cè)工作將給施工組織者及時(shí)提供信息，反映大體積混凝
土澆筑塊體內(nèi)溫度變化的實(shí)際情況及所采取的施工技術(shù)措施效果，為施工
組織者在施工過(guò)程中及時(shí)準(zhǔn)確采用溫控對(duì)策提供科學(xué)依據(jù)。
大體積混凝土溫度控制是防止混凝土由于內(nèi)外溫差產(chǎn)生溫度應(yīng)力和裂縫，
核心措施是減小混凝上結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫度梯度，技術(shù)措施就是“內(nèi)降外保”。
(2)主要技術(shù)指標(biāo)
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝上結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-92第4.5.3條
規(guī)定：對(duì)大體積混凝上的養(yǎng)護(hù)，應(yīng)根據(jù)氣候條件采取控溫措施，并按需要
測(cè)定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫度，將溫差控制在設(shè)計(jì)要求的范圍以
內(nèi)；當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí)，溫差不宜超過(guò)25℃。降溫速度—般要小于1.0℃／
天～1.5℃／天。
(3)適用范圍
大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)適用于高層建筑筏板基礎(chǔ)、箱基底板，
樁基承臺(tái)，大型設(shè)備基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)物中其他厚度較大的混凝土梁，墻，如沉
井井壁等。
(4)已應(yīng)用的典型工程
大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)已應(yīng)用于許多上建工程中，比較典型的
有上海金茂大廈厚筏基礎(chǔ)、江陰長(zhǎng)江公路大橋錨碇大體積混凝上等。
9.2.3大跨度結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中受力與變形監(jiān)測(cè)和控制
(1)主要技術(shù)內(nèi)容
大跨度結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測(cè)是對(duì)施工全過(guò)程中實(shí)際發(fā)生的各項(xiàng)影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力與
變形的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量與分析。測(cè)量是施工監(jiān)控中的重要環(huán)節(jié)，它包括幾何
指標(biāo)參量的測(cè)量和力學(xué)指標(biāo)參量的測(cè)量?jī)刹糠�。受力監(jiān)測(cè)包括結(jié)構(gòu)截面的
應(yīng)力(包括混凝土應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力等)、預(yù)應(yīng)力水平、溫度應(yīng)
力的監(jiān)測(cè)．施工控制包括結(jié)構(gòu)變形控制、結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制
等。
大跨度結(jié)構(gòu)施工控制則是結(jié)合實(shí)測(cè)的內(nèi)力與變形數(shù)據(jù)，隨時(shí)分析各施工階
段結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形與設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)值的差異并找出原因，提出修正對(duì)策，以確
保在建成后結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、外形曲線與設(shè)計(jì)盡量相符。
(2)主要技術(shù)指標(biāo)
大跨度結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測(cè)監(jiān)控是一個(gè)“施工—測(cè)量—計(jì)算分析—修正—-預(yù)告”的循
環(huán)過(guò)程，根本要求是在確保結(jié)構(gòu)安全施工的前提下，要做到結(jié)構(gòu)形狀和內(nèi)
力符合設(shè)計(jì)規(guī)定的允許誤差范圍．具體實(shí)施時(shí)必須遵照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工
質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2001和《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》
GB50204-2002。
(3)適用范圍
大跨度結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測(cè)與控制適用于包括預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、輕型
結(jié)構(gòu)、橋梁等大跨度結(jié)構(gòu)施工中的受力與變形監(jiān)控。
(4)已應(yīng)用的典型工程
大跨度結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測(cè)與控制已應(yīng)用的典型工程包括國(guó)家大劇院主體建筑
鋼結(jié)構(gòu)、上海大劇院鋼屋蓋、上海體育場(chǎng)馬鞍型屋蓋、上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)
候機(jī)樓鋼屋架、上海國(guó)際會(huì)議中心單層球網(wǎng)殼等重大工程。 |
