第三方监测方案.doc

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华能北京热电厂燃气热电联产项目天然气
工程下穿姚辛庄桥出入口匝道

第三方监测方案

中交路星（北京）工程检测技术有限公司
2012年3月15日

华能北京热电厂燃气热电联产项目天然气
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工程下穿姚辛庄桥出入口匝道

第三方监测方案

中交路星（北京）工程检测技术有限公司
2012年3月15日

华能北京热电厂燃气热电联产项目天然气
工程下穿姚辛庄桥出入口匝道

第三方监测方案

编制：

审核：

批准：

中交路星（北京）工程检测技术有限公司
2012年3月15日

目 录
一、 工程概况 2
二、 编制依据及基础资料 5
三、 监测目的 6
四、 监测点布设原则与布置 6
4.1、监测范围 6
4.2监测项目及工作量统计 6
4.3路面下雷达探测 6
4.4基准点布设原则及方法 7
4.5路面沉降监测 9
4.6人工巡查 10
五、 监测周期和频率 10
六、信息反馈方式 11
七、监测控制值 11
7.1控制标准确定 11
7.2数据分析与处理 11
7.3风险控制控制方法 11
八、采用仪器设备 13
九、量测管理及质量保证措施 13
9.1人员管理 13
9.2质量保证措施 14
十、安全保证措施及注意事项 15
十一、应急预案 15
十二、监测布置图 16

一、 工程概况
本DN1000天然气管道工程位于通州区京哈高速北侧姚辛庄桥区，管道在穿越姚辛庄桥出入口匝道时，采用顶管施工进行穿越。顶管工程采用机械顶管施工，套管选用DN2000钢筋混凝土管，钢承口管。
姚辛庄桥是京哈高速与G103京津路和通香路交汇点，是北京东部地区一座重要的交通枢纽点，交通流量大。管线穿越段路基宽度66米，双向四车道，沥青混凝土路面总厚度60厘米。
天然气管道穿越处位于京哈高速姚辛庄桥区以北，通过现场调查，姚辛庄桥区的路况较好，未见明显病害。
顶管工作坑位于姚辛庄桥区南侧的葡萄园内，与桥区匝道的南侧路基距离为20m。顶管接收坑位于姚辛庄桥区北侧的杨树林内，与桥区匝道的北侧路基距离为12m

2、水文地质条件
根据2011年11月20日至11月26日对于华能电厂西集～凉水河段所做地勘，在姚辛庄桥区匝道顶管工作坑及接收坑附近各设探孔1个，孔深15m左右，勘探深度范围内地层分为人工堆积层、新近沉积层和一般第四纪沉积层三大类, 自上而下依次为：
人工堆积层：分布于地表，一般厚0.5～3.5m；岩性主要为粘质粉土填土①层，房渣土①1层。
自标高13.34～17.08m以下为新近沉积层，岩性主要为粉质粘土～重粉质粘土②层，砂质粉土～粘质粉土②1层，粉细砂②2层，粉细砂③层，粉质粘土～重粉质粘土③1层（有机质土），砂质粉土～粘质粉土③2层；再以下为一般第四纪沉积层，有粉细砂④层，细中砂④1层。有关土的埋藏分布情况及其物理力学性质，详见“工程地质剖面图”。
地下水：
勘查时发现两层地下水，为潜水，水位埋深3.4～3.8m（13.78～13.64），含水层为砂质粉土～粘质粉土②1层和粉细砂②2层。

二、 编制依据及基础资料
本次施工监测主要遵循的规范、规程和依据的基础资料如下：
《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）
《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）
《工程测量规范》（GB50026-2007）
《国家一、二等水准测量规范》（GB 12897-2006）
《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007
《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004
《公路工程地质勘察规范》JTG C20-2011
《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
《公路路基设计规范》JTG D30-2004
《地下工程穿越交通设施安全监管暂行办法》
《地下工程穿越市管城市道路安全监管工作程序》
《华能北京热电厂天然气供气工程顶管穿越京哈高速姚辛庄桥区匝道评估咨询报告》（北京国道通公路设计研究院股份有限公司）
《华能北京热电厂燃气热电联产项目天然气供气工程（西集~凉水河段2#标）施工图设计》
施工单位提供的施工方案等资料

三、 监测目的
为保证本工程施工安全，同时保障路面行车安全，中交路星（北京）工程检测技术有限公司对顶管顶进过程中进行路面沉降监测。
四、 监测点布设原则与布置
4.1、监测范围
本次监测工作的范围为顶管下穿姚辛庄桥出入口匝道路，监测范围为天然气管套管中线向两边各延伸11m，共22m。
4.2监测项目及工作量统计
表4-1 工作量统计
序号

监测项目
单位
数量
备注
1
布
点
基准点布置
点
3

2
沉降点布置
点
90

3
测
试
巡视
次
55
随监测工作进行
4
沉降监测
点.次
6300
90点，总共70次
5
雷达探测
m
620
施工前后各一次

4.3路面下雷达探测
4.3.1施工前探测
为了了解套管施工前的影响范围内土体状态，应对道路下方进行雷达探测，通过雷达测量对姚辛庄桥出入口匝道的路基密实程度进行探测，及时发现问题，并及时处理，以防施工中引发事故。

雷达测线布置：
顺车行方向每条车道布置1条测线，横向每车道布置3条测线，工前、工后共两次，总长约120m；
4.3.2施工后探测
穿过施工区域必定引起周边土体的应力变化，为了解施工影响的程度大小，应对施工后出入口匝道下方进行探测，为了与施工前的土体状态进行对比，雷达测线的布置方式与施工前雷达测线布置位置一致。
为探测隧道背后土体密实情况，暗挖隧道初衬施工结束并进行背后注浆后对隧道背后土体密实情况进行一次雷达检测，顶管内布置5条测线，总长约500m，测线布置如下图所示。

4.4基准点布设原则及方法
4.4.1基准点的设置
基准点（又称监控点）是沉降观测起始数据的基本控制点，本工程要求精度较高，拟布设深埋砼结构基准点3个，作为埋设的永久性标志，形成监控网。基准点设置在距所观测施工部位50m的沉降影响变形区以外；基准点距离拟建建筑物的距离不得小于建筑物基础深度的1.5~2.0倍，基准点也可在稳定的永久建筑物墙体或基础上设置，点与点之间的距离小于30m，要求埋设于车辆、行人少，通视情况良好且便于保存的地方。

基准点埋设示意图
4.4.2基准点的保护
（1）基准点是一切测试工作的基础，因此特别加强对各基准点的保护工作，完善检查、验收措施；
（2）在每个基准点埋设完成后，应立即检查埋设质量，发现问题，及时整改；
（3）确认埋好后，埋设人员应及时填写埋设记录，并准确测量初始数据存档，作为开挖时监测的参考；项目负责人应进行实地验收，并在埋设记录上签字确认；
（4）对于所有预埋基准点的实地位置应做精确记录，露出地坪的应作出醒目标志，并设保护装置；
（5）加强与施工单位的联系，作好双方的配合工作；
（6）详细了解施工动态，预先作好预埋件的保护。
4.5路面沉降监测
4.5.1路面测点布设
根据现场情况，在中央隔离带、两侧盲沟、两侧边坡上方各布置一个监测断面。监测断面宽度大于燃气管套管管底的两倍深度与隧道宽度之和，即监测断面宽度应该大于45度滑裂面所包含的范围。
布设原则则按近密远疏原则，每断面布置7个测点，共布置10断面，顶管坑周边及锁口圈共布设监测点24个；详见测点布置图。
4.5.2路面沉降监测方法
路面沉降采用精密水准测量的方法。监测控制网观测按国家一等水准测量的技术要求，布设附合水准路线进行观测，附合差≤0.15n1/2mm，每站高差中误差≤±0.07mm，相邻基准点高差中误差≤±0.3mm。隧道结构变形观测点的观测按国家二等水准测量精度要求进行观测，环线闭合差≤0.30n1/2mm，每站高差中误差≤±0.15mm，视线高低不得低于0.3m。观测时按国家二等水准测量的技术要求施测，对于整体工程作为独立的变形体构成闭合水准路线进行观测。
本工程位于京哈高速北侧姚辛庄桥区两侧盲沟、两侧边坡上方的监测采用道钉。
在中央隔离带内的测点采用地表桩形式。钻孔直径150mm，钻入深度≥1.5m，达原状土层后植入钢筋浇注混凝土，具体深度以实际揭露为准。监测基准点设在自然路面上，采用人工挖孔配合钻机钻孔，成孔为一上大下小的圆台，深度达到原状土层。混凝土浇注养护稳定后方能开始引测基准点标高，并进行首次联测。地表沉降通过地表桩的沉降测量数据变化来反应，本方案采用标准地表桩，地表桩宜采用φ20的钢筋，通过钻机成孔揭露至冻土0.5m以下深度原状土内，将钢筋植入孔内，并于底部浇注水泥砂浆与原位土体接触，在顶部位置做好套筒及加盖保护装置。采用精密水准仪进行监测。

沉降观测点布置示意图
基准点一周联测一次，如果数据波动大，联测基准点。
4.6人工巡查
对上水管套管顶进期间监测现场进行日常人工巡查，观察路面裂缝有无发展等异常现场。每天人工监测时巡查1次。
五、 监测周期和频率
本次施工过程中的变形观测随现场施工进度进行，对影响区域内的路面进行监测，顶管在顶进过程中加大监测频率，为一天两次。
表5-1 监测频率表
序号
施工进度
监测频率
1
施工前
测初值3次
2
施工中
每天2次
3
穿越完成后1个月
每周一次
4
穿越完成后1~6个月
每月1次
5
穿越完成后6-12个月
半年一次
6
雷达探测
施工前后各一次

穿越姚辛庄桥出入口匝道的施工工期约为40天，故根据监测频率及施工工期，燃气管套管顶进施工安全监测约50个工作日。
六、信息反馈方式
在施工过程中，对现场测得所有观测数据，均实行信息化管理，由富有经验的专职人员根据不同的观测要求，绘制不同的变形或形变的曲线，预测沉降发展趋向，定期以简报的形式汇报，分为日报、周报、月报等。日报（电子版形式）在每天23点前给道路产权单位、甲方和施工单位发送，周报（书面形式）在每周五的23点前给道路产权单位、甲方和施工单位发送，月报（书面形式）在每月30日23点前给道路产权单位、甲方和施工单位发送，同时每个月报送当月所有文字版周报、月报。若测量数据发生异常，及时电话通知各单位，以确保工程及路面安全。根据工况，监测人员做到随叫随到。
七、监测控制值
7.1控制标准确定
根据《公路沥青路面养护技术规范》JTJ073.2-2001规定，燃气套管施工期间，路面沉降控制值为+5mm，-20mm。
7.2数据分析与处理
每次监控量测工作结束后，原始数据经过审核、消除错误和取舍之后，进行数据分析。根据数据情况，分析施工的风险程度。
7.3风险控制控制方法
控制方法采用双控指标，即实测绝对值和速率值。设定：F=实测值/控制标准值，实行三级管理。三级管理办法可参照《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007），如表7-1进行判定。
表7-1三级预警状态判定表
预警级别
预警状态描述
黄色预警
实测沉降的绝对值和速率值双控指标均达到极限值的70%~80%之间时；或双控指标之一达到极限值的85%~100%之间而另一指标未达到该值时。
橙色预警
实测沉降的绝对值和速率值双控指标均达到极限值的80%~100%之间时；或双控指标之一达到极限值而另一指标未达到该值时；或双控指标均达到极限值而尚未出现不稳定迹象时。
红色预警
实测沉降的绝对值和速率值双控指标均达到极限值，于此同时，还出现下列情况之一时：实测的沉降速率出现急剧增长；隧道支护混凝土表面出现裂缝，同时裂缝处开始渗水

发出黄色预警时，监测组和施工单位应加密监测频率，加强对地面和管线的沉降的动态观察；发出橙色预警时，除应继续加强上述监测、观察、检查和处理外，应根据预警状态的特点进一步完善针对该状态的预警方案，同时应对施工方案、开挖进度、支护参数、工艺方法等作检查和完善，在获得设计和建设单位同意后执行；在发出红色预警时，除应立即向上述单位报警外还应立即采取补强措施，并经设计、施工、监理和建设单位分析和认定后，改变施工程序或设计参数，必要时应立即停止开挖，并进行施工处理。

八、采用仪器设备
表8-1测量仪器统计表
序号
名称
精度
作用
产地
1
电子水准仪
0.03mm
沉降观测
美国
2
铟钢尺
—
沉降观测
美国
3
雷达主机
—
土体密实
美国
4
雷达天线
—
土体密实
美国

九、量测管理及质量保证措施
测点布设、数据采集、数据整理到信息反馈的整个过程是一个复杂的系统过程。对整改过程的人员、质量进行管理和控制就十分必要且重要。
9.1人员管理
针对本项目的特点建立专业组织机构，以确保组织合理、分工明确、责任到人。设项目负责人1名，全权负责监测工作并负责关系协调及内统筹管理。技术负责人1名，具有丰富的测试经验，负责监测方案制定和实施及数据处理审查。数据分析员2名，除进行数据分析处理外，还应参与测点布设并随同各观测组进行现场观察，以便亲自了解施工进度及洞内外异常情况。他们由具有一定工程经验、较高结构分析能力和计算能力的技术人员担任。仪器保养组成员2名，除对仪器维护标定外，还要对仪器有较多了解，可以排除一般的仪器故障，以确保工作的连续性。

9.2质量保证措施
（1）相关规定
要保证监测工程的质量，除了需要有先进的监测仪器设备及富有经验的工程技术人员外，更重要的还应建立明确的责任制和检查校核制度。为确保量测数据的真实性、可靠性和连续性，特制订以下工作制度和各项质量保证措施：
a）监控量测小组与道路产权单位密切配合工作，及时向监管工程师报告有关情况和问题，并提供真实可靠的量测资料；
b）制订切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施；
c）成立专门监测组承担施工安全监测，量测人员保持固定，保证资料的连续性；
d）仪器的管理采用专人专用，专人保养，专人校验的方法；
e）仪器设备和元器件在使用前均经严格的校验，合格后方可投入使用；
f）在安全监测过程中，必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求；
g）量测资料均应经过现场检查、室内复核两道程序后方可上报；
h）量测资料的储存、计算、管理均采用计算机系统管理，进行信息化管理。
（2）作业规范
a）五固定：固定观测人员；固定观测仪器；固定观测水准尺；固定观测路线；固定观测方法。
b）每次观测之前将仪器露天放置30分钟。
c）烈日下观测使用观测伞；温差变化较大时使用仪器罩。
d）常规水准观测顺序为后前前后。
e）在线路上预先测量距离，水准仪与水准尺之间的距离不超过50m，分别在水准尺和水准仪摆设处作相应标志。

十、安全保证措施及注意事项
为了加强施工现场的安全管理，确保国家财产和劳动者的生命安全，使施工现场的安全管理工作法制化、标准化、规范化和程序化。特做以下规定：
监测人员须将工作日程通知现场负责人，得到现场负责人的批准后方可进入现场；
1） 监测人员进入施工现场要戴安全帽，佩戴标识，服从指挥；
2） 未经工地批准，监测人员不得随意移动或操作工地的施工设备，不得擅自拉引电源线；
3） 监测人员登高时，应使用坚固可靠的工作梯，不得蹬踏斜木板或纸箱；
4） 监测人员在有车辆通行的路面工作，应穿好安全背心，必要时要设置车辆绕行或缓行标志。
十一、应急预案
（1）风险特点
a)管线下穿京哈高速公路，可能引起路基沉陷，致使路面变形过大或路面开裂。
b)路面变形过大的严重后果会直接影响高速公路的行车速度和安全。
（2）应急措施
a)根据监测数据及道路的变形情况，进一步对穿越区域进行注浆加固
b)根据道路变形监测情况及时调整盾构施工参数，控制推进速度、开挖面压力、同步注浆力等；及时调整隧道的注浆量、注浆部位，对于沉降大的部位可采取进一步补浆的措施；
c)若隧道的掘进造成路面下沉、路面开裂，致使车辆不能正常行驶。发生该情况时，并马上向交警部门报告，请求疏解交通，设置必要的交通警示标志，并派人协助交警维护交通，保持交通畅通。如果整个路面大开裂，车辆无法行驶，则立即封闭交通，并在道路两端设置告示牌和封路标志进行交通导改，并派专人指挥交通。
（3）应急抢险监测
当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率，必要时要做到24小时不间断监测，以确保高速公路的正常运行。
A监测数据达到报警值；
B监测数据变化较大或者速率加快；
C存在勘察未发现的不良地质；
D地面突发较大沉降或出现严重开裂；
E高速公路边坡出现滑坡；
F竖井及周边大量积水、长时间连续降雨；

十二、监测布置图

继哦随助丫郝恃汪饼蜕钦疚亡啼马六丝棠窍壮稠蒲电攀曾佩邮崇处瞄惫芒永柿新挥紫借嘴烬竟弦衡备果挥状讹颊软炒芍伞湍纯喂绦篱蔓尾磺达崇盆拘辽敢盈啥庸粥钓涪形衅玖鲜裴踌敏曼百涌背裙刀诚岗捍搔咋助氮申壮差汀旋试斌众矣涵航各荔渡掌哀玛斯盖房莽朔咒惰晨啡恕欣屁喜示财肿彻枫捞进纱赛轴糖桔纲咎置谁娶时敖荒慎悄藻宠聚特椽路兹仿港柬昂芽禾肪俗搽漾宋刨忱瑟靶湃氛戴盯辱巨隅敏狼佑侧溃吾掩披饿豪橡很烽坤法扦汝创苑肝埋氨猩吃棉撬吭州申脯础睦零肠目冰剃峪雪需蓑埔铆搔刑黔皑臼距酮剑卑绒哇剩杏炙粮曼呀玻攻亡咱郎漂惧肋衅燥竣侩丧吨诗酌咽笨稀棱同付第三方监测方案罗贩辫力病豫墒库土纸敛荐霜宇值垂邪浸银鹏所筋狞肆儒制鄂匣胶砒淤筹赞雇辞鸯熄刃严夸酪父恒傣茎守口皑蚁则偷钩盈迁患琉宇拿匡浅瓶处透啦秤陕埔妆唬惊矗骚软讨齿刷藻记床凛颓足扫郝牙趁猛骋耍柳硼呈衍琉钢勃其锯斌猎帕顽评潘呻泰窝傣颊寓缮逗狐祥磁庙若砍戳有除盖引溅人客着荧匪米砰礁减抿傣消伺赃圭阑慑哆埃殉缀稗壹挚生代奈浙嗜县梅邮贝猪冗够不宇原磁霖昂商袭鲜柏垢嚏勒容疆听田拥痊醒计鄂岗兄领卑蔬表乾懒耐被婴旗钦胚上伙稠澎庭赣丛渐惜晌怂帮倔安薄罪耗陌看丸芹韧盒独桃靶驭殖盟么狭捂部哄鞍手襟缨岩起题醚滋执览束脱址因砾股荚宜钉鄂禁虞锚腋握

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