TBM过站监控量测技术探究.doc

TBM过站监控量测技术探究 　　摘要：采用隧道掘进机（以下简称TBM）是目前城市轨道交通隧道开挖施工的主要方法之一，考虑到TBM自身荷载大，可能对隧道及地铁车站结构造成变形，影响结构稳定性。以重庆轨道交通六号线一期大龙山及冉家坝车站监测实践为例，研究TBM过站的隧道及车站结构变形特征和主要影响因素，提出TBM过站监测方面的见解，为类似工程的变形监测提供一定的参考和借鉴。 关键词：重叠小净距隧道；地铁车站；变形监测 中图分类号：U455文献标识码：A 1工程概况 重庆轨道交通六号线大龙山车站为地下四层（局部五层）岛式明挖车站，主体全长189.7m，宽26.46m。车站为钢筋混凝土箱型结构，中板板厚70cm，底板埋深32～35m。重庆轨道交通六号线冉家坝车站为地下五层（局部六层）岛式明挖车站，车站主体全长227.4m，宽度为29.36m，为地下6层岛式车站，中板板厚70cm，底板埋深约36.5m。 由于TBM要从车站结构中板过站，考虑到设备自身荷载较大，会对车站中板产生较大危害，乃至影响车站结构安全性能，过站的结构中板下层空间采用钢柱支撑的方式，提高结构承载能力。大龙山车站主支撑钢柱（D609钢管）98根总重170.2t、柱间交叉支撑（L125×8角钢）282根总重13t，底板和中板预埋钢板和锚栓等预埋件1176个。冉家坝车站主支撑钢柱（D609钢管）118根总重208.3t、柱间交叉支撑（L125×8角钢）339根总重17.3t，底板和中板预埋钢板和锚栓等预埋件1368个。 2监测目的及监测项目 2.1监测目的 监控量测工作是整个项目工程的眼睛，不但可以为整个项目的动态设计和信息化管理提供依据，确保施工作业的安全，还可为设计理论的发展积累经验。 （1）掌握TBM暗挖隧道对已完成区间隧道的支护结构影响，为日常管理提供信息，保证作业安全。 （2）通过施工现场监测掌握TBM过站过程中中板的稳定程度；通过信息反馈及预测预报来优化施工组织设计，指导现场，确保TBM施工作业的安全与质量和项目的社会、经济和环境效益。 （3）保证TBM过站时影响范围内建筑物正常使用，为合理确定保护措施提供依据。 （4）为项目的管理及时提供准确的信息，以便整个项目管理达到科学、安全之目的。 2.2监测项目及设备 表1监测项目及设备表 序号 监测项目 监测仪器 精度指标要求 1 钢支撑应力 XB-120振弦式钢筋计 数字式频率仪 ±0.5%(F.S) 2 裂缝宽度 游标卡尺或裂缝仪 ±0.02mm 3 中板挠度 SWJ-IV型收敛计 ±0.01mm 4 TBM轴线位移 徕卡TPS800全站仪 测角精度为1”级 距离精度为1mm 2.3监测注意事项 投入本工程的所有监测仪器设备必须经过国家计量鉴定部门合法鉴定并且合格后方可投入使用。选择合适的监测手段是进行监测工作的首要任务，是监测项目顺利完成的保证，在选择监测项目手段时应注意以下几个方面的问题： （1） 所采用的测试手段必须是可靠的和已经被工程实践证明是正确的。因为监测成果将直接被用来指导施工。是展开后续工作、调整施工工艺参数和施工作业方案的依据。 （2）监测手段必须简单易行，适应现场快速变化的施工状况。 （3）所采用的测试手段不能影响和妨碍结构的正常受力或有损结构的变形刚度和强度特征。 3监测关键技术 3.1钢支撑应力监测 3.1.1检测仪器安装 对于初支钢架，钢筋计布置在型钢上，在型钢上焊接钢筋计，在焊接钢筋计的时候，注意不能使其温度过高，以免热传导使钢筋计零漂增加，所以要做降温处理。比如在焊接的同时可用湿毛巾或流水冷却水浇，使温度降低，以保证钢筋计的成活率在80% 以上，且支撑轴力应小于设计值的80%，超过要发报警文件。注意尽可能使钢筋计处于不受力状态，特别不应处于受弯状态，将钢筋计的导线逐段捆在邻近型钢上，引到外露的测试匣中，布设好后用频率仪进行测试看是否完好，并检查钢筋计的电阻值和绝缘情况，同时做好引出线和测试匣的保护措施。 3.1.2数据采集 （1）在施加钢筋测力计预应力前，把钢筋测力计的电缆引至方便正常测量时为止，在混凝土浇筑前进行钢筋测力计的初始频率的测量，并记录在案。 （2）施加在钢筋测力计预应力达设计标准后即可开始正常测量。 （3）测试值宜考虑温度变化的影响，要用温度计测量气温，进行温度补偿。 （4）监测频率及数据处理：在埋设初期进行首次初测，TBM过站时对钢支撑进行实时监测，量测所得钢筋轴力的数值及时绘成轴力、应力变化曲线。 （5）出渣过程中进行跟踪监测直到稳定后（1～2）次/1天