建設(shè)部頒發(fā)建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)（九）---施工過程監(jiān)測和控制技術(shù)
發(fā)布時間：
2011-08-23
9. 施工過程監(jiān)測和控制技術(shù) 9.1 施工過程測量技術(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，測設(shè)困難。利用GPS 精密定位技術(shù)和全站儀觀測技術(shù)能達(dá)到省時、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)，一般采用GPS 相對定位原理，根據(jù)工程的具體條件和特點(diǎn)，布設(shè)滿足該工程施工測量要求的控制網(wǎng)?？刂泣c(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)度和觀測數(shù)據(jù)有足夠的可靠度?？刂凭W(wǎng)的觀測應(yīng)采用靜態(tài)觀測模式，并根據(jù)精度要求確定相應(yīng)的觀測時間（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)鑒定過的商品化專用軟件進(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。對于一般工程，控制網(wǎng)最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差應(yīng)小于±10mm，對于大型工程和設(shè)備安裝，控制網(wǎng)最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差應(yīng)小于±5mm。全站儀是目前施工測量普遍采用的一種新型測量儀器，由于其集成化的設(shè)計(jì)，為施工測量提供了極大的方便。利用全站儀建立施工控制網(wǎng)可采用測角、測邊或邊角同測模式。對于一般工程，應(yīng)充分利用全站儀方便測邊的優(yōu)勢，盡量采用測邊網(wǎng)的形式，這時應(yīng)注意控制網(wǎng)應(yīng)有足夠的圖形強(qiáng)度和多余觀測。對于測量精度要求高的工程，應(yīng)盡量采用邊角同測的形式，以 保證控制網(wǎng)的精度和可靠性?？刂泣c(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)的觀測應(yīng)選擇有利的觀測時間，在距離測量時應(yīng)同步測量相應(yīng)的氣象元素，并對測量結(jié)果進(jìn)行氣象改正。控制網(wǎng)的觀測結(jié)果應(yīng)按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行必要的檢核和改正，并利用鑒定過的商品化軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理?？刂凭W(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）測量規(guī)范》CH 2001-92； 2) 《公路全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》JTJ/T066-98； 3) 《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》CJJ73-97； 4) 《國家三角測量規(guī)范》GB/T 17942-2000； 5) 《精密工程測量規(guī)范》GB/T15314-94； 6) 《工程測量規(guī)范》GB 50026-93； 7) 《中短程光電測距規(guī)范》GB/T 16818-1997； 8) 《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GB 12897-91； 9) 《測繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定》CH1002-1995。 (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、潤揚(yáng)長江公路大橋等。 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) 全站儀具有測量精度高，儀器的集成化、自動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，提高了施工測量的工效，同時也減少了施工放樣中可能出現(xiàn)的差錯。該技術(shù)對一些形體復(fù)雜的建筑物放樣工作有明顯的優(yōu)勢。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，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，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），特別對于三維坐標(biāo)放樣，應(yīng)注意加入適當(dāng)?shù)拇髿庹酃庀禂?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，以防止測量結(jié)果錯誤的發(fā)生。 ② 測距儀高程傳遞技術(shù) 高程傳遞一般采用水準(zhǔn)測量和懸掛鋼尺的方法解決，這些方法勞動強(qiáng)度大，所需時間長，且測量成果的精度和可靠性有時得不到保證?，F(xiàn)代測距儀具有測量精度高，觀測快捷、方便等優(yōu)點(diǎn)，只需將目前常用的測距儀或全站儀稍作改進(jìn)，就可完成高程傳遞的測量工作。該技術(shù)對超高層建筑物的高程傳遞特別有效。測距儀高程傳遞直接利用測距儀的測距功能進(jìn)行，在測量時，要求測距儀處于鉛垂?fàn)顟B(tài)，并于反射棱鏡處于同一鉛垂線上。測距儀高程傳遞的精度主要取決于測距儀的測距精度和儀器高的量取精度，因此，應(yīng)根據(jù)施工測量的要求確定所采用的儀器型號，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ň_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：《精密工程測量規(guī)范》GB/T15314-94、《工程測量規(guī)范》GB 50026-93、《中短程光電測距規(guī)范》GB/T 16818-1997 (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 潤揚(yáng)長江公路大橋、三峽水利樞紐工程、上海國際會議中心等。 9.1.3 地下工程自動導(dǎo)向測量技術(shù) (1) 主要技術(shù)內(nèi)容 自動導(dǎo)向測量技術(shù)主要應(yīng)用于頂管工程的施工控制，其目的是測量出頂管機(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。自動導(dǎo)向測量系統(tǒng)的測量原理就是傳統(tǒng)的支導(dǎo)線測量。與傳統(tǒng)導(dǎo)線測量不同的是，自動引導(dǎo)測量系統(tǒng)在各點(diǎn)同時架設(shè)有自動觀測全站儀和棱鏡，并且每臺全站儀都通過電纜與計(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)線測量的測量程序，自動有序地測量導(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，并把角度和邊長測量數(shù)據(jù)自動傳回給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。利用自動導(dǎo)向測量技術(shù)可有效地提高施工測量的工作效率，實(shí)現(xiàn)施工過程的動態(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：《工程測量規(guī)范》GB 50026-93、《中短程光電測距規(guī)范》GB/T 16818-1997 (3) 適用范圍 本技術(shù)主要適用于頂管工程、隧道工程、城市地鐵工程等的施工控制。 (4) 已應(yīng)用的典型工程 上海市合流污水工程穿越黃浦江底的長距離曲線頂管施工。 9.2 特殊施工過程監(jiān)測和控制技術(shù) 9.2.1 深基坑工程監(jiān)測和控制 (1) 主要技術(shù)內(nèi)容 深基坑工程是開挖深度大于5m 的基坑工程。深基坑工程的監(jiān)測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)測是指在深基坑開挖施工過程中，借助儀器設(shè)備和其他一些手段對圍護(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、開裂、地下水位的動態(tài)變化、土層孔隙水壓力變化等進(jìn)行綜合監(jiān)測。深基坑工程控制則是根據(jù)前段開挖期間的監(jiān)測信息，一方面與勘察、設(shè)計(jì)階段預(yù)測的性狀進(jìn)行比較，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價(jià)，判斷施工方案的合理性；另一方面通過反分析方法或經(jīng)驗(yàn)方法計(jì)算與修正巖土的力學(xué)參數(shù)，預(yù)測下階段施工過程中可能出現(xiàn)問題，為優(yōu)化和合理組織施工提供依據(jù)，并對進(jìn)一步開挖與施工的方案提出建議，對施工過程中可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情進(jìn)行及時的預(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)測與控制技術(shù)應(yīng)符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99 和中華人民共和國行業(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)測與控制可用于建筑工程、市政工程等的基坑開挖中的支護(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)測與控制在國內(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、上海三角地廣場基坑等。 9.2.2 大體積混凝土溫度監(jiān)測和控制 (1) 主要技術(shù)內(nèi)容 大體積混凝土溫度監(jiān)測是對水泥水化熱、混凝土澆筑過程中的澆筑溫度、養(yǎng)護(hù)過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)行測試和監(jiān)測。監(jiān)測工作將給施工組織者及時提供信息，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程中及時準(zhǔn)確采用溫控對策提供科學(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土結(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)國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-92 第4.5.3 條規(guī)定：對大體積混凝土的養(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)無具體要求時，溫差不宜超過25?C。降溫速度一般要小于1.0?C/天～1.5?C/天。 (3) 適用范圍 大體積混凝土溫度監(jiān)測和控制技術(shù)適用于高層建筑筏板基礎(chǔ)、箱基底板，樁基承臺，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)測和控制技術(shù)已應(yīng)用于許多土建工程中，比較典型的有上海金茂大廈厚筏基礎(chǔ)、江陰長江公路大橋錨碇大體積混凝土等。 9.2.3 大跨度結(jié)構(gòu)施工過程中受力與變形監(jiān)測和控制 (1) 主要技術(shù)內(nèi)容 大跨度結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測是對施工全過程中實(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)行測量與分析。測量是施工監(jiān)控中的重要環(huán)節(jié)，它包括幾何指標(biāo)參量的測量和力學(xué)指標(biāo)參量的測量兩部分。受力監(jiān)測包括結(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。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)測的內(nèi)力與變形數(shù)據(jù)，隨時分析各施工階段結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形與設(shè)計(jì)預(yù)測值的差異并找出原因，提出修正對策，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)測監(jiān)控是一個“施工-測量-計(jì)算分析-修正-預(yù)告”的循環(huán)過程，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)測與控制已應(yīng)用的典型工程包括國家大劇院主體建筑鋼結(jié)構(gòu)、上海大劇院鋼屋蓋、上海體育場馬鞍型屋蓋、上海浦東國際機(jī)場候機(jī)樓鋼屋架、上海國際會議中心單層球網(wǎng)殼等重大工程。
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