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提高基坑墙顶水平位移监测数据精度

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提高基坑墙顶水平位移监测数据精度提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 中国中铁四局集团城市轨道交通工程分公司 2015年QC成果发表会资料汇编 中铁四局城市轨道交通工程分公司 二〇一五年十一月二十日 目 录 一、小组概况 ....................................... 1 二、选题理由 ....................................... 2 三、设定目标 ....................................... 3 四、目标可行性分析 .............

提高基坑墙顶水平位移监测数据精度
提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 中国中铁四局集团城市轨道交通工程分公司 2015年QC成果发表会资料汇编 中铁四局城市轨道交通工程分公司 二〇一五年十一月二十日 目 录 一、小组概况 ....................................... 1 二、选 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 理由 ....................................... 2 三、设定目标 ....................................... 3 四、目标可行性分析 ................4错误:未定义书签。 五、分析原因 ....................................... 5 六、要因确认 ....................................... 6 七、制定对策 ...................................... 15 八、对策实施 ...................................... 17 九、效果检查 ...................................... 20 十、巩固措施 ...................................... 22 十一、总结和下一步打算 ............................ 23 发表人:曾庆春 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 工程概况:杭州地铁5号线SG5-3标杭师大站主体围护结构标准段宽21.3m,车站外包总长205.6m,标准段基坑深度约15.3m,两端头井基坑深度约17.3m,车站围护结构采用800mm的连续墙,连续墙深度为29m~32m,非栈桥区冠梁断面尺寸为1400mm×900mm,冠梁顶面低于原地面1.1m~2.1m。沿基坑四周共布设26个监测断面,每个监测断面的监测项目为:地表沉降、水位监测、深层土体测斜、墙体测斜、墙顶水平位移、墙顶竖向位移、支撑轴力等7个监测项目。 一、小组概况 表1 QC小组成员简况表 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3小组名称 成立时间 2015.08.19 标项目部QC小组 课题类型 现场型 组长 王明 小组人数 7人 活动日期 2015.8.19-2015.9.19 活动次数 12次 活动频次 每周3次,每次4小时 QC时间 48小时 姓名 性别 文化程度 小组职务 行政职务 组员分工情况 王明 男 本科 组长 总工程师 技术指导 闫高闯 男 本科 组员 工程部长 组织、协调、计划 统筹、计划、 曾庆春 男 本科 组员 测量工程师 组织、发表 张良伟 男 本科 组员 技术员 数据收集、信息反馈 黄剑 男 专科 组员 技术员 数据收集、信息反馈 赵宏伟 男 专科 组员 安质部部长 质量验收、信息反馈 施工监测技罗浩威 男 研究生 组员 现场实施 术负责人 第 1 页 共 28 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 表2 QC小组活动计划表 2015年8月19日,2015年9月19日 2015年 实施项目 第1周 第2周 第3周 第4周 选择课题 ? 现状调查 ? 目标设定 ? 原因分析 ? 要因确认 ? 制定对策 ? 实施对策 ? ? ? 效果检查 ? ? 巩固措施 ? 回顾总结 ? 二、选题理由 围护墙顶部水平位移主要由围护结构顶部支撑施筑前挖土引起的变形和支撑杆件压缩带来的变形两部分组成。过大的水平位移会影响到基坑内主体结构的施工空间及周围环境安全。通过监测位移量必要时调整基坑开挖顺序和速度、反算地层的水土压力,确保基坑和周围环境的安全,判定地铁结构工程在施工期间的安全性及施工对周边环境的影响,验证基坑开挖 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的正确性,并对可能发生的危险提供及时、准确的预报,避免事故的发生。 在地铁基坑监测中,墙顶水平位移、墙体测斜、墙顶竖向位移、支撑轴力、地表沉降、土体测斜等监测项目布设在同一断面上,其数据相互影响、相互分析,进行多层次监测分析。其中地连墙墙体的测斜监测是最直接的反应出基坑的稳定、安全状态。但在墙体测斜的数据分析中,是参照上口自上而下进行相对位移计算,此时必须要利用同一断面的墙体测斜进行修正校核。所以如若墙顶水平位移监测数据精度不达标,将直接影响墙体测斜数据的可靠性。 1、摸索出一套精密可靠、易于操作且经济合理的水平位移监测方法,实时准确的掌握基坑安全状态,指导下一步施工。 第 2 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 2、对墙顶水平位移监测进行深度研究,改善管理、改进工艺,降低施工风险及保障企业经济效益。 3、通过开展QC小组攻关活动总结出一套标准化的操作流程,提高大家监测理论知识的理解。 鉴于上述情况,我们决定以“提高基坑墙顶水平位移监测数据精度”为课题开展QC小组攻关活动。 三、目标设定 1、现状调查 为避免基坑开挖引起的墙顶水平位移对数据分析的影响,我部选择在基坑开挖之前(默认为监测点稳定)对杭师大站的12个监测点进行一周的数据采集,其中ZQT7-ZQT12位于北侧,ZQT16-21位于南侧。其监测数据详见“表3 水平位移数据分析表”示: 表3 水平位移监测数据分析表 单日变化量mm(+为向基坑方向,-为向基坑外) 点号 8/19 8/20 8/21 8/22 8/23 8/24 8/25 点位中误差 ZQS7 2.8 2.3 -1.8 -1.4 -2.0 -2.2 3.2 2.49 ZQS8 3.2 -3.3 -1.5 -1.2 1.2 -1.9 1.8 2.33 ZQS9 -2.1 -2.8 -1.1 -1.0 0.2 1.9 2.0 1.87 ZQS10 2.2 -2.1 -2.0 1.9 0.8 -1.5 2.3 2.03 ZQS11 2.0 -2.3 -1.1 -1.4 1.8 -1.4 2.9 2.08 ZQS12 2.5 2.4 -0.4 2.0 -0.9 -3.2 -1.4 2.20 ZQS16 -2.7 1.9 0.1 1.9 -1.1 -1.4 -0.6 1.71 ZQS17 -1.6 1.6 1.4 1.8 -0.9 2.2 -2.1 1.80 ZQS18 -1.1 0.9 -2.4 2.9 0.1 1.9 -1.9 1.97 ZQS19 -0.9 -3.0 1.9 1.9 -0.4 -1.8 0.8 1.86 ZQS20 -1.4 2.2 -1.1 -2.3 -1.0 1.3 2.2 1.87 ZQS21 -1.2 0.9 -1.9 1.4 -1.5 2.3 -3.2 2.01 制表:黄剑 日期:2015.8.25 第 3 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 图1 水平位移日变化曲线图 4.0 ZQS73.0ZQS8 ZQS92.0 ZQS101.0ZQS11 ZQS120.0ZQS16 ZQS17-1.0ZQS18-2.0ZQS19 ZQS20-3.0ZQS21-4.0 8/198/208/218/228/238/248/25 单日变化量mm(+为向基坑方向,-为向基坑外) 结 论:墙顶水平位移的日报警值为?3mm/d,预警值为 ?2.4mm/d,8月19日-8月25日在基坑尚未开挖时监测数据中就有6天达到日变化速率预(报)警值,且监测数据变化无明显规律。监测点位中误差也大于《城市轨道交通工程测量 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》(GB50308-2008)的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 小于等于?1.5mm。 2、目标设定 墙顶水平位移监测点平均点位中误差 2.50 2.00?2.02mm 1.50系列1?1.50mm 1.00 0.50 0.00活动前活动后 第 4 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 四、目标可行性分析 ?领导重视:施工监测对于基坑安全开挖的重要性是众做周知的,在历次的周例会中及基坑开挖方案的自评及研讨会中,领导多次提出监测数据真实可靠对于整个工程的重要意义。因此,项目部领导对QC小组开展“提高基坑墙顶水平位移监测数据精度”的课题极为重视,并在人力、物力、经费和技术指导上对QC小组活动的开展、实施给予大力支持。 ?人员优势:QC小组成员对基坑施工监测具有丰富的实际操作经验和相关理论分析的能力,并且本QC小组在课题研究及技术创新方面拥有较高的水平,为目标的实现夯实了基础。 ?队伍优势:参与本工程的施工监测方经验丰富,多次承接地铁基坑施工监测项目,对墙顶水平位移监测较为熟悉,能较好地执行QC小组制定的对策。 ?目标重难点:本课题重点主要体现在测量外业数据采集及误差对比分析方面,我项目部在此次课题研究方面只需要投入部分人力资源,不产生过多的经济负担。 ?通过分析,经过QC小组讨论,如果我小组可以将墙顶水平位移监测数据精度控制在目标值范围内,对于后期指导调整基坑开挖顺序和速度,判定基坑的安全性及施工对周边环境的影响,验证基坑开挖方案的正确性,并对可能发生的危险提供及时、准确的预报,避免事故的发生有着重要意义。 综合上述因素,我们认为本课题设定的目标是能够实现的~ 五、分析原因 通过现状调查及原因分析,造成数据精度不达标的因素,归纳起来有仪器设备、人员、测量方法选择、外界条件影响四个方面。我们QC小组采用“头脑风暴法”展开讨论和分析研究,对问题产生的原 第 5 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 因进行细部解析: 作业人员未经 培训仪器性能不达标 仪器对中误差 照准及读数误差 目标偏心误差 温度、气压变化 影响仪器性能 现有仪器采用极 坐标法不能满足 要求阳光直晒对仪 器性能的影响 制图:曾庆春 日期:2015年08月26日 六、要因确认 表4 要因确认计划表 序是否要末端原因 确认方法 标 准 负责人 完成日期 号 因 检查是否有培训作业人员未经严格执行技术培训考核制度,考曾庆春 记录,是否进行非要因 1 2015.8.20 培训 核合格率100, 罗浩威 了考核 检查目标成像是 照准及读数误否清晰,十字丝目标成像清晰,十字丝清晰,调张良伟非要因 2 2015.8.20 差 清晰度,检查是节目镜及望远镜调焦消除视差 黄剑 否存在视差 仪器性能不达检查仪器检定证曾庆春 仪器各部件完好、稳定性良好 非要因 3 2015.8.20 标 书、自检记录 张良伟 张良伟仪器对中误差 现场检查 对中误差小于0.5mm 要因? 4 2015.8.20 黄剑 张良伟目标偏心误差 现场检查 目标偏心误差小于0.5mm 要因? 5 2015.8.20 黄剑 第 6 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 每天大致同一时刻进行外业测 温度、气压变化量,并在作业前测量实时温度气张良伟现场检查 非要因 6 2015.8.20 影响仪器性能 压,并输入仪器设置中进行自动黄剑 修正 尽量在早晨阳光不大时进行数阳光直射影响张良伟现场检查 据采集,阳光较强时给仪器打伞要因? 7 2015.8.20 仪器性能 黄剑 遮阳 极坐标法精度对极坐标法进行监测点平均点位中误差小于 张良伟要因? 8 2015.8.20 不能满足要求 精度评定 ?1.5mm 黄剑 制表:曾庆春 日期:2015年08月20日 要因确认一:人员缺少技术培训 确认方法:检查是否有培训记录,是否进行了考核制度 标 准:作业前技术交底及技术培训到位率100% 实 测: QC小组调查成员组织对施工监测的7人进行调查,均接受过技术培训及考核,考核全部合格,其中3名主要操作人员考核分数都达到90分以上并持有测量员证且工作经验两年以上。 施工监测人员进行技术培训 第 7 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 监测技术交底 第 8 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 作业人员持证上岗 结 论:施工前培训考核合格率100%且主要操作人员均持证上岗,非要因。 要因确定二: 照准及读数误差影响成果 确认方法:现场进行实操检查 标 准:成像清晰,眼睛左右移动,十字丝照准的目标不随着晃动 实 测: QC小组调查成员进行实际操作,施工监测所使用的全站仪望眼镜放大倍率为32倍,目标成像清晰,通过目镜及物镜调焦可以很好的消除视差,且读数为电子显示,不存在读数的误差 结 论:照准及读数误差较小,非要因。 要因确定三: 仪器性能不达标 确认方法:检查仪器检定证书,并对仪器进行自检 标 准:定期进行校检,满足施工精度要求 实 测: QC小组调查成员对仪器设备进行检查,检查发现所用设备均已送检标定。调查成员还对仪器的轴系关系、测距系统及配套对点基座、棱镜等设备进行检查,仪器设备性能良好。 第 9 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 仪器检定证书 结论:根据上述检测报告,本项目所用仪器设备处于稳定状态,未发现不合格情况,非要因。 要因确认四:仪器对中误差 确认方法:现场实测及数据分析 标 准:对点误差小于0.5mm 实 测:此误差为偶然误差,无法通过增加测回数消除。且其值较小,无法直接测得,我们通过旋转仪器0、90、180、270度对同一固定目标测角测距,分析其对点精度 第 10 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 表5 固定目标变动仪器测量成果 仪器对点器实测方向值 一测回平均方向平均方向值测角中误差测回数 方向 (?′″) (?′″) (?′″) (″) 盘左 91.23465 1 91.23450 盘右 91.23434 盘左 91.23490 2 91.23465 盘右 91.23439 0度 91.23460 盘左 91.23455 3 91.23475 盘右 91.23494 盘左 91.23473 4 91.23453 盘右 91.23432 盘左 91.23500 1 91.23507 盘右 91.23514 盘左 91.23498 2 91.23511 盘右 91.23524 90度 91.23502 盘左 91.23531 3 91.23521 盘右 91.23511 盘左 91.23480 4 91.23467 盘右 91.23455 ?2.85 盘左 91.23450 1 91.23458 盘右 91.23466 盘左 91.23486 2 91.23467 盘右 91.23448 180度 91.23453 盘左 91.23415 3 91.23425 盘右 91.23435 盘左 91.23473 4 91.23461 盘右 91.23449 盘左 91.23503 1 91.23523 盘右 91.23543 盘左 91.23502 2 91.23479 盘右 91.23455 270度 91.23509 盘左 91.23534 3 91.23517 盘右 91.23499 盘左 91.23513 4 91.23518 盘右 91.23522 制表:黄剑 日期:2015.8.27 数据分析:本次实测方向值仪器距目标水平平均距离测得为 第 11 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 222112.3963mm;根据误差传播定理(其中m为仪器对m,m,m,m1中123点误差所引起的角度误差、m为仪器自身误差、m为照准目标误差);23m取2″,m取0.5″;推算得出m=1.97″,对中误差 231 m1m,,S,1.07mm , 结 论:经数据分析粗略计算,仪器对中误差达到1.07mm,远超出规范要求的0.5mm,应此此项为要因。 要因确认五:目标偏心误差 确认方法:现场实测及数据分析 标 准:目标偏心误差小于0.5mm 实 测:我们通过固定仪器,旋转对点基座0、90、180、270度对同一点位目标测角测距,分析其对点精度 表6 固定仪器变动目标测量成果 仪器对点器实测方向值 一测回平均方向平均方向值测回数 测角中误差(″) 方向 (?′″) (?′″) (?′″) 盘左 63.11289 1 63.11305 盘右 63.11321 盘左 63.11322 2 63.11295 盘右 63.11268 0度 63.11296 盘左 63.11301 3 63.11279 盘右 63.11257 盘左 63.11292 4 63.11307 盘右 63.11321 盘左 63.11381 ?2.93 1 63.11364 盘右 63.11347 盘左 63.11349 2 63.11364 盘右 63.11378 90度 63.11356 盘左 63.11371 3 63.11357 盘右 63.11343 盘左 63.11334 4 63.11338 盘右 63.11341 180度 1 盘左 63.11267 63.11284 63.11301 第 12 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 盘右 63.11301 盘左 63.11299 2 63.11292 盘右 63.11285 盘左 63.11323 3 63.11337 盘右 63.11351 盘左 63.11263 4 63.11292 盘右 63.11321 盘左 63.11339 1 63.11355 盘右 63.11371 盘左 63.11332 2 63.11311 盘右 63.11289 270度 63.11342 盘左 63.11356 3 63.11364 盘右 63.11371 盘左 63.11363 4 63.11337 盘右 63.11311 制表:黄剑 日期:2015.8.27 数据分析:本次实测方向值仪器距目标水平平均距离测得为 222120.0054m;根据误差传播定理(其中m为目标偏m,m,m,m1中123 心误差所影响的角度误差、m为仪器自身标称精度误差、m为照准目23标误差);m取2″,m取0.5″;推算得出m=2.08″,目标偏心误231 差 m1m,,S,1.21mm , 结 论:经数据分析粗略计算,目标偏心误差达到1.21mm,远超出规范要求的0.5mm,应此此项为要因。 要因确认六:温度、气压变化影响仪器性能 确认方法:现场实操检查 标 准:尽量选择一天中的同一时刻对监测数据进行监测 实 测:一天中早晨气温较低时和中午气温较高时对同一基线边进行测量。 第 13 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 结 论:通过实测证实,温度气压的变化对测角影响不大,对测距有比例误差影响,由于水平位移监测点距离较近(120m内),所以其对测距影响较小,并且全站仪中通过输入实时温度气压,可以对温度气压改变带来的误差进行改正。综上所述,此项非要因。 要因确认七:阳光直射影响仪器性能 确认方法:现场实操检查 标 准:尽量在早晨阳光不大时进行数据采集,阳光较强时给仪器打伞遮阳 实 测:在中午阳光较大时进行测量,固定仪器、固定目标对同一角度距离进行实测 表7 太阳直射时测量成果 一测回平均实测角度值 测回数 角度平距(m) (?′″) (?′″) 盘左 45.53191 93.5389 1 45.53182 盘右 45.53173 93.5393 盘左 45.53292 93.5385 2 45.53273 盘右 45.53254 93.5391 盘左 45.53288 93.5393 3 45.53325 盘右 45.53361 93.5388 盘左 45.53368 93.5399 4 45.53384 盘右 45.53400 93.5398 制表:黄剑 日期:2015.8.27 数据分析:以上四个测回计算得出平均测角中误差为:?8.56″, 24仪器标称精度2″,4各测回的测角中误差理论值为2*/=1.41″ 结论:经实测得出,阳光直射仪器,使得仪器局部温差过大,出现整平气泡跑偏,对点偏移较大,严重影响测量成果质量。因此,此项是要因。 要因确认八:现有仪器设备采用极坐标法不能满足精度要求 第 14 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 确认方法:误差理论精度分析 标 准:保证测量点点位中误差小于?1.5mm 精度分析:本次使用的索佳全站仪标称精度为测角2″,测距2mm+2ppm,我们以距离工作基点最远的120m处的监测点进行分析。 22m,m,m点位中误差:(m为测角误差、m为测距误差) 1212中 m=2/206265*120=1.16mm,m=2+2*0.12=2.24mm 12 m=2.52mm 中 点位中误差分解到垂直于基坑方向得出有效点位中误差为: m中 ,,1.78mm 2 结 论:用2秒级、2mm+2ppm级全站仪观测一个测回得到变形量的中误差为?1.78mm,?1.5mm,此台全站仪使用极坐标法监测水平位移不能满足规范要求精度,所以此项是要因。 结合上面8条末端原因分析,严重影响基坑墙顶水平位移监测数据精度主要因素有4点: ?仪器对中误差超标; ?目标偏心误差超标; ?阳光直射影响仪器性能; ?现有仪器采用极坐标法达不到精度要求。七、制定对策 通过验证找出主要导致墙顶水平位移精度超限的4个重要因素后,小组成员经过反复讨论,制定了相应的对策,并编制了对策措施表。 第 15 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 QC小组讨论会议 表8 对策措施表 序完成要因 对策 目标 措施 责任人 完成时间 号 地点 仪器对中改变仪器对使得对中误差作业1 采用强制对中观测墩 误差 中方法 小于0.5mm 现场 直接在冠梁(或挡墙)使得目标偏心目标偏心降低目标高上埋设对中装置,棱作业2 误差小于误差 度 镜距离监测点位高度现场 0.5mm 低于30cm 曾庆春 每日清晨进行外业数黄剑 2015.8.27阳光直射据采集,阳光强烈时张良伟 至避免阳光直仪器作业环境作业影响仪器3 打伞遮阳,仪器架设赵宏伟 2015.9.19 射 保持相对一致 现场 性能 适应环境10-15分钟罗浩威 后进行观测 在不更换现有内业全站仪的前提测量方法评定论证测小角法是否满足精选择合适的下,通过测量方的选择不4 及外度要求 测量方法 法的改进,使其合适 业实达到监测精度践 要求 制表:曾庆春 日期:2015年8月27日 第 16 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 八、对策实施 主要完成人员:曾庆春、黄剑、赵宏伟、罗浩威 根据规范规定精度要求,并结合现场实际、现有仪器设备情况,针对墙顶水平位移监测数据精度不达标,做好现场规范操作及测量方法的改进,并且严格按照控制要点进行全程控制。 根据制定的各项对策,QC小组成员按照制定的对策组织相关人员进行实施: 实施一:仪器采用强制对中观测墩 在基坑东西端头各设置两组强制对中装置,每组沿冠梁走向设置,用于架设仪器及后视棱镜。 强制对中墩采用现浇混凝土,内设钢筋笼,基础深入地面50cm,并钻孔植入钢筋,确保观测墩的稳定性。 结 论:通过采用强制对中装置,实现了控制点与全站仪的无缝对接,消除了仪器对中误差的影响。 实施二:降低点位照准目标高度 在冠梁(或挡墙)上通过钻孔,用植筋胶植入配套棱镜连接头,观测时直接安制棱镜。 第 17 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 结 论:通过改进监测点,降低了目标棱镜的高度且直接安放棱镜消除了棱镜基座的对中误差。 实施三:每日清晨进行测量,在阳光强烈时给仪器打伞 选择每天上班后8:00-9:00这段时间进行数据采集,在阳光强烈时,给仪器打伞。 作业前将仪器安制好后,放置10-15分钟后,完全适应环境后进行作业。 第 18 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 结 论:通过此措施避免了因阳光照射造成全站仪局部温差过大,影响仪器的稳定性。 实施四:采用测小角法对墙顶水平位移进行数据采集及数据分析 通过以上三个措施实施后,发现本项目所用的索佳SET-2X全站仪,在测角精度上可以满足要求,但测距精度难以满足要求。固我部QC小组进行讨论,决定采用测小角法对向观测。其优点是测距误差影响可忽略不计。 测小角法是利用全站仪精确地测出基准线与置镜点到观测点视 ,线之间所夹的微小角度α,并按下列公式计算偏离量,再通l,,S, 过两次偏离量之差即可得出水平位移量(式中:S为置镜点到观测点的距离,р=206265。) 对上式进行全微分,并转成中误差可得: 1122222,Sm,,mmlS,22,, (1) 由于我们的基准线是沿冠梁方向,α值非常小,由上面误差公式可以看出,测距误差m对于偏离量影响非常小。所以我们完全可以只s 在初始值采集时测量一次S值,后期的监测中认为该值不发生变化。这将很大的减轻外业量,提高了工作效率。 第 19 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 我们现在忽略外界条件、仪器对中误差及目标偏心误差的影响,只讨论侧小角法的误差。上式(1)中的第二项可以忽略简化为: 1 (2) m,Sml,, 我们测角一个测回,固m取2″,S取120m,得出m=?1.16mm αl 2222 水平位移变化量 ,根据误差传播定理 ,l,l,lm,m,m,2m21,llll21得出。 m,?1.64mm,l 结 论:我们采用对向观测两次,固最终水平位移变化量中误 m,l差为:,满足规范要求。 ,?1.16mm,?1.5mm 2 九、效果检查 1、目标实现情况 QC小组成员在所有实施对策全面落实后,对北侧6个监测点位进行了一周的观测(2015.9.10-2015.9.16),详见下表示。 表9 QC活动后监测数据成果表 置镜点:JZD1 后视点:JZD2 单日变化量mm(+为向基坑方向,-为向基坑外) 9/10 9/11 9/12 9/13 9/14 9/15 9/16 点号 平距(m) ?ɑ?l ?ɑ?l ?ɑ?l ?ɑ?l ?ɑ?l ?ɑ?l ?ɑ?l (″) (mm) (″) (mm) (″) (mm) (″) (mm) (″) (mm) (″) (mm) (″) (mm) 3.1 1.6 -4.2 -2.2 4.5 2.4 2.1 1.1 -3.1 -1.6 -4.0 -2.1 4.2 2.2 ZQS7 109.566 -4.1 -1.8 -2.1 -0.9 -5.1 -2.2 2.0 0.9 2.1 0.9 3.1 1.4 2.3 1.0 ZQS8 90.094 1.3 0.5 -5.1 -1.8 4.1 1.5 3.0 1.1 -3.9 -1.4 -4.1 -1.5 4.2 1.5 ZQS9 74.597 2.3 0.6 -6.9 -1.9 -4.1 -1.1 -8.5 -2.3 6.1 1.7 6.0 1.6 3.1 0.9 ZQS10 56.689 11.1 2.0 -8.8 -1.6 -4.9 -0.9 9.3 1.7 -1.1 -0.2 4.3 0.8 -8.3 -1.5 ZQS11 37.069 9.1 1.1 10.0 1.2 -8.4 -1.0 -6.8 -0.8 7.2 0.9 7.4 0.9 -5.8 -0.7 ZQS12 24.509 第 20 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 置镜点:JZD2 后视点:JZD1 单日变化量mm(+为向基坑方向,-为向基坑外) 9/10 9/11 9/12 9/13 9/14 9/15 9/16 点号 平距(m) ?ɑ?l ?ɑ?l ?ɑ?l ?ɑ?l ?ɑ?l ?ɑ?l ?ɑ?l (″) (mm) (″) (mm) (″) (mm) (″) (mm) (″) (mm) (″) (mm) (″) (mm) 13.2 1.9 -10.1 -1.5 -8.9 -1.3 9.5 1.4 6.6 1.0 -3.6 -0.5 -0.8 -0.1 ZQS7 30.104 3.4 0.8 -9.2 -2.2 3.1 0.7 2.8 0.7 5.3 1.3 -4.3 -1.0 -8.0 -1.9 ZQS8 49.571 0.9 0.3 -4.4 -1.4 3.3 1.0 -1.6 -0.5 -2.3 -0.7 -1.4 -0.4 4.9 1.5 ZQS9 65.069 4.2 1.7 -2.3 -0.9 3.2 1.3 -1.4 -0.6 -3.3 -1.3 -2.3 -0.9 5.3 2.1 ZQS10 82.982 -2.1 -1.0 -2.0 -1.0 3.1 1.5 1.1 0.5 0.6 0.3 3.5 1.7 -1.8 -0.9 ZQS11 102.606 2.3 1.3 -3.2 -1.8 -1.1 -0.6 3.1 1.7 1.1 0.6 -2.3 -1.3 1.9 1.1 ZQS12 115.176 表10 对向观测平均水平位移日变化量 单日变化量mm(+为向基坑方向,-为向基坑外) 点号 点位中误差平均点位中误9/10 9/11 9/12 9/13 9/14 9/15 9/16 (mm) 差(mm) ZQS7 1.8 -1.9 0.5 1.3 -0.3 -1.3 1.1 ?1.37 ZQS8 -0.5 -1.6 -0.7 0.8 1.1 0.2 -0.5 ?0.92 ZQS9 0.4 -1.6 1.3 0.3 -1.1 -1.0 1.5 ?1.21 ZQS10 1.2 -1.4 0.1 -1.4 0.2 0.4 1.5 ?1.14 ?1.06mm ZQS11 0.5 -1.3 0.3 1.1 0.1 1.3 -1.2 ?1.01 ZQS12 1.2 -0.3 -0.8 0.5 0.7 -0.2 0.2 ?0.68 表11 QC活动前后对比表 对比项目 活动前 目标值 活动后 平均点位中误差?2.02 ?1.5 ?1.06 (mm) 第 21 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 平均点位中误差(mm) 2.5 2?2.02 1.5?1.5 平均点位中误差(mm) 1?1.06 0.5 0 活动前目标值活动后 制图:曾庆春 日期:2015.9.16 2、经济效益预估 QC实施之前,若想要达到规范要求精度必须要求1秒级1mm+1ppm全站仪;通过QC课题研究的成果得出:2秒级仪器完全符合精度要求。两种仪器差价在100000元左右。 3、工作效率预估 QC实施后,省去了之前的测距工作,只进行角度测量,且内业数据处理更简单,其结果直接反应墙顶垂直基坑方向的水平位移。无论是外业数据采集还是内业数据计算都提高了工作效率。 十、巩固措施 1、巩固措施 为了保持QC小组成果的有效性和持续性,项目领导高度重视,全力支持小组开展活动,并且采取了相应措施: 具体措施 ?组织技术管理人员及施工监测队伍针对本工程的墙顶水平位移监测工作特点、仪器设备精度等,结合本次课题的研究成果进行重新技术交底,并且对QC小组成员进行明确分工,划分 职责 岗位职责下载项目部各岗位职责下载项目部各岗位职责下载建筑公司岗位职责下载社工督导职责.docx 任务,严格按照责任制度执行。 第 22 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 ?编制了墙顶水平位移监测作业指导书,将本QC课题中研究的内外业作业、数据处理方法作为重点讲解。 2、巩固效果检查 在巩固阶段(2015年9月9日,2015年09月16日)对杭师大两侧地连墙墙顶水平位移进行监测,监测数据稳定可靠,数据合格率100%。其监测数据与同一断面的地表沉降、墙体测斜、支撑轴力相互参考分析,真正起到了多层次监测的效果。 十一、总结和下一步打算 1、课题总结 通过本次活动,QC小组于2015年09月19日召开了小组总结会议,形成收获主要有以下两点: 一是经过本课题的开展,在不提高仪器设备的前提下,将墙顶水平位移监测平均点位中误差由原来的?2.02mm,提高到?1.06mm,达到了预期的效果且高于活动目标值,达到了预定目标要求。 二是通过QC小组全体成员的共同努力,从中掌握了QC活动知识,明确了开展QC活动的意义,有效的增加了全体员工的质量意识、成本意识,从而提高了解决实际问题的能力。对活动前后的个人分析能力、团队精神等多个方面进行了综合评价和对比。效果见如下综合素质评分表和自我评价雷达图所示: 表11 综合素质评分表 序号 评价内容 活动前 活动后 1 质量意识 4 5 2 成本意识 2 4 3 QC知识 2 4 4 团队精神 3 5 5 个人能力 3 4 制表:王明 日期:2015年09月19日 第 23 页 中铁四局杭州地铁5号线SG5-3标项目部QC小组 提高基坑墙顶水平位移监测数据精度 自我评价雷达图 制图:王明 日期:2015年09月19日 2、下一步打算 通过本次QC活动的举行,项目经理部已体会到QC活动的意义,下一步项目经理部将QC活动研究方向确定为《地铁车站侧墙预铺防水卷材质量控制》,争取让更多的技术人员参与,集思广益,共同学习QC知识。 第 24 页
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分类:工学
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