连续梁沉降变形观测方案.docx

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连续梁沉降变形观测方案

合肥铁路枢纽新建合肥北城至合肥站工程

连续梁徐变观测技术方案

文件编号：

编制部门：

工程部

编制：

审核：

批准：

中铁四局联合体HFSN-1标项目部三分部

2011年03月15日

合肥枢纽一标三分部连续梁变形监测方案

一、工程概况

本管段内有两处连续梁，一处在DK115+853.402合蚌双凤特大桥220m连续梁，一处在BFSDK007+854.085蚌福双凤特大桥180m连续梁。

二、编制依据

1、《客运专线无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建[2006]158号）；

2、《高速铁路工程测量规范》（J962-2009）

3、《国家一、二等水准测量规范》（GB12879－91）；

4、《工程测量规范》（GB0026－93）；

5、《客运专线无碴轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）；

6、京福高速铁路工程设计文件；

7、《京福高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施方案》。

8、《京福高速铁路合肥至蚌埠段沉降变形观测及评估实施细则》技术交底。

三、沉降监测一般技术标准

以连续梁的垂直位移观测为主，水平位移监测主要是监测路基基底底层变形情况。

1、变形测量等级及精度要求

变形测量等级精度要求按下表1执行（采用二等）：

表1变形测量等级精度表

变形测量等级

垂直位移测量

水平位移观测

变形点的高程中误差（mm）

相邻变形点的高程中误差（mm）

变形点点位中误差（mm）

一等

±0.3

±0.1

±1.5

二等

±0.5

±0.3

±3.0

三等

±1.0

±0.5

±6.0

四等

±2.0

±1.0

±12.0

2、变形监测网主要技术要求及建网方式

a、垂直位移监测网

垂直位移观测网主要技术要求如下表2：

表2垂直位移观测网主要技术要求表

等级

相邻基准点高差中误差（mm）

每站高差中误差（mm）

往返较差、附合或环线闭合差（mm）

检测己测高差较差（mm）

使用仪器、观测方法及要求

一等

0.3

0.07

0.15

0.2

DS05型仪器，视线长度≤15m，前后视距差≤0.3m，视距累计差≤1.5m。

按国家一等水准测量的技术要求实施。

二等

0.5

0.13

0.3

0.5

DS05型仪器，按国家一等水准测量的技术要求施测。

三等

1.0

0.3

0.6

0.8

DS05或DS1型仪器，按《高速铁路工程测量规范》（J962-2009）二等水准测量的技术要求施测。

四等

2.0

0.7

1.4

2.0

DS1或DS3型仪器，按《高速铁路工程测量规范》（J962-2009）三等水准测量的技术要求施测。

垂直位移监测网建网方式

线下工程垂直位移监测按变形等级二等水准测量的要求施测，其监测网布设方法为：

在二等精密高程控制测量布设的基岩点、深埋水准点及一般扩基水准点的基础上，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。

根据以前客专线沉降观测经验，加密后的水准基点（含工作基点）间距不大于200m时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。

b、水平位移监测网

水平位移监测网主要技术要求如下表3

表3水平位移监测网主要技术表

等级

相邻基准点的点位中误差（mm）

平均边长（m）

测角中误差（″）

最弱边相对中误差

作业要求

一等

±1.5

<300

±0.7

≤1/250000

按国家一等平面控制测量要求观测

<150

±1.0

≤1/120000

国家二等平面控制测量要求观测

二等

±3.0

<300

±1.0

≤1/120000

国家二等平面控制测量要求观测

<150

±1.8

≤1/70000

国家三等平面控制测量要求观测

三等

±6.0

<350

±1.8

≤1/70000

国家三等平面控制测量要求观测

<200

±2.5

≤1/40000

国家四等平面控制测量要求观测

水平位移监测网建网方式

水平位移监测网按独立建网考虑，根据变形测量等级及精度要求进行施测，并与施工平面控制网进行联测，引入施工测量坐标系统，实现水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。

四、变形监测测量工作基本要求

a、水准基点的引测

沉降观测引用的水准基点，采用精密控制网高程水准点。

沉降观测应从最近的水准基点引测，引测前应对引用水准基点进行检核，检核采用复测方式进行，将前后相邻的水准基点之间的高差值与原高差值进行对比，当检测的高差值与原高差值的差满足≤±4

mm（L为两相邻水准基点间的距离，单位km）时，可认为拟引测水准基点处于稳固状态。

否则应进一步复测，查明原因、消除问题后再进行引测。

b、沉降观测各项限差规定及精度要求

水准视线长度、视距差及视线高等要求如下表4：

表4水准视线长度、视距差等技术要求表

视线长度

每站前后视距差

视距累积差

视线高度

基辅分划读数之差

基辅分划所测高差之差

≤50m

≤1.0m

≤2.0m

≥0.3m

≤0.4mm

≤0.6mm

各项观测精度要求：

每测站高差中误差≤±0.5mm；每测段往返较差或附合路线允许闭合差为≤±1

（mm）或≤±4

（mm）（注：

n为测站数；L为水准路线长度，以km计）；沉降观测点相对于水准基点高差中误差≤±1.0mm。

c、仪器设备要求

应使用测量精度不低于±1mm（每千米往返测高差中数的偶然中误差）的自动安平水准仪或电子水准仪，直接读数精度为0.1mm，估读精度为0.01mm。

水准标尺应采用与之配套的线条式铟瓦合金标尺（尺长根据现场情况可选择1m、2m或3m），以满足《国家一、二等水准测量规范》（GB12879－91）有关规定要求，在沉降观测前和沉降观测过程中的规定时段应对仪器和标尺进行标定。

d、沉降观测水准测量方法

测量沉降点的高程测量采用从邻近水准基点测至沉降观测点，再闭合至邻近另一水准基点的附合水准路线法。

附合水准路线法：

附合水准路线法测量是从一水准基点测量，经测量点再测至另一水准基点的测量方法。

附合水准路线法往返测的高差之差及附合路线闭合差均应小于≤±4

mm（L为两相邻水准基点间的水准路线长度，单位km），当高差之差或闭合差超限时，应分析原因，进行补测，直至满足要求。

e、观测测量操作要求

沉降观测每测站观测程序及具体要求参照《国家一、二等水准测量规范》（GB12879－91）有关规定执行。

沉降观测测量时，置镜点、观测路线、观测人员、观测设备应相对固定，在成像清晰稳定的条件下进行观测，不得在日出前、后半小时内或其它不宜观测的环境条件下进行测量作业；作业中应经常对水准仪及水准尺的水准器和i角进行检查；在同一测站观测时，不得两次调焦，以确保观测成果质量。

沉降观测数据记录和有关记事项目，应在现场直接记录在观测手簿中或由仪器自动记录在自备的电子文件中。

手工记录的原始数据应尊守相关的测量操作规程。

沉降观测数据处理和计算主要包括：

沉降观测手簿的计算；沉降观测成果的质量评定（计算每公里或每测站水准测量偶然中误差）；沉降观测点每期沉降量、累计沉降量的计算、绘制h-t-s（填土高度、时间、沉降量）曲线）；沉降趋势分析和预测；路基、桥梁铺设时机的评估。

各类观测标按照《细则》图示标样制作和安装，安排专门人员进行观测标的埋设、测量和保护工作。

元件埋设时应根据现场情况进和编号。

各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然因素而破坏，元器件埋设后，制作相应的标示旗或保护架插在上方。

五、连续梁变形观测

1、连续梁变形监测标志的设置

连续梁变形观测以墩台基础的沉降为主。

连续梁变形观测标大样如下图1所示：

基础沉降和梁体徐变变形的观测精度为±1mm，读数取位至0.1mm。

a、桥梁

为满足桥梁变形观测的需要，应在梁体及每个桥梁承台及墩身上设置观测标。

观测标具体埋设原则如下：

1）承台观测标为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基坑回填将不再使用。

承台观测标分为观测标-1、观测标-2，承台观测标-1设置于底层承台左侧小里程角上；承台观测标-2设置于底层承台右侧大里程角上。

其具体位置如下图2所示：

2）墩身观测标埋设：

墩身观测标埋设于垂直于线路方向的墩身两侧，设置于墩底部高出地面或常水位0.5m左右的位置；当墩身较矮，梁底距离地面净空较低不便于立尺时，墩身观测标可设置于对应墩身埋标位置的顶帽上。

其具体位置如下图2所示：

图2承台墩身观测标示意图

3）预制梁每30孔选择1孔进行徐变观测，梁体变形观测点应设置在支点和跨中位置的梁顶面上，每孔梁的测点数量应不少于6个。

所有连续梁均需设置徐变观测标，其布设位置分别设在支点、中跨跨中及边跨距边端部1/4边跨长的位置。

其观测标具体设置如下图4所示：

图3桥台变形观测标示意图

图4梁体变形观测标示意图

2、观测方案

（1）建立固定的观测路线

依据变形观测点的埋设要求或图纸设计的变形观测点布点图，确定变形观测点的面置。

在控制点与变形观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿同一路线。

（2）首次测量

根据施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点稳固后及时进行。

首次观测的变形观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时应使用测量精度不低于±1mm的电子水准仪，并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。

（3）观测中的注意事项

1）严格按测量规范的要求施测；

2）前后视观测最好用同一水平尺；

3）各次观测必须按照固定的观测路线进行；

4）观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本一致；

5）成像清晰、稳定时再读数；

6）随时观测，随机检核计算，观测时要一次完成，中途不中断；

（4）观测时间及频次要求

1）连续梁墩台沉降变形观测

每个桥梁墩台承台施工完成后开始进行首次沉降观测，以后根据下表5要求的时间间隔进行观测。

表5桥梁墩台观测频次表

观测阶段

观测频次

备注

观测期限

观测周期

墩台基础施工完成

设置观测点

墩台混凝土施工完成

全程

荷载变化前后各1次或1次/周

承台回填时，测点应移至墩身或墩顶，二者高程转换时的测量精度要求不应低于首次测量要求

桥位施工梁桥

制梁前

全程

1次/周

上部结构施工中

全程

荷载变化前后各1次或1次/周

附属设施施工

全程

荷载变化前后各1次或1次/周

架桥机（运梁车）通过

全程

前后各1次

至少进行2次通过前后的观测

桥梁主体工程完工～无碴轨道铺设前

≥6个月

1次/周

岩石地基的桥梁，一般不宜少于2个月

无碴轨道铺设期间

全程

1次/天

无碴轨道铺设完成后

24个月

0～3个月

1次/月

工后沉降长期观测

4～12个月

1次/3月

13～24个月

1次/6月

2）梁体徐变变形观测

梁体徐变变形观测需在梁体施工完成后开始布置测点，并在张拉预应力前进行首观测，各阶段观测频次按下表6要求进行：

表6梁体徐变观测频次表

梁体测量间隔表

观测阶段

观测周期

梁体

预应力张拉期间

张拉前、后各1次

桥梁附属设施安装

安装前、后各1次

预应力张拉完成～无碴轨道铺设前

张拉完成后第1天

张拉完成后第3天

张拉完成后第5天

张拉完成后1～3月，每7天为一测量周期

无碴轨道铺设期间

每天1次

无碴轨道铺设完成后

第0～3个月，每1个月为一测量周期

第4～12个月，每3个月为一测量周期

第13～24个月，每3个月为一测量周期

3、数据分析处理

数据采集要求真实，杜绝弄虚作假。

测量单位要按照观测时间的要求，及时进行沉降和徐变观测，并注意每次进行观测的当日时间应尽可能相同，观测数据要按统一格式填写。

和施测队伍要对测量数据要建立管理档案，由专人负责，统一管理。

对单一墩台，及时整理采集的数据，绘出变形观测曲线，通过绘制的变形曲线，可以直观地看出每个阶段墩台的变形数值。

六、测量成果整理评估

对所观测数据作多种曲线的回归分析，确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不应低于0.92。

并且最终的沉降预测时间应满足下列条件：

S（t）/S（t=∞）≥75%

式中：

S（t）—预测时的沉降观测值；

S（t=∞）—预测的最终沉降值。

设计预测总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差不宜大于10mm。

满足以上条件时基本可以进行评估认为符合无砟轨首铺设条件。