滁河特大橋沉降變形觀測實施方案

1、京滬高速鐵路土建工程五標段滁河特大橋沉降變形觀測實施細則編 制：審 核：批 準：中鐵三局京滬高速鐵路土建工程五標段項目經(jīng)理部2008年05月23日滁河特大橋沉降變形觀測實施細則一、工程概況滁河特大橋位于安徽省和江蘇省交界處,橋址處于滁河沖擊平原一、二級階地及丘陵區(qū)，跨越滁河主河道，汪滁公路，合寧鐵路和江星橋公路，橋長11721.6m，中心里程DK975+652.40。橋跨布置為：15-32m+（32+48+32）m連續(xù)梁+7-32m+3-24m+144-32m+7x32.7m連續(xù)梁+9-32m（異型簡支梁）+6-32m+2-24m+1-96m系桿拱+ 1-32m+7x32.7m連續(xù)梁+8-32

2、（異型簡支梁）+86-32m+(32+48+32)m+2-24m+10-32+2-24m+11-32m+2-24m+1-32m+2-24m+8-32m+1-24m+3-32m+(32+48+32)m連續(xù)梁+11-32m梁。二、編制依據(jù)1.客運專線鐵路無砟軌道鋪設條件評估技術指南（鐵建設2006158號）；2.客運專線鐵路無砟軌道測量技術暫行規(guī)定（鐵建設2006189號）；3國家一、二等水準測量規(guī)范（GB128972006）；4建筑沉降變形測量規(guī)程（JGJ/T8-2007）；5鐵路客運專線竣工驗收暫行辦法（鐵建設2007183號）；6客運專線無砟軌道鐵路施工技術指南（TZ216-2007）；7工

3、程測量規(guī)范（GB002693）；8全球定位系統(tǒng)（GPS）鐵路測量規(guī)程（TB1005497）；9客運專線無砟軌道鐵路設計指南（鐵建設函2005754號）；10京滬高速鐵路滁河特大橋工程設計文件；11鐵道部有關規(guī)定。三、一般要求1沉降變形測量等級及精度要求沉降變形測量等級及精度要求：沉降變形測量等級垂直位移測量水平位移觀測沉降變形點的高程中誤差（mm）相鄰沉降變形點的高程中誤差（mm）沉降變形點點位中誤差（mm）三等±1.0±0.5±6.02沉降變形監(jiān)測網(wǎng)主要技術要求及建網(wǎng)方式1垂直位移監(jiān)測網(wǎng)（1）垂直位移監(jiān)測網(wǎng)主要技術要求等級相鄰基準點高差中誤差（mm）每站高差中誤

4、差（mm）往返較差、附合或環(huán)線閉合差（mm）檢測已測高差較差（mm）使用儀器、觀測方法及要求三等1.00.30.60.8DS05或DS1型儀器，按客運專線鐵路無砟軌道測量技術暫行規(guī)定二等水準測量的技術要求施測。（2）垂直位移監(jiān)測網(wǎng)建網(wǎng)方式滁河特大橋垂直位移監(jiān)測按沉降變形等級三等要求（國家二等水準測量）施測，垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設方法分為三級：1）基準點。建立在橋梁以外的穩(wěn)定地區(qū)，基準點使用全線二等精密高程控制測量布設的基巖點、深埋水準點；2）工作點。要求這些點在觀測期間穩(wěn)定不變，測定沉降變形點時作為高程和坐標的傳遞點，同基準點一樣，其平面控制點應設有強制歸心裝置。工作點除使用普通水準點外，按照國家

5、二等水準測量的技術要求進一步加密水準基點或設置工作基點至滿足工點垂直位移監(jiān)測需要。加密后的水準基點（含工作基點）間距200m左右。3）沉降變形點。直接埋設在要測定的沉降變形體上。點位應設立在能反映沉降變形體沉降變形的特征部位，不但要求設置牢固，便于觀測，還要求形式美觀，結構合理，且不破壞沉降變形體的外觀和使用。沉降變形點按橋涵專業(yè)布點要求進行。監(jiān)測網(wǎng)由于自然條件的變化，人為破壞等原因，不可避免的有個別點位會發(fā)生變化。為了驗證監(jiān)測網(wǎng)點的穩(wěn)定性，應對其進行定期檢測。垂直位移監(jiān)測網(wǎng)的觀測分為首次觀測和施工過程中的定期復測，定期復測按每半年進行一次，并結合精測網(wǎng)復測進行，按施工期4年考慮，計復測8次，

6、每次觀測水準路線長度往返按2800km。2水平位移監(jiān)測網(wǎng)（1）水平位移監(jiān)測網(wǎng)主要技術要求水平位移監(jiān)測網(wǎng)主要技術要求按下表執(zhí)行：等級相鄰基準點的點位中誤差（mm）平均邊長（m）測角中誤差（"）最弱邊相對中誤差作業(yè)要求一等±1.5300±0.71/250000按國家一等平面控制測量要求觀測150±1.01/120000按國家二等平面控制測量要求觀測二等±3.0300±1.01/120000按國家二等平面控制測量要求觀測150±1.81/70000按國家三等平面控制測量要求觀測三等±6.0350±1.81/70

7、000按國家三等平面控制測量要求觀測200±2.51/40000按國家四等平面控制測量要求觀測四等±12.0400±2.51/40000按國家四等平面控制測量要求觀測（2）水平位移監(jiān)測網(wǎng)建網(wǎng)方式水平位移監(jiān)測網(wǎng)一般按獨立建網(wǎng)考慮，根據(jù)沉降變形測量等級及精度要求進行施測，并與施工平面控制網(wǎng)進行聯(lián)測，引入施工測量坐標系統(tǒng)，實現(xiàn)水平位移監(jiān)測網(wǎng)坐標與施工平面控網(wǎng)坐標的相互轉換。3沉降變形測量點的布置要求沉降變形測量點分為基準點、工作基點和沉降變形觀測點。其布設按下列要求：1每個獨立的監(jiān)測網(wǎng)應設置不少于3個穩(wěn)固可靠的基準點。基準點應選設在沉降變形影響范圍以外便于長期保存的穩(wěn)定

8、位置。2工作基點應選在比較穩(wěn)定的位置。對觀測條件較好或觀測項目較少的項目，可不設立工作基點，在基準點上直接測量沉降變形觀測點。3沉降變形觀測點應設立在沉降變形體上能反映沉降變形特征的位置。4沉降變形監(jiān)測測量工作基本要求1水準基點使用時應作穩(wěn)定性檢驗，并以穩(wěn)定或相對穩(wěn)定的點作為沉降變形的參考點，并應有一定數(shù)量穩(wěn)固可靠的點以資校核。2每次觀測前，對所使用的儀器和設備應進行檢驗校正，并保留檢驗記錄。3每次沉降變形觀測時應符合：（1）嚴格按水準測量規(guī)范的要求施測。首次觀測每個往返測均進行兩次讀數(shù)。（2）參與觀測的人員必須經(jīng)過培訓才能上崗，并固定觀測人員。 （3）為了將觀測中的系統(tǒng)誤差減到最小，達到提高

9、精度的目的，各次觀測應使用同一臺儀器和設備，前后視觀測最好用同一水平尺，必須按照固定的觀測路線和觀測方法進行，觀測路線必須形成附合或閉合路線，使用固定的工作基點對應沉降變形觀測點進行觀測。 （4）觀測時要避免陽光直射，且在基本相同的環(huán)境和觀測條件下工作。 （5）成像清晰、穩(wěn)定時再讀數(shù)。（6）隨時觀測，隨時檢核計算，觀測時要一次完成，中途不中斷。 （7）對工作基點的穩(wěn)定性要定期檢核，在雨季前后要聯(lián)測，檢查水準點的標高是否有變動。（8）數(shù)據(jù)計算方法和計算用工作基點一致。5沉降變形監(jiān)測觀測具體要求1水準網(wǎng)的觀測按照國家二等水準施測，采用單路線往返觀測。每次觀測均形成閉合檢驗條件。2水準儀使用DS05

10、或DS1型儀器，儀器及配套水準尺均應在有效合格檢定期內(nèi)。水準儀與水準尺在使用前及使用過程中，經(jīng)常規(guī)檢校合格，水準儀視準軸與水準管軸的夾角均不超過15。儀器各種設置正確，其中有限差要求的項目按規(guī)范要求在儀器中進行設置，并在數(shù)據(jù)采集時自動控制，不滿足要求的在現(xiàn)場進行提示并進行重測。3外業(yè)測量一條路線的往返測使用同一類型儀器和轉點尺墊，沿同一路線進行。觀測成果的重測和取舍按國家一、二等水準測量規(guī)范（GB/T 12897-2006）有關要求執(zhí)行。觀測時，視線長度50m，前后視距差1.0 m（光學），1.5 m（電子）；前后視距累積差3.0m（光學），6.0 m（電子）；視線高度0.3m（光學），0.5

11、m（電子）；測站限差：兩次讀數(shù)差0.4mm，兩次所測高差之差0.6 mm，檢測間歇點高差之差1.0 mm；觀測讀數(shù)和記錄的數(shù)字取位：使用DS05 或DS1級儀器，讀記至0.05mm或0.1mm；使用數(shù)字水準儀讀記至0.01mm。4觀測時，一般按后-前-前-后的順序進行，對于有變換奇偶站功能的電子水準儀，按以下順序進行：（1）往測：奇數(shù)站為后前前后 偶數(shù)站為前后后前（2）返測：奇數(shù)站為前后后前 偶數(shù)站為后前前后5每一測段均為偶數(shù)測站。晴天觀測時給儀器打傘，避免陽光直射；扶尺時借助尺撐，使標尺上的氣泡居中，標尺垂直。6觀測前30min，將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；對于數(shù)字式水準

12、儀，進行不少于20次單次測量，達到儀器預熱的目的。測量中避免望遠鏡直接對著太陽；避免視線被遮擋，遮擋不超過標尺在望遠鏡中截長的20%。觀測時用測傘遮蔽陽光，對于電子水準儀，施測時均裝遮光罩。7自動安平水準儀的圓水準器，嚴格置平。在連續(xù)各測站上安置水準儀時，使其中兩腳螺旋與水準路線方向平行，第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側與右側。除路線拐彎處外，每一測站上儀器與前后視標尺的三個位置，一般為接近一條直線。8觀測過程中為保證水準尺的穩(wěn)定性，選用2.5kg以上的尺墊，水準觀測路線必須路面硬實，觀測過程中尺墊踩實以避免尺墊下沉。同時觀測過程中避免儀器安置在容易震動的地方，如果臨時有震動，確認震動源造成的

13、震動消失后，再激發(fā)測量鍵。水準尺均借助尺撐整平扶直，確保水準尺垂直。9對于寬度較寬的河、湖水中的沉降測量，按照國家一、二等水準測量規(guī)范（GB/T 12897-2006）跨河水準測量要求進行觀測。10數(shù)據(jù)處理時，閉合差、中誤差等均滿足要求后進行平差計算，主水準路線要進行嚴密平差，選用經(jīng)鑒定合格的軟件進行。四、橋涵專業(yè)要求（一）一般規(guī)定1.無砟軌道鋪設前，應對橋涵沉降、變形作系統(tǒng)的評估，確認橋涵基礎沉降、梁體變形等符合技術標準要求。2.通過各施工階段對墩臺沉降的觀測，驗證和校核設計理論、設計計算方法，并根據(jù)沉降資料的分析預測總沉降和工后沉降量，進而確定橋梁工后沉降是否滿足鋪設無砟軌道要求。3.根據(jù)

14、沉降資料分析，對沉降量可能超標的墩臺研究對策，提出改進措施，以保證橋梁工程的安全；同時積累實體橋梁工程的沉降觀測資料，為完善樁基礎沉降分析方法作技術儲備。4.觀測期內(nèi)，基礎沉降實測值超過設計值20及以上時，應及時查明原因，必要時進行地質(zhì)復查，并根據(jù)實測結果調(diào)整計算參數(shù)，對設計預測沉降進行修正或采取沉降控制措施。（二）橋涵變形控制標準1梁部梁部變形以預應力混凝土梁的徐變變形為主，軌道鋪設后，有砟橋面梁的徐變上拱值不宜大于20mm；無砟橋面梁的徐變上拱值不宜大于10mm。2橋梁墩臺對于高速鐵路橋梁基礎的沉降控制，墩臺基礎的沉降量應按恒載計算，其工后沉降量不應超過下列允許值：墩臺均勻沉降量對于有砟橋

15、面橋梁30mm對于無砟橋面橋梁20mm靜定結構相鄰墩臺沉降量之差對于有砟橋面橋梁15mm對于無砟橋面橋梁5mm對于高速鐵路，控制橋涵沉降，主要是工后沉降，計算工后沉降的值，由于受到各種因素的影響往往偏差很大。因此有必要進行實測驗證，積累觀測數(shù)據(jù)。（三）變形觀測方案1觀測點布置為了滿足變形觀測的需要，需要在梁部、橋墩及承臺上設置觀測標。簡支梁的一孔梁設置觀測標6個；連續(xù)梁的一聯(lián)根據(jù)聯(lián)長的大小設置1828個觀測標；特殊結構橋梁根據(jù)施工圖紙規(guī)定設置觀測標；承臺觀測標為臨時觀測標，當墩身觀測標正常使用后，承臺觀測標隨基坑回填將不再使用。觀測標具體埋設原則如下：（1）對原材料變化不大、預制工藝穩(wěn)定、批量

16、生產(chǎn)的預應力混凝土預制梁，每30孔選擇1孔設置觀測標。其余現(xiàn)澆梁逐孔設置觀測標。移動模架施工的梁，對前三孔進行重點觀測，以驗證支架預設拱度的精度。每孔梁設置觀測標6個，分別設置在支點、跨中；連續(xù)梁上的觀測標，根據(jù)不同跨度，三孔一聯(lián)設置1828個觀測標，四孔一聯(lián)設置32個觀測標，分別在支點、跨中及1/4跨中附近設置；特殊結構橋梁根據(jù)施工圖紙規(guī)定設置觀測標。梁體觀測標的具體位置待橋面系布置形式明確后另行確定。（2）每個橋墩均設置承臺觀測標、墩身觀測標。（3）承臺觀測標分為觀測標-1、觀測標-2，承臺標-1設置于底層承臺左側小里程角上；觀測標-2設置于底層承臺右側大里程角上。（4）橋墩觀測標的埋設1

17、）觀測點設在墩身上，數(shù)量每墩不少于2處。2）橋墩標一般設置在墩底高出地面或水位1.0m左右；當墩身較矮梁底距離地面凈空較低不足4.0m時，橋墩觀測標可設置在對應墩身埋標位置的頂帽上埋設。特殊情況可按照確保觀測精度、觀測方便、利于測點保護的原則，確定相應的位置。橋墩上觀測標的具體設置位置見下圖：（5）橋臺觀測標的埋設觀測點原則上應設置在臺頂（臺帽及背墻頂），數(shù)量不少于4處，分別設在臺帽兩側及背墻兩側（橫橋向）。2觀測標構造（1）梁體沉降變形觀測標觀測標采用20mm的不銹鋼棒，鋼棒露出外面部分需要磨圓處理。見下圖所示：（2）墩身沉降變形觀測標 3觀測方法下部結構的沉降變形觀測按照固定的觀測路線和觀

18、測方法進行，觀測路線必須形成附合或閉合路線，使用固定的工作基點對應沉降變形觀測點進行觀測，詳見第二章第三節(jié)內(nèi)容。對于梁體的變形觀測，每孔梁支點之間的梁體變形應以兩支點的連線為基準線進行觀測計算，由于下部結構沉降變形的影響，該基準線的位置會發(fā)生變化，梁體觀測點至該基準線的垂直距離利用幾何方法計算取得，垂直距離差值就是梁體變形量。（四）觀測資料要求1橋梁梁體和墩臺橋涵基礎沉降和梁體徐變變形的觀測精度為±1mm，讀數(shù)取位至0.1mm。測量單位要按照觀測時間要求，及時進行沉降觀測。觀測數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一格式填寫，所有測試數(shù)據(jù)必須真實準確，不得造假；記錄必須清晰，不得涂改；測試、記錄人員必須簽名，及

19、時將采集的數(shù)據(jù)進行整理，填寫統(tǒng)一表格。以書面及Excel電子表格兩種形式同時報送有關單位。觀測數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一格式（詳見附件四）填寫，每月將采集的數(shù)據(jù)進行整理，其格式詳見附件四。觀測數(shù)據(jù)要求結合施工過程，詳細記錄各個施工節(jié)點前后的觀測數(shù)據(jù)。如架梁時間、軌道板底座施工、鋪板時間、軌道板精調(diào)時間以及鋪軌時間。觀測數(shù)據(jù)要進行抽檢，并由監(jiān)理單位對觀測資料進行確認。（五）觀測頻次1梁體徐變變形觀測自梁體預應力張拉開始至無砟軌道鋪設前，應系統(tǒng)觀測梁體的豎向變形。預應力張拉前為變形起始點，變形觀測的階段及頻次要滿足下表要求。梁體徐變觀測頻次梁體測量間隔表觀測階段觀測周期預應力張拉期間張拉前、后各1次橋梁附屬設施

20、安裝安裝前、后各1次預應力張拉完成無砟軌道鋪設前張拉完成后第1天張拉完成后第3天張拉完成后第5天張拉完成后13月，每7天為一測量周期無砟軌道鋪設期間每天1次無砟軌道鋪設完成后第03個月，每1個月為一測量周期第424個月，每3個月為一測量周期2墩臺沉降觀測每個墩臺從承臺施工后，就要開始進行沉降首次觀測，以后根據(jù)下表中要求的時間間隔進行觀測。（六）沉降評估1觀測資料整理表采用統(tǒng)一的京滬高速鐵路橋梁墩(臺)沉降觀測記錄表做好觀測數(shù)據(jù)的記錄與整理。根據(jù)觀測資料，及時繪制每個觀測標志點的荷載時間沉降曲線。2分析評估前應收集下列資料橋涵沉降及沉降變形觀測資料。橋涵地段線路縱斷面圖、工程地質(zhì)縱橫斷面圖、橋涵

21、設計圖紙和說明書、沉降計算報告等相關設計資料。施工過程、施工核查、施工記錄和原材料檢驗情況等施工資料。施工質(zhì)量控制過程和抽檢情況等監(jiān)理資料。3評估方法（1）數(shù)據(jù)處理1）單一墩臺對于單一墩臺的觀測數(shù)據(jù)分以下四個階段進行歸納、分析：架梁之前、架梁后至鋪設二期恒載前、鋪設二期恒載后至鋼軌鎖定前、鋼軌鎖定以后。2）區(qū)段分析對于一座橋不僅要控制每個墩臺的沉降，同時也要控制相鄰橋墩的不均勻沉降，從而得出全橋的整體分析。（2）評估分析1）橋涵沉降預測采用曲線回歸法。對于預制梁橋，基礎沉降應按橋墩臺混凝土施工后、架梁前及架梁后三階段進行；對于原位施工的橋梁及涵洞，基礎沉降應根據(jù)實際施工狀態(tài)及荷載變化情況，劃分為基礎施工完成橋墩完成、架梁前后、架梁后至鋪設鋼軌之前、鋪設鋼軌至鋼軌鎖定之前、鋼軌鎖定之后至正式運營之前、正式運營之后等多個階段。2）根據(jù)橋涵實際荷載情況及觀測數(shù)據(jù)，應作回歸分析及預測，綜合確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關系數(shù)不應低于0.92。3）沉降預測的可靠性應經(jīng)過驗證，間隔不少于3個月的兩次預測最終沉降的差值不應大于8mm。4）橋梁主體結構完工至無砟軌