鐵路橋涵沉降變形觀測(cè)技術(shù)方案

鐵路橋在無(wú)砟軌道鋪設(shè)前，應(yīng)對(duì)橋涵變形作系統(tǒng)的評(píng)估，確認(rèn)橋涵基礎(chǔ)沉降變形等符合設(shè)計(jì)要求。通過(guò)各施工階段對(duì)墩臺(tái)沉降的觀測(cè)，驗(yàn)證和校核設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)計(jì)算方法，并根據(jù)沉降資料的分析預(yù)測(cè)總沉降和工后沉降量，進(jìn)而確定橋梁工后沉降是否滿足鋪設(shè)無(wú)砟軌道要求。根據(jù)沉降資料分析，對(duì)沉降量可能超標(biāo)的墩臺(tái)研究對(duì)策，提出改進(jìn)措施，以保證橋梁工程的安全；同時(shí)積累實(shí)體橋梁工程的沉降觀測(cè)資料，為完善樁基礎(chǔ)沉降分析方法作技術(shù)儲(chǔ)備。橋涵主體工程完工后，沉降觀測(cè)期一般應(yīng)不少于6個(gè)月；巖石地基等良好地質(zhì)區(qū)段的橋梁，沉降觀測(cè)期應(yīng)不少于2個(gè)月。觀測(cè)數(shù)據(jù)不足或工后沉降評(píng)估不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)期。觀測(cè)期內(nèi)，基礎(chǔ)沉降實(shí)測(cè)值超過(guò)設(shè)計(jì)值20％及以上時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明原因，必要時(shí)進(jìn)行地質(zhì)復(fù)查，并根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果調(diào)整計(jì)算參數(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)沉降進(jìn)行修正或采取沉降控制措施。1.橋涵沉降觀測(cè)內(nèi)容橋梁（梁體、橋墩、橋臺(tái)）、涵洞各個(gè)施工階段的沉降。橋梁、涵洞的水平位移監(jiān)測(cè)根據(jù)工點(diǎn)具體要求確定。2.橋涵觀測(cè)標(biāo)的設(shè)置原則每個(gè)橋墩臺(tái)均設(shè)置承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)、墩身觀測(cè)標(biāo)。橋墩臺(tái)沉降觀測(cè)點(diǎn)可在墩頂、墩身或承臺(tái)上四角布置。觀測(cè)標(biāo)志應(yīng)盡量靠近地面（水面），距地面（水面）高度應(yīng)在1m左右。在地質(zhì)條件較好地段，每個(gè)墩臺(tái)可設(shè)置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，巖石地基、嵌入巖石樁基礎(chǔ)的橋墩，選擇典型墩（臺(tái)）、涵洞進(jìn)行觀測(cè)，其余地段的墩臺(tái)應(yīng)不少于2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，布置于墩臺(tái)兩側(cè)。但對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜、變化較大的墩臺(tái)，觀測(cè)點(diǎn)總數(shù)不應(yīng)少于4個(gè)。特殊情況可按照確保觀測(cè)精度、方便觀測(cè)、利于測(cè)點(diǎn)保護(hù)的原則根據(jù)具體情況確定。承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)原則上不少于兩個(gè)觀測(cè)標(biāo)。設(shè)置于底層承臺(tái)左側(cè)小里程角上，觀測(cè)標(biāo)-2設(shè)置于底層承臺(tái)右側(cè)大里程角上。承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)為臨時(shí)觀測(cè)標(biāo)，當(dāng)墩身觀測(cè)標(biāo)正常使用后，承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)隨基坑回填將不再使用。墩身觀測(cè)標(biāo)標(biāo)觀測(cè)點(diǎn)數(shù)量每墩不少于2處，位于墩身兩側(cè)。墩身觀測(cè)標(biāo)埋設(shè)，當(dāng)墩全高大于14m時(shí)（指承臺(tái)頂至墩臺(tái)墊石頂）,需要埋設(shè)4個(gè)墩身觀測(cè)標(biāo)；當(dāng)墩全高小于等于14m時(shí)，埋設(shè)2個(gè)墩身觀測(cè)標(biāo)。墩身觀測(cè)標(biāo)一般設(shè)置在墩底部高出地面或常水位0.5?1.0m左右的位置，以不被掩埋、不被破壞、便于觀測(cè)為原則；當(dāng)墩身較矮，梁底距離地面凈空較低不便于立尺觀測(cè)時(shí)，墩身觀測(cè)標(biāo)可設(shè)置在對(duì)應(yīng)墩身埋標(biāo)位置的頂帽上。橋墩上觀測(cè)標(biāo)的具體設(shè)置位置見(jiàn)下圖：■i?廿 .護(hù)*If-H —E1￡肉rc=?禺?*A"1尹1L—-r橋臺(tái)觀測(cè)標(biāo)原則上應(yīng)設(shè)置在臺(tái)頂（臺(tái)帽及背墻頂），測(cè)點(diǎn)數(shù)量不少于4處，分別設(shè)在臺(tái)帽兩側(cè)及背墻兩側(cè)（橫橋向）。橋臺(tái)觀測(cè)標(biāo)的具體設(shè)置位置見(jiàn)下圖。橋臺(tái)觀測(cè)標(biāo)埋設(shè)位置示意圖3?觀測(cè)元件與埋設(shè)技術(shù)要求承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)沉降觀測(cè)樁：選擇①20mm鋼筋，頂部磨圓并刻畫(huà)十字線，埋置深度不小于0.1m，高出埋設(shè)表面3mm,表面做好防銹處理。完成埋設(shè)后測(cè)量樁頂標(biāo)高作為初始讀數(shù)。觀測(cè)標(biāo)的設(shè)置詳見(jiàn)“下承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)設(shè)置圖”。調(diào)場(chǎng)TIT承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)設(shè)調(diào)場(chǎng)TIT承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)設(shè)E?(12020ZVZZZZZO2ZVZZZZZO2燉身觀洌標(biāo)設(shè)置墩身觀測(cè)標(biāo)采用014mm不銹鋼螺栓。見(jiàn)“墩身觀測(cè)標(biāo)設(shè)置圖”。橋臺(tái)觀測(cè)標(biāo)、涵洞觀測(cè)標(biāo)可參考圖“下承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)設(shè)置圖”、“墩身觀測(cè)標(biāo)設(shè)置圖”設(shè)置。預(yù)應(yīng)力混凝土梁梁體觀測(cè)標(biāo)橋面鋪裝完成前可參考圖“下承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)設(shè)置圖”、“墩身觀測(cè)標(biāo)設(shè)置圖”設(shè)置，橋面鋪裝完成后的布置及觀測(cè)應(yīng)符合下列要求：橋面鋪裝完成后的梁體徐變觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置位置設(shè)計(jì)圖紙有明確指定位置的，按設(shè)計(jì)圖紙指定位置布設(shè)；設(shè)計(jì)圖紙沒(méi)有規(guī)定的，梁體徐變觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置：橫向在防撞墻內(nèi)側(cè)10cm處，縱向仍在梁中及兩端支座處。已完成橋面鋪裝，打入06mm膨脹螺栓，端頭打磨成圓弧形。為保護(hù)防水層卷材的完整，不應(yīng)在預(yù)應(yīng)力梁梁體制作階段預(yù)埋橋面鋪裝完成后的梁體徐變觀測(cè)點(diǎn)。無(wú)砟軌道鋪設(shè)時(shí)梁體測(cè)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移至防撞墻上。4.觀測(cè)技術(shù)要求從承臺(tái)施工完成后，就要開(kāi)始進(jìn)行沉降首次觀測(cè)，承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)為臨時(shí)觀測(cè)標(biāo)，當(dāng)墩身觀測(cè)標(biāo)正常使用后，承臺(tái)觀測(cè)標(biāo)隨基坑回填將不再使用。隨施工的逐步進(jìn)行依次進(jìn)行墩身、橋臺(tái)、梁體的變形觀測(cè)。沉降觀測(cè)設(shè)備的埋設(shè)是在施工過(guò)程中進(jìn)行的，施工單位的橋梁施工要與設(shè)備的埋設(shè)做好協(xié)調(diào)，做到互不干擾、影響。觀測(cè)設(shè)施的埋設(shè)及沉降觀測(cè)工作應(yīng)按要求進(jìn)行，不能影響橋梁施工質(zhì)量。橋梁墩臺(tái)水準(zhǔn)路線觀測(cè)按國(guó)家一等精密水準(zhǔn)測(cè)量要求形成閉合水準(zhǔn)路線，沉降觀測(cè)點(diǎn)位布設(shè)于墩臺(tái)兩側(cè)，水準(zhǔn)路線觀測(cè)示意圖如“橋梁墩臺(tái)沉降觀測(cè)水準(zhǔn)路線示意圖”所示：

7^x墩身觀測(cè)掙?工作棊點(diǎn)7^x墩身觀測(cè)掙?工作棊點(diǎn)―＞顯測(cè)方啊5?橋涵工程沉降評(píng)估5.1評(píng)估方法對(duì)于一座橋不僅要進(jìn)行單個(gè)墩臺(tái)的沉降分析，同時(shí)也要對(duì)全橋作綜合評(píng)估，控制相鄰橋墩的不均勻沉降。當(dāng)橋長(zhǎng)很大時(shí)可根據(jù)地質(zhì)情況和施工進(jìn)度劃分部分區(qū)段。對(duì)于單一墩臺(tái)的觀測(cè)數(shù)據(jù)分以下四個(gè)階段進(jìn)行歸納、分析：架梁之前、架梁后至鋪設(shè)二期恒載前、鋪設(shè)二期恒載后至鋼軌鎖定前、鋼軌鎖定以后。綜合評(píng)估時(shí)，對(duì)于預(yù)制梁橋，分橋墩臺(tái)混凝土施工后、架梁前及架梁后三階段進(jìn)行；對(duì)于原位施工的橋梁及涵洞，基礎(chǔ)沉降應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工狀態(tài)及荷載變化情況，劃分為基礎(chǔ)施工完成?橋墩完成、架梁前后、架梁后至鋪設(shè)鋼軌之前、鋪設(shè)鋼軌至鋼軌鎖定之前、鋼軌鎖定之后至正式運(yùn)營(yíng)之前、正式運(yùn)營(yíng)之后等多個(gè)階段。橋涵沉降預(yù)測(cè)采用的曲線回歸法參照路基執(zhí)行。5.2判定標(biāo)準(zhǔn)跟據(jù)橋涵實(shí)際荷載情況及觀測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)作多個(gè)階段的回歸分析及預(yù)測(cè)，綜合確定沉降變形的趨勢(shì)。首次回歸分析時(shí)，觀測(cè)期不應(yīng)少于橋涵主體工程完工后3個(gè)月，對(duì)于巖石地基等良好地質(zhì)的橋涵不應(yīng)少于1個(gè)月。墩臺(tái)基礎(chǔ)的沉降量應(yīng)按恒載計(jì)算，其工后沉降量不應(yīng)超過(guò)下列允許值：墩臺(tái)均勻沉降量：對(duì)于有砟橋面橋梁W30mm對(duì)于無(wú)砟橋面橋梁W20mm靜定結(jié)構(gòu)相鄰墩臺(tái)沉降量之差要求對(duì)于有砟橋面橋梁Wl5mm對(duì)于無(wú)砟橋面橋梁W5mm超靜定結(jié)構(gòu)相鄰墩臺(tái)沉降量之差除應(yīng)滿足上述規(guī)定外，尚應(yīng)根據(jù)沉降差對(duì)結(jié)產(chǎn)生的附加應(yīng)力的影響確定?？驑?gòu)、旅客地道及涵洞在鋪設(shè)有砟軌道時(shí)其工后沉降量不應(yīng)大于50mm，鋪設(shè)無(wú)砟軌道時(shí)，工后沉降量不應(yīng)大于15mm。處于巖石地基等良好地質(zhì)的橋粱，當(dāng)墩臺(tái)沉降值趨于穩(wěn)定且設(shè)計(jì)及實(shí)測(cè)沉降總量不大于5mm時(shí)，可判定沉降滿足無(wú)砟軌道鋪設(shè)條件。設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)的總沉降量與通過(guò)實(shí)測(cè)資料預(yù)測(cè)的總沉降量之差不宜大于10mm。利用兩次回歸結(jié)果預(yù)測(cè)的最終沉降的差值不應(yīng)大于8mm。兩次預(yù)測(cè)的時(shí)間間隔一般不少于3個(gè)月，對(duì)于巖石地基等良好地質(zhì)的橋涵不應(yīng)少于1個(gè)月。橋梁主體結(jié)構(gòu)完工至無(wú)砟軌道鋪設(shè)前，沉降預(yù)測(cè)的時(shí)間應(yīng)滿足以下條件：S(t)/S(t=g)$75%式中：S(t):預(yù)測(cè)時(shí)的的沉降觀測(cè)值；S(t=g):預(yù)測(cè)的最終沉降值。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)的變形應(yīng)符合以下規(guī)定：終張拉完成時(shí)，梁體跨中彈性變形不宜大于設(shè)計(jì)值的1.05倍?？鄢黜?xiàng)彈性變形、終張拉60天后，LW50m梁體跨中徐變上拱度實(shí)測(cè)值不應(yīng)大于7mm；L〉50m梁體跨中徐變變形實(shí)測(cè)值不應(yīng)大于L/7000或14mm。不能滿足上述要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)梁體變形的實(shí)測(cè)結(jié)果，確定梁體的實(shí)際彈性變形及徐變系數(shù)