京沪高铁沉降监测实施细则.doc

沉降监测实施细则一、编制依据1）客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南（铁建2006158号）；2）客运专线无碴轨道铁路工程施工质量验收暂行标准（铁建200685号）；3）新建铁路北京至上海高速铁路泗河特大桥桩基布置图；4）客运专线铁路无碴轨道工程测量技术暂行规定铁建设2006189号；5）国家一、二等水准测量规范gb/t 12897-2006。6) 北京至徐州段桥涵沉降观测标构造图（图号：京沪桥通-32）二、工程概况 中水十四局负责进行中国水电集团公司中标承建的三标段（jhtj-3）五工区的部分测量任务，施工桩号为：dk514+786.04dk531+971.43，全长17.185公里，位于山东省曲阜市的平原地区，本段建筑物全部为泗河特大桥。三、 沉降变形监测的目的及原则1、 沉降变形监测的目的 京沪高速铁路客运专线无碴轨道要求构筑物应具有足够的强度、刚度、稳定度，满足耐久性要求，并强调与相邻构筑的变形与刚度协调、统一，满足高速列车平稳、安全运营，以及旅客乘坐的舒适度要求。针对以上客运专线的特点，无碴轨道对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降要求十分严格、标准高，虽然设计中对土质路基、桥梁墩台基础等均进行了沉降变形计算，采取了相应的设计措施。但设计的沉降分析、计算受勘测、设计、施工、质量监测等众多环节的影响，其精度仅能达到估算的程度，不足以控制无碴轨道工后沉降和差异沉降。为确保线下土建工程满足无碴轨道铺设条件的要求，施工期必须按设计要求进行系统的沉降变形动态观测。通过对沉降观测数据系统综合分析评估，验证或调整设计措施，使路基、桥涵、隧道工程达到规定的变形控制要求。分析、推算出最终沉降量和工后沉降，合理确定无碴轨道开始铺设时间，确保客运专线无碴轨道结构铺设质量。同时，观测数据还可作为竣工验交时控制工后沉降量的依据。2、 沉降变形监测的原则为确保最终沉降量和工后沉降受控，合理确定无碴轨道的铺设时间，我单位按照以下原则组织实施沉降变形观测：重点路基、兼顾桥隧、立体监控、信息施工、数据真实，成果可控。通过对路基、桥涵、隧道的沉降观测点的精密测量，沉降观测数据全面收集，系统、综合分析沉降变形规律，验证或调整设计措施，使路基、桥涵、隧道工程达到规定的变形控制要求。四、客运专线无碴轨道变形控制原则客运专线无碴轨道路基变形控制十分严格，工后沉降一般不应超过无碴轨道铺设后扣件允许的沉降调整高量15mm，路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000。无碴轨道路基施工中应进行沉降变形动态监测，在路基完成或施加预压荷载后应有618 个月的观测和调整期，分析评估沉降稳定满足无碴轨道铺设要求后方可铺设无碴轨道。五、监测网的建立及技术要求垂直位移监测网可根据需要独立建网，按二等水准测量进度施测，高程采用施工高程控制网系统。不能利用水准基点的监测网，在施工阶段至少与一个施工高程控制点联测，使垂直位移监测网与施工高程控制网高程基准一致；全线二等水准贯通后，将垂直位移监测网与二等水准基点联测，将垂直位移监测网高程基准归化到二等水准基点上。观测时按国家一等水准测量的技术要求施测。1、观测水准基点、工作基点的布设变形测量点分为基准点、工作基点和变形观测点。每个独立的监测网设置不少于3 个稳固可靠的基准点，基准点选用在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。使用时做稳定性检查与检验，并以稳定或相对稳定的点作为测定变形的参考点，基准点的间距不大于1km。工作基点应选在比较稳定的位置。为满足沉降变形观测精度要求，在两水准基点之间沿线路方向按间距不大于200m、距路基中心距离小于100m布设工作基点。工作基点引出采用细则附合式或闭合式，工作基点布设在不受施工干扰的稳定土层内，以便长期保存和使用的地点。采用20mm 长60cm 顶端圆滑的钢筋打入土中，桩周上部30cm 用混凝土浇注固定并编号。对观测条件较好或观测项目较少的工程，可不设工作基点，在基准点上直接测量变形观测点。变形观测点应设立在变形体上能反映变形特征的位置，具体见后面观测点设置。观测网中，工作基点应定期与水准基点进行校核。当对沉降观测成果发生怀疑时，应随时进行复测校核。2、 垂直位移监测网主要技术要求等级相邻基准高差中误差(mm)每站高差中误差(mm)往返较差、附合或环线闭合差(mm)监测已测高差较差(mm)使用仪器、观测方法的要求二等0.50.13ds05 型仪器，按国家一等水准测量的技术要求施测3、沉降变形观测点的精度要求和观测方法等级高程中误差(mm)相邻点高差中误差(mm)观测方法往返较差、附合或环线闭合差(mm)二等按国家一等精密水准测量六、沉降监测基本要求根据沉降监测精度要求高的特点，为能精确地反映出桥梁在不断加荷作用下的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的/10120，为此要求沉降观测应使用精密水准仪(ds1或ds05级)，水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟瓦合金水准尺。在不具备铟瓦合金水准尺的情况下，使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。1、人员素质的要求必须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序，对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的解决。2、 观测时间的要求 桥梁的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是墩台基础施工完成后的首次观测必须按时进行，否则沉降观测得不到原始数据，而使整个观测得不到完整的观测意义。其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。具体观频次满足表1-1要求。表1-1 墩台沉降观测频次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全程荷载变化前后各1次或1次/周预制桥梁架梁前全程1次/周预制梁架设全程前后各1次附属设施施工全程荷载变化前后各1次或1次/周桥位施工桥梁制梁前全程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/周架桥机或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03个月1次/月工后沉降长期观测412个月1次/3个月1324个月1次/6个月预应力砼梁体变形观测点设置在支点和跨中，每孔梁测点数量不少于6个；白梁体预应力张拉开始至无碴轨道铺设之前，应系统观测梁体坚向变形，张拉前为变形起点，观测频次满足表1-2要求。表1-2 梁体坚向变形观测频次观测阶段观测频次备注观测期限观测周期梁体施工完成/设置观测点预应力张拉期间全程张拉前后各1次梁体弹性变形桥梁附属设施安装全程安装前后各1次梁体弹性变形预应力张拉完成-无碴轨道铺设前2个月1次/1、3、5d，后期1次/周无碴轨道铺设前全程1次/天无碴轨道铺设后24个月0-3个月1次/月残余徐变变形4-12个月1次/3个月13-24个月1次/6个月涵洞边墙两侧布置观测点，不少于四个；涵洞施工完成至无碴轨道铺设前，应系统观测涵洞沉降，涵洞顶填土沉降观测与路基沉降观测同步进行；观测频次满足表1-3要求。表1-3 沉降观测频次观测阶段观测频次备注观测期限观测周期涵洞基础施工完成/设置观测点涵洞主体施工完成全程荷载变化前后各1次或1次/周观测点移至边墙两侧涵洞填土施工全程荷载变化前后各1次或1次/周架桥机或运梁车通过全程前后至少进行2次通过前后的观测涵洞施工无碴轨道铺设前6个月1次/周岩石地基的涵洞，一般不宜少于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0-3个月1次/月工后沉降长期观测4-12个月1次/3个月13-24个月1次/6个月3、基准点的布设和观测 鉴于该桥梁施工场地较大，可分为两个层次布网。即先建立水准基点控制网，再将观测点与控制点联测组成扩展网。我工区范围内已经在线路两侧布设了加密水准点，通过验证满足变形观测的要求，可做为水准基点使用。 这些水准点到线路的距离适宜且密度满足变形观测要求，故可不再设立工作基点。为方便观测可将线路分为多个测区，并保证每个测区的水准基点不少于3个。 基准点的观测周期为半年或一年，4、观测点的布设和观测 为了能够反映出建桥梁的准确沉降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。 济南到徐州段桥梁隔墩设置承台墩身观测标。 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。 桥墩观测标埋设，当墩全高大于14m时（指承台顶到墩台垫石顶），需要埋设两个观测标；当墩全高小于等于14m时，埋设一个桥墩观测标。 桥墩标一般设置在墩底高出地面或常水位0.5m左右；当墩身较矮梁底距离地面净空较底不足4.0m时，桥墩观测标可设置在对应墩身埋设位置的顶帽上埋设。特殊情况可按照确保观测精度、方便观测、利于测点保护等原则进行确定。岩石地基、嵌岩桩基础的桥涵可选择典型墩(台)、涵进行观测，测点宜连续3个墩布置；对原材料变化不大、预制工艺稳定、批量生产的预应力混凝土预制梁，徐变变形观测可每30孔选择1孔进行；其余桥梁变形观测应逐跨、逐墩（台）布置测点，涵洞应逐个布置。 预应力砼梁体变形观测点设置在支点和跨中，每孔梁测点数量不少于6个。桥台的观测点原则上设在台顶（台帽及背墙顶），数量每个台顶不少于4处，分别设在台帽两侧及背墙两侧（横桥向）。 变形观测点的水准线路宜布设为闭合形式，也可在多个工作基点之间构成附和形式。宜按国家二等水准施测。5、 变形观测的自始至终要遵循“五定”原则所谓“五定”，即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。6、 施测要求仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，必要时经计量单位予以鉴定。连续使用36个月重新对所用仪器、设备进行检校。每次测量前要对仪器进行检验校正，检查i角15。并做记录。每次观测前，仪器标尺应晾晒30分钟以上。在观测过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致，认真仔细，做到步步有校核。7、变形观测精度的要求桥涵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.七、变形观测要点沉降监测网的建立、精度要求等应符合客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定的要求。沉降监测网应在施工高程控制网的基础上加密建立，按二等水准测量的精度和测量方法进行施测。施工高程控制网点间距一般不宜大于200m，以便对沿线桥梁和路基等建筑物或构筑物进行沉降观测。在沉降监测网建立后，应做好保护工作，同时，定期对沉降监测网进行复测，周期一般不长于六个月。沉降监测使用精度不低于dsz1的自动安平水准仪或ds1的气泡式水准仪，采用的水准标尺应与之配套，且是带有两排分划的线条式铟瓦合金标尺。水准仪和水准标尺各项技术指标需符合国家一、二等水准测量规范（gb 12897-2006）有关规定，且应在沉降观测前和观测过程中的规定时间段进行标定。沉降观测置镜点、观测路线、观测人员、观测设备一般固定，在成像清晰稳定的条件下进行观测。观测期内，基础沉降值超过设计值20%及以上时，应及时会同建设、勘察设计等单位查明原因，必要时进行地质复查，并根据实测结果调整计算参数，对设计预测沉降进行修正或采取沉降控制措施。八、变形数据分析评估1. 桥涵基础沉降分析评估采用曲线回归法。对于预制桥梁，基础沉降应按墩台混凝土施工后、架梁前、，架梁后三阶段进行；对于原位施工的桥梁、涵洞基础沉降应根据实际施工状态及荷载变化情况，划分多个阶段。根据桥涵实际荷载情况及观测数据，应作多阶段的回归分析及预测，综合确定沉降变形的趋势，曲线回归相关系数不低于0.92，观测期不应少于桥涵主体工程完工后3个月；对于岩石地基等良好地质的桥涵，不应少于1个月。利用两次回归结果预测的最终沉降的差值不应大于8mm。两侧预测的时间间隔不少于3个月：对于岩石地基等良好地质的桥涵，不应少于1个月。桥梁主体结构完工至无碴轨道铺设前，沉降预测时间应满足下列条件：s（ t ）/ s ( t= ) 75 %s ( t ) 预测时的沉降观测值s ( t = ) 预测的最终沉降值2. 设计预测总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差值不宜大于10mm。3. 处于岩石地基等良好地质的桥涵，当墩台沉降值趋于稳定且设计及实测沉降总量不大于5mm时，可判定沉降满足无碴轨道铺设条件。4. 预应力砼桥梁上部结构的变形应符合以下规定：终拉完成时，梁体跨中弹性变形不宜大于设计值的1.05倍。扣除各项变形，终拉60d后，l50m的梁体跨中须边上拱度实测值不应大于7mm；l50m梁体跨中弹性变形不宜大余l/7000或14mm。不能满足上述要求时，应根据梁体变形的实测结果，确定梁体实际弹性变形及徐变系数，并按下式估算无碴轨道最早铺设时间。（）（ t ）* 弹性 允许。（）根据实测结果确定