某路客运专线项目部沉降变形观测实行方案措施.doc

大同至西安铁路客运专线 线下九标三项目部 DK642 850 至 DK653 500 沉降变形观测实施方案 编 制 复 核 审 核 中铁二局大西铁路客运专线指挥部 2011 年 5 月 目目 录录 1 工程概况 2 1 1 工程内容 2 1 2 工程地质及水文地质 4 2 沉降观测组织机构及人员配置 4 2 1 观测组分组情况及设备配置 4 2 2 测试人员职责 4 2 3 监测设备的选用 4 3 沉降变形测量 5 3 1 沉降观测技术依据 5 3 2 测量等级及精度要求 5 3 3 变形监测网技术要求 6 3 4 沉降变形测量点的布置要求 6 4 路基工程沉降变形观测 12 4 1 路基工程沉降变形观测设置原则 12 4 2 观测元件与埋设技术要求 15 5 桥涵工程沉降变形观测方法 19 5 1 观测点的设置原则 19 5 2 观测元件与埋设技术要求 24 5 3 观测技术要求 26 6 沉降评估 28 6 16 1 路基工程沉降评估 28 6 2 桥涵工程沉降评估 29 6 3 过渡段工程沉降评估 31 7 监测数据的处理 31 7 1 监测数据的传输 31 7 2 监测的报告 32 8 质量保证措施 34 9 成果及时性保证措施 35 沉降观测目的沉降观测目的 高速铁路客运专线工后沉降的控制和预测是决定高速铁路客运 专线建设成败的关键因素之一 因为它不仅影响着行车的安全 速 度 舒适 影响客专使用性能和运输效益的发挥 同时也影响车辆 的使用寿命 严重的可导致交通事故的发生 因此 如何采取合理 的地基处理措施避免和减少工后沉降的发生是路基 桥梁 过渡段 设计和施工的主要任务 高速铁路客运专线路基 桥涵作为变形控 制十分严格的土工构筑物 除了采取合理有效的地基处理方法 保 证施工质量外 施工中应进行沉降变形动态监测 根据变形监测数 据 采取合理的预测方法 预测可能发生的工后沉降 根据预测结 果指导预压时间及确定无碴轨道结构施工和铺轨时间 为正确评估预测大西客专铁路路基 含过渡段 桥梁 涵洞 隧道等线下工程最终沉降量和工后沉降 合理确定无砟轨道铺设时 间 确保铺设质量 制定本沉降观测实施方案 1 1 工程概况工程概况 1 1 工程内容 大西铁路站前九标中铁二局三项目部管段工程位于山西省运城市陶 上村 线路北起朱家山大桥桥尾 DK642 850 向南越大运高速公路 终点 DK653 500 管段全长 10 650km 1 1 1 项目所属管段主要工程 北张村跨运风高速特大桥 8654 88m 3 区间路基工程 2Km 1 2 工程地质及水文地质 1 2 1 工程地质特征 地形地貌 本管段内线路主要运城盆地 盆地地形平缓 地层岩性 沿线所经地区地层出露较齐全 太古界 下元古界 中元古界 古 生界 中生界 新生界均有分布 本管段内于运城两盆地发现以黏 性土 粉土等为主的深厚层松软土 大于 3 米深 强度较差 基本 承载力小于 150kPa 1 2 2 水文地质特征 本管段内无河流穿越 管段起点段无引黄入晋的支线引水渠经过 但当地农用灌溉井分布密集 DK642 DK652 段多处有引黄入晋的支 线引水渠穿越 2 2 沉降观测组织机构及人员配置沉降观测组织机构及人员配置 2 1 观测组分组情况及设备配置 沉降观测工程是个庞大繁琐的系统工程 跨越时间较长 需要 各方面组织协调 严格测试制度和责任到人的人员配置才能完成 为了满足大西客运专线九标三项目部段管段的监测工作的需要 拟 定本项目部由总工任总体技术负责人 由工程部长和测量主管作为 分项技术负责人 其中由专职测量技术人员担任各观测组组长 在 项目负责人和技术负责人的管理下 分别开展现场观测 数据分析 及报告编写工作 完成各组责任范围内的各项监测任务 第三项目 部设置 2 个沉降观测组 各沉降观测组各配备一套沉降观测设备 2 2 测试人员职责 负责资料的收集及整理 上报 仪器的日常维护及检校 其他人员 现场测试 2 3 监测设备的选用 各台仪器编号 仪器鉴定证书另附 2 4 监测的范围 大西铁路客运专线九标范围内 沉降变形观测工作以桥梁 路基 涵洞 隧道等结构物的垂直位移观测为主 观测该路段整个结构物 在施工 预压及铺轨阶段的垂直位移 3 3 沉降变形测量沉降变形测量 3 1 沉降观测技术依据 1 高速铁路工程测量规范 TB10601 2009 2 国家一 二等水准测量规范 GB12897 2006 3 客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南 铁建设 2006 158 号 4 精密工程测量规范 GB T 15314 94 5 地面沉降水准测量规范 DZ T 0154 95 6 地面沉降监测技术要求 DD2006 02 7 建筑变形测量规程 JGJ T8 99 8 关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知 铁建设 2009 20 号 9 关于进一步加强客运专线建设质量管理的指导意见 铁建设 2008 246 号 10 铁道部和大西客运专线公司的其他相关规定 11 设计文件 3 2 测量等级及精度要求 本段按照沉降变形测量三等要求 以国家二等水准测量精度施测 测量等级及精度要求 表表 5 2 1 测量等级及精度要求测量等级及精度要求 垂直位移测量水平位移观测 沉降变形测量等 级 沉降变形点的高 程中误差 mm 相邻沉降变形点 的高程中误差 mm 沉降变形点点位 中误差 mm 二等 0 5 0 3 3 0 三等 1 0 0 5 6 0 3 3 变形监测网技术要求 3 3 1 垂直位移监测网建网方式 线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求施测 根据 沉降变形测量精度要求高的特点 以及标志的作用和要求不同 垂 直位移监测网用分级布网等精度观测逐级控制的方法布设 3 3 2 垂直位移监测网主要技术要求 按下表执行 垂直位移监测网技术要求 等级 相邻基准 点高差中 误差 每站高差 中误差 mm 往返较差 附 合或环线闭合 差 mm 检测已测 高差较差 mm 使用仪器 观测方法及要求 mm 三等 1 00 30 6n0 8n DS05 型仪器 按二等水准测 量的技术要求施测 注 n 为测段水准测量站数 3 4 沉降变形测量点的布置要求 沉降变形测量点分为基准点 工作基点和观测点三类 其布设按下 列要求 1 基准点 每个独立的监测网应设置不少于 3 个稳固可靠的基准 点 且基准点的间距不宜大于 1km 基准点宜使用全线二等精密高 程控制测量布设的基岩点 深埋水准点或稳固的其它水准基点 基 准点标石埋设规格应符合图 3 1 1 的规定 2 工作基点 要求埋设在稳定区域 在观测期间稳定不变 测定 沉降变形点时作为高程和坐标的传递点 工作基点除使用普通水准 点外 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 750 200 300 400250 150 450 400 1 2 3 4 5 注 1 盖 2 砖 3 素土 4 贫混凝土 5 冻土线 图图 3 3 13 3 1 基准点标石埋设图基准点标石埋设图 置工作基点至满足工点垂直位移监测需要 加密后的水准基点 含 工作基点 间距 200m 左右时 可基本保证线下工程垂直位移监测需 要 3 沉降变形点 直接埋设在要测定的沉降变形体上 点位应设立 在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位 不但要求设置牢固 便 于观测 还要求形式美观 结构合理 且不破坏沉降变形体的外观 和使用 沉降变形点按路基 桥涵等各专业布点要求进行 4 每个独立的监测网应设置不少于 3 个稳固可靠的基准点 基准点 应选设在沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置 5 基准点和工作基点的检测 工作基点应选在比较稳定的位置 但由于自然条件的变化 人为破坏等原因 不可避免的有个别点位 会发生变化 为了验证监测网基准点和工作基点的稳定性 应对其 进行定期检测 本次技术方案设计垂直位移监测网的观测分为首次 观测和施工过程中的定期复测 定期复测按每 6 个月进行 1 次 尽 可能结合精测网复测进行 在区域沉降地区应每 3 个月进行 1 次复 测 6 在区域沉降范围内的 应对工作基点的沉降量进行监测 如果在 两次复测期间 发现工作基点变形超出两倍中误差时 应及时通知 建设单位和评估单位 并提交观测资料 经核实后应对工作基点和 变形监测点的各期实测高程进行修正 3 5 沉降测量工作具体要求 3 5 1 水准网的观测按照国家二等水准施测 对线下工程变形点的 观测必须采用闭合或附合水准路线 严禁采用支水准路线或中视法 水准路线经过的工作基点或基准点数量不得少于两个 水准基点使 用时应作稳定性检验 并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参 考点 并应有一定数量稳固可靠的点以资校核 3 5 2 应使用 DS05 级及以上的电子水准仪 不得采用光学水准仪 仪器及配套水准尺均应在有效检定期内 水准仪与水准尺在每次观 测前 对所使用的仪器和设备应进行检验校正 并保留检验记录 水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过 15 仪器各种设置正确 其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置 并在数据采 集时自动控制 不满足要求的应根据仪器的提示进行重测 3 5 3 外业测量一条路线的往返测使用同一类型仪器和转点尺垫 沿同一路线进行 观测成果的重测和取舍按 国家一 二等水准测 量规范 GB T 12897 2006 二等水准有关要求执行 观测时 视 线长度 50m 前后视距差 1 5 m 前后视距累积差 6 0 m 视线 高度 0 5m 测站限差 两次读数差 0 4mm 两次所测高差之差 0 6 mm 检测间歇点高差之差 1 0 mm 观测读数和记录的数字 取位 使用数字水准仪读记至 0 01mm 3 5 4 观测时 按后 前 前 后的顺序进行 对于有变换奇偶站功 能的电子水准仪 按以下顺序进行 1 往测 奇数站为后 前 前 后 偶数站为前 后 后 前 2 返测 奇数站为前 后 后 前 偶数站为后 前 前 后 每一测段必须为偶数测站结束 3 5 5 每次沉降变形观测时应符合 3 5 5 1 严格按水准测量规范的要求施测 首次 即零周期 观测 应进行往返观测 并取观测结果的中数 经严密平差处理后的高程 值 作为变形测量初始值 3 5 5 2 参与观测的人员必须经过培训才能上岗 并固定观测人员 3 5 5 3 为了将观测中的系统误差减到最小 达到提高精度的目的 各次观测应使用同一台仪器和设备 必须按照固定的观测路线和观 测方法进行 观测路线必须形成附合或闭合路线 使用固定的工作 基点对应沉降变形观测点进行观测 实行 五固定 即 固定水准 基点 工作基点 固定人 固定测量仪器 固定监测环境条件 固 定测量路线和方法 以提高观测数据的准确性 3 5 5 4 观测前 30min 将仪器置于露天阴影处 使仪器与外界气温 趋于一致 并进行仪器预热 观测时要避免阳光直射 观测时用测 伞遮蔽阳光 仪器需装遮光罩 且在基本相同的环境和观测条件下 工作 尽量避免视线被遮挡 要求遮挡不超过标尺在望远镜中截长 的 20 3 5 5 5 成像清晰 稳定时再读数 3 5 5 6 随时观测 随时检核计算 观测时要一次完成 中途不得 中断 3 5 6 自动安平水准仪的圆水准器 严格置平 在连续各测站上安 置水准仪时 使其中两脚螺旋与水准路线方向平行 第三脚螺旋轮 换置于路线方向的左侧与右侧 除路线外 每一测站上仪器与前后 视标尺的三个位置 一般为接近一条直线 3 5 7 观测过程中为保证水准尺的稳定性 选用 2 5kg 以上的尺垫 水准观测路线必须路面硬实 观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉 同时观测过程中避免仪器安置在容易震动的地方 如果临时有震动 确认震动源造成的震动消失后 再激发测量键 水准尺均借助尺撑 整平扶直 使标尺上的气泡居中 确保水准尺垂直 3 5 8 当相邻观测周期的沉降量超过限差或出现反弹时 应重测 并分析工作基点的稳定性 必要时联测基准点进行检测 3 5 9 测段观测完成后 必须及时整理观测数据 数据处理时 闭 合差 中误差等均满足要求后进行平差计算 水准路线要进行严密 平差 选用经鉴定合格的软件进行 当发现沉降监测数据出现异常 时必须首先自查 应重测并分析工作基点的稳定性 必要时联测基 准点进行检测 并提交自查分析报告 3 5 10 针对低矮桥墩 异型桥墩 空间小 尺子不能直立的情况 应在测量厂家定制短尺进行测量 3 5 11 在观测过程中 应做好一些重点信息的记录 如对架梁 运 梁车通过施工荷载的记录 天气情况 地下水影响情况的记录 利 于对结构变形特性的分析和异常数据的分析 3 5 12 元件保护要求 1 各工程项目部应成立专门小组 进行元器件的埋设 测量和保 护工作 小组人员分工明确 责任到人 2 元件埋设时应根据现场情况进行编号 有导线的元件应将导线引 出至路基坡脚观测箱内 3 凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压 不得采用大型机械推土及碾压 并配备专人负责指导 以确保元器 件不受损坏 4 元器件埋设后 制作相应的标识旗或保护架插在上方 路堤填筑 过程中 派专人负责监督观测断面的填筑 4 4 路基路基工程沉降变形观测工程沉降变形观测 4 1 路基工程沉降变形观测设置原则 4 1 1 路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为 主 应根据不同的结构部位 填方高度 地基条件 堆载预压等具 体情况来设置沉降变形观测断面 同时应根据施工过程中掌握的地 形 地质变化情况调整或增设观测断面 4 1 2 观测断面的设置原则和组成类型 同时应满足设计文件要求 1 沿线路方向填方段的沉降监测断面间距一般不大于 50m 对 于地势平坦 地基条件均匀良好的 填方高度小于 5m 的路堤可放宽 至 100m 对于地形 地质条件变化较大地段应适当加密 2 路堤与不同结构物的连接处应设置沉降监测断面 每个路桥 过渡段在距离桥头 5 15 35m 处分别设置一个沉降监测断面 每个 横向结构物每侧各设置一个监测断面 3 路堤采用堆载预压 路堤地段采用 I II III 型监测断面 桥头布置 II 型横断面 一般地段每三个 I 型横断面间隔设置一处 III 和 II 型横断面 4 路堤与横向结构物过渡段 于横向结构物顶部沿横向结构物 的对角线方向铺设剖面沉降管 横向结构物两侧外边缘个 2m 处设置 一个 I 型观测断面 平面布置见 型断面图 见下图 路堤沉降监测剖面元件布置示意图 型 沉降观测桩 沉降观测桩 沉降观测桩 沉降观测桩 无压缩层 基床表层 基床底层 压缩变形层 路基本体 沉降板 20混凝土 观测墩 0 5 0 5 0 95 20混凝土沉降管保护墩 定点式剖面沉降测试压力计 路堤沉降监测剖面元件布置示意图 型 沉降观测桩 沉降观测桩 沉降观测桩 沉降观测桩 无压缩层 基床表层 基床底层 压缩变形层 路基本体 剖面沉降管 20混凝土 观测墩 0 5 0 5 0 95 20混凝土沉降管保护墩 沉降板 20混凝土 观测墩 0 5 0 5 0 95 20混凝土沉降管保护墩 路堤沉降监测剖面元件布置示意图 型 沉降观测桩 沉降观测桩 无压缩层 基床表层 基床底层 压缩变形层 路基本体 路涵过渡段监测平面示意图 型 横向结构物 剖面沉降管 路涵过渡段范围 型监测断面 型监测断面 4 1 3 路基水准路线观测按国家二等水准测量精度要求形成附合水 准路线 沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图 5 1 4 所示 沉降板 观测方向 工作基点 路基面观测桩 图 沉降观测点位布设及水准路线观测示意图 4 2 观测元件与埋设技术要求 4 2 1 沉降观测桩 桩体选择 20mm 不锈钢棒 顶部磨圆并刻画十 字线 底部焊接弯钩 待基床表层级配碎石施工完成后 通过测量 埋置在监测断面设计位置 埋置深度 0 3m 周边采用锚固砂浆固定 完成埋设后按二等水准标准测量桩顶标高作为初始读数 图 路基沉降观测桩埋设布置图 4 2 2 沉降板 由底板 金属测杆 40mm 镀锌铁管 及保护套管 75mmPVC 管 组成 底板尺寸为 50cm 50cm 厚 5cm 按二等水 准标准测量沉降板标高变化 1 沉降板埋设位置应按设计测量确定 埋设位置处可垫 10cm 砂 垫层找平 埋设时确保测杆与地面垂直 2 放好沉降板后 回填一定厚度的垫层 再套上保护套管 保护 套管略低于沉降板测杆 上口加盖封住管口 并在其周围填筑相应 填料稳定套管 完成沉降板的埋设工作 3 按二等水准标准测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为 初始读数 随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管 每 次接长高度以不大于 1m 为宜 接长前后测量杆顶标高变化量确定接 高量 金属测杆用螺丝套扣连接 保护套管用 PVC 管外接头连接 4 2 3 定点式剖面沉降测试压力计和剖面沉降管埋设 底板采用沉降板底 位置由设计确定 埋设处用 10cm 砂垫层找平 确保底板水平 填土至 0 6m 碾压密实后开一小凹坑将压力计放入后 用细土填平 将压力计监测线沿水平方向甩到坡脚后 在坡脚处设 C20 混凝土保护墩 0 5m 0 5m 0 95m 线从墩内预埋管中穿出 墩旁设监测桩 桩用 C20 混凝土灌注 墩尺寸 0 5m 0 5m 1 6m 并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头 监测桩用钢筋混凝土保护盒 保护 待上部一层填料压实稳后 连续监测数日 取稳定读数作为 初始读数 剖面沉降管在地基加固及垫层施工完毕后 填土至 0 6m 高度碾压密实后开槽埋设 宽度 20 30cm 深度至地基加固层顶面 槽底回填 0 2cm 的中粗砂 在槽内敷设沉降管 沉降管内穿入用于 测头的镀锌钢丝 其上夯填中粗砂至碾压面齐平 在两侧设置保护 墩 并于一侧管口处设置监测桩 定点式剖面沉降压力计直接采用 便携式工程测试仪读取数据 4 3 观测技术要求 4 3 1 路堤地段从路基填土开始进行沉降观测 路基填筑完成或施 加预压荷载后应有不少于 6 个月的观测期 观测数据不足以评估或 工后沉降评估不能满足设计要求时 应延长观测时间或采取必要的 加速或控制沉降的措施 4 3 2 沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的 施工单位的填 筑施工要与设备的埋设做好协调 做到互不干扰 影响 观测设施 的埋设及沉降观测工作应按要求进行 不能影响路基填筑质量 路 基施工不能影响到观测设备 4 3 3 观测方法 1 沉降板观测方法 采用水准测量方法 按测量精度要求和频次定期观测沉降板测杆顶 面测点高程 沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽 测 量帽下部以刚好套入测杆为宜 测量帽上部以中心为一半球型的测 点 在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程 2 路肩沉降观测桩观测方法 采用水准测量方法 按测量精度要求和频次定期观测路肩观测桩顶 面测点高程 4 3 4 观测精度要求 路基沉降观测水准测量的精度为 1 0mm 读数取位至 0 1mm 4 3 5 观测频次要求 路基沉降观测的频次不低于下表的规定 路基沉降观测频次表 观 测 阶 段观 测 频 次 一般1 次 天 沉降量突变2 3 次 天填筑 两次填筑间隔时间较长1 次 3 天 第 1 个月1 次 周 第 2 3 个月1 2 周 路基施工完毕 3 个月以后1 次 月 第 1 个月1 次 2 周 第 2 3 个月1 次 月无砟轨道铺设后 3 个月以后1 次 3 月 注 现浇梁施工观测要求 制梁前 1 次 周 上部结构施工中 荷载变化前后各 1 次或 1 次 周 附属设施施工中荷载变化前后各 1 次或 1 次 周 4 3 6 资料整理要求 i 1 应采用统一的路基沉降监测记录表格 做好监测数据的记 录与整理 监测资料应齐全 详细 规范 符合设计要求 所有测 试数据必须真实准确 不得造假 记录必须清晰 不得涂改 测试 记录人员必须签名 2 所测数据必须当天及时输入电脑 分析 整理 核对无误 后在计算机内保存 3 按照提交资料要求及时对测试数据进行整理 分析 汇总 及时绘制路基面 填料及路基各项监测的荷载 时间 沉降过程曲线 并按有关规定整理成册 报送有关单位进行沉降分析 评估 4 路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降监测点的沉降量 当路堤中心地基处沉降观测点沉降量大于 10mm 天时 应及时通知 项目部 并要求停止填筑施工 待沉降稳定后再恢复填土 必要时 采用卸载措施 5 5 桥涵工程沉降变形观测方法桥涵工程沉降变形观测方法 5 1 观测点的设置原则 沉降观测标点数量应根据设计要求确定 5 1 1 每个桥墩台均设置承台观测标 墩身观测标 墩台沉降观测 点可在墩顶 墩身或承台上布置 观测点总数不应少于 4 个 5 1 2 承台观测标 设置两个观测标 观测标 1 设置于底层承台左侧小里程角上 观测 标 2 设置于底层承台右侧大里程角上 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 5 1 3 墩身观测标 1 观测点数量每墩不少于 4 处 位于墩身两侧 2 墩身观测标埋设 当墩全高大于 14m 时 指承台顶至墩台垫石 顶 需要埋设两个墩身观测标 当墩全高小于等于 14m 时 埋设一 个墩身观测标 墩身观测标一般设置在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 观测时 墩身观测标可设置在对应墩身埋标位置的顶帽上 桥墩上 观测标的具体设置位置 见图 5 1 1 5 1 4 桥台观测标 原则上应设置在台顶 台帽及背墙顶 测点数量不少于 4 处 分别 设在台帽两侧及背墙两侧 横桥向 桥台观测标的具体设置位置见 图 5 1 2 图 5 1 1 承台与墩身观测标设置 承台观测标 1 桥台观测标 1 桥台观测标 2 桥台观测标 4 桥台观测标 3 50 承台观测标 3 桥台观测标 3 桥台观测标 1桥台观测标 2 桥台观测标 4 顶 帽 顶 帽 顶 帽 承 台 承 台 垫 石 垫 石 垫石垫石垫石 图 5 1 2 桥台观测标埋设位置示意图 5 1 5 梁体观测标 1 现浇梁逐孔设置观测标 当实测弹性上拱度大于设计值的梁 前后未观测的梁应补充观测标 逐孔进行观测 2 预制梁体徐变变形的观测点布置 简支梁的一孔梁设置观测标 6 个 分别位于两侧支点及跨中 连续 梁上的观测标 根据不同跨度 分别在支点 中跨跨中及边跨 1 4 跨中附近设置 3 跨以上连续梁中跨布置点相同 详见附图 a 横向布置示意图 b 纵向布置示意图 图 5 1 3 连续梁梁部测点布置示意图 3 对大跨度桥梁等特殊结构应由设计单位单独制定变形观测方案 施工单位按照设计方案进行观测 5 1 6 涵洞观测标 涵洞变形观测包括涵洞自身及涵顶填土沉降观测两部分组成 每座 涵洞均要进行沉降观测 观测标原则上应设在涵洞两侧的边墙上 在涵洞进出口及涵洞中心分别设置 每座涵洞测点数量为 6 个 涵 洞填土后观测点可从边墙位置移动到帽石上 涵洞进出口的帽石上 各设置两个测点 位于帽石两侧位置 涵顶填土沉降观测参照路基 地段沉降观测点布置方式 采用在涵顶线路中心位置埋设沉降板进 行观测的方式 涵轴断面 箱身截面 涵洞观测标1涵洞观测标2 左1 右5 50 中3 右2 左1 涵洞观测标3涵洞观测标1 图 5 1 4 涵洞观测标埋设位置示意图 5 1 7 桥梁梁部水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水 准路线 沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图 5 1 5 所示 其中测点 1 2 3 4 构成第一个闭合环 测点 3 4 5 6 构成第 二个闭合环 所有观测线路在形成闭合环以前必须置镜两次以上 以保证不会形成相关闭合环 梁体徐变观测标 观测方向 图 5 1 5 桥梁梁部徐变观测水准路线示意图 5 1 8 桥梁墩台大于 14 米的水准路线观测按二等水准测量精度要 求形成闭合水准路线 沉降观测点位布设于墩台两侧 水准路线观 测示意图如图 5 1 8 所示 墩身观测标 观测方向 工作基点 图 5 1 8 桥梁墩台 大于 14 米 沉降观测水准路线示意图 5 2 观测元件与埋设技术要求 5 2 1 承台观测标 沉降观测桩 选择 20mm 钢筋 埋置深度不小于 0 1m 高出埋设 表面 3mm 表面做好防锈处理 完成埋设后测量桩顶标高作为初始 读数 1 2 3 4 5 6 图 5 2 1 承台观测标设置 5 2 2 墩身观测标 采用 14mm 不锈钢螺栓 见下图所示 20 40 10020 12020 2 1010 14 图 5 2 2 墩身观测标设置 5 2 3 桥台观测标 涵洞观测标可参考图 5 2 1 图 5 2 2 设置 5 2 4 预应力混凝土梁梁体观测标桥面铺装完成前可参考图 5 2 1 图 5 2 2 设置 桥面铺装完成后的布置及观测应符合下列要求 5 2 4 1 桥面铺装完成后的梁体徐变观测点的设置位置 设计图纸有明确指定位置的 按设计图纸指定位置布设 设计图纸 没有规定的 梁体徐变观测点的设置 横向在防撞墙内侧 10cm 处 纵向仍在梁中及两端支座处 5 2 4 2 梁体徐变观测点的埋设要求 在桥面铺装施工时 按 客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估指南 附录 A 图 A 0 2 规定进行埋设 已完成桥面铺装 打入 6mm 膨胀螺栓 端头打磨成圆弧形 为保护防水层卷材的完整 不应在预应力梁梁体制作阶段预埋桥面 铺装完成后的梁体徐变观测点 5 3 观测技术要求 5 3 1 从承台施工完成后 就要开始进行沉降首次观测 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 随施工的逐步进行依次进行墩身 桥台 梁体的变 形观测 5 3 2 沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的 施工单位的桥 梁施工要与设备的埋设做好协调 做到互不干扰 影响 观测设施 的埋设及沉降观测工作应按要求进行 不能影响桥梁施工质量 5 3 3 观测精度要求 桥涵基础沉降和梁体徐变沉降变形的观测精度为 1mm 读数取位至 0 1mm 5 3 4 观测频次要求 1 墩台基础沉降观测一般根据下表中要求的时间间隔进行 表 5 3 1 墩台基础沉降观测频次表 观测频次 观测阶段 观测期限观测周期 备注 墩台基础施工完成 设置观测点 进行首次观测 墩台混凝土施工全程 荷载变化前后各 1 次或 1 次 周 承台回填时 临时观测点取 消 架梁前全程1 次 周 预制梁架设全程前后各 1 次预制 梁桥 附属设施施工全程 荷载变化前后各 1 次或 1 次 周 制梁前全程前后各 1 次 上部结构施工 中 全程 荷载变化前后各 1 次或 1 次 周 桥位 施工 桥梁 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 桥梁主体工程完工 无 砟轨道铺设前 6 个月1 次 周 岩石地基的桥 梁 一般不宜 少于 2 个月 无砟轨道铺设期间全程1 次 周 0 3 个月 1 次 月 4 12 个月 1 次 3 个月无砟轨道铺设完成后 24 个 月 13 2 4 个月 1 次 6 个月 工后沉降 长期观测 注 观测墩台沉降时 应同时记录结构荷载状态 环境温度及天气日照情况 2 梁体徐变观测据下表中要求的时间间隔进行 表 5 3 2 梁体徐变观测频次表 梁体测量间隔表梁体测量间隔表 观测阶段观测周期 预应力终张拉张拉前 后各 1 次 张拉完成后第 1 天 张拉完成后第 3 天 预应力张拉完成 无砟轨道铺设前 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 桥梁附属设施安装1 次 周 要求安装前 后必须各有 1 次 无砟轨道铺设期间1 次 周 第 0 3 个月 每 1 个月为一测量周期 无砟轨道铺设完成后 第 4 24 个月 每 3 个月为一测量周期 5 3 5 梁体徐变量计算 对于梁体的徐变变形观测 每孔梁支点之 间的梁体徐变变形应以两支点的连线为基准线进行观测计算 由于 下部结构沉降变形的影响 该基准线的位置会发生变化 梁体观测 点至该基准线的垂直距离利用几何方法计算取得 垂直距离差值就 是梁体徐变变形量 5 3 6 桥梁梁体徐变观测标的布置及编号 5 3 6 1 简支梁梁体计算上拱量时 区支点处和跨中处共 6 个测点 的 高程值进行计算 6 个测点的位置和编号如下图所示 5 3 6 2 上拱量的计算 初次观测时 测点 1 6 的高程值为 E10 E20 E60 并设系数 A 和系 数 B 则测点 3 到测点 1 和测点 5 连线的 高差为 E30 A E10 B E50 则测点 4 到测点 2 和测点 6 连线的 高差为 E40 A E20 B E60 H0 E30 A E10 B E50 E40 A E20 B E60 0 5 设第 n 次观测时测点 1 6 的 高程值为 E1n E2n E6n 则测点 3 到测点 1 和测点 5 连线的 高差为 E3n A E1n B E5n 则测点 4 到测点 2 和测点 6 连线的 高差为 E4n A E2n B E6n Hn E3n A E1n B E5n E4n A E2n B E6n 0 5 则第 n 次观测时的 累计上拱量为 Hn H0 系数 A 和 B 按以下要求区值 对于简支梁 A 0 5 B 0 5 5 3 6 3 涵洞沉降观测据下表中要求的时间间隔进行 涵洞顶填土 沉降的观测应与路基沉降观测同步进行 表 5 3 6 3 涵洞沉降观测频次表 观测频次 观测阶段 观测期限观测周期 备注 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 测试点移至边墙两侧 洞顶填土施工全程 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 涵洞完工 无砟 轨道铺设前 全程1 次 周 无砟轨道铺设期 间 全程1 次 周 0 3 个月1 次 月 4 12 个月1 次 3 个月 无砟轨道铺设完 成后 4 个 月13 24 个月1 次 6 个月 工后沉降 长期观测 6 6 沉降评估沉降评估 无砟轨道铺设前 应对线下工程沉降作系统评估 确认工后沉降 和变形符合设计要求 沉降预测评估方法较多 而每种预测方法均 有其一定的适用范围 需要结合线下工程不同结构物和不同地质条 件下的沉降观测情况 总结沉降变形特点 选择合适的预测方法 采用曲线回归法进行线下工程沉降评估 要求相关系数不得小于 0 92 路基工程沉降评估 6 1 判定标准 1 根据路基填筑完成或堆载预压后不少于 3 个月的实际观测 数据作多种曲线的回归分析 确定沉降变形的趋势 2 桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于 30mm 无砟轨道 路基工后沉降值不应大于 15mm 3 沉降预测的可靠性应经过验证 间隔不少于 3 个月的两次 预测最终沉降的差值不应大于 8mm 4 路基填筑完成或堆载预压后 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 注 沉降和时间以路基填筑完成或堆载预压后为起始点 5 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 6 1 1 评估方法 由咨询单位根据大西客专标准及设计要求确定 6 1 2 工后沉降的计算 设计工后沉降量按 S 工后 S1 S2 计算 其中 S1 为路基铺轨后 运营 100 年发生的沉降 采用曲线回归方法获得 S2 为无砟轨道结 构自重荷载发生的沉降 计算用压缩模量可根据观测资料反算获得 6 1 3 计算沉降和观测沉降的比较 1 由于影响沉降计算的因素较多 沉降计算的精度无法达到 要求 必须通过对沉降观测数据进行系统的综合分析评估 来验证 和调整设计参数与措施 2 通过沉降观测和评估来确定路基的真实压缩模量 Es 以确 定无砟轨道结构自重产生的附加工后沉降 3 如观测到的沉降量超过设计沉降量计算值的 20 时 经 过排除人为错误与设备故障 可尽早检查设计 采取措施确保工后 沉降满足设计要求 6 2 桥涵工程沉降评估 6 2 1 判定标准 1 根据桥涵实际荷载情况及观测数据 应作多个阶段的回归 分析及预测 综合确定沉降变形的趋势 首次回归分析时 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 2 墩台基础的沉降量应按恒载计算 其工后沉降量不应超过 下列允许值 墩台均匀沉降量 对于无砟桥面桥梁 20mm 3 静定结构相邻墩台沉降量之差要求 对于无砟桥面桥梁 5mm 超静定结构相邻墩台沉降量之差除应满足上述规定外 尚应 根据沉降差对结构产生的附加应力的影响确定 4 框构 旅客地道及涵洞在铺设有砟轨道时其工后沉降量不 应大于 50mm 铺设无砟轨道时 工后沉降量不应大于 15mm 5 处于岩石地基等良好地质的桥粱 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 可判定沉降满足无砟轨道铺 设条件 6 设计预测的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 7 利用两次回归结果预测的最终沉降的差值不应大于 8mm 两次预测的时间间隔一般不少于 3 个月 对于岩石地基等良好地质 的桥涵不应少于 1 个月 8 桥梁主体结构完工至无砟轨道铺设前 沉降预测的时间应 满足以下条件 S t S t 75 式中 S t 预测时的的沉降观测值 S t 预测的最终沉降值 6 2 2 预应力混凝土桥梁上部结构的变形应符合以下规定 1 终张拉完成时 梁体跨中弹性变形不宜大于设计值的 1 05 倍 2 扣除各项弹性变形 终张拉 60 天后 L 50m 梁体跨中徐 变上拱度实测值不应大于 7mm L 50m 梁体跨中徐变变形实测值不 应大于 L 7000 或 14mm 3 不能满足上述要求时 应根据梁体变形的实测结果 确定 梁体的实际弹性变形及徐变系数 并按下式估算无砟轨道的最早铺 设时间 t 允许弹性 t 式中 根据实测结果确定的混凝土徐变系数终极值 t 根据实测结果确定的铺设无砟轨道时混凝土徐变 系数 弹性 实测梁体终张拉后的弹性变形 允许 L 50m 为 10mm L 50m 为 L 5000 或 20mm 6 3 过渡段工程沉降评估 6 3 1 过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和 各种结构物之间的关系综合进行 6 3 2 对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地 基处理方法之间形成的各种过渡段 应重点分析评估其差异沉降 6 3 3 判定标准 过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大于 5mm 预测沉降 引起沿线路方向的折角不应大于 1 1000 6 3 4 评估方法 过渡段工程的沉降预测评估方法参照路基评估方法 7 7 监测数据的处理监测数据的处理 7 1 监测数据的传输 1 对于为今后客运专线的设计及施工取得可靠数据 我们将 有选择的采用动态智能化监测设备 进行收集和整理原始的监