大桥、特大桥监测方案

公路桥梁监测实施方案 目录1桥梁监测的目的 12桥梁监测的依据 23技术方案 23.1监测内容 23.2监测等级 33.3监测频率 33.4监测基准网的建立 33.4.1水平位移监测基准网的布设及观测 33.4.2垂直位移监测基准网的布设及观测 53.5永久性观测点布设 63.6变形观测点的观测： 73.6.1垂直位移观测 73.6.2水平位移观测 83.6.2桥墩倾斜度的观测 104组织机构 105监测仪器及设备 116监测质量保证措施 116.1质量方针 116.2质量目标和承诺 126.3一般规定 126.4现场作业要求 126.5内业工作技术要求 137安全保证措施 147.1交通安全 147.2作业安全 148提交资料成果 169监测桥梁统计 1710以往工作照片： 1711附件 18第4页共30页公路桥梁监测方案1桥梁监测的目的根据中华人民共和国交通部颁布的《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）第三章第3.3.3条第2点规定“新建桥梁交付使用前，公路管理机构应事先要求桥梁建设单位在竣工时设置便于检测的永久性观测点。大桥、特大桥必须设置永久性观测点。”以及第1点“设立永久性观测点，定期进行控制检测。”对于桥梁结构而言，随着桥龄的增长、气候和环境等自然因素的作用以及日益增加的交通量及重车过桥数量的不断增加，导致桥梁结构或构件发生不同程度的自然累积损伤和意外损伤，从而使得桥梁结构的安全性和耐久性发生退化，影响行车的安全、缩短桥梁的使用寿命。桥梁永久性观测点测设的目的和作用在于：（1）通过对桥梁结构长时间的定期观测，掌握桥梁在混凝土收缩和徐变、营运荷载、温度变化、风雨、水流、地震及其它偶然荷载长期作用下，结构性能和工作状态的变化，以便及时发现桥梁病害；（2）了解和掌握桥梁结构实际工作状况，监视其变化规律和发展趋势，确保桥梁安全运营，为正确分析、评价、预测及治理工程等提供可靠资料和科学依据；（3）建立、健全公路桥涵的检查评定制度。对公路桥涵构造物进行周期性检查，系统掌握其技术状况，及时发现缺损和相关环境的变化。按桥梁检测结果，对桥梁技术状况进行分类评定，为桥梁建立健康档案，指导桥梁养护及维修，保证结构安全。综述桥梁监测的目的就是及时发现桥梁结构变形损伤情况，保障结构的安全性、完整性、适用性和耐久性。为桥梁的维护保养、安全性评估提供完整的技术资料。因此，对桥梁进行运营监测是十分必要的。2桥梁监测的依据《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）《工程测量规范》（GB50026-2007）《卫星定位城市测量规范》（CJJT73-2010）《国家一、三等水准测量规范》（GB/T12897-2006）《建筑变形测量规范》(JGJ8-2016)《大桥设计文件》3技术方案3.1监测内容桥梁变形监测的内容，应根据桥梁结构类型及运营期按表3.1选择。表3.1桥梁变形监测项目类型运营期主要监测内容梁式桥桥墩垂直位移及垂直度、桥面水平及垂直位移拱桥桥墩垂直位移、桥面水平及垂直位移悬索桥索塔倾斜、垂直位移斜拉桥桥面水平、垂直位移根据《工程测量规范》桥梁变形监测要求及结合工程特点，本项目需监测的内容规定如下：1）桥梁平面控制网的建立及初始值的测量；2）桥梁高程控制点的建立及初始值的测量；3）桥梁的桥面垂直位移及水平位移；4）桥梁墩、桥台垂直位移；5）桥梁桥墩斜度观测；6）各类永久性观测点的布设。3.2监测等级按《工程测量规范》GB50026-2007第10.1.3条和10.8.2条之规定，以三等变形监测等级进行监测。表3.2建筑变形测量的等级、精度指标及其适用范围等级垂直位移监测水平位移监测适用范围变形观测点的高程中误差（mm）相邻变形观测点的高差中误差（mm）变形观测点的点位中误差（mm）三等1.00.56.0一般性的高层建筑、多层建筑、工业建筑、高耸建筑物、直立岩体、高边坡、深基坑、一般地下工程、危害性一般的滑坡监测、大型桥梁等。注：1.变形观测点的高程中误差和点位中误差，是指相对于邻近基准点的中误差。2.特定方向的位移中误差，可取表中相应等级点位中误差的1/2作为限值。3.垂直位移监测，可根据需要按变形观测点的高程中误差或相邻变形观测点的高差中误差，确定监测精度等级。3.3监测频率桥梁运营期间的变形监测，每年应观测1次。当洪水、地震、强台风等自然灾害发生时，应适当增加观测次数。3.4监测基准网的建立3.4.1水平位移监测基准网的布设及观测1、基本要求（1）水平位移监测基准网，每座桥不少于3个基准点，分别位于桥梁两岸且相互通视，采用GNSS网形式按三等精度要求观测。（2）水平位移监测基准网可采用独立坐标系统，并进行一次布网。当桥梁施工期间所采用的国家坐标系统导线点保存完好且便于联测时，应采用国家坐标系统。（3）水平位移监测基准网，基准点应选在变形影响区域之外稳固可靠的位置。对于特大桥在基准点的基础上增加工作基准点，工作基准点的个数视其地形而定，工作基准点应选在比较稳定且方便使用的位置。观测精度也应不低于三等。2、水平位移监测基准点标石、标志（1）基准点标石采用普通混凝土标石。（2）基准点标志应与水准点标志共用，应符合《工程测量规范》附录D.2进行选择。标志类型选用不锈钢材质制成，详见附件5。3、水平位移监测基准点、工作基点的编号按照“桥梁名称”+“自然数”编写，例如：R00101。点号以号牌形式置于混凝土标石面。4、水平位移监测基准网的主要技术要求，应符合表3.4.1-1、3.4.1-2的规定。表3.4.1-1水平位移监测基准网的主要技术要求等级相邻基准点的点位中误差（mm）平均边长L(m)测边相对中误差三等6.0≤450≤1/100000≤350≤1/80000表3.4.1-2GNSS控制网的主要技术要求等级平均距离（Km）(mm)(1×10-6)最弱边相对中误差三等5≤5≤21/800005、水平位移监测基准网的观测，采用GNSS法。其技术要求应符合3.4.1-3、3.4.1-4的规定。表3.4.1-3GNSS接收机的选用等级接收机类型标称精度观测量同步观测接收机数三等双频≤（5mm＋2×10－6d）载波相位≥4表3.4.1-4GNSS测量各级的作业的基本技术要求等级观测方法卫星高度角（º）有效观测同类卫星数平均重复设站数时段长度（min）数据采样间隔（s）三等静态≥15≥4≥2≥6010～603.4.2垂直位移监测基准网的布设及观测1、基本要求（1）垂直位移监测基准网，应布设成环形网并采用水准测量方法观测。（2）垂直位移监测基准网，每座桥不少于2个基准点，分别位于桥梁两岸。基准网可采用假定高程系统，但当桥梁施工期间所采用的国家高程系统水准点保存完好且便于联测时，应采用国家高程系统。（3）基准点标石应埋设在变形区以外稳定的原状土层内，或将标志镶嵌在裸露基岩上。标石规格，可根据现场条件和工程需要，按《工程测量规范》附录D进行选择。详见附件5。2、垂直位移监测基准网的主要技术要求，应符合表3.4.2-1规定。表3.4.2-1垂直位移监测基准网的主要技术要求等级相邻基准点高差中误差（mm）每站高差中误差（mm）往返较差或环线闭合差（mm）检测已测高差较差（mm）三等1.00.300.0.注：表中n为测站数。3、水准观测的主要技术要求，应符合表3.4.2-2规定。表3.4.2-2数字水准仪观测的要求等级视线长度（m）前后视距差（m）前后视距差累积（m）视线高度（m）重复测量次数（次）三等≥3且≤75≤2.0≤6.0≥0.45≥24、观测限差应符合表3.4.2-3的规定。表3.4.2-3数字水准仪观测限差（mm）沉降观测等级两次读数所测高差之差限差往返较差及附合或环线闭合差限差单程双测站所测高差较差限差检测已测测段高差之差限差三等3.03.0n2.0n4.5n5、观测使用的水准仪精度应不低于DS1级，水准标尺应采用因瓦尺。DS1级水准仪视准轴与水准管轴的夹角不得大于20″。6、起始点高程，宜采用测区原有高程系统。较小规模的监测工程，可采用假定高程系统；较大规模的监测工程的，宜与国家水准点联测。3.5永久性观测点布设1、桥梁永久性观测点应按照观测项目和桥型结构特点进行布设，具体要求见表3.5：表3.5桥梁永久性观测点和检测项目检测项目观测点1墩、台身、索塔、锚碇的高程墩、台身底部（距离地面或常水位0.5～2m）,桥台侧墙尾部顶面和锚碇的上下游各1～2点2墩、台身、索塔倾斜度墩、台身底部（距离地面或常水位0.5～2m）的上下游各1～2点3桥面高程沿行车道两边（靠路缘石处），按每孔跨中、L/4、支点等五个位置（10个点）。测点应固定于桥面板上。4拱桥桥台、悬索桥锚碇水平位移拱桥、锚碇的上下游两侧各1点5悬索桥索卡滑移索卡处设1点2、观测点应选设在变形体上能反映变形特征的位置，可从工作基点或邻近的基准点和其他工作点对其进行观测。3、观测点应做好相应的固定及保护措施，以保证每次观测时变形监测点的位置不发生改变。4、桥面高程、平面观测点采用不锈钢球冠型端头钢钉做成，桥面沥青路面用开孔器开孔，植入高10cm，直径114mm的保护罩，中心钻孔直径12mm，深度120mm的钻孔，安装水平位移与沉降监测测量标志，整体密封防止雨水渗漏桥梁，腐蚀箱顶防水层，破坏桥面。若是沥青混凝土桥面铺装，钢钉必须打穿沥青层并锚固于其下的水泥混凝土结构层。观测点设于防撞墙（或护栏）内侧20cm处。5、墩、台身高程观测点，要求在墩、台身底部（距地面或常水位0.5～2m范围内）以植入L型不锈钢标志的方式设置，并用亚克力板制成点号牌。钢钉外伸头应做成球冠型，以便于树立水准尺或棱镜头。6、墩身倾斜度观测点，要求在墩身底部（距地面或常水位0.5～2m范围内）用红油漆标记水平位置，桥墩顶部以T字梁与桥墩结合处为标记，以便进行倾斜度测量。7、当桥下地形起伏大、长满树木，或墩台位于水中，不便于观测点的安装及后续测量时，可将墩台高程观测点、倾斜度观测点布设于墩台顶部附近，观测点亦可采用粘贴反射片的方法设置。8、安装钢钉式永久性观测点时，采用冲击钻在结构物预定位置钻取一个直径比钢钉球冠稍大的钻孔，将钢钉镶嵌在孔洞内，并用环氧树脂胶和水泥填充钢钉与孔洞间的空隙，使钢钉与结构物牢固的结合在一起。9、安装反射片式永久性观测点时，须用环氧胶水粘贴反射片于结构物预定位置，并做好反射片位置的标记，以便后期更换反射片时精确定位。3.6变形观测点的观测：3.6.1垂直位移观测利用精密水准仪，采用水准测量的方法进行观测，技术要求应符合水准测量的规定。为了保证观测精度，在进行观测作业时应符合下列要求：1、在观测前需对水准仪i角进行检查，满足要求后方能使用。作业中当发现观测成果出现异常情况并认为与仪器有关时，应及时进行检验与校正。2、应在标尺分划线呈像清晰和稳定的条件下进行观测。晴天观测时，应用测伞为仪器遮蔽阳光。3、每次沉降观测，由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整置。在同一测站上观测时，不得两次调焦。转动仪器测微鼓时，其最后旋转方向，均应为旋进。4、对各周期观测过程中发现的点位变动迹像、地貌异常、附近建筑物基础和墙体裂缝等情况，应做好记录，并画出草图。5、每次观测时，应在基本相同的环境和条件下工作，固定观测人员，使用同一仪器和设备，采用相同的图形（观测线路）和观测方法。3.6.2水平位移观测水平位移观测根据现场条件，可采用全站仪极坐标法、前方交会法和自由设站法进行水平位移观测。1、当采用全站仪极坐标法进行位移观测时，应符合下列规定：（1）测站点与监测点之间的距离宜符合表3.6.2-1的规定。表3.6.2-1全站仪观测距离长度要求（m）全站仪测角标称精度位移观测等级一等二等三等四等0.5″1mm＋1ppm≤300≤500≤800≤12001″1mm＋2ppm-≤300≤500≤8002″2mm＋2ppm--≤300≤500（2）边长和角度观测测回数应符合表3.6.2-2的规定。表3.6.2-2全站仪观测测回数全站仪测角标称精度位移观测等级一等二等三等四等0.5″1mm＋1ppm21111″1mm＋2ppm-2112″2mm＋2ppm--212、当采用全站仪前方交会法进行位移观测时，应符合下列规定：（1）应选择合适的测站位置，使个监测点与其之间形成的交会角在60°～120°之间。测站点与监测点之间的距离宜符合3.6.2-1的规定。（2）水平角、距离观测测回数应符合3.6.2-2的规定。（3）当采用边角交会时，应在2个测站上测定各监测点的水平角和水平距离。（4）当仅采用测角或测边交会时，应至少在3个测站点上测定各监测点的水平角和水平距离。3、当采用全站仪自由设站法进行位移观测时，应符合下列规定：（1）设站点应与3个基准点或工作基点通视，且该部分基准点或工作基点的平面分布范围应大于90°，设站点与监测点之间的距离宜符合3.6.2-1的规定。（2）所观测的监测点中，至少有2个点应在其他测站同期观测。（3）宜边角同测。水平角和水平距离观测测回数宜符合表3.6.2-2的规定3.6.2桥墩倾斜度的观测采用全站仪免棱镜功能，测量桥墩顶部与T字梁交角处及相应底部处坐标，通过坐标比对，计算桥墩倾斜度与倾斜方向。4组织机构针对本次高速公路桥梁监测项目，公司高度重视，成立以总工为项目技术总负责的机构，拟投入两个组同步进行，其中第一组埋石、标志布设组，第二组测量组（包括平面和高程），共计6人。项目技术总负责由具有多年外业测绘经验的测绘专业技术人员担任，先后参与过崇信发电厂一期工程建筑物沉降观测项目、华能华家岭一、二期风电场基础沉降观测项目、靖边县龙洲风电场三四期水平度及垂直度观测项目技术负责，人员组织结构见下图：

5监测仪器及设备根据监测项目内容及精度选配以下仪器及设备：表5仪器设备配置表序号仪器设备数量仪器编号精度检测项目产地1全站仪(FX101)2台CE0741CE07521〞1+2ppm角度、距离测量日本索佳2电子水准仪（SDL30M）2台0121580138710.4mm/Km水准测量日本索佳3GPS卫星定位仪（上海华测DX90/T4）1+3台0626550645660642460645072+2ppm水平位移监测网的建立上海华测4对讲机4台5相机（Nikon-P80）1台拍摄相片6车辆2台面包车1辆轿车1辆用于测量工作7笔记本电脑3台联想数据解算及处理6监测质量保证措施6.1质量方针精心测绘、准确高效、规范服务、诚信务实、顾客满意、持续改进6.2质量目标和承诺项目成果一次性交验合格率100%。检测设备周期检定/鉴定合格率100%。顾客意见处理率100%，确保顾客满意。6.3一般规定1、现场监测所使用的仪器必须满足本工程监测的精度要求；监测仪器必须经过国家计量部门验证，符合计量要求，并处在有效检定期限内。2、监测人员在实施监测前必须掌握本工程监测的技术要求和技术规范，熟练监测各项工作（包括观测、记录、立尺及找点等），禁止未取得相应资格的人员进行观测、记录等。3、监测应坚持“二固定”和“一一致”原则，即：观测人员固定、监测仪器固定和观测路线与前一次基本一致。4、监测组组长应严格执行所依据的有关规范、规程的技术条款，履行个人职责，加强管理，负责本工程的全面监测工作。如发现有不符合操作规范的行为时，各级技术负责人则立即要求停止或返工。5、监测组组长在监测过程中负责与甲方及有关人员联系，要坚持原则，注意文明礼貌。6、保持仪器的清洁，确保仪器安全，定期对仪器进行检定和校正，保证仪器的正常使用。6.4现场作业要求1、质量策划及实施为了保证线路所涉及建（构）筑物的监测均得到有效监控，观测前必须对每个工作目标，严格按照工程要求及《规范》要求进行质量策划。在各监测组实施具体的测点设置及监测时必须严格按质量策划标准进行质量控制。2、质量记录及质量检查在每次野外作业时必须如实记录现场情况详细记录工作日志，如：测点的完好情况、是否存在影响测量质量的不利因素等。野外作业及室内数据解算工作阶段必须按ISO质量保证体系有关的规定进行各工序的检查、校对及审核，严格执行本单位的三级检查制，确保不出现疏漏等不合格。3、不合格确认及返工在每次野外作业及室内分析工作阶段如发现不合格，如：闭合差超限，前后视距差超限等，经检查、校对确认后必须在24小时内进行返工，并作出记录。4、基准点、监测点的安装质量保证及其维护本项工作是保证整个监测工作质量的重要环节，必须给予极大重视。基点、监测点的形制设计要保证牢固、开启方便并便于保护。埋设方法要精心设计与施工，并且确保便于寻找，而且不易被破坏。在整个监测期间设专人进行定期巡视，以确保基点和监测点不被破坏或掩盖，导致数据的不连续。6.5内业工作技术要求1、原始记录数据不得涂改、擦抹、重描，当计算数据修正错误时，应把错误处划“/”，在旁边写上正确数据，原始计算数据采用右对齐格式。2、记录单初查和校对工作必须由不同人员分别进行。3、记录单表头必须填写正确、完整，观测手簿中初查人、计算人、校对人栏必须有手签字方可有效。4、观测工作结束后，及时进行相关的内业计算分析。5、严格技术质量标准，严禁弄虚作假。7安全保证措施由于工程项目涉高速公路、涉水、高空作业等危险事项，特就人员和设备安全方面制定以下规定：7.1交通安全人员及设备上高速公路测量前，由项目专职人员负责编写本项目交通组织方案后报路政、交警相关部门批准后办理许可证，在路政、交警等相关管理单位许可后方可进行外业作业。在保障大桥监测作业安全的前提下，为保持道路行驶畅通，应进行交通控制。测量期间，采取短时占用半幅桥面的方法，按有关规定摆设“前方施工减速慢行”、“限速通行”“指左箭头”等交通疏导指示牌，按有关规定进行交通反光锥的摆设工作，根据主线桥按下图示意组织车辆交通。7.2作业安全1、做好安全作业的宣传、教育，增强作业人员的安全意识。2、作业人员工作前穿好反光衣，注意来往车辆，保障自身安全，做好防暑工作。3、仪器操作人要时刻关注仪器位置，应注意保护仪器不受到碰撞、损坏，但前提要保证人的安全。4、作业中要注意结构安全，采用无损监测手段，不得对原结构造成任何损伤。5、建立安全工作岗位责任制度，各作业组组长对其小组的作业安全负责，并负责制定有效的安全措施。认真贯彻“预防为主”和“安全第一”的原则。6、监测人员在现场工作期间，禁止横穿高速公路，服从交警路政指挥。7、深刻理解业主的意图，认真研究业主单位提供的各种资料，根据工程的设计要求，合理设计监测系统和监测方案，保证监测工作的合理性和针对性。在监测阶段，我单位均保证提供及时、完善的技术支持服务。高速公路测量交通疏导示意图8提交资料成果首次测量完成后，应对外业观测数据进行整理、计算，编制成果报告，并在外业观测后二个月内提交正本2套、副本2套、电子文档一套成果报告。成果报告应包含以下内容（见附件10）：（1）技术方案；（2）水平位移监测基准网、垂直位移监测基准网、永久性观测点布置及编号示意图、示意照片；（3）水平位移监测基准网成果数据表；（4）垂直位移监测基准网成果数据表；（5）永久性观测点首次观测成果数据表；（6）技术总结。9监测桥梁统计表9监测桥梁统计表线路名桥名里程西合线马莲河大桥K29+100G211