橋梁沉降觀測方案

1、橋梁沉降觀測方案1、編制依據 鐵建設2006158號客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南；鐵建設2006189號客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定；客運專線無碴軌道鐵路施工技術指南TZ216-2007；鐵建設2007183號鐵路客運專線竣工驗收暫行辦法；云桂公司工程管理文件匯編；設計圖紙及文件。2、工程概況我單位主要負責云桂鐵路云南段站前工程五標段內DK573+807DK598+340段的隧道、橋梁和無碴軌道等工程的施工，區(qū)段全長24.533km。主要工程有六郎隧道、對門山隧道、牛場坪雙線大橋、者丘南盤江特大橋。牛場坪雙線大橋全長154.58m,結構為（36+64+40）m現澆連續(xù)梁結構

2、。者丘南盤江特大橋全長704m，為22跨移動模架現澆梁結構。3、沉降觀測的意義本標段線下、軌道工程設計行車速度目標值均為200km/h，預留250km/h的客專條件，采用雙線無碴軌道，正線軌道按一次鋪設跨區(qū)間無縫線路設計。無碴軌道對橋梁等線下工程的工后沉降要求非常嚴格，工程在設計中雖然對每個橋墩進行了沉降量的計算，但是沉降變形是一個很復雜的過程，單靠理論計算很難滿足無碴軌道對工后沉降的要求。施工期間必須按設計要求進行沉降觀測，通過對沉降觀測數據的分析處理和評估，驗證或調整沉降設計參數，必要時進行地質復查并采取沉降控制措施使結構物達到規(guī)定的變形控制要求。通過對設計沉降的驗證和修改，分析、預測出最

3、終沉降量和工后沉降量，合理確定無碴軌道的鋪設時間，確保云桂鐵路的設計目標順利實現。4、沉降觀測的范圍和內容沉降觀測范圍是牛場坪雙線大橋、者丘南盤江特大橋的所有墩臺。沉降觀測的主要內容是按照規(guī)定的觀測頻率測量沉降點在不同時間的高程值，當一個觀測周期完成后，對每個沉降點的觀測值進行統(tǒng)計分析，并對沉降做出預測。沉降觀測基準網以二等幾何水準進行測量，并與勘測二等水準網聯(lián)測，以便統(tǒng)一高程基準。進行沉降觀測時，以工作基點的高程作為起算數據，利用精密水準儀固定測站和尺號，進行單程重復測量、計算沉降觀測點每期觀測的高程。5、組織機構和責任分工 5.1沉降觀測組織機構沉降觀測工作實行兩級管理。項目部成立沉降觀測

4、領導小組，各分部成立沉降觀測測量班。項目部沉降觀測領導小組組長由項目部總工程師擔任，小組成員包括項目精測隊所有成員及各分部總工；各分部沉降觀測測量班由各分部總工及測量負責人負責，分部橋梁專業(yè)工程師負責沉降觀測的協(xié)助工作，各分部沉降觀測測量班按照不少于4名專業(yè)測量人員配置。沉降觀測組織機構如圖一：5.2職責分工項目部沉降觀測領導小組組長：總體負責本區(qū)段的沉降變形監(jiān)測的領導和實施工作。 項目部測量隊：負責本區(qū)段沉降觀測實施方案的編制和技術交底工作，組織、協(xié)調相關各分部沉降觀測工作，收集、匯總各分部測量班的觀測成果，并對有關數據的真實性進行檢查；負責檢查、指導各分部測量班按照沉降觀測方案建立沉降觀測

5、網，并指導實施沉降觀測；負責組織、聯(lián)系有關單位對沉降觀測進行評估。圖一分部總工：負責組織和落實本分部沉降觀測人員、儀器的配備和實施，并對本分部沉降觀測成果的真實性負責。分部測量負責人：負責本分部沉降觀測的實施工作，對分部沉降觀測人員進行指導，并對沉降觀測成果的真實性負責；負責組織完成本標段監(jiān)測網的布設，對本分部的監(jiān)測網進行保護，對觀測儀器進行維護、保養(yǎng)；負責本分部沉降觀測對外的有關聯(lián)系工作。分部橋梁專業(yè)工程師：協(xié)助測量班完成本分部沉降觀測工作，及時向分部測量負責人提供有關沉降觀測信息，包括現場各工序的施工情況、結構物有關強度信息，以便測量人員及時埋標和實施沉降觀測。分部橋梁專業(yè)工程師：協(xié)助測量

6、班完成本分部沉降觀測工作，及時向分部測量負責人提供有關沉降觀測信息，包括現場各工序的施工情況、結構物有關強度信息，以便測量人員及時埋標和實施沉降觀測。分部測量班：按照有關規(guī)范、方案要求對本分部沉降觀測點實施觀測，對沉降觀測數據的質量負直接責任。6、沉降變形的等級和技術要求根據云桂鐵路工程管理辦法的規(guī)定，云桂鐵路線下工程沉降變形監(jiān)測網的等級按三等進行。6.1變形測量等級及精度要求變形測量等級及精度要求見表1。表1：變形測量等級及精度要求變形測量等級垂直位移測量水平位移觀測變形觀測點的高程中誤差（mm）相鄰變形觀測點的高差中誤差（mm）變形觀測點的點位中誤差（mm）三等1.00.56.0說明：本段

7、不要求進行水平位移觀測。6.2沉降觀測網的主要技術要求沉降觀測網的主要技術要求見表2。表2：沉降觀測網的主要技術要求等級相鄰基準點高差中誤差（mm）每站高差中誤差（mm）往返較差、附合或環(huán)線閉合差（mm）監(jiān)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，宜按暫規(guī)二等水準測量的技術要求施測7、沉降觀測網設計 7.1沉降觀測網的建立沉降觀測網由基準網和工作網組成?；鶞示W由水準基點和工作基點組成；工作網由工作基點和沉降觀測點組成。高程系統(tǒng)采用與施工一致的高程系統(tǒng)，即1985國家高程基準。7.2基準網的建立每段基準網一般由三個基準點和數目不等的工作基點

8、組成。兩相臨基準網頭尾相連，且頭尾一般都有設計院提交的高程控制點。在進行基準網測量時，可同時引入設計高程，并同時對設計院的二等水準網進行復測。7.2.1基準點的建立基準網內的基準點以設計院提交的CPI、CPII控制樁點作為基準點。埋設標準按照客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定中CPII樁標準執(zhí)行。各基準點間距均為1000m左右，滿足規(guī)范要求。7.2.2工作基點的建立工作基點沿線路前進方向按200m左右間距布設在施工便道右側水溝邊上，為了保證工作基點的相對穩(wěn)定，工作基點在2個墩的中間埋設，編號為工作基點+小里程墩編號。埋設標準按圖二執(zhí)行：圖二工作基點埋設位置、方向按圖三執(zhí)行。圖三圖三7.2.3

9、基準網的觀測沉降觀測網的建立方式是在全線二等精密高程控制測量布設的深埋水準點及一般水準點的基礎上，按照國家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點至滿足沉降觀測需要。基準網一般頭尾都有設計院提交的二等水準點，基準網的觀測按照國家二等水準施測，采用單線路往返觀測，形成附合或閉合水準網。圖四示意圖如圖四。觀測自基準網頭的已知高程基準點開始，依次測量工作基點及中間的基準點，最后閉合至基準網的尾部已知高程基準點，頭或尾沒有已知水準點的基準網，按照閉合水準線路閉合至已知高程基準點。外業(yè)觀測工作完成后，首先對基準點的穩(wěn)定性進行判定，然后分別以每個基準網為單位，利用穩(wěn)定的基準點對基準網進行嚴密平

10、差，計算各點的高程值。觀測中嚴格遵守表3、4、5所示標準：表3：二等級水準測量精度要求（mm）水準測量等 級每千米水準測量偶然中誤差M每千米水準測量全中誤差MW限 差檢測已測段高差之差往返測不符值附合路線或環(huán)線閉合差左右路線高差不符值二等水準1.02.0644表4：二等級水準觀測主要技術要求 等級水準尺類型水準儀等級視距（m）前后視距差（m）測段的前后視距累積差（m）視線高度（m）二等因瓦DS1501.03.0下絲讀數0.3DS0560表5：水準測量計算取位等級往（返）測距離總和（km）往（返）測距離中數（km）各測站高差（mm）往（返）測高差總和（mm）往（返）測高差中數（mm）高程（mm）

11、二等0.010.10.010.010.10.17.3變形監(jiān)測工作的實施隨著承臺、墩柱的施工，變形監(jiān)測工作陸續(xù)展開。實施變形監(jiān)測工作時，以工作基點為基準，對觀測點周期地進行單程測量。8、沉降觀測點的布置 沉降觀測點主要分為兩種形式：一種是承臺觀測標，一種是墩身觀測標。承臺觀測標主要作用是作為首次觀測的觀測點，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。8.1承臺觀測標的布置每個承臺設置兩個觀測標，編號分別為XXXX號墩承臺標-1、XXXX號墩承臺標-2（XXXX為橋墩編號），其中XXXX號墩承臺標-1設置于底層承臺左側小里程角上；XXXX號墩承臺標-2設置于底層承臺右側

12、大里程角上。承臺觀測標的埋設標準按圖五執(zhí)行，文字正對線路前進方向：圖五8.2墩身觀測標的布置墩身觀測標一般設置在墩底高出地面或水位1.0m左右，每個橋墩埋設2個觀測標，編號為XXXX號墩墩身標-3、XXXX號墩墩身標-4（XXXX表示橋墩編號，-3、-4接承臺觀測標編號），其中XXXX號墩墩身標-3觀測標設置在面向工作基點的墩身前或后面的左側，XXXX號墩墩身標-4觀測標設置在墩身的右側面。觀測標采用14mm不銹鋼螺栓，埋設標準如圖六：9、沉降觀測的實施按照規(guī)定的頻率，根據工作網與監(jiān)測點對應關系中規(guī)定的工作基點，測量對應的橋墩上的沉降觀測標。首次觀測時每個往返測均進行兩次讀數。為了提高觀測精度

13、，觀測時采用固定的儀器，前后視水準尺號固定。每次觀測均按照固定的觀測線路和觀測方法，觀測線路除拐彎處外，每一測站上儀器與前后視的三個位置一般應接近一條直線。測量前對水準儀進行常規(guī)的i角檢校，圓氣泡檢查等。為防止水準尺晃動，水準尺必須借助配備的撐竿以穩(wěn)定。測量前水準尺的圓水氣泡必須居中。昆明方向南寧方向圖六觀測標的構造按圖七執(zhí)行圖七遇到風太大不能穩(wěn)定水準尺時，應停止觀測作業(yè)。儀器腳架架設必須穩(wěn)固,防止下沉。數字水準儀對震動較敏感，測量時避開震動源。測量讀數前，必須精確調焦。在觀測期內，基礎沉降實測值超過設計值20及以上時，及時查明原因，必要時請設計院進行地質復查，并根據實測結果調整計算參數，對設

14、計預測沉降進行修正或采取相應的沉降控制措施。變形點每次按周期進行測量時，均以工作基點為基準。變形點首次測量應仔細設計觀測路線，首次測量采用往返測量方式。在墩身觀測標啟用前，對承臺觀測標進行沉降觀測。墩身觀測標啟用后的第一次沉降觀測時應分別觀測承臺和橋墩觀測點，以便完成沉降值的連接和轉換。每階段的沉降觀測，開始一般每周觀測一次，以后視兩次觀測沉降量的變化情況，適當調整沉降觀測的頻度，但兩次的觀測沉降量不宜大于1mm。當沉降量大于設計或規(guī)范允許值時，應立即停止施工查找、分析原因。9.1沉降觀測的精度及控制標準9.1.1沉降觀測的精度要求沉降觀測基準網的精度為1mm，讀數取位至0.01mm。觀測中嚴

15、格執(zhí)行國家一、二等水準測量規(guī)范（GB 12897-2006）有關規(guī)定，并應滿足下表8的指標要求。表8：沉降觀測基準網精度要求等 級變形觀測點的高程中誤差（mm）相鄰變形觀測點的高差中誤差（mm）相鄰基準點高差中誤差（mm）每站高差中誤差（mm）往返較差、附合或環(huán)線閉合差（mm）監(jiān)測已測高差較差（mm）三 等1.00.51.00.30.60.8無砟軌道橋涵沉降控制標準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：對于無砟橋面橋梁20mm。靜定結構相鄰墩臺沉降量之差：對于無砟橋面橋梁5mm。9.2對沉降觀測值的修正由于工作基點距離施工

16、影響范圍近，不能保證工作基點的穩(wěn)定，因此，每隔3-6個月（或施工工況發(fā)生較大變化后），需對變形監(jiān)測網進行復測，并通過假設檢驗確定水準基點和工作基點的穩(wěn)定性。并利用穩(wěn)定的水準基點，對基準網進行平差，確保變形監(jiān)測期內高程基準的統(tǒng)一。如果在兩次復測期間，發(fā)現工作基點有明顯變形，應對工作基點和變形監(jiān)測點的各期實測高程按時間內插法進行修正。具體做法如下：對發(fā)生明顯變形的工作基點，設前后兩期復測的時刻為T1和T2，實測工作基點的高程為H1和H2，對某一變形監(jiān)測點i進行監(jiān)測的時刻為T，實測高差為hiT，則該變形監(jiān)測點的實測高程HiT應按如下內差公式求得：9.3沉降觀測的人員組成及測量資質我分部沉降觀測人員按

17、照不少于四名專業(yè)測量人員配置，沉降觀測人員由項目部統(tǒng)一組織培訓，所有沉降觀測人員必須經培訓合格后方可進行沉降觀測工作。全體測量人員必須遵守有關規(guī)章、規(guī)范，認真、如實地做好沉降觀測工作并確保沉降觀測數據的真實性，項目部精測隊對分部的沉降觀測工作進行檢查、指導。沉降觀測主要負責人見表10。表10：沉降觀測責任分工表姓名職務負責內容聯(lián)系方式備注范登云項目部總工總體負責項目部郭奇峰項目部副總工總體負責方案編制、實施項目部田增輝精測隊隊長總體負責方案編制、實施項目部蘇彥喜二分部總工總體負責二分部二分部田克強二分部副總工檢查指導分部方案實施二分部夏斯偉二分部工程部長負責分部方案編制、實施二分部李滿義二分部

18、測量隊長負責分部方案編制、實施二分部馮興華二分部測量隊負責牛場坪雙線大橋二分部涂成明二分部測量隊負責牛場坪雙線大橋二分部季晶晶二分部測量隊負責者丘南盤江特大橋二分部樊正國二分部測量隊負責者丘南盤江特大橋二分部陳高遠二分部測量隊負責者丘南盤江特大橋二分部9.4沉降觀測的儀器設備全區(qū)段沉降觀測統(tǒng)一使用天寶DINI12T型電子水準儀，儀器標稱精度為每公里高差中誤差0.3mm。儀器使用前必須經過具備相應檢定資質部門的檢定，使用時必須在檢定有效期內。9.5沉降觀測的頻率每個橋墩從承臺施工后，就要開始進行首次沉降觀測。以后每階段的沉降觀測，開始一般每周觀測一次，以后視兩次觀測沉降量的變化情況，適當調整沉降

19、觀測的頻度，但兩次的觀測沉降量不宜大于1mm。沉降觀測的頻率按表9要求的時間間隔進行觀測：表9：沉降觀測頻率觀測階段觀測頻次備 注觀測期限觀測周期（/周）墩臺施工期間/設置觀測點、進行首次觀測墩臺施工完成至預制梁架設前或現澆梁制梁前全 程1次/周預制梁橋預制梁架設全程架梁前后各一次附屬設施施工全程荷載變化前后各一次或1次/周現澆梁橋梁體施工期間全程施工起止各一次附屬設施施工全程荷載變化前后各一次橋梁架設完成至無碴軌道鋪設前6個月1次/周對巖石地基的橋梁，一般不宜少于2個月架橋機（運梁車）通過期間全程運梁前和運梁后各1次無碴軌道鋪設期間全 程1次/天無碴軌道鋪設完成后24個月03個月1次/月工后

20、沉降長期觀測412個月1次/3月1324個月1次/6個月9.6沉降觀測的注意事項9.6.1觀測期間應對觀測點采取有效的保護措施，防止施工機械的碰撞、人為因素的破壞等，觀測標位置應做醒目標志等措施以保證觀測標的長期功能及安全要求。9.6.2沉降觀測應按照規(guī)定時間和頻次要求嚴格執(zhí)行，并定期復測避免沉降異常。9.6.3觀測數據中應將各施工工況標識清楚，避免數據分析時造成誤判，如橋墩完成、架梁、橋面恒載施工等。9.6.4加強對觀測標的定期檢查并嚴格落實，如出現觀測標被敲擊、挖橇、丟失等情況時應及時利用相臨標志的最近一期高程值恢復。9.6.5無砟軌道鋪設前可根據具體情況適當增加觀測頻次，為無砟軌道鋪設條

21、件的評估提供數據支持。9.6.6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。9.6.7隨時觀測，隨時檢核計算，觀測時要一次完成，不得中途停止。9.6.8每次變形觀測時，宜符合下列規(guī)定：1 采用相同的圖形或觀測路線和觀測方法；2 使用同一儀器和設備；3 固定觀測人員；4 在基本相同的環(huán)境和觀測條件下工作。10、沉降觀測的資料整理各分部要按照觀測時間要求，及時進行沉降觀測。觀測數據按照統(tǒng)一格式填寫，所有測試數據必須真實準確，不得造假；記錄必須清晰，不得涂改；觀測、記錄人員必須簽名，及時將采集的數據進行整理，填寫統(tǒng)一表格。以書面及Excel電子表格兩種形式同時報送局指測量隊。觀

22、測數據按照統(tǒng)一格式（詳見附件：沉降觀測記錄手簿格式）填寫，每月將采集的數據進行整理，其格式詳見附件：橋梁墩臺沉降觀測匯總表。觀測數據要求結合施工過程，詳細記錄各個施工節(jié)點前后的觀測數據。如架梁時間、軌道板鋪板時間及鋪軌時間。根據觀測資料，及時繪制每個觀測標志的荷載時間沉降曲線圖。11、沉降觀測的評估分析評估以前，應收集整理以下資料：橋墩沉降及變形觀測資料；橋墩地段線路縱斷面圖、工程地質縱橫斷面圖、橋墩設計圖紙和說明書、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；施工質量控制過程和抽檢情況等監(jiān)理資料。11.1評估方法11.1.1數據處理每期觀測以工作基點為

23、起算點，對每個沉降點進行測量、計算，得出變形點的高程成果，并與首期高程成果比較，得出各變形點的沉降量，提供給有關部門或人員，進行沉降變形分析。11.1.1.1單一墩臺對于單一墩臺的觀測數據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。11.1.1.2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。11.1.2評估分析橋涵沉降預測常采用曲線回歸。對于預制橋梁，基礎沉降應按橋墩混凝土施工后、架梁前及架梁后三個階段進行；對于原位施工的橋梁，基礎沉降應根據實際施工狀態(tài)及荷載變化情況，劃分為

24、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。11.2評估判定標準評估的基礎沉降應滿足客運專線鐵路無砟軌道鐵路設計指南的要求。橋梁基礎沉降分析評估應采用曲線回歸法。根據橋梁實際荷載情況及觀測數據，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應不低于0.92。首次回歸分析時，觀測期不少于橋梁主體工程完工后三個月；對于樁基位于良好地質的橋墩，不應少于一個月；兩次回歸結果預測的最終沉降差值不大于8mm。橋梁主體結構完工至無碴軌道鋪設前，沉降預測的時間應滿足以下條件：s(t)/s(t=)75%式中：S(

25、t)預測時的的沉降觀測值。 S(t=)預測的最終沉降值。（1）利用收集的觀測數據繪制每個測點的沉降時間曲線圖及沉降速率圖。（2）采用曲線回歸法對上述圖表進行回歸演算，預測工后沉降值及變化規(guī)律。（3）根據實測沉降觀測資料推算的工后沉降應符合下列標準：橋墩臺均勻沉降量20mm；相鄰墩臺沉降量之差5mm；（4）設計預測的總沉降量與通過實測資料預測的總沉降量之差不宜大于10mm。12、本方案執(zhí)行的主要標準1.客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南（鐵建設2006158號）。2.鐵路客運專線竣工驗收暫行辦法（鐵建設2007183號）。3.客運專線無砟軌道鐵路施工技術指南（TZ216-2007）。4.客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定（鐵建設2006189號）。5.國家一、二等水準測量規(guī)范（GB128972006）。6.建筑變形測量規(guī)程（JGJ/T8-99）。7. 建設單位有關管理規(guī)定。13、附件二等水準測量觀測記錄手薄沉降觀測基準網計算成果表橋梁墩