沉降变形观测方案沪杭五标总623.docx
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沉降变形观测方案沪杭五标总623
HHZQ-5标沉降变形观测方案
一、工程概况
我标段位于沪杭高速铁路浙江省嘉兴市大桥镇、余新镇、王店镇、建设乡及桐乡市屠店镇内,所经过地段,大部分为水田,河道较多,地势较为平缓。
本标段起讫里程为DK075+065~DK103+850,全长28.785km,主要工程有步云特大桥、嘉兴南站、嘉桐特大桥。
二、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》(铁建设[2006]158号);
2、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》(铁建设[2006]189号);
3、《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006);
4、《建筑沉降变形测量规程》(JGJ/T8-2007);
5、《铁路客运专线竣工验收暂行办法》(铁建设[2007]183);
6、《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》(TZ216-2007);
7、《工程测量规范》(GB0026-93);
8、沪杭铁路客运专线股份有限公司关于转发铁四院《沪杭甬客运专线上海至杭州段桥涵沉降变形观测主要技术要求》等文件的通知
三、测量依据
1、《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006);
2、《建筑沉降变形测量规程》(JGJ/T8-2007);
3、《工程测量规范》(GB0026-93);
4、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》(铁建设[2006]189号);
5、铁四院现场交接平面(CPⅠ、CPⅡ)控制桩、二等水准点及技术资料。
四、任务范围
1、任务范围
步云特大桥250#墩至499#台的墩身、桥台、承台的沉降观测、连续梁的徐变变形观测,嘉兴南站及区间路基的沉降观测及位移监测,嘉桐特大桥0#台至593#墩的墩身、承台的沉降观测、连续梁的徐变变形观测,嘉桐特大桥0#台至810#台的简支梁的徐变变形观测。
2、工作内容
1)沉降监测基准网的布设、测量及成果处理,形成稳固可靠的沉降观测基准网;
2)按设计图纸及规范要求,布设沉降观测点及观测断面,埋设观测元器件;
3)沉降观测点及观测断面的沉降观测;
4)沉降观测数据的处理、审核、汇总;
5)线下工程沉降变形图表的绘制、分析及沉降趋势预测;
6)无碴轨道铺设及精调时机评估和相应工程措施建议;
3、沉降变形测量程序为:
建立沉降变形观测网→桥梁变形体上埋点→量测记录→资料归档→数据汇总→分析评估。
五、测量技术要求
(一)、沉降变形测量等级及精度要求
沉降变形测量等级及精度要求按下表执行:
沉降变形测量等级
垂直位移测量
水平位移观测
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)
三等
±1.0
±0.5
±6.0
(二)、沉降变形监测网主要技术要求及建网方式
1、垂直位移监测网
(1)垂直位移监测网主要技术要求
垂直位移监测网主要技术要求按下表执行:
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、附合或环线闭合差(mm)
检测已测高差较差(mm)
使用仪器、观测方法的要求
三等
1.0
0.3
≤0.6√F
≤0.8√R
DS05或DS1型仪器,按《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》二等水准测量的技术要求施测。
(2)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(国家二等水准测量)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,垂直位移监测网布设方法分为三级:
1)基准点。
要求建立在沉降变形区以外的稳定地区,同大地测量点的比较,要求具有更高的稳定性,其平面控制点一般应设有强制归心装置。
本标段的基准点为中铁第四勘察设计院提供的二等水准点,并根据二等水准测量要求对这些点进行复测全部满足要求。
2)工作基点。
这些点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,同基准点一样,其平面控制点应设有强制归心装置。
工作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点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。
本标段加密后的水准基点(含工作基点)间距200m左右,基本保证本标段线下工程垂直位移监测需要。
HHZQ-5标工作基点、基准点一览表
点名
H(m)
备注
CPII130
2.7424
工作基点
CPII130-1
2.9512
工作基点
CPII131
2.3004
工作基点
JM5201
2.6079
工作基点
JM5202
3.9374
工作基点
JM5203
3.0812
工作基点
JZHH02
2.0159
基准点
JM5204
3.6345
工作基点
JM5205
2.8755
工作基点
JM5206
3.2006
工作基点
JM5207
3.3589
工作基点
JM5208
3.4806
工作基点
BM1
2.5070
工作基点
BM2
2.2991
工作基点
BM3
2.5403
工作基点
BM4
1.9758
工作基点
BM5
3.0331
工作基点
BM6
1.8716
工作基点
CPII129
2.7777
工作基点
SM04
2.4154
基准点
JM5117
2.0437
工作基点
JM5116
2.2026
工作基点
BM7
2.1767
工作基点
BM8
2.1095
工作基点
BM9
1.7721
工作基点
BM10
2.5068
工作基点
JM5111
2.6497
工作基点
JM5110
2.6958
工作基点
JM5109
2.8813
工作基点
BM11
2.5790
工作基点
BM12
2.3727
工作基点
CPII125
2.3162
工作基点
BM13
2.8882
工作基点
JM5105
2.0963
工作基点
JM5103
2.6270
工作基点
CPII124
2.9198
工作基点
JM5102
2.7725
工作基点
JM5101
3.4282
工作基点
CPII123
2.2919
基准点
JM5313
3.2812
工作基点
JM5309
2.6787
工作基点
JM5308
2.3850
工作基点
JM5307
2.6223
工作基点
JM5306
2.7001
工作基点
JM5305
2.0501
工作基点
JM5304
3.4866
工作基点
JM5310
2.5687
工作基点
JM5311
2.9906
工作基点
JM5311-1
3.1204
工作基点
JM5313-1
2.6511
工作基点
JM5314
2.9947
工作基点
JM5315
3.5690
工作基点
JM5317
2.9106
工作基点
JM5317-2
3.4485
工作基点
JM5318-2
2.1417
工作基点
JM5322
2.5191
工作基点
JM5323
3.7687
工作基点
JM5324
2.4845
工作基点
JM5325
3.2886
工作基点
JM5327
2.8177
工作基点
JZHH02
2.0159
已知点
GCPII134
2.7611
已知点
CPI021
3.1128
已知点
GCPII138
1.9637
已知点
CPI022
2.6862
已知点
JM5401
2.7223
工作基点
CJ5401
2.0648
工作基点
JM5402
3.1894
工作基点
CJ5404
2.0306
工作基点
JM5404
3.5668
工作基点
CJ5405
2.4729
工作基点
CJ5406
2.6751
工作基点
CJ5407
2.9477
工作基点
CPII143
2.5946
工作基点
GCPII144
2.5126
基准点
JM5411
3.5147
工作基点
JM5412
2.1322
工作基点
JM5414
2.8320
工作基点
JM5417
2.7829
工作基点
JM5419
2.7537
工作基点
JM5421
2.8004
工作基点
CPI023
1.6602
基准点
CJ5408
2.3533
工作基点
BMJ401
3.4324
工作基点
CPII147
2.4299
工作基点
GCPII148
3.0672
基准点
CJ5501
3.4929
工作基点
JM5501
4.1268
工作基点
JM5502
3.6540
工作基点
CJ5502
5.2704
工作基点
CJ5503
4.2340
工作基点
JM5503
3.3856
工作基点
CPII150
2.3918
工作基点
JM5505
3.2269
工作基点
JM5506
2.2682
工作基点
JM5507
3.1638
工作基点
GCPI024
1.4626
基准点
CJ5504
1.8214
工作基点
CJ5505
1.6129
工作基点
SM05
2.1772
基准点
JM5511
2.5159
工作基点
CPII152
2.3221
工作基点
JM5512
3.0483
工作基点
CJ5506
3.5983
工作基点
CPII153
2.2433
工作基点
CJ5507
2.4860
工作基点
JM5513
3.8277
工作基点
JM5514
2.6029
工作基点
GCPII154
3.2333
基准点
CJ5508
2.2576
工作基点
CJ5509
2.9305
工作基点
JM5521
2.6010
工作基点
CJ5510
2.9673
工作基点
JM5523
3.1140
工作基点
CJ5511
3.3877
工作基点
JM5524
3.3134
工作基点
JM5525
4.0755
工作基点
GCPII156
2.9967
基准点
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。
监测网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,定期复测按每半年进行一次,并结合精测网复测进行,按施工工期1.5年考虑,计复测3次。
对于技术特别复杂、垂直位移监测沉降变形测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点,应独立建网,并按照国家一等水准测量的技术要求进行施测或进行特殊测量设计。
本标段不涉及。
2、水平位移监测网
(1)水平位移监测网主要技术要求
水平位移监测网主要技术要求按下表执行:
等级
相邻基准点的点位中误差(mm)
平均边长(m)
测角中误差(″)
最弱边相对中误差
作业要求
三等
±6.0
<200
±2.5
≤1/40000
宜按国家四等平面控制测量要求观测
(2)水平位移监测网建网方式
水平位移监测网一般按独立建网考虑,根据沉降变形测量等级及精度要求进行施测,并与施工平面控制网进行联测,引入施工测量坐标系统,实现水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。
六、沉降变形监测测量工作基本要求
1、水准基点使用时应作稳定性检查,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。
2、每次观测前,对所用的仪器和设备应进行检验校正,并保留检验记录。
3、每次沉降变形观测时应符合:
(1)、严格按水准测量规范的要求施测。
首次观测每个往返测均进行两次读数。
(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)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,前后视观测最好用同一水平尺,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。
(4)观测时要避免阳光直射,且在基本相同的环境和观测条件下工作。
(5)成像清晰、稳定时再读数。
(6)随时观测,随时检核计算,观测时要一次完成,中途不中断。
(7)对工作基点的稳定性要定期检核,在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动。
(8)数据计算方法和计算用工作基点一致。
4、测段观测完成后,必须及时整理观测数据,并进行必要的分析。
5、当发现沉降监测数据出现异常时,必须首先自查,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。
6、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、天气情况、地下水影响情况等的记录,利于对结构变形特性的分析和异常数据的分析。
七、沉降变形监测观测具体要求
1、水准网的观测按照国家二等水准施测,采用单路线往返观测。
每次观测均形成闭合检验条件。
2、水准仪使用DS05或DS1型仪器,仪器及配套条码尺均应在有效合格检定期内。
水准仪与条码尺在使用前及使用过程中,经常规检校合格,水准仪视准轴与水准轴的夹角均不超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,并在数据采集自动控制,不满足要求的在现场进行提示并进行重测。
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/T12897-2006)有关要求执行。
观测时,视线长度≤50m,前后视距差≤1.5m(电子);前后视距累积差≤6.0m(电子);视线高度≥0.5m(电子);测站限差:
两次读数差≤0.4mm,两次所测高差之差≤0.6mm,检测间歇点高差之差≤1.0mm;观测读数和记录的数字取位:
使用DS05或DS1级仪器,读记至0.05mm或0.1mm;使用数字水准仪读记至0.01mm。
4、观测时,一般按后-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
5、每一测段均为偶数测站。
晴天观测时给仪器打伞,避免阳光直射;扶尺时借助尺撑,使标尺上的气泡居中,标尺垂直。
6、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;对于数字式水准仪,进行不少于20次单次测量,达到仪器预热的目的。
测量中避免望远镜直接对着太阳;避免视线被遮挡,遮挡不超过标尺在望远镜中截长的20%。
观测时用测伞遮蔽阳光,对于电子水准仪,施测时均装遮光罩。
7、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。
除路线拐弯处外,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。
8、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消失后,再激发测量键。
水准尺均借助尺撑整平扶直,确保水淮尺垂直。
9、对于宽度较宽的河、湖水中的沉降测量,按照《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897-2006)跨河水准测量要求进行观测。
10、数据处理时,闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算,主水准路线要进行严密平差,选用经鉴定合格的软件进行。
八、各专业沉降变形观测具体要求
(一)、桥梁工程
1、一般规定
(1)无砟轨道铺设前,应对桥梁沉降、变形作系统的评估,确认桥基础沉降、梁体变形等均符合技术标准要求。
(2)通过各施工阶段对墩台沉降的观测,验证和校核设计理论、设计计算方法,并根据沉降资料的分析预测总沉降和工后沉降量,进而确定桥梁工后沉降是否满足铺设无砟轨道要求。
(3)根据沉降资料分析,对沉降量可能超标的墩台研究对策,提出改进措施,以保证桥梁工程的安全;同时积累实体桥梁工程的沉降观测资料,为完善桩基础沉降分析方法作技术储备。
(4)观测期内,基础沉降实测值超过设计值20%及以上时,应及时查明原因,必要时进行地质核查,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。
2、桥梁变形控制标准
(1)梁部
梁部变形以预应力混凝土梁的徐变变形为主,轨道铺设后,无砟桥面梁的徐变上拱值不宜大于10mm。
(2)桥梁墩台
桥梁墩台基础的工后沉降量不应超过下列允许值:
墩台均匀沉降量(无砟轨道):
≤20mm
静定结构相邻墩台沉降量之差(无砟轨道):
≤5mm
对于高速铁路,控制桥涵沉降,主要是工后沉降,计算工后沉降的值,由于受到各种因素的影响往往偏差很大。
因此有必要进行实测验证,积累观测数据。
(3)框构桥、旅客地道及涵洞
框构桥、旅客地道及涵洞的地基为压缩性土地层时,应计算其沉降,铺设无砟轨道时,工后沉降量不应大于相应地段路基的控制标准。
3、变形观测方案
(1)观测点布置
为了满足变形观测的需要,需要在梁部、桥墩及承台上设置观测标。
简支梁的一孔梁设置观测标6个;连续梁的一联根据联长的大小设置18~28个观测标;特殊结构桥梁根据施工图纸规定设置观测标;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。
观测标具体埋设原则如下:
1)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,每30孔选择1孔设置观测标。
其余现浇梁逐孔设置观测标。
移动模架施工的梁,对前三孔进行重点观测,以验证支架预设拱度的精度。
每孔梁设置观测标6个,分别设置在支点、跨中;连续梁上的观测标,根据不同跨度,三孔一联设置18~28个观测标,四孔一联设置32个观测标,分别在支点、跨中及1/4跨中附近设置;特殊结构桥梁根据施工图规定设置观测标。
2)每个桥墩均设置承台观测标、墩身观测标。
3)承台观测标分为观测标-1、观测标-2,观测标-1设置于底层承台左侧小里程角上;观测标-2。
埋设位置详见下图所示。
4)桥墩观测标的埋设
观测点原则上应设在墩身上,数量每墩不少于2处。
桥墩标一般设置在墩底高出地面或水位以上0.5m~1.0m左右;当墩身较矮梁底距离地面净空较低不足4.0m时,桥墩观测标可设置在对应墩身埋标位置的顶帽上埋设。
特殊情况可按照确保观测精度、观测方便、利于测点保护的原则,确定相应的位置。
埋设位置详见上图所示。
5)桥台观测标的埋设
观测点原则上应设置在台顶(台帽及背墙顶),数量不少于4处,分别设在台帽两侧及背墙两侧(横桥向)。
观测标埋设详见下图所示。
6)梁体变形观测标的埋设详见下图所示。
7)每座涵洞均要进行沉降观测,观测标在基础施工时设在涵洞两侧的边墙基础上,在涵洞进出口及涵洞中心分别设置,每座涵洞测点数量为4个,涵身施工后转移至帽石顶。
观测标的埋设详见下图所示。
(2)观测标构造
1)梁体沉降变形观测标
观测标采用φ20mm的不锈钢棒,钢棒露出外面部分需要磨圆处理。
承台、涵洞观测标也参照梁体观测标埋设。
见附图5.2-5所示:
2)墩身沉降变形观测标采用φ14mm不锈钢螺栓。
见图5.2-6所示:
(3)观测方法
1)下部结构的沉降变形观测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。
本标段沉降观测点位按要求布设于墩(承)台两侧,水准路线观测示意图如下图所示:
桥梁墩(承)台沉降观测点位布设及水准路线观测示意图
2)对于梁体的变形观测,每孔梁支点之间的梁体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变形量。
具体水准路线观测如下图所示,其中测点1,2,3,4构成第一闭合环,测点3,4,5,6构成第二个闭合环。
桥梁梁部沉降观测点位布设及水准路线观测示意图
4、观测资料要求
(1)桥梁梁体和墩台
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。
观测标埋设后按照观测时间要求,及时进行沉降观测。
观测数据按照统一格式填写,所有观测数据必须真实准确,不得造假;记录必须清晰,不得涂改;观测、记录人员必须签名,及时将采集的数据进行整理,填写统一表格。
以书面及Excel电子表格两种形式同时报送有关单位。
观测数据按照统一格式(详见附表)填写,每月将采集的数据进行整理,其格式详见附表。
观测数据要求结合施工过程,详细记录各个施工节点前后的观测数据。
如架梁时间、轨道板底座施工、铺板时间、轨道板精调时间以及铺轨时间。
观测数据要进行抽检,并由监理单位对观测资料进行确认。
(2)框构桥、旅客地道及涵洞
框构桥、涵洞的观测数据要求与桥墩台要求一致。
参照桥墩台数据要求。
5、观测频次
(1)梁体徐变变形观测
自梁体预应力张拉开始至无砟轨道铺设前,应系统观测梁体的竖向变形。
预应力张拉前为变形起始点,变形观测的阶段及频次要满足下表要求。
梁体徐变观测频次
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
测试梁体弹性变形
桥梁附属设施安装
全程
安装前后各1次
测试梁体弹性变形
预应力张拉完成~无碴轨道铺设期间
≥3个月
1次/1、3、5d,后期1次/周
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
0~3个月
1次/月
残余徐变变形(长期观测)
4~12个月
1次/3个月
13~24个月
1次/6个月
(2)墩台沉降观测
每个墩台从承台施工后,就要开始进行沉降首次观测,以后根据下表中要求的时间间隔进行观测。
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
/
/
设置观测点
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,测点应移至墩身或墩顶
预制梁桥
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(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
桥梁主体工程完工~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个月
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
0~3
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- 关 键 词:
- 沉降 变形 观测 方案 沪杭五标总 623
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