沉降觀測方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 新建南京大勝關(guān)長江大橋線下工程沉降變形觀測方案1 工程概況京滬高速鐵路南京大勝關(guān)橋是鐵道部鐵路路網(wǎng)與樞紐規(guī)劃之一，既是京滬高速鐵路越江通道，也是滬漢蓉鐵路越江通道，又是地鐵越江通道。位于長江下游南京河段，在既有南京長江大橋上游20km，位于南京三橋上游1.5km。橋梁設(shè)計(jì)長度為10km，其中南岸引橋長約0.856km，主橋鋼桁拱梁長約1615m，北岸引橋長約5559m。主橋設(shè)計(jì)為雙線高速，雙線級干線鐵路橋梁，同時(shí)搭載雙線地鐵，主橋采用108+192+336+336+192+108m連續(xù)鋼絎拱橋，采用三片主絎，桁寬2*15m，橋面為縱橫梁體系、整體鋼橋面板混凝土道碴橋

2、面。南北岸引橋除三聯(lián)預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁外，其余均采用高速雙線32.7m預(yù)應(yīng)力簡支混凝土箱梁，四線分幅布置，采用無碴軌道技術(shù)。2 變形觀測的必要性無碴軌道是以鋼筋混凝土或?yàn)r青混凝土道床取代散粒體道碴道床的整體式軌道結(jié)構(gòu)具有維修方便，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但致命的是一旦基礎(chǔ)沉降，修復(fù)困難，當(dāng)線下工程為橋梁時(shí)，基礎(chǔ)沉降、梁體的徐變引起的上拱度變化會(huì)引起橋面高程發(fā)生變化，尤其軌道扣件技術(shù)規(guī)定，高低調(diào)整量為-4mm+26mm,施工誤差的調(diào)整量非常小將直接影響高速列車運(yùn)行的平順性和舒適性。鋼梁受日照、溫度以及外界荷載的影響，其線性和高程會(huì)發(fā)生變化，尤其橋梁基礎(chǔ)的不均勻沉降同樣會(huì)影響高速列車運(yùn)行的平順性和舒適性。由此可見

3、在南京大勝關(guān)長江大橋施工過程中，為滿足對無碴軌道線下基礎(chǔ)變形評估的需要，確定鋪設(shè)鋼軌的時(shí)機(jī)，并為運(yùn)營維護(hù)、維修提供依據(jù)，必須對線下工程進(jìn)行變形觀測。3 變形監(jiān)測的原則和內(nèi)容變形同樣遵守“先整體后局部，先控制后變形”的測量原。首先逐級布測變形監(jiān)測的基準(zhǔn)控制樁、工作基點(diǎn)，再在基準(zhǔn)點(diǎn)或者工作基點(diǎn)上觀測橋梁承臺或墩身等構(gòu)筑物的沉降和水平位移。當(dāng)觀測條件比較好時(shí)，直接利用基準(zhǔn)點(diǎn)測量變形觀測點(diǎn)，提高測量成果精度。根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)特點(diǎn)，地質(zhì)條件和變形特征，南京大勝關(guān)長江大橋的變形監(jiān)測以垂直位移監(jiān)測為主，水平位移監(jiān)測根據(jù)施工實(shí)際情況確定，在橋臺施工過程中及臺后路基施工時(shí)，必須進(jìn)行水平位移監(jiān)測。 4 變形觀測的技術(shù)

4、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)京滬高速鐵路線下工程沉降變形觀測及評估實(shí)施方案 2008年5月客運(yùn)專線鐵路無碴軌道工程測量技術(shù)暫行規(guī)定（鐵建2006189號）客運(yùn)專線鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南（鐵建2006159號）全球定位系統(tǒng)（GPS）鐵路測量規(guī)程（TB10054-97）國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范（GB12897-91）建筑變形測量規(guī)程（JGJ/T8-97）新建鐵路工程測量規(guī)范（TB10101-97）中、短光電測距規(guī)范（GB/T16818-1997）精密工程測量規(guī)范（GB/T15314-94）4 變形觀測儀器配置表1 用于變形觀測的主要測量儀器編號設(shè)備名稱品牌型號精度等級1GPS接收機(jī)TrimbleTB570

5、05mm1ppm(1+2)2GPS接收機(jī)(1+2)TrimbleTB57005mm1ppm3GPS接收機(jī)(2+2)南方測繪96005mm1ppmS8210mm1ppm4全站儀LeicaTCR1201 R3001，2mm2ppm5全站儀LeicaTCR1201 R3001，2mm2ppm6全站儀LeicaTCA20030.5(1mm1ppm)7全站儀LeicaTCA20030.5(1mm1ppm)8全站儀LeicaTC8022(2mm2ppm)9電子水準(zhǔn)儀TOPCONDL-111C0.3mm/km電子水準(zhǔn)儀TrimbleDini l20.3mm/km水準(zhǔn)儀蘇一光DSZ2+測微器0.3mm/km5

6、 變形觀測網(wǎng)的精度要求5.1沉降位移觀測精度要求 沉降觀測時(shí)變形監(jiān)測的重點(diǎn)，沉降變形測量等級及精度按表2規(guī)定進(jìn)行： 表2沉降變性測量等級及精度要求沉降變形測量等級垂直位移測量水平位移觀測沉降變形點(diǎn)的高程中誤差（mm）相鄰沉降變形點(diǎn)的高程中誤差（mm）沉降變形點(diǎn)點(diǎn)位中誤差（mm）三等±1.0±0.5±6.0 沉降位移監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)要求如表3 表3 沉降監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)要求等級相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)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）檢測已測高差較差（mm）使用儀器、觀測方法及要求三等1.00.30.60.8DS05或DS1型儀器，按客運(yùn)專線鐵

7、路無砟軌道測量技術(shù)暫行規(guī)定二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測。5.2水平位移監(jiān)測網(wǎng)的精度要求 水平位移監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)滿足二等水平位移監(jiān)測的精度要求，工作基點(diǎn)應(yīng)滿足三等水平位移監(jiān)測的精度要求，變形觀測點(diǎn)應(yīng)滿足四等水平位移監(jiān)測的精度要求。具體指標(biāo)參數(shù)見表4： 表4 水平位移監(jiān)測網(wǎng)精度要求等級相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差（mm）平均邊長（m）測角中誤差（"）最弱邊相對中誤差作業(yè)要求一等±1.5300±0.71/按國家一等平面控制測量要求觀測150±1.01/按國家二等平面控制測量要求觀測二等±3.0300±1.01/按國家二等平面控制測量要求觀測150&#

8、177;1.81/70000按國家三等平面控制測量要求觀測三等±6.0350±1.81/70000按國家三等平面控制測量要求觀測200±2.51/40000按國家四等平面控制測量要求觀測四等±12.0400±2.51/40000按國家四等平面控制測量要求觀測6 水平位移監(jiān)測6.1監(jiān)測網(wǎng)的選擇水平位移監(jiān)測控制網(wǎng)在主橋控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上一次布置完成，并采用統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。施工控制網(wǎng)控制點(diǎn)位密度滿足變形監(jiān)測的需要，觀測點(diǎn)埋設(shè)在帽梁的上下游側(cè)。6.2監(jiān)測方法主要采用全站儀極坐標(biāo)觀測方法觀測，通過數(shù)據(jù)分析，在500m觀測范圍內(nèi)，其精度滿足水平位移監(jiān)測的精度要

9、求，也可以采用貫通測量的方法。貫通測量布設(shè)附合導(dǎo)線，起閉于主橋控制網(wǎng)CP控制點(diǎn)DSG1、DSG2，按照CP測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量?？瓦\(yùn)專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定，CP導(dǎo)線采用的全站儀標(biāo)稱精度不低于2"、2+2ppm，本次測量采用徠卡TCA2003（ 0.5"、1+1ppm）全站儀滿足規(guī)范要求。導(dǎo)線水平角和距離測量的技術(shù)要求如表5、表6：表5 CP導(dǎo)線測量水平角觀測技術(shù)要求儀器等級測回?cái)?shù)半測回歸零差2C較差同一方向各測回間較差DJ146"9"6"DJ268"13"9"表6 CP導(dǎo)線測量距離觀測技術(shù)要求儀器精度等級

10、測距中誤差同一測回各次讀數(shù)互差測回間讀數(shù)較差往返測平距較差差<注：，為全站儀標(biāo)稱精度。式中為標(biāo)稱精度中固定誤差()，為比例誤差系數(shù)（/）；D為測距邊長度（）。7 沉降位移監(jiān)測7.1沉降觀測點(diǎn)布置南京大勝關(guān)長江大橋沉降觀測點(diǎn)分為基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和觀測點(diǎn)三種。其中基準(zhǔn)點(diǎn)用于建立水平、垂直位移監(jiān)測網(wǎng)；工作基點(diǎn)用于直接觀測構(gòu)筑物的沉降；觀測點(diǎn)代表觀測對象的變形特征點(diǎn)。7.1.1基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)立 南京大勝關(guān)長江大橋主橋水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)選擇橋軸線的上下游穩(wěn)定的控制點(diǎn)。沉降監(jiān)測網(wǎng)可以采用施工高程控制網(wǎng)中穩(wěn)定的點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)。南岸以QBM4（在試樁基礎(chǔ)上建立的基巖樁）及QBM2為基準(zhǔn)點(diǎn)。北岸以QBM3（在試樁基礎(chǔ)

11、上建立的基巖樁）、QBM1、國家點(diǎn)蒲黃5及GPS16為基準(zhǔn)點(diǎn)。為了保證基準(zhǔn)點(diǎn)的準(zhǔn)確性，每6個(gè)月聯(lián)測一次。7.1.2工作基點(diǎn)的建立水平位移工作基點(diǎn)是在主橋控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上加密形成。其點(diǎn)位密度和點(diǎn)的穩(wěn)定性滿足沉降觀測的要求。高程控制網(wǎng)中，高程點(diǎn)的布設(shè)距離大多在400m內(nèi)，采用施工高程控制點(diǎn)為工作基點(diǎn)。但由于長江兩岸地質(zhì)條件差，容易產(chǎn)生沉降和受施工的影響，在進(jìn)行沉降觀測過程中，定期對工作基點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)行二等水準(zhǔn)聯(lián)測，一般為三個(gè)月。7.1.3觀測點(diǎn)的布置 橋梁承臺基礎(chǔ)澆筑混凝土?xí)r，在承臺的左側(cè)小里程角上、右側(cè)小里程角上布設(shè)沉降觀測點(diǎn)，隨著墩身的施工，每澆筑一次混凝土，即每增加一次荷載，觀測一次。當(dāng)承

12、臺需要回填時(shí)，在上下游墩身（距離地面0.5m）各埋設(shè)一個(gè)觀測點(diǎn)，并將沉降觀測量轉(zhuǎn)換到墩身沉降觀測點(diǎn)上。 梁體因梁體張拉和混凝土徐變引起的上拱度的觀測點(diǎn)應(yīng)為永久性標(biāo)志，布設(shè)在梁體支座對應(yīng)的斷面、1/2斷面，每個(gè)斷面三個(gè)點(diǎn)。路橋連接處布置同于梁體布置，在路基段縱向距離為5m。7.2沉降變形觀測方法7.2.1引橋部分采用水準(zhǔn)測量方法（1）為了將觀測中的系統(tǒng)誤差減到最小，達(dá)到提高精度的目的，各次觀測應(yīng)使用同一臺儀器和設(shè)備，前后視觀測最好用同一水平尺，必須按照固定的觀測路線和觀測方法進(jìn)行，觀測路線必須形成附合或閉合路線，使用固定的工作基點(diǎn)對應(yīng)沉降變形觀測點(diǎn)進(jìn)行觀測。即堅(jiān)持五固定的原則，后視尺固定、測站位

13、置固定、儀器固定、觀測人員固定、轉(zhuǎn)點(diǎn)固定，消除觀測中的系統(tǒng)誤差。（2）觀測時(shí)要避免陽光直射，且在基本相同的環(huán)境和觀測條件下工作。 成像清晰、穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)。（3）隨時(shí)觀測，隨時(shí)檢核計(jì)算，觀測時(shí)要一次完成，中途不中斷。 （4）對工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性要定期檢核，在雨季前后要聯(lián)測，檢查水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高是否有變動(dòng)。（5）數(shù)據(jù)計(jì)算方法和計(jì)算用工作基點(diǎn)一致。7.2.1主橋部分采用三角高程法 每個(gè)帽梁沉降觀測點(diǎn)與南岸水準(zhǔn)基點(diǎn)QBM2、北岸水準(zhǔn)基點(diǎn)QBM1構(gòu)成附合水準(zhǔn)線路，按照二等水準(zhǔn)測量規(guī)范要求施測。數(shù)據(jù)采集采用TCA2003 全站儀三角高程測量方法。通過對三角高程測量誤差來源分析，其測量成果質(zhì)量主要受豎直角測量精度

14、的影響、地球曲率和大氣折光改正后殘差的影響、儀器的標(biāo)稱精度、儀器的軸系誤差和目標(biāo)瞄準(zhǔn)誤差的影響等。TCA2003全站儀測角標(biāo)稱精度為0.5"，通過秒差公式 h=L0.5/可以得出，引起的高差變化為4.8/。為了削弱其影響，測量時(shí)采用盤左、盤右觀測，增加豎直角的測回?cái)?shù)，消除豎軸指標(biāo)差對豎直角測量的影響。TCA2003 全站儀具有液態(tài)雙軸補(bǔ)償器，其豎軸補(bǔ)償器精度為0.1。觀測前必須檢查測試各項(xiàng)軸系誤差，并根據(jù)實(shí)際作業(yè)需要進(jìn)行改正設(shè)置，觀測時(shí)啟用TCA2003自動(dòng)捕捉瞄準(zhǔn)功能，減少人為的瞄準(zhǔn)誤差，提高測角精度。為了削弱地球曲率和大氣折光的影響，精確測定氣壓和溫度，并采用對向觀測法，而且要盡

15、量在短的時(shí)間內(nèi)完成，避免對向觀測時(shí)，往測和返測氣候條件的變化引起大氣折光K發(fā)生明顯變化。觀測時(shí)選擇陰天或上午10點(diǎn)之后，下午4點(diǎn)之前，大量實(shí)踐表明，這段時(shí)間大氣折光K 相對比較穩(wěn)定。8、觀測頻率 表7 墩臺沉降觀測頻率觀測階段觀測頻次備注觀測期限觀測周期墩臺混凝土施工全程荷載變化前后各一次或1次/周承臺回填，測點(diǎn)轉(zhuǎn)移到墩身或墩頂時(shí)，二者高程轉(zhuǎn)換時(shí)測量精度不應(yīng)低于首次測量精度預(yù)制梁橋架梁前全程1次/周預(yù)制梁架設(shè)全程荷載變化前后各一次附屬設(shè)施施工全程荷載變化前后各一次或1次/周橋位施工橋梁制梁前全程1次/周上部結(jié)構(gòu)施工全程荷載變化前后各一次或1次/周附屬設(shè)施施工全程荷載變化前后各一次或1次/周架橋

16、機(jī)（運(yùn)梁車）通過全程前后各一次至少進(jìn)行兩次測量橋梁主體工程完工到軌道鋪設(shè)前不小于6個(gè)月1次/周巖石基礎(chǔ)的橋梁不小于2個(gè)月無碴軌道鋪設(shè)期間全程1次/天無碴軌道鋪設(shè)完成后24個(gè)月03個(gè)月1次/月工后沉降長期觀測412個(gè)月1次/3月1324個(gè)月1次/6月 表8 梁體徐變觀測頻次觀測階段觀測周期預(yù)應(yīng)力張拉期間張拉前、后各一次預(yù)應(yīng)力張拉完成至無碴軌道鋪設(shè)前預(yù)應(yīng)力張拉完成第1天預(yù)應(yīng)力張拉完成第3天預(yù)應(yīng)力張拉完成第5天預(yù)應(yīng)力張拉完成1至3月，每周觀測一次橋梁附屬設(shè)施安裝張拉前、后各一次無碴軌道鋪設(shè)期間1次/天無碴軌道鋪設(shè)完成后03個(gè)月1次/月412個(gè)月1次/3月1324個(gè)月1次/3月9 數(shù)據(jù)處理 對采集的數(shù)據(jù)及時(shí)整理分析，繪制單墩、單跨的變形曲線，繪制多個(gè)墩臺的變形曲線，以便了解掌握變形趨勢。計(jì)算工后沉降是否滿足無碴軌道的鋪設(shè)要求，確定鋪軌時(shí)機(jī)