水中墩沉降變形觀測方案

1、目 錄第一章沉降觀測方案編制1一、適用范圍1二、編制依據(jù)1第二章沉降監(jiān)測網(wǎng)的建立2一、沉降觀測工作基點的布設(shè)2二、沉降監(jiān)測網(wǎng)的聯(lián)測2第三章沉降觀測方案的實施4一沉降變形測量等級及精度要求4二沉降變形監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)要求及建網(wǎng)方式4三沉降變形監(jiān)測測量工作基本要求5四淮河特大橋水中墩沉降觀測鋼平臺示意圖.7五淮河特大橋水中測量工作路線示意圖.六沉降變形觀測具體要求9七. 沉降變形觀測時大氣折光的消除11八. 橋涵變形控制要求12九. 沉降變形觀測方法12十. 觀測資料要求15十一. 觀測頻率要求15十二. 沉降觀測注意事項17十三. 水中墩沉降觀測人員、設(shè)備組織17十四. 水上作業(yè)安全方案18附表1

2、 工程沉降變形觀測準備工作檢查記錄表附表2 工程沉降變形觀測結(jié)果評估驗收記錄表附表3 觀測斷面與觀測點工程屬性信息表附表4 電子水準測量記錄手簿附表5 橋梁承臺沉降觀測記錄表附件: 棧橋平面計算淮河特大橋水中墩沉降觀測方案為規(guī)范對淮河水中墩施工線下工程的沉降變形觀測，特制定本方案?；春犹卮髽蛑骺缢卸盏某两底冃斡^測方案，采取在水中棧橋和墩身搭設(shè)測量平臺的方法進行，對水中的測量平臺和設(shè)計院提交的控制網(wǎng)進行聯(lián)測，將其統(tǒng)一到同一個坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)，構(gòu)成沉降監(jiān)測網(wǎng)，然后將水中測量平臺作為沉降觀測工作基點對水中施工的墩身進行沉降觀測。第一章 沉降觀測方案編制一、適用范圍本方案適用于淮河特大橋水中墩的沉

3、降變形觀測。里程范圍DK837+597.43DK837+757.43段，墩號為2109#，2110#；2111#。二、編制依據(jù)1.客運專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南（鐵建設(shè)2006158號）；2.客運專線鐵路無砟軌道測量技術(shù)暫行規(guī)定（鐵建設(shè)2006189號）；3國家一、二等水準測量規(guī)范（GB128972006）；4建筑沉降變形測量規(guī)程（JGJ/T8-2007）；5鐵路客運專線竣工驗收暫行辦法（鐵建設(shè)2007183號）；6客運專線無砟軌道鐵路施工技術(shù)指南（TZ216-2007）；7工程測量規(guī)范（GB002693）；8全球定位系統(tǒng)（GPS）鐵路測量規(guī)程（TB1005497）；9客運專線無砟軌

4、道鐵路設(shè)計指南（鐵建設(shè)函2005754號）；10京滬高速鐵路線下工程變形觀測及評估實施細則（草稿）；11、京滬高速鐵路工程設(shè)計文件；12鐵道部有關(guān)規(guī)定。第二章 沉降監(jiān)測網(wǎng)的建立一、沉降觀測工作基點的布設(shè)根據(jù)管區(qū)的地理環(huán)境和觀測條件，管區(qū)的沉降觀測工作基點沿橋位右側(cè)布置，相鄰兩工作基點的間距為200米左右，距線路中心距離為28米左右。我項目部管區(qū)總長度為1.074km，水中施工部分的長度160m ，有3個墩為于水中，2109，2110，2111；全線共布設(shè)6個沉降觀測工作基點，分別為BM2111,BM2118,BM2122,BM2127,BM2131,BM2136；水中沉降觀測用BM2111和B

5、M2118；BM2111距2110#約98m，距2109#約160m。二、沉降監(jiān)測網(wǎng)的聯(lián)測考慮到水中的平面位置穩(wěn)定性檢查和沉降觀測的精度要求，沉降觀測工作基點的平面測量按照C級網(wǎng)的精度要求施測，按照二等水準測量的精度要求進行。施測采用的技術(shù)及精度等級要求如下表所示。1沉降變形監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)要求沉降變形監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)要求按下表執(zhí)行：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）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，按客運專線鐵路無砟軌道測量技術(shù)暫行規(guī)定二等水準測量的技術(shù)要求施測。2沉降變形監(jiān)測

6、網(wǎng)建網(wǎng)方式線下工程沉降變形監(jiān)測一般按沉降變形等級三等的要求（國家二等水準測量）施測，根據(jù)沉降變形測量精度要求高的特點，以及標志的作用和要求不同，垂直位移監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)方法分為三級：1）基準點基準點應(yīng)建立在沉降變形區(qū)以外的穩(wěn)定地區(qū)，本方案的基準點使用管段附近的深埋水準點CP177點二等水準點。 2）工作基點沉降觀測的工作基點在觀測期間需保持穩(wěn)定不變，一般地段的工作基點除普通二等水準點外，為了沉降觀測實施方便的需要，沉降觀測工作基點還應(yīng)包括按照二等水準測量的技術(shù)要求加密的加密水準點。加密后的沉降觀測工作基點間距200m左右即可滿足現(xiàn)場沉降觀測的要求。水中施工部分的沉降觀測工作基點即為BM2111、BM

7、2118。相鄰工作基點間間距均不得大于200米。本方案的沉降觀測工作基點包括加密水準點和為方便現(xiàn)場沉降觀測增設(shè)的工作基點。3）沉降變形觀測點沉降變形觀測點直接埋設(shè)在要測定的沉降變形體上。點位設(shè)立在能反映沉降變形體沉降變形的特征部位，不但要求設(shè)置牢固，便于觀測，還要求形式美觀，結(jié)構(gòu)合理，且不破壞沉降變形體的外觀和使用。沉降變形點按橋涵專業(yè)布點要求進行。4）沉降監(jiān)測網(wǎng)的維護監(jiān)測網(wǎng)由于自然條件的變化，人為破壞等原因，不可避免的有個別點位會發(fā)生變化。為了驗證監(jiān)測網(wǎng)點的穩(wěn)定性，應(yīng)對其進行定期檢測。本次技術(shù)方案設(shè)計垂直位移監(jiān)測網(wǎng)的觀測分為首次觀測和施工過程中的定期復(fù)測，定期復(fù)測按每半年進行一次，并結(jié)合精測

8、網(wǎng)復(fù)測進行。在跨淮河區(qū)域沉降觀測區(qū)每3個月進行一次定期復(fù)測。三沉降變形監(jiān)測測量工作基本要求1工作基點使用時應(yīng)作穩(wěn)定性檢驗，并以穩(wěn)定或相對穩(wěn)定的點作為沉降變形的參考點，并應(yīng)有一定數(shù)量穩(wěn)固可靠的點以資校核。2每次觀測前，對所使用的儀器和設(shè)備應(yīng)進行檢驗校正，并保留檢驗記錄。3每次沉降變形觀測時應(yīng)符合：（1）嚴格按水準測量規(guī)范的要求施測。首次（即零周期）觀測每個往返測均進行兩次讀數(shù)，并取觀測結(jié)果的中數(shù)作為變形測量初始值。（2）參與觀測的人員必須經(jīng)過培訓(xùn)才能上崗，并固定觀測人員。 （3）為了將觀測中的系統(tǒng)誤差減到最小，達到提高精度的目的，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

9、照固定的觀測路線和觀測方法進行，觀測路線必須形成附合或閉合路線，使用固定的工作基點對應(yīng)沉降變形觀測點進行觀測。 （4）沉降觀測路線水中墩沉降觀測路線位于線路右側(cè)15米處棧橋上，棧橋跨度為12米，棧橋橋墩均為雙柱墩，雙柱間距為5.6米，橋墩直徑為0.80米的鋼管樁，每根鋼管樁均深入河床底15米左右，具有較高的穩(wěn)定性，2次水準點的復(fù)測是通過棧橋進行的，能夠滿足二等水準測量的精度要求;棧橋高度為19.92m高于去年訊期水位,不影響訊期的觀測; 棧橋的穩(wěn)定性詳見棧橋平面計算。第三章 沉降觀測方案的實施一沉降變形測量等級及精度要求水中施工部分的沉降變形測量等級及精度要求按下表規(guī)定執(zhí)行：沉降變形測量等級垂

10、直位移測量水平位移觀測沉降變形點的高程中誤差（mm）相鄰沉降變形點的高程中誤差（mm）沉降變形點點位中誤差（mm）二等±0.5±0.3±3.0三等±1.0±0.5±6.0二沉降變形監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)要求及建網(wǎng)方式二等水準觀測的技術(shù)要求等級水準尺類型水準儀等級視距（m）前后視距（m）測段的前后視距累積差（m）視線高度（m）二等銦瓦DS1501.03.0下絲讀數(shù)0.3DS0560二等水準測量的主要技術(shù)標準等級每千米高差全中誤差（mm）路線長度（km）水準儀等級水準尺觀 測 次 數(shù)往返較差或閉合差（mm）與已知點聯(lián)測附合或環(huán)線二等2400DS1

11、銦瓦往返往返4二沉降觀測路線觀測路線從BM2111開始，沿棧橋順須為2111-1，2111-2，2110-1，2110-2，2109-1，2109-2，復(fù)核十三工區(qū)2108-2；沿原路線復(fù)核到BM2118，閉合到起點BM2111；見圖示：（5）觀測時要避免陽光直射，且在基本相同的環(huán)境和觀測條件下工作。 （6）成像清晰、穩(wěn)定時再讀數(shù)。（7）隨時觀測，隨時檢核計算，觀測時要一次完成，中途不中斷。 （8）對工作基點的穩(wěn)定性要定期檢核，在雨季前后要聯(lián)測，檢查水準點的標高是否有變動。（9）數(shù)據(jù)計算方法和計算用工作基點一致。四沉降變形觀測具體要求1水準網(wǎng)的觀測按照國家二等水準施測，采用閉合或附合水準路線往

12、返觀測，水準路線經(jīng)過的工作基點或基點數(shù)量不少于兩個。每次觀測均形成閉合檢驗條件。2水準儀使用DS03型儀器，儀器及配套水準尺均應(yīng)在有效合格檢定期內(nèi)。水準儀與水準尺在使用前及使用過程中，經(jīng)常規(guī)檢校合格，水準儀視準軸與水準管軸的夾角均不超過15。儀器各種設(shè)置正確，其中有限差要求的項目按規(guī)范要求在儀器中進行設(shè)置，并在數(shù)據(jù)采集時自動控制，不滿足要求的在現(xiàn)場進行提示并進行重測。3外業(yè)測量一條路線的往返測必須是固定的測量人員使用同一類型儀器和轉(zhuǎn)點尺墊，沿同一路線進行。觀測成果的重測和取舍按國家一、二等水準測量規(guī)范（GB/T 12897-2006）有關(guān)要求執(zhí)行。觀測時，視線長度50m，前后視距差1.5 m（

13、電子）；儀器最小讀數(shù)0.5m（電子）；測站限差：兩次讀數(shù)差0.4mm，兩次所測高差之差0.6 mm，檢測間歇點高差之差1.0 mm；觀測讀數(shù)和記錄的數(shù)字取位：使用DS05 或DS1級儀器，讀記至0.05mm或0.1mm；使用數(shù)字水準儀讀記至0.01mm。4觀測時，一般按后-前-前-后的順序進行，對于有變換奇偶站功能的電子水準儀，按以下順序進行：（1）往測：奇數(shù)站為后前前后 偶數(shù)站為前后后前（2）返測：奇數(shù)站為前后后前 偶數(shù)站為后前前后5每一測段均為偶數(shù)測站。晴天觀測時給儀器打傘，避免陽光直射；扶尺時借助尺撐，使標尺上的氣泡居中，標尺垂直。6沉降變形觀測宜分段施測，分段長度以相鄰兩個工作基點或施

14、測線路長度不超過2Km為宜，分段平差后求得各觀測點的高程值。7.觀測前30min，將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；對于數(shù)字式水準儀，進行不少于20次單次測量，達到儀器預(yù)熱的目的。測量中避免望遠鏡直接對著太陽；避免視線被遮擋，遮擋不超過標尺在望遠鏡中截長的20%。觀測時用測傘遮蔽陽光，對于電子水準儀，施測時均裝遮光罩。8.自動安平水準儀的圓水準器，嚴格置平。在連續(xù)各測站上安置水準儀時，使其中兩腳螺旋與水準路線方向平行，第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。除路線拐彎處外，每一測站上儀器與前后視標尺的三個位置，一般為接近一條直線。9觀測過程中為保證水準尺的穩(wěn)定性，選用2.5kg以

15、上的尺墊，水準觀測路線必須路面硬實，觀測過程中尺墊踩實以避免尺墊下沉。同時觀測過程中避免儀器安置在容易震動的地方，如果臨時有震動，確認震動源造成的震動消失后，再激發(fā)測量鍵。水準尺均借助尺撐整平扶直，確保水準尺垂直。10淮河水中墩的沉降測量，按照國家一、二等水準測量規(guī)范（GB/T 12897-2006）要求進行觀測。11數(shù)據(jù)處理時，閉合差、中誤差等均滿足要求后進行平差計算，主水準路線要進行嚴密平差，選用經(jīng)鑒定合格的軟件進行。12、當(dāng)相鄰觀測周期的沉降量出現(xiàn)異常時，應(yīng)重測進行觀測并和上次測量結(jié)果進行對比，如兩次結(jié)果相符合則要立即檢查工作基點的穩(wěn)定性，必要時需聯(lián)測基準點進行檢測。如發(fā)現(xiàn)工作基點或基準

16、點有下沉現(xiàn)象即將觀測數(shù)據(jù)上報評估單位，對進行基準點或工作基點的高程值進行修正。然后再依據(jù)修正后的基準點或工作基點進行沉降觀測并計算沉降值。13、成果數(shù)據(jù)按統(tǒng)一格式錄入線下工程沉降變形觀測和評估數(shù)據(jù)庫。五. 沉降變形觀測時大氣折光的消除由于測區(qū)位于主河道水域中間，在觀測時不可避免地要受到水面大氣折光的影響，根據(jù)測量學(xué)理論，這種影響可以通過保持前后視距相等來消除。利用前后視距相等可以消除三種測量誤差，一是由于視準軸和儀器水平軸不平行產(chǎn)生的誤差（即i角誤差）；二是由于大氣折光產(chǎn)生的誤差；三是由于地球曲率變化產(chǎn)生的誤差。因此在進行沉降觀測的過程中要嚴格保持前后視距差不能超過規(guī)范的限值。六. 橋涵變形控

17、制要求1梁部梁部變形以預(yù)應(yīng)力混凝土梁的徐變變形為主，軌道鋪設(shè)后，無砟橋面梁的徐變上拱值不宜大于10mm。2墩臺對于高速鐵路橋梁基礎(chǔ)的沉降控制，墩臺基礎(chǔ)的沉降量應(yīng)按恒載計算，其工后沉降量不應(yīng)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(jié)構(gòu)相鄰墩臺沉降量之差：對于無砟橋面橋梁5mm七. 沉降變形觀測方法1觀測點布置為了滿足變形觀測的需要，需要在梁部、橋墩上設(shè)置觀測標。（1）梁體觀測標對原材料變化不大、預(yù)制工藝穩(wěn)定、批量生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁，每30孔選擇1孔設(shè)置觀測標，當(dāng)實測彈性上拱度大于設(shè)計值的梁，前后未觀測的梁應(yīng)補充觀測標，逐孔進行觀測。（2）每個橋墩均設(shè)置兩個墩身觀測標。（

18、3）橋墩觀測標的埋設(shè)1）觀測標埋設(shè)于墩身左右兩側(cè)。為便于觀測，確保測量精度，將墩身一個側(cè)面的觀測標移到該墩的正面，（如附圖3 淮河特大橋水中墩沉降觀測鋼平臺示意圖 第7頁）所示）2）本區(qū)段橋墩標設(shè)置在墩身上高度和棧橋高大約相等的位置。2觀測標構(gòu)造墩身觀測標為集中加工的不銹鋼預(yù)埋件。具體構(gòu)造見下頁圖所示。3觀測方法本方案的首次觀測（零觀測）應(yīng)當(dāng)按照閉合或附和水準路線往返測的方式進行，按照建筑變形測量規(guī)范的要求：“變形測量的時間性很強，它反映某一時刻變形體相對于基點的變形程度或變形趨勢，應(yīng)此首次觀測（初始值）是整個變形觀測的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，應(yīng)認真觀測，仔細復(fù)核，增加觀測量，進行兩次同精度獨立觀測，以保證

19、首次觀測成果有足夠的精度和可靠性?！逼溆嗥诖蔚挠^測可以采用單程閉合或附和路線的方式進行。水中墩身的觀測路線利用棧橋進行閉合或附合觀測，在觀測時，將水準儀架設(shè)在棧橋上，將墩身上的沉降觀測標作為轉(zhuǎn)點使用。水準測量路線起閉于工作基點BM2111和BM2118。對于梁體的變形觀測，每孔梁支點之間的梁體變形應(yīng)以兩支點的連線為基準線進行觀測計算，由于下部結(jié)構(gòu)沉降變形的影響，該基準線的位置會發(fā)生變化，梁體觀測點至該基準線的垂直距離利用幾何方法計算取得，垂直距離差值就是梁體變形量。八. 觀測資料要求1梁體和墩臺橋涵基礎(chǔ)沉降和梁體徐變變形的觀測精度為±1mm，讀數(shù)取位至0.01mm。測量單位要按照觀測

20、時間要求，及時進行沉降觀測。觀測數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一格式填寫，所有測試數(shù)據(jù)必須真實準確，不得造假；記錄必須清晰，不得涂改；測試、記錄人員必須簽名，及時將采集的數(shù)據(jù)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有關(guān)單位。觀測數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一格式進行匯總整理，沉降觀測格式見附表3、4、5。觀測數(shù)據(jù)要求結(jié)合施工過程，詳細記錄各個施工節(jié)點前后的觀測數(shù)據(jù)。如架梁時間、軌道板底座施工、鋪板時間、軌道板精調(diào)時間以及鋪軌時間。觀測數(shù)據(jù)要進行抽檢，并由監(jiān)理單位對觀測資料進行確認。九. 觀測頻率要求1梁體徐變變形觀測自梁體預(yù)應(yīng)力張拉開始至無砟軌道鋪設(shè)前，應(yīng)系統(tǒng)觀測梁體的豎向變形。預(yù)應(yīng)力張拉前為變形起始點，

21、變形觀測的階段及頻次要滿足下表要求。梁體徐變觀測頻次梁體測量間隔表觀測階段觀測周期預(yù)應(yīng)力張拉期間張拉前、后各1次淮河特大橋附屬設(shè)施安裝安裝前、后各1次預(yù)應(yīng)力張拉完成無砟軌道鋪設(shè)前張拉完成后第1天張拉完成后第3天張拉完成后第5天張拉完成后13月，每7天為一測量周期無砟軌道鋪設(shè)期間每天1次無砟軌道鋪設(shè)完成后第03個月，每1個月為一測量周期第424個月，每3個月為一測量周期2墩臺沉降觀測每個墩臺從承臺施工后，就要開始進行沉降首次觀測，以后根據(jù)下表中要求的時間間隔進行觀測。十. 沉降觀測注意事項1觀測標保護觀測期間應(yīng)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(yīng)做醒目標

22、志等措施以保證觀測儀標的長期功能及安全要求。2沉降觀測應(yīng)按照規(guī)定時間和頻次要求嚴格執(zhí)行，并定期復(fù)測避免沉降異常。3觀測數(shù)據(jù)中應(yīng)將各加載階段標識清楚，避免數(shù)據(jù)分析時造成誤判，如橋墩完成、架梁、橋面恒載施工等。4應(yīng)加強對觀測標的定期檢查并嚴格落實，如出現(xiàn)觀測標被敲擊、挖橇、丟失等情況時應(yīng)及時恢復(fù)并進行復(fù)測。5無砟軌道鋪設(shè)前可根據(jù)具體情況如各段落鋪設(shè)軌道的間隔時間相差較大或沉降非常敏感地段等適當(dāng)增加觀測頻次，為無砟軌道鋪設(shè)條件的評估提供數(shù)據(jù)支持。十一. 水中墩沉降觀測人員、設(shè)備組織（一）、觀測人員設(shè)備組織方案：1、儀器配備每組精測隊配備1臺電子水準儀，精度等級為0.3mm，三腳架1副，銦鋼尺1對。2

23、、人員：每次觀測固定4人，其中2人立尺，1人觀測，1人負責(zé)警戒，觀測時禁止一切車輛同行。3、觀測時間和氣象條件要求：按照國家一二等水準測量規(guī)范和建筑變形測量規(guī)范的規(guī)定，“應(yīng)在標尺分劃線成像清晰和穩(wěn)定的條件下進行觀測，不得在日出后和日落前約半小時、太陽中天前后、風(fēng)力大于四級、氣溫突變時以及標尺分劃線的成像跳動而難以照準時進行觀測。陰天可以全天觀測”（建筑變形測量規(guī)范JGJ8-2007）“水準觀測應(yīng)在標尺成像清晰而穩(wěn)定時進行。下列情況下，不應(yīng)進行觀測：a） 日出后與日落前30min內(nèi)；a） 太陽中天前后各約2h內(nèi)（可根據(jù)地區(qū)、季節(jié)、和氣象情況，適當(dāng)增減，最短間歇時間不少于2h）；a） 標尺分劃線的

24、影像跳動劇烈時；a） 氣溫突變時；a） 風(fēng)力過大而使標尺與儀器不能穩(wěn)定時。”（二）、沉降觀測要求1、沉降觀測人員數(shù)量必須滿足施工需要。沉降觀測小組組長應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)考試合格才能上崗、從事測量工作3年以上的技術(shù)人員擔(dān)任。負責(zé)司儀的人員必須持有測量員崗位證書，其他測工應(yīng)經(jīng)基本技能培訓(xùn)合格后上崗。2、沉降觀測小組的測量儀器、工具配置須滿足工程的沉降觀測要求，測量儀器必須做到每天檢查校正，加強維護，定期檢修，使其經(jīng)常保持良好狀態(tài)。3、沉降觀測所用的測量儀器必須及時到國家法定的計量技術(shù)檢定機構(gòu)進行檢定。十二. 水上作業(yè)安全方案1、 定時與當(dāng)?shù)貧庀蟆⑺恼韭?lián)系，當(dāng)六級以上大風(fēng)時，應(yīng)停止工作。 2、 水上作業(yè)人員必須配備救生衣，水上作業(yè)前必須穿好救生衣，沒有穿救生衣的人員禁止水上作業(yè)。附表1 工程沉降變形觀測準備工作檢查記錄表京滬高速鐵路工程沉降變形觀測準備工作檢查記錄表單位工程名稱開工日期建設(shè)單位現(xiàn)場項目負責(zé)人設(shè)計單位現(xiàn)場項目負責(zé)人監(jiān)理單位總監(jiān)理工程師施工單位項目負責(zé)