沉降观测施工作业指导书(按最新模板编写)

1、-铁路工程沉降观测施工作业指导书1适用范围适用于-铁路客专-标段沉降观测施工。2作业准备2.1内业技术准备在开工前，技术主管组织现场技术人员认真学习实施性施工组织设计、作业指导书相关内容。审核施工图纸，充分理解设计意图和有关技术要求，熟悉规范和技术标准。制定施工安全质量保证措施，有充分的技术准备工作。确定现场测量技术小组，对参加测量的技术人员进行技术交底。2.2外业技术准备确定沉降观测测量水准控制点位置、测量路线。检查测量仪器，熟悉仪器性能，进行明确分工，固定司镜、前视、后视人员。3技术要求3.1沉降变形监测网建立及测量技术要求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

2、)施测,根据沉降观测精度要求高的特点,以及标志的作用和要求不同,分为三级:基准点、工作点、沉降变形点。按照国家二等水准测量的技术要求在原有控制网的基础上对水准点进一步加密。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坐标系统一。工作基点应布设在不受施工干扰的稳定土层内，以便长期保存和使用的地点。工作基点采用20mm光面钢筋长1.2m顶端刻十字丝的钢筋打入土中，桩径上部40cm用混凝土浇注固定并编号。为了验证监测网点的稳定,对其进行定期检测和施工过程中的定期复测,定期复测按每年进行一次,并结合精测网复测进行

3、。沉降监测网的建立、精度要求等应符合客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定的要求；沉降监测网应在施工高程控制网的基础上进行加密建立，按二等水准测量的精度和测量方法要求进行施测。高程基准网点间距一般不宜大于200m，以便于对沿线桥梁和路基等建筑物或构筑物进行沉降观测。隧道沉降观测高程基准网点应根据观测断面的布设情况合理设置。观测前，对所使用的仪器和设备，应进行检验校正，并保留检验记录。在沉降观测基准网建立后，应对水准基点做好保护工作，发现丢桩或桩位有移动现象，应尽快恢复和补测桩点。另外，应定期对沉降观测基准网进行复测，提出复测成果，复测周期不大于6个月。使用Trimble DiNi12电子及拓

4、普康AT-G2光学水准仪，水准标尺应采用与之配套的带有两排分划的线条式铟瓦合金标尺，水准仪和水准标尺各项技术指标应符合国家一、二等水准测量规范（GB 12897-91）有关规定，在沉降观测前和沉降观测过程中的规定时间段已经对仪器和标尺进行标定。沉降观测置镜点、观测路线、观测人员、观测设备一般应固定，在成像清晰稳定的条件下进行观测，不得在日出后及日出前约半小时及其他不宜观测的天气情况下作业；作业中应经常对水准仪及水准尺的水准器和i角进行检查；在同一测站观测时，不得两次调焦，以确保观测成果的质量。测量精度要求沉降变形测量等级垂直位移观测水平位移观测沉降变形点的高程中误差相邻沉降变形点的高程中误差变

5、形观测点的点位中误差三等+1.0mm+0.5mm+6.0mm等级相邻基准点点位中误差(mm)每站高差中误差(mm)往返较差、附和或环线闭合差(mm)检测已测高差较差(mm)使用仪器、观测方法及要求三等1.00.30.6n0.8n按客运专线铁路无渣轨道测量技术暂行规定二等水准测量的技术要求施测4施工程序与工艺流程4.1施工程序沉降观测施工程序：布置观测水准点埋设沉降观测元件按设计要求进行观测整理观测资料进行工后沉降评估。4.2工艺流程观测前准备确定观测人员布置观测水准点埋设观测元件沉降观测整理观测数据工后沉降评估5施工要求5.1路基沉降观测技术要求路基沉降观测元件是在施工过程中进行的，在填筑施工

6、中要与设备的埋设做好协调。同时设备的埋设不能影响路基的填筑质量。作业队组织专门小组进行元件的埋设和保护工作，人员分工明确、责任到人，同时对观测元件进行编号。5.1.1沉降观测桩的布置 型横断面于路基基底中心设置沉降板，型横断面于路基基底中心设置单点式剖面沉降测试压力计，型横断面于基底设置沉降剖面管，以观测路堤填土过程中地基的沉降。型横断面在基床底层顶面的线路中心临时设置1个沉降板，监测预压期间路基顶部的沉降。、型观测断面在路基中心、距左、右线中心3.3m处于基床表层顶面各设置一个沉降监测桩。、型观测断面在距左、右线中心4.7m处于基床底层顶面各设置一个沉降监测桩。型横断面仅在桥头布置，区间地段

7、一般每间隔3个型横断面设置一处型横断面。桥头观测断面布置型式详见路桥过渡段沉降监测平面布置示意图 沿线路基段落需设置水位井，观测路基填土和堆载预压过程中，地下水位的变化情况。水位井一般每公里设置一处（每工点至少设一处），布设在距路基坡脚20m外，具体设计里程与路基沉降监测断面布设里程表一并给出。水位压力计直接采用便携式工程测试仪读取数据。PVC管地下水位以下部分打孔制成花管。水位井需设置保护盒保护。5.1.2路基地段路涵过渡段沉降监测断面说明涵洞每侧外边缘2m设置一个型路基观测断面，包括沉降监测桩和沉降板，该沉降断面设计中是按照涵洞与线路正交考虑的，施工过程中应按图示要求调整。型观测断面在涵洞

8、顶部沿路涵过渡段对角线方向设置剖面沉降管，以观测过渡段及涵洞本身的总沉降及差异沉降。 5.1.3路基沉降监测剖面布置路基沉降监测断面根据不同的地基条件，不同的结构部位等具体情况设置。沉降监测断面的间距一般不大于50m，对于地势平坦、地基条件均匀良好、高度小于5m的路堤或路堑可放宽到100m；对于地形、地质条件变化较大地段应适当加密。路堤与不同结构物的连接处应设置沉降监测断面，每个路桥过渡段在距离桥头5m、15m、35m处分别设置一个沉降监测断面，每个横向结构物每侧各设置一个监测断面。采用堆载预压地段。路堤地段采用、型监测断面，型断面仅在桥头布置，一般每间隔3个型监测断面设置一个型监测断面。型监

9、测断面包括沉降监测桩和沉降板。沉降监测桩每断面设置5个，施工完基床底层后，预压土填筑前，距左、右线中心4.7m处于基床底层顶面埋设2个沉降监测桩,其余3个于基床表层施工完成后布置于双线路基中心及距两侧路肩1m处的基床表层顶面上;沉降板位于路堤中心，基底铺设碎石垫层的地段埋设于垫层顶面，基底设混凝土板地段置于板顶面，随填土增高而逐渐接高测杆及保护套管.型监测断面包括沉降监测桩和定点式剖面沉降测试压力计。沉降监测桩每断面设置5个，埋设方法同型监测断面；定点式剖面沉降测试压力计位于路堤中心,基底铺设碎石垫层的地段埋设于垫层顶面，基底设混凝土板地段置于板顶面。型监测断面包括沉降监测桩、沉降板和剖面管。

10、沉降监测桩每断面设置3个，布置于双线路基中心及距两侧路肩1m处的基床表层顶面上；沉降板位于路堤中心，底板埋设于基床底层顶面上，随填土增高而逐渐接高测杆及保护套管，横剖面管埋设于路堤基底碎石垫层顶面处。路堤与横向结构物过渡段，于横向结构物顶部沿过渡段的对角线方向铺设剖面沉降管。横向结构物两侧外边缘各2m处设置一个I型观测断面，平面布置见型。路堑堆载预压地段，分别于路基中心，距两侧路肩1m处各设1根沉降监测桩，路基中心设沉降板，底板至于基床底层顶面，观测路基面的沉降。5.1.4监测元件的埋设沉降监测桩：桩体选择20mm不锈钢棒，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，通过

11、测量埋置在监测断面设计位置，埋置深度0.3m，桩周0.15m用C20混凝土浇筑固定，完成埋设后按二等水准标准测量桩顶标高作为初始读数。沉降板：由底板、金属测杆（40mm镀锌铁管）及保护套管（75mmPVC管）组成。底板尺寸为50cm×50cm,厚5cm。按二等水准标准测量沉降板标高变化。沉降板埋设位置应按设计测量确定，埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保测杆与地面垂直。放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定套管，完成沉降板的埋设工作。按二等水准标准测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数

12、，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以0.5m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属测杆用螺丝套扣连接，保护套管用PVC管外接头连接。定点式剖面沉降测试压力计：定点式剖面沉降测试压力计底板采用沉降板底板，埋设位置应按设计测量确定；埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保底板水平，填土至0.6m高度碾压密实后开一小凹坑将压力计放入坑内，用细粒土将坑填平后，继续施工路基填土。埋设完成后，将压力计监测线沿水平方向甩到坡脚后，在坡脚处设C20素混凝土保护墩(0.5 m×0.5 m×0.95m ) ，墩内预埋剖面管管材，监测线从管内穿出；墩旁设监

13、测桩，监测桩采用C20素混凝土灌注，断面采用0.5 m×0.5 m×1.6m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头，监测桩用钢筋混凝土保护盒保护。待上部一层填料压实稳定后，连续监测数日，取稳定读数作为初始读数。剖面沉降管：路基基底剖面沉降管在地基加固及垫层施工完毕后，填土至0.6m高度碾压密实后开槽埋设，开槽宽度2030cm，开槽深度至地基加固垫层顶面，槽底回填0.2m厚的中粗砂，在槽内敷设沉降管（沉降管内穿入用于拉动测头的镀锌钢丝绳），其上夯填中粗砂至与碾压面平齐。型断面中剖面管在涵顶填土0.6m厚开槽施工埋设，原则同基底剖面管埋设方法。沉降管埋设位置挡土墙处应预留孔洞。沉降

14、管敷设完成后，在两头设置0.5 m×0.5 m×0.95m C20素混凝土保护墩。并于一侧管口处设置监测桩，监测桩采用C20素混凝土灌注，断面采用0.5 m×0.5 m×1.6m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头,监测桩用钢筋混凝土保护盒保护。待上部一层填料压实稳定后，连续监测数日，取稳定读数作为初始读数。5.2桥涵工程沉降变形观测技术要求5.2.1桥涵工程沉降变形观测总体技术无砟轨道铺设前，应对桥涵沉降、变形作系统的评估，确认桥涵基础沉降、梁体变形等符合技术标准要求。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

15、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。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。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，必要时进行地质复查，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。5.2.2观测点的设置原则为了满足变形观测的需要，需要在梁部、桥台、桥墩及承台上设置观测标。合蚌客专全线每个桥墩均设置承台观测标、墩身观测标，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

16、用。随施工的逐步进行依次进行墩身、桥台、梁体的变形观测。承台观测标设置两个观测标，观测标-1设置于底层承台左侧小里程角上，观测标-2设置于底层承台右侧大里程角上。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。墩身观测标观测点数量每墩2处，位于墩身两侧；桥墩标一般设置在墩底高出地面或水位0.5m左右。当墩身较矮立尺困难时，桥墩观测标位置可降低或设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。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。桥墩上观测标的具体设置位置见下图：桥台观测标原则上应设置在台顶（台帽及背墙顶），测点数量不少于4处，分别设在台帽两侧

17、及背墙两侧（横桥向）。梁体观测标简支梁对原材料变化不大、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，当实测弹性上拱度大于设计值的梁，前后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测；其余现浇梁逐孔设置观测标。简支梁的一孔梁设置观测标6个，分别位于两侧支点及跨中，横向布置见下图:连续梁连续梁上的观测标，根据不同跨度，分别在支点、中跨跨中及边跨1/4跨中附近设置，3跨以上连续梁中跨布置点相同，三孔一联设置1828个观测标，四孔一联设置32个观测标，横向布置参照简支梁设置。纵向布置详见下图:其他特殊连续梁拱根据施工图纸规定设置观测标。涵洞观测标每座涵洞均要进行沉降观测，观测标原则

18、上应设在涵洞两侧的边墙上，在涵洞进出口及涵洞中心分别设置，每座涵洞测点数量为6个。涵洞填土后观测点可从边墙位置移动到帽石上，涵洞进出口的帽石上各设置两个测点，位于帽石两侧位置；桥梁梁部水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如下图所示，其中测点1，2，3，4构成第一个闭合环，测点3，4，5，6构成第二个闭合环。124356 桥梁墩台水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，沉降观测点位布设于墩台两侧，水准路线观测示意图如下图所示：5.2.3观测元件与埋设技术要求承台观测标沉降观测桩：选择20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，埋置深度不小于

19、0.1m，高出埋设表面3mm，表面做好防锈处理。完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。墩身观测标采用14mm不锈钢螺栓。见下图所示： 桥台观测标、梁体观测标、涵洞观测标设置可参考墩身观测标设置。无碴轨道铺设时梁体测点的转移技术要求待补充规定中详细要求。5.2.4观测技术要求从承台施工完成后，就要开始进行沉降首次观测，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。随施工的逐步进行依次进行墩身、桥台、梁体的变形观测。沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的桥梁施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响。观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行，不能影响

20、桥梁施工质量。观测精度要求桥涵基础沉降和梁体徐变沉降变形的观测精度为±1mm，读数取位至0.01mm。观测频次要求墩台基础沉降观测一般根据下表中要求的时间间隔进行。注：1、观测墩台沉降时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。 2、架桥机（运梁车）通过时观测要求：第一次通过和第二次通过前后均需要观测，其后每1次/1天，连续2次；其后每1次/3天，连续3次，以后1次/1周。梁体徐变观测据下表中要求的时间间隔进行。梁体徐变观测频次表梁体测量间隔表观测阶段观测周期预应力终张拉张拉前、后各1次预应力张拉完成无砟轨道铺设前张拉完成后第1天张拉完成后第3天张拉完成后第5天张拉完成后13

21、月，每7天为一测量周期桥梁附属设施安装1次/周，要求安装前、后必须各有1次无砟轨道铺设期间1次/周无砟轨道铺设完成后第03个月，每1个月为一测量周期第424个月，每3个月为一测量周期涵洞沉降观测据下表中要求的时间间隔进行，涵洞顶填土沉降的观测应与路基沉降观测同步进行。涵洞沉降观测频次表注：1、架桥机（运梁车）通过时观测要求：每1次/1天，连续2次；其后每1次/3天，连续3次，以后1次/1周。梁体徐变量计算对于梁体的徐变变形观测，每孔梁支点之间的梁体徐变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

22、得，垂直距离差值就是梁体徐变变形量。5.3隧道工程沉降变形观测技术要求5.3.1隧道工程沉降变形观测技术总体要求隧道工程沉降观测是指隧道内线路基础的沉降观测，即隧道的仰拱部分。其它如洞顶地表沉降、拱顶下沉、断面收敛沉降变形等不列入本沉降观测的内容。隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据围岩级别和结构类型分别确定，不良地质和复杂地质区段适当加密布设。隧道洞口、明暗分界处和变形缝处均应进行沉降观测。5.3.2观测断面和观测点的设置原则隧道洞口里程、隧线分界里程、明暗分界里程与衬砌类型变化处以及变形缝两侧均应布置观测断面。具体如下：隧道洞口至分界里程范围内应至少布设一个观测断面；隧线分界点处，线、隧两

23、侧分别设置至少一个观测断面；明暗交界处、衬砌类型变化处以及变形缝两侧应至少布设两个断面；隧道进、出口进行地基处理的地段，从洞口起每25m布设一个断面。洞身-暗洞段一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩级别确定。一般情况下，暗洞地段级围岩每400m、级围岩每300m、级围岩每200m布设一个观测断面； 严重不良地质和复杂地质区段（包括地应力较大、断层或隧底溶蚀破碎带、膨胀土等不良和复杂地质区段，特殊基础类型的隧道段落、隧底由于承载力不足进行过换填换填、注浆或其它措施处理的复合地基段落）观测断面的间距为一般地段的一半。洞身-明洞段长度大于20m的明洞，每20m设置一个观测断面。当长度不足时，每段围

24、岩或不同衬砌段应至少布置一个断面。隧道工程完成后，每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉降观测点、变形缝处每个观测断面设置4个沉降观测点，原则上设于高于水沟盖板0.3m处和变形缝前后各0.5m处。5.3.3观测元件与埋设技术要求观测点埋设参考承台观测标的设置。无砟轨道铺设时隧道测点的转移技术要求待补充规定中详细要求。5.3.4观测技术要求隧道沉降观测从仰拱施工结束后立即进行，观测时间不得少于3个月。当观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。隧道沉降观测水准的测量精度为±1mm，读数取位至0.01mm。隧道水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线，沉降

25、观测点位布设于观测断面隧道内壁两侧，水准路线观测示意图如下图所示：隧道沉降变形观测据下表中要求的时间间隔进行。每阶段的沉降观测在开始时可一般每周观测一次，以后可根据两次观测的沉降量调整沉降观测的频度，但两次的观测沉降量不宜大于1mm。隧道沉降观测频次表观测阶段观测频次备 注观测期限观测周期仰拱施工完成至无砟轨道铺设前3个月1次/周无砟轨道铺设期间全 程1次/天无砟轨道铺设完成后3个月01个月1次/周6.劳力组织每个测量小组人员配备表测量负责人1人测量人员（含资料整理）6人专兼职安全员1人7.材料要求7.1沉降监测桩：桩体选择20mm不锈钢棒，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩7.2沉降板：由底

26、板、金属测杆（40mm镀锌铁管）及保护套管（75mmPVC管）组成。底板尺寸为50cm×50cm,厚5cm。7.3定点式剖面沉降测试压力计：定点式剖面沉降测试压力计底板采用沉降板底板，7.4剖面沉降管符合设计要求。7.5所有观测元件，除混凝土外均在正规厂家采购合格产品。8.设备机具配置各测量小组主要测量设备机具配置表序号机械设备名称数量技术状况1电子水准仪1台良好2前后测尺（含尺垫）各1把良好3测量车1辆良好9.质量控制及检验9.1路基工程沉降评估9.1.1 判定标准根据路基填筑完成或堆载预压后不少于6个月的实际观测数据作多种曲线的回归分析，确定沉降变形的趋势。路基在无砟轨道铺设完成

27、后的工后沉降，应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm；有足够资料证明，沉降比较均匀、长度大于20m的路基，允许的最大工后沉降量为30mm。并且调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求：Rsh0.4 Vsj2 式中Rsh 轨面圆顺的竖曲线半径（m）； Vsj 设计最高速度（kmh）。有砟轨道路基工后沉降量不应大于50mm，年沉降速率应小于20mm/年。沉降预测的可靠性应经过验证，间隔不少于3个月的两次预测最终沉降的差值不应大于8mm。路基填筑完成或堆载预压后，最终的沉降预测时间应满足下列条件：S(t)/S(t=)75%式中：S(t)： 预测时的沉

28、降观测值；S(t=)： 预测的最终沉降值。注：沉降和时间以路基填筑完成或堆载预压后为起始点。设计预测总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差值不宜大于10mm。9.1.2 评估方法：采用常用的规范双曲线、修正双曲线、固结度对数配合法（三点法）、指数曲线法、遗传算法双曲线法、Verhulst法、Asaoka法、灰色系统GM (1, 1)算法等8种方法。9.1.3工后沉降的计算：设计工后沉降量按S工后=S1S2计算，其中S1为路基铺轨后运营100年发生的沉降，采用曲线回归方法获得，S2为无碴轨道结构自重荷载发生的沉降，计算用压缩模量可根据观测资料反算获得。9.1.4计算沉降和观测沉降的比较：由于影

29、响沉降计算的因素较多，沉降计算的精度无法达到要求，必须通过对沉降观测数据进行系统的综合分析评估，来验证和调整设计参数与措施。通过沉降观测和评估来确定路基的真实压缩模量Es,以确定无碴轨道结构自重产生的附加工后沉降；如达到的沉降量超过设计沉降量计算值的20时，经过排除人为错误与设备故障，可尽早检查设计，采取措施确保工后沉降满足设计要求。9.2桥涵工程沉降评估9.2.1判定标准根据桥涵实际荷载情况及观测数据，应作多个阶段的回归分析及预测，综合确定沉降变形的趋势。首次回归分析时，观测期不应少于桥涵主体工程完工后3个月，对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于1个月。墩台基础的沉降量应按恒载计算，其工后沉

30、降量不应超过下列允许值：墩台均匀沉降量：对于有砟桥面桥梁30mm对于无砟桥面桥梁20mm静定结构相邻墩台沉降量之差要求对于有砟桥面桥梁15mm对于无砟桥面桥梁5mm超静定结构相邻墩台沉降量之差除应满足上述规定外，尚应根据沉降差对结构产生的附加应力的影响确定。框构、旅客地道及涵洞在铺设有砟轨道时其工后沉降量不应大于50mm，铺设无砟轨道时，工后沉降量不应大于15mm。处于岩石地基等良好地质的桥粱，当墩台沉降值趋于稳定且设计及实测沉降总量不大于5mm时，可判定沉降满足无碴轨道铺设条件。设计预测的总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差不宜大于10mm。利用两次回归结果预测的最终沉降的差值不应大于8mm。两次预测的时间间隔一般不少于3个月，对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于1个月。桥梁结构完工至无碴轨道铺设前，沉降预测的时间应满足以下条件：S(t)/S(t=)75%式中：S(t)： 预测时的的沉降观测值；S(t=)：