水中墩沉降变形观测方案

1、第一章沉降观测方案编制1一、适用范围1二、编制依据1第二章沉降监测网的建立2一、沉降观测工作基点的布设2二、沉降监测网的联测2第三章沉降观测方案的实施4一沉降变形测量等级及精度要求4二沉降变形监测网主要技术要求及建网方式4三沉降变形监测测量工作基本要求5四淮河特大桥水中墩沉降观测钢平台示意图.7五淮河特大桥水中测量工作路线示意图.六沉降变形观测具体要求9七. 沉降变形观测时大气折光的消除11八. 桥涵变形控制要求12九. 沉降变形观测方法12十. 观测资料要求15十一. 观测频率要求15十二. 沉降观测注意事项17十三. 水中墩沉降观测人员、设备组织17十四. 水上作业安全方案18附表1 工程

2、沉降变形观测准备工作检查记录表附表2 工程沉降变形观测结果评估验收记录表附表3 观测断面与观测点工程属性信息表附表4 电子水准测量记录手簿附表5 桥梁承台沉降观测记录表附件: 栈桥平面计算淮河特大桥水中墩沉降观测方案为规范对淮河水中墩施工线下工程的沉降变形观测，特制定本方案。淮河特大桥主跨水中墩的沉降变形观测方案，采取在水中栈桥和墩身搭设测量平台的方法进行，对水中的测量平台和设计院提交的控制网进行联测，将其统一到同一个坐标系统和高程系统，构成沉降监测网，然后将水中测量平台作为沉降观测工作基点对水中施工的墩身进行沉降观测。第一章 沉降观测方案编制一、适用范围本方案适用于淮河特大桥水中墩的沉降变形

3、观测。里程范围DK837+DK837+段，墩号为2109#，2110#；2111#。二、编制依据1.客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南（铁建设2006158号）；2.客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定（铁建设2006189号）；3国家一、二等水准测量规范（GB128972006）；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2007183号）；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（GB002693）；8全球定位系统（GPS）铁路测量规程（TB1005497）；9客运专线无砟轨道铁路设计指南（铁建设函200

4、5754号）；10京沪高速铁路线下工程变形观测及评估实施细则（草稿）；11、京沪高速铁路工程设计文件；12铁道部有关规定。第二章 沉降监测网的建立一、沉降观测工作基点的布设根据管区的地理环境和观测条件，管区的沉降观测工作基点沿桥位右侧布置，相邻两工作基点的间距为200米左右，距线路中心距离为28米左右。我项目部管区总长度为km，水中施工部分的长度160m ，有3个墩为于水中，2109，2110，2111；全线共布设6个沉降观测工作基点，分别为BM2111,BM2118,BM2122,BM2127,BM2131,BM2136；水中沉降观测用BM2111和BM2118；BM2111距2110#约9

5、8m，距2109#约160m。二、沉降监测网的联测考虑到水中的平面位置稳定性检查和沉降观测的精度要求，沉降观测工作基点的平面测量按照C级网的精度要求施测，按照二等水准测量的精度要求进行。施测采用的技术及精度等级要求如下表所示。1沉降变形监测网主要技术要求沉降变形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、观测方法及要求三等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沉降变形监测网建网方式线下工程沉降变形监测一般按沉降变形等级三等的要求（国家

6、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）基准点基准点应建立在沉降变形区以外的稳定地区，本方案的基准点使用管段附近的深埋水准点CP177点二等水准点。2）工作基点沉降观测的工作基点在观测期间需保持稳定不变，一般地段的工作基点除普通二等水准点外，为了沉降观测实施方便的需要，沉降观测工作基点还应包括按照二等水准测量的技术要求加密的加密水准点。加密后的沉降观测工作基点间距200m左右即可满足现场沉降观测的要求。水中施工部分的沉降观测工作基点即为BM2111、BM2118。相邻工作基点间间距均不得大于200米。本方案的沉降观测工

7、作基点包括加密水准点和为方便现场沉降观测增设的工作基点。3）沉降变形观测点沉降变形观测点直接埋设在要测定的沉降变形体上。点位设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，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。沉降变形点按桥涵专业布点要求进行。4）沉降监测网的维护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。在跨淮河区域沉降观测区每3个月进行一次定期复测。三沉降

8、变形监测测量工作基本要求1工作基点使用时应作稳定性检验，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，对所使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（即零周期）观测每个往返测均进行两次读数，并取观测结果的中数作为变形测量初始值。（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

9、用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。 （4）沉降观测路线水中墩沉降观测路线位于线路右侧15米处栈桥上，栈桥跨度为12米，栈桥桥墩均为双柱墩，双柱间距为5.6米，桥墩直径为0.80米的钢管桩，每根钢管桩均深入河床底15米左右，具有较高的稳定性，2次水准点的复测是通过栈桥进行的，能够满足二等水准测量的精度要求;栈桥高度为19.92m高于去年讯期水位,不影响讯期的观测;栈桥的稳定性详见栈桥平面计算。第三章 沉降观测方案的实施一沉降变形测量等级及精度要求水中施工部分的沉降变形测量等级及精度要求按下表规定执行：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

10、高程中误差（mm）沉降变形点点位中误差（mm）二等0.33.0三等二沉降变形监测网主要技术要求及建网方式二等水准观测的技术要求等级水准尺类型水准仪等级视距（m）前后视距（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）二等铟瓦DS150下丝读数DS0560二等水准测量的主要技术标准等级每千米高差全中误差（mm）路线长度（km）水准仪等级水准尺观 测 次 数往返较差或闭合差（mm）与已知点联测附合或环线二等2400DS1铟瓦往返往返4二沉降观测路线观测路线从BM2111开始，沿栈桥顺须为2111-1，2111-2，2110-1，2110-2，2109-1，2109-2，复核十三工区2108-2；沿原

11、路线复核到BM2118，闭合到起点BM2111；见图示：（5）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。 （6）成像清晰、稳定时再读数。（7）随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。 （8）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。（9）数据计算方法和计算用工作基点一致。四沉降变形观测具体要求1水准网的观测按照国家二等水准施测，采用闭合或附合水准路线往返观测，水准路线经过的工作基点或基点数量不少于两个。每次观测均形成闭合检验条件。2水准仪使用DS03型仪器，仪器及配套水准尺均应在有效合格检定期内。水准仪与水准尺在使用前及使用过程中

12、，经常规检校合格，水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过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，并在数据采集时自动控制，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必须是固定的测量人员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/T 12897-2006）有关要求执行。观测时，视线长度50m，前后视距差1.5 m（电子）；仪器最小读数0.5m（电子）；测站限差：两次读数差，两次所测高差之差0.6 mm，检测间歇点高差之差1.0 mm；观测读数和记录的数字取位：使用DS05 或DS1级仪器，读记

13、至或；使用数字水准仪读记至。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沉降变形观测宜分段施测，分段长度以相邻两个工作基点或施测线路长度不超过2Km为宜，分段平差后求得各观测点的高程值。7.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

14、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。8.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。9观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用以上的尺垫，水准观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。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失后，再激发测量键。水准尺均借助尺撑整平扶直，确保水准尺垂直。10淮河水中墩的沉降测

15、量，按照国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）要求进行观测。11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。12、当相邻观测周期的沉降量出现异常时，应重测进行观测并和上次测量结果进行对比，如两次结果相符合则要立即检查工作基点的稳定性，必要时需联测基准点进行检测。如发现工作基点或基准点有下沉现象即将观测数据上报评估单位，对进行基准点或工作基点的高程值进行修正。然后再依据修正后的基准点或工作基点进行沉降观测并计算沉降值。13、成果数据按统一格式录入线下工程沉降变形观测和评估数据库。五. 沉降变形观测时大气折光的消除由

16、于测区位于主河道水域中间，在观测时不可避免地要受到水面大气折光的影响，根据测量学理论，这种影响可以通过保持前后视距相等来消除。利用前后视距相等可以消除三种测量误差，一是由于视准轴和仪器水平轴不平行产生的误差（即i角误差）；二是由于大气折光产生的误差；三是由于地球曲率变化产生的误差。因此在进行沉降观测的过程中要严格保持前后视距差不能超过规范的限值。六. 桥涵变形控制要求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墩台对于高速铁路桥梁基础的沉降控制，墩台基础的沉降量应按恒载计算，其工后沉降量不应超过下列允许值：墩台均匀沉降量：对于无砟桥面桥梁

17、20mm静定结构相邻墩台沉降量之差：对于无砟桥面桥梁5mm七. 沉降变形观测方法1观测点布置为了满足变形观测的需要，需要在梁部、桥墩上设置观测标。（1）梁体观测标对原材料变化不大、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。（2）每个桥墩均设置两个墩身观测标。（3）桥墩观测标的埋设1）观测标埋设于墩身左右两侧。为便于观测，确保测量精度，将墩身一个侧面的观测标移到该墩的正面，（如附图3 淮河特大桥水中墩沉降观测钢平台示意图 第7页）所示）2）本区段桥墩标设置在墩身上高度和栈桥高大约相等的位置。2

18、观测标构造墩身观测标为集中加工的不锈钢预埋件。具体构造见下页图所示。3观测方法本方案的首次观测（零观测）应当按照闭合或附和水准路线往返测的方式进行，按照建筑变形测量规范的要求：“变形测量的时间性很强，它反映某一时刻变形体相对于基点的变形程度或变形趋势，应此首次观测（初始值）是整个变形观测的基础数据，应认真观测，仔细复核，增加观测量，进行两次同精度独立观测，以保证首次观测成果有足够的精度和可靠性。”其余期次的观测可以采用单程闭合或附和路线的方式进行。水中墩身的观测路线利用栈桥进行闭合或附合观测，在观测时，将水准仪架设在栈桥上，将墩身上的沉降观测标作为转点使用。水准测量路线起闭于工作基点BM211

19、1和BM2118。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。八. 观测资料要求1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0.01mm。测量单位要按照观测时间要求，及时进行沉降观测。观测数据按照统一格式填写，所有测试数据必须真实准确，不得造假；记录必须清晰，不得涂改；测试、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

20、式进行汇总整理，沉降观测格式见附表3、4、5。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。九. 观测频率要求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。梁体徐变观测频次梁体测量间隔表观测阶段观测周期预应力张拉期间张拉前、后各1次淮河特大桥附属设施安装安装前、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月，每7

21、天为一测量周期无砟轨道铺设期间每天1次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。十. 沉降观测注意事项1观测标保护观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞、人为因素的破坏等，观测标位置应做醒目标志等措施以保证观测仪标的长期功能及安全要求。2沉降观测应按照规定时间和频次要求严格执行，并定期复测避免沉降异常。3观测数据中应将各加载阶段标识清楚，避免数据分析时造成误判，如桥墩完成、架梁、桥面恒载施工等。4应加强对观测标的定期检查并严格落实，如出

22、现观测标被敲击、挖橇、丢失等情况时应及时恢复并进行复测。5无砟轨道铺设前可根据具体情况如各段落铺设轨道的间隔时间相差较大或沉降非常敏感地段等适当增加观测频次，为无砟轨道铺设条件的评估提供数据支持。十一. 水中墩沉降观测人员、设备组织（一）、观测人员设备组织方案：1、仪器配备每组精测队配备1台电子水准仪，精度等级为，三脚架1副，铟钢尺1对。2、人员：每次观测固定4人，其中2人立尺，1人观测，1人负责警戒，观测时禁止一切车辆同行。3、观测时间和气象条件要求：按照国家一二等水准测量规范和建筑变形测量规范的规定，“应在标尺分划线成像清晰和稳定的条件下进行观测，不得在日出后和日落前约半小时、太阳中天前后

23、、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线的成像跳动而难以照准时进行观测。阴天可以全天观测”（建筑变形测量规范JGJ8-2007）“水准观测应在标尺成像清晰而稳定时进行。下列情况下，不应进行观测：a） 日出后与日落前30min内；a） 太阳中天前后各约2h内（可根据地区、季节、和气象情况，适当增减，最短间歇时间不少于2h）；a） 标尺分划线的影像跳动剧烈时；a） 气温突变时；a） 风力过大而使标尺与仪器不能稳定时。”（二）、沉降观测要求1、沉降观测人员数量必须满足施工需要。沉降观测小组组长应经过专业培训考试合格才能上岗、从事测量工作3年以上的技术人员担任。负责司仪的人员必须持有测量员岗位证书，其

24、他测工应经基本技能培训合格后上岗。2、沉降观测小组的测量仪器、工具配置须满足工程的沉降观测要求，测量仪器必须做到每天检查校正，加强维护，定期检修，使其经常保持良好状态。3、沉降观测所用的测量仪器必须及时到国家法定的计量技术检定机构进行检定。十二. 水上作业安全方案1、定时与当地气象、水文站联系，当六级以上大风时，应停止工作。2、水上作业人员必须配备救生衣，水上作业前必须穿好救生衣，没有穿救生衣的人员禁止水上作业。附表1 工程沉降变形观测准备工作检查记录表京沪高速铁路工程沉降变形观测准备工作检查记录表单位工程名称开工日期建设单位现场项目负责人设计单位现场项目负责人监理单位总监理工程师施工单位项目负责人项目技术负责人序号