客运专线无砟轨道路基、桥梁变形监测和评估

1、目的：高速铁路客运专线无碴轨道的铺设与运营对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降要求非常严格，要求工后沉降不大于15mm，路桥、路隧结构物过渡段的不均匀沉降差不大于5mm，纵向变形折角不大于1。目前的沉降计算的精度还不足以达到控制无碴轨道工后沉降的要求。施工期除了按要求进行系统的沉降变形动态观测外，还须通过对沉降观测数据进行系统的综合分析和评估，使路基、桥涵、隧道等线下工程达到规定的变形控制要求；通过分析、推算出最终的沉降和工后沉降，合理确定无碴轨道开始铺设时间，确保客运专线无碴轨道结构铺设的质量。 客运专线无砟轨道路基、桥梁变形监测和评估客运专线无砟轨道路基、桥梁变形监测和评估观测内容：（1

2、）桥涵：桥各墩、台基础沉降；预应力混凝土梁的徐变上拱变形；涵洞沉降观测（2）路基：路基面、路基基底及路堤本体的沉降变形观测。（3）过渡段：路桥、路涵及路堤过渡段沉降观测。客运专线无砟轨道路基、桥梁变形监测和评估 要求：真实、准确、及时、连续 上报反馈到项目队沉降监测工作流程元件埋设保护测试、校核 输入数据库 项目部检查汇总沉降测量中注意事项1 准确：要求达到相应的精度、固定测试人员、测试路线、注意气候影响。2 及时：按照要求的频率进行测试，同时对测试结果及时进行核对。3 真实：要求有严格的管理制度包括：测试数据及时上报、项目部专人进行现场核查等。4 连续：及时纪录施工过程中的异常情况，如大雨、

3、元件的碰撞等，并及时进行补救。沉降监测管理制度监测元件埋设确认制度 沉降变形监测技术交底制度监测元件保护制度 监测基准点、基点复测制度沉降变形监测数据复检制度 沉降变形监测奖惩制度沉降变形监测质量事故报告、调查和处理制度监测控制网的建立垂直位移监测网按二等水准测量进度施测，高程采用施工高程控制网系统。不能利用水准基点的监测网，在施工阶段至少与一个施工高程控制点联测，使垂直位移监测网与施工高程控制网高程基准一致；全线二等水准贯通后，将垂直位移监测网与二等水准基点联测，将垂直位移监测网高程基准归化到二等水准基点上。观测时按国家一等水准测量的技术要求施测。客运专线无砟轨道路基、桥梁变形监测和评估客运

4、专线无砟轨道路基、桥梁变形监测和评估变形测量点分为基准点、工作基点和变形观测点。每个独立的监测网设置不少于3个稳固可靠的基准点，基准点选用在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。使用时做稳定性检查与检验，并以稳定或相对稳定的点作为测定变形的参考点，基准点的间距不大于1km。工作基点应选在比较稳定的位置。为满足沉降变形观测精度要求，在两水准基点之间沿线路方向按间距不大于200m、距路基中心距离小于100m布设工作基点。工作基点引出采用附合式或闭合式，工作基点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。客运专线无砟轨道路基、桥梁变形监测和评估变形观测点应设立在变形体上能反映变形特征

5、的位置，具体见后面观测点设置。观测网中，工作基点应定期与水准基点进行校核。当对沉降观测成果发生怀疑时，应随时进行复测校核。沉降监测网的建立 注意事项：工作点的稳定、注意要定期与基点校核，同时利用观测点校核。客运专线无砟轨道路基、桥梁变形监测和评估垂直位移监测网主要技术要求 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)监测已测高差较差(mm)使用仪器、观测方法的要求二等0.500.3DS05型仪器，按国家一等水准测量的技术要求施测 监测控制点平面图路基沉降监测布设原则沉降观测断面及点的设置、元件布设应根据地形、地质条件、地基压缩层厚度、路堤高度、地基处

6、理方法及堆载预压等具体情况，结合沉降预测方法和工期要求具体来确定。元件布置基床表层的沉降桩可提前埋设监测元件布置要求（1）沉降板：沉降板由钢底板、金属测杆（壁厚不少于3mm钢管）及保护套管(壁厚不小于4mm的硬质PVC管)组成。对于复合地基该元件应埋入褥垫层顶部嵌入10cm，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保护套管；沉降板安放应与地面垂直。 保证沉降板与连接杆的焊接质量连接处螺纹25mm保证连接杆连接的可靠 沉降板的埋设 保证沉降管的垂直保证沉降板周围的压 实度测试元件的保护 路基基床底层及以下填筑时，用钢筋笼进行保护基床表层用摊铺机施工时，沉降板的连接杆

7、比表层低5cm，防止扰动 3.2路基沉降变形观测元器件现场沉降板观测件剖面管的现场埋设安放剖面管固定剖面管反挖沟槽端头固定剖面管定位在埋设位置的上一层填料完成后进行开槽埋设。埋设位置位于桩间土，不能放在桩上，如果不能避开桩身，则需在备注中说明桩在剖面沉降管所处的位置。开沟，沟宽60cm，深度50cm，上下各铺一层510cm的细砂；调整剖面沉降导管内十字导槽方向，并在导管周围回填粗中砂，要求砂面平整，保证沉降管与下面的砂垫层密贴。测斜导管埋设后。沉降管需用高压水或高压气冲洗，避免管内有异物。 沉降管的固定防止扭曲沉降管端头位置的保护与固定固定板管口标高测点沉降管埋设动画2.2.2 测量在墩台上设

8、置有测绘标点的测斜管口处（假设为右端）开始测量。按以下步骤进行： 将布放在测斜管内的钢丝绳与测斜仪探头前端拉环连接牢固，然后推拉测斜仪使其导向轮完全进入测斜管垂直导槽内。注意导轮的方向。之后根据电缆上标明的记号，每标准测点间距（如0.5m）测读一次并作记录。直至整个管线测量完成。仪表的具体使用方法见后面所述。 正程测量完成后拉电缆收回测斜仪，然后拆下预留钢丝绳，在孔口处将绳头固定好，注意保护不能使预留钢丝绳缩入测斜管内。 再将测斜仪从测斜管另一端进入管内（假设为左端），同时钢丝绕线盘移到右端处。如图2 所示。在左边把布放在测斜管内的钢丝绳与测斜仪探头前端拉环连接牢固，然后推拉测斜仪使其导向轮完

9、全进入测斜管垂直导槽内。卷动钢丝绕线盘使测斜仪探头滑到右端，注意导轮的方向。 看钢丝绳上的标记，与墩台上设置的测绘标点对应，确保反向测量起点与正程时相同。之后根据电缆上标明的记号，拉动电缆，每标准测点间距（如0.5m）测读一次测斜管轴线相对水平线的位移，直至整个管线测量完成。 反程测量完成后拉电缆收回测斜仪，然后拆下预留钢丝绳，在孔口处将绳头固定好，注意保护不能使预留钢丝绳缩入测斜管内。 图1 正程测量示意图 图2 反程测量示意图 沉降管数据分析举例桥涵变形观测 桥涵沉降变形包括桥涵的沉降变形和梁体的徐变上拱墩台沉降控制点布置桥梁沉降变形观测桥墩台身观测标(方便测量）桥梁徐变观测点的布置预应力

10、混凝土梁徐变上拱变形观测点先设置在箱梁四个支点和跨中截面的箱梁顶面两侧腹板中心处（距线路中心3m)，在铺设无碴轨道时移设至距梁中心两侧4m处继续观测，每孔梁的测点数应不少于6个桥梁徐变上拱不正常曲线评估要求1、资料要齐 观测网的资料，包括平差、平面布置图等，元件埋设确认资料 沉降监测的原始数据等 2、监测时间3、监测频率4、监测精度5、监测异常情况的说明6、沉降荷载时间曲线7、区间不均匀沉降曲线某路基：填筑完成后观测期超过5个月，沉降仍未趋于稳定，应引起重视，继续加强观测。线路区间的不均匀沉降桥梁各墩台沉降曲线对于一般的桥梁其墩台工后沉降20mm，相邻墩台的沉降差5mm；对于连续梁等特殊结构其

11、相邻墩台均匀沉降差的允许值满足设计允许值。沉降变形观测系统实施要求1确保沉降观测数据的措施1、制度保证 (1)各单位应建立专门沉降变形观测领导小组和观测小组，并明确各自职责，分工负责，各施其责，并制定了相应的奖惩机制。（2）固定观测人员，加强培训工作，未经培训人员，不得从事沉降变形观测工作。在沉降变形观测实施前，对变形观测网的建立和变形观测测量操作要求进行培训；对人员进行观测元件和观测理论培训，在实施过程中对人员进行埋设元器件数据采集培训。确保观测元件的正确埋设及正确的数据采集。（3）对参加观测人员定期进行考核，不合格人员不得参加本项工作。2 观测元器件保证（1）除沉降板、观测桩外，选择有资质

12、的厂家提供的沉降观测元器件。（2）对自行加工的沉降板，沉降监测桩应严格按照设计的图纸尺寸、规格、材质（特别注意厚度和抗老化性能）要求进行加工，确保其质量符合设计要求。3 埋设过程保证（1）对路基观测元件，各施工队均组织专门的施工技术人员进行元件的埋设，确保埋设的位置的正确。（2）对桥梁、涵洞观测桩，各项目部应下达详细的技术交底资料到工班，并现场指导，确保埋设的正确性，不得遗漏。（3）对剖面沉降管等非常用元件埋设时要求厂家提供技术支持，要派技术人员到现场进行埋设和测试指导。4 元件保护要求（1）建立专门沉降变形观测领导小组和观测小组，并明确各自职责，分工负责，各施其责，并制定了相应的奖罚措施。（

13、2）每个测试断面埋设完成后，监测元件进行保护。（3）所有监测元件埋设时或监测过程中损坏应及时补埋或经设计确认采取其它替代措施。（3）凡沉降板附近一米范围内采用小粒径的均匀填料，并采用人工摊铺，小型机具碾压。（4）各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏。元器件埋设后，制作相应的标示，重型机械碾压时并配备专人负责指导，以确保元器件不受损。5 数据采集与整理保证（1）严格按各种元件规定的采集办法进行数据采集，对使用数据采集仪的，指定专人进行数据采集。对使用水准仪观测的，指派专职的测量人员进行量测。（2）数据采集时应进行简单的数据分析，若遇数据突变时，一定要查明原

14、因，否则应重新进行观测，并详细记录，确保测量数据满足精度要求后才能正确进行分析与评估。（3）数据采集后及时录入电脑并备份，并按要求及时进行整理，防止不同元件的数据错位。2 组织管理要求（1）严格按照规定，无论路基、桥梁、隧道均应根据各自标段要求进行“靠前实施观测，如桥梁承台完成后埋设观测即进行观测、路基已进行填筑即进行基底沉降观测。因此，应制定沉降变形观测计划。（2）加强沉降变形观测管理，根据各自标段实际情况编制本标段沉降变形实施方案。固定沉降变形观测工程师和测量人员，并进行培训，确保沉降变形观测的连续性、可靠性。（3)建立完善的变形观测网，定期复核水准基点和工作基点；建立观测点、观测装置巡检、保护制度，落实责任到人；确保观测数据的真实性和连续性。（4）完善观测资料和表格