桥梁监测方案总结.docx
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桥梁监测方案总结
桥梁监测方案
1概述
1.1工程概况
青年路站～褡裢坡站区间西起于青年路，沿朝阳北路敷设，讫于褡裢坡东路，呈东西走向，全长约3.4km。
区间在东五环路为避让白家桥基础敷设于朝阳北路南侧红线外，区间隧道从白家楼桥侧面穿越，与白家楼桥基础的最小距离约13m。
本区间采用盾构法施工，隧道底埋深15.7m～25.3m，长达3.4km。
设一个中间风井，位于区间的中间位置（里程K23+852.000），采用明挖顺筑法施工。
北京地铁6号线一期工程甜十区间采用盾构法施工，区间在里程K23+700～900附近旁穿朝阳北路白家楼桥。
白家楼桥立面及剖面如图1-1、图1-2所示。
根据北京地铁6号线一期工程施工图阶段风险工程分级审批汇总表，盾构区间旁穿朝阳北路白家楼桥为二级风险工程。
1.2工程地质与水文地质概况
1.2.1工程地质条件概况
本段线路位于北京城区东部，沿线地形基本平坦，区间底层自上而下依次为：
粉土填土、杂填土、粉土、粉质粘土、粘土、粉细砂、粉质粘土、粉土、粉细砂、中粗砂、圆砾卵石、中粗砂、粉细砂、粉质粘土、粉质粘土。
1.2.2水文地质条件概况
根据区域水文地质资料，本段线路赋存三层地下水，地下水类型分别为上层滞水
（一）、潜水
（二）和层间潜水（三）。
地下水详细描述如下：
上层滞水
（一）：
含水层岩性为粉土③层，粉细砂③，静止水位标高为23.58～27.35m，水位埋深为5.5～6.83m。
潜水
（二）：
含水层为粉土④2层、粉细砂④3层、中粗砂④4，静止水位标高为17.95～22.63m，水位埋深为9.73～14.28m。
层间潜水（三）：
含水层主要为中粗砂⑤1层、圆砾⑤层，静止水位标高为13.54～17.54m，水位埋深为14.97～17.50m。
白家楼桥处地质剖面图见图1-3。
图1-1白家楼桥立面图
图1-2
（1）白家楼桥与中间风井剖面图
图1-2
（2）白家楼桥与盾构隧道剖面图
图1-3白家楼桥地质剖面图
1.3结构设计及施工工法
白家楼桥上部为30m跨简支T型梁，下部为φ1500钻孔桩，桩长30m，桩与中间风井围护桩水平净距约10.5m，桩底与中间风井围护桩底竖向净距约10.6m；桩与区间左线水平净距约13.0m。
甜十区间采用盾构法施工，盾构外径6m，管片厚度0.3m。
图1-3朝阳北路白家楼桥
2监测目的
（1）在新建地铁施工期间，对施工影响范围内的白家楼桥结构实施监测，为产权单位、建设单位提供可靠的数据和信息，判定地铁工程施工对白家楼桥结构的影响程度。
（2）结合白家楼桥的现场安全巡视结果进行综合分析，判定白家楼桥结构的状态及对使用安全的影响，对变形过大和紧急情况及时预警，使有关各方有时间做出反应，避免安全事故的发生。
（3）实施独立、公正、科学的监测，掌握白家楼桥的动态变化，验证施工单位的监测数据，为白家楼桥的安全管理、地铁工程设计及施工方案的优化提供参考依据。
图1-4区间与白家楼桥位置关系图
（4）作为独立的监测方，其监测数据和相关分析资料可成为处理风险事务和工程安全事故的重要参考依据。
3第三方监测依据
（1）“北京地铁六号线一期工程施工设计-青年路站-褡裢坡站区间结构施工图”（中铁第一勘察设计院集团有限公司，2009年6月）；
（2）“北京市地图6号线一期白家楼桥跨线立交桥评估咨询报告”（北京市市政工程设计研究总院）；
（3）《地铁工程监控量测技术规程》DB11/490-2007；
（4）《建筑变形测量规范》JGJ8-2007；
（5）《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008；
（6）《北京地铁工程第三方监测设计指南（试行）》（北京市轨道交通建设管理有限公司）；
（7）《北京地铁工程监控量测设计指南（试行）》（北京市轨道交通建设管理有限公司）；
（8）其他相关的国家、地方规范、法规；
（9）北京市轨道交通建设管理有限公司及其他产权单位发布的企业标准、管理文件；
4监测布点
4.1监测项目
根据甜十区间施工图、白家楼桥评估报告和《地铁工程监控量测技术规程》DB11/490-2007要求，朝阳北路白家楼桥监测项目为：
⑴白家楼桥墩柱、桥台竖向沉降；
⑵白家楼桥墩柱、桥台倾斜值；
⑶U型槽及闭合框架底板竖向沉降；
⑷U型槽及闭合框架挡墙倾斜值；
⑸隧道穿越白家楼桥及拉槽（五环）影响区域内地面沉降值监测。
4.2监测布点
监测布点的范围为在影响范围内（隧道1倍的埋置深度）构筑物上布置测点。
白家楼桥每个桥墩上设置1个沉降监测点，共布设测点20个；另外，中间U型槽在两侧侧墙布置测点6个，具体布点见图4-1。
4.3现场监测频率、周期及控制标准
白家楼桥具体监测内容详见表4-1。
表4-1监测对象、项目、周期、频率及控制标准
监测对象
监测
项目
监测
仪器
监测精度
监测周期
监测频率
控制标准
朝阳北路白家楼桥
⑴桥墩柱、桥台竖向沉降；
⑵墩柱、桥台倾斜值；
⑶U型槽及闭合框架底板竖向沉降；
⑷U型槽及闭合框架挡墙倾斜值；
⑸隧道穿越白家楼桥及拉槽（五环）影响区域内地面沉降值监测。
电子水准仪
1.0mm
盾构施工影响到达前取得初始值，至施工完成后2个月且监测对象变形趋于稳定时停止观测
当掘进面距离监测断面前后≤20m时，1次/天；当掘进面距离监测断面前后≤50m时，1次/2天；当掘进面距离监测断面前后>50m时，1次/周；
根据数据分析确定沉降基本稳定后，1次/1月
①桥墩基础竖向（纵向）不均匀沉降控制值为10mm；
②横桥向相邻基础不均匀沉降位移控制值为5mm。
③墩柱、桥台倾斜控制值1/1000。
④U型槽竖向沉降每8米控制值小于5mm，闭合框架底板横向不均匀沉降控制值为5mm。
侧墙倾斜度不大于1/1000。
⑤桥梁、拉槽竖向均匀沉降15mm。
⑥桥区相关道路路面沉降控制值为15mm（1/1000坡度）
图4-1白家楼桥沉降监测布点图
5现场监测
5.1监测点埋设
5.1.1基准点布设
本区间白家楼桥监测选取地铁6号线一期工程高程系统为基础建立，选择十里堡站附近的两个二等精密水准点为高程基准点，与监测点一起布设成白家楼桥的监测闭合环网。
基准点必须埋设在施工影响范围（一般至少距隧道埋深2.5倍范围）以外。
6号线基准点采用套管加保护盖形式，用钻机开凿Φ200mm孔，清孔彻底后下入保护管，保护管与孔壁间回填粘土，然后在保护管内下入基点保护座和标杆，底座用水泥浇筑；顶部做成圆球状，并做保护盖，地表基准点埋设形式如图见图5-1所示。
5.1.2监测点布设
（1）桥墩、桥台沉降测点埋设方法
桥墩沉降测点标志采用“L”型测点标志形式，如图5-2所示。
测点埋设的方法是：
先在建筑物上钻孔，然后将膨胀螺栓或螺纹钢（Φ=20mm）预埋件放入，孔与测点四周空隙用水泥砂浆或锚固剂填实（测点固定部位做成螺纹）。
测点埋设时应注意保证方便观测，避开有碍立尺的障碍物，一般应高于地表0.2～0.5m，测点埋设完毕后，在其端头的立尺部位涂上防腐剂。
图5-2桥墩沉降及差异沉降测点标志埋设样式
（2）地表沉降测点埋设方法
地表沉降测点可根据现场条件选择采用标准埋设方法或浅层埋点方法。
标准埋设方法为：
首先在地面开Φ100mm的孔，打入顶部磨成椭圆形的Φ22mm螺纹钢筋，长度应超过冻土线深度，即大于0.8m，（如果是混凝土路面，钢筋底部至少应进入到路面下的路床内20cm，并与路面分离），然后在标志钢筋周围填入细砂夯实，为了防止由于路面沉降带动测点沉降影响监测成果数据，不可用混凝土或水泥固牢，最后还应在监测点上部做上铁盖加以保护。
浅层设点方法为：
首先在地面用冲击钻钻出深约20cm直径12cm的孔，再把顶部带有凸球面的Φ8mm圆钢放入孔中，缝隙采用锚固剂填充。
测点具体埋设方法见地表测点布设示意图5-3所示。
测点埋设技术要求：
地表沉降监测测点应埋设平整，防止由于高低不平影响人员及车辆通行，同时，测点埋设稳固，做好清晰标记，方便保存。
5.2施工前的初始数据采集
初始数据在开工前及时对基准点和测点进行联网测量，初始数据的采集在降水施工前完成，并取三次测试结果的平均值作为初始值。
5.3施工过程中的监测
（1）观测方法及仪器
水准网观测采用几何水准测量方法，使用TrimbleDINI12电子水准仪配套铟钢尺进行观测，主要技术指标如表5-1所示。
表5-1水准仪主要技术指标
序号
仪器名称及型号
主要技术指标
1
TrimbleDINI12配套铟钢尺
每公里往返测高程中误差≤0.3mm
（2）数据观测技术要求
监测点观测按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测，主要技术指标及要求见表5-2所示。
表5-2监测点观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
监测点与相邻基准点高差中误差
1.0mm
2
每站高差中误差
0.30mm
3
往返较差及环线闭合差
±0.6mm（n为测站数）
4
检测已测高差较差
±0.8mm（n为测站数）
5
视线长度
50m
6
前后视的距离较差
2.0米
（3）数据采集
过程监测数据采集按水准网观测要求测定道路及地表沉降值。
观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。
（4）观测注意事项
①对使用的电子水准仪、条码水准尺应在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验。
当观测成果异常，经分析与仪器有关时，应及时对仪器进行检验与校正；②观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；③观测前应正确设定记录文件的存贮位置、方式，对电子水准仪的各项控制限差参数进行检查设定，确保附合观测要求；④应在标尺分划线成像稳定的条件下进行观测；⑤仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；⑥数字水准仪应避免望远镜直对太阳，避免视线被遮挡，仪器应在生产厂家规定的范围内工作，震动源造成的震动消失后，才能启动测量键，当地面震动较大时，应随时增加重复测量次数；⑦每测段往测和返测的测站书均应为偶数，否则应加入标尺零点差改正；⑧完成闭合或附合路线时，应注意记录的闭合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作，否则应查找原因直至返工重测合格。
5.4监测控制标准及报警值
（1）监测控制标准
①简支梁段墩基础竖向（纵向）不均匀沉降控制值为10mm；
②横桥向相邻基础不均匀沉降位移控制值为5mm。
③墩柱、桥台倾斜控制值1/1000。
④U型槽竖向沉降每8米控制值小于5mm，闭合框架底板横向不均匀沉降控制值为5mm。
侧墙倾斜度不大于1/1000。
⑤桥梁、拉槽竖向均匀沉降15mm。
⑥桥区相关道路路面沉降控制值为15mm（1/1000坡度）
（2）警戒值
现场监测成果按黄色、橙色和红色三级预警进行管理和控制，三级警戒状态判定见表5-3。
表5-3三级警戒状态判定表
预警级别
预警状态描述
黄色监测预警
“双控”指标（变化量、变化速率）均超过监控量测控制值（极限值）的70％时，或双控指标之一超过监控量测控制值的85％时
橙色监测预警
“双控”指标均超过监控量测控制值的85％时，或双控指标之一超过监控量测控制值时
红色监测预警
“双控”指标均超过监控量测控制值，且实测变化速率出现急剧增长时。
5.5监测数据处理与分析
1、监测数据处理
工作基点和附近水准点联测取得初始高程，则工作基点成为标准水准点（需定期校验），监测时通过标准水准点（即工作基点）测量出各监测点初始高程数据，则：
（1）累计沉降值
监测点累计
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