杨庄二线船闸底板沉降观测方案.docx
《杨庄二线船闸底板沉降观测方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《杨庄二线船闸底板沉降观测方案.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
杨庄二线船闸底板沉降观测方案
盐河（杨庄—武障河）航道工程
杨庄二线船闸主体
变形观测方案
编制：
审核：
批准
盐河航道工速治工程YH-YZCZ-TJ项目部测量组
二0一0年九月
目录
1．工程概况
2．编制依据
3．沉降变形观测的目的和内容
4．沉降变形观测的一般要求
5．位移观测的主要内容和方法
6．位移观测网精度指标与观测仪器的选择
7．平面基点及观测点的设置
8．变形观测资料整理
1工程概况
1.1.1、项目名称
盐河（杨庄—武障河）航道整治工程杨庄二线船闸工程土建施工项目（YH-SJ-CZ1合同标段）。
1.1.2、工程位置
盐河位于江苏省的东北部，它沟通“两纵”京杭运河和连申线，是苏北地区以及淮河流域最便捷的出海通道,也是苏北地区的主要水运干线，在江苏省干线航道网规划的“两纵四横”中，盐河为“一横”淮河出海水道的重要组成部分，规划航道等级为Ⅲ级。
盐河南自淮安市淮阴区京杭大运河与盐河交汇口杨庄船闸，向东北经涟水县，再往北过灌南、灌云，到达连云港市区玉带河，全长约144.8km。
盐河（杨庄—武障河）航道整治工程将提高通航能力，进一步完善江苏省内河航道网的建设，与正在实施的连云港港疏港航道、盐灌船闸共同形成连云港港内河集疏运通道，扩大了连云港港口的腹地范围，增强了连云港港的辐射功能，完善和加强了连云港港口集疏运系统，为连云港港乃至沿海、东陇海经济带的整体竞争力提供可靠保障。
盐河航道上现有杨庄船闸和朱码船闸两个梯级枢纽，其中杨庄枢纽位于淮安市淮阴区王营镇杨庄村，是盐河航道的起点，由杨庄一线船闸、盐河闸组成，枢纽轴线大致呈东向西。
杨庄一线船闸建成于1961年，规模为135×10（12）×2.5（m）（闸室长×口门宽×槛上水深），通过能力较小，已成为制约航道通过能力的瓶颈，随着盐河航道的升级改造，建设适应1000t级船舶通过的杨庄二线船闸是十分必要和非常迫切的。
拟建的杨庄二线船闸将和杨庄船闸、盐河闸组成该枢纽工程，因拟建项目地处五汊口，属于洪泽湖区域防洪体系，防汛地位突出，该河段防洪标准取与洪泽湖区域防洪标准（百年一遇）相一致，工程设计上游按100年一遇标准一级堤防设防。
本工程段范围包括：
船闸总体及水工建筑物（含闸首、闸室、导航墙、靠船墩、引航道护岸、远方调度站、停泊锚地、通往远调站的道路、上游预调区码头以及停泊锚地、土方工程及临时工程等）、上游防洪大堤、跨闸公路桥及其引道等。
施工图起止桩号为0k+000~3k+018.7，里程长度3018m。
2编制依据
（1）《水运工程测量规范》（JTJ203-2001）；
（2）《工程测量规范》（GB50026-2007）；
（3）《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）；
（4）《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》（JTJ218-2005）；
（5）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91）
（6）《施工设计说明》；
3沉降变形观测的目的和内容
船闸在施工建设期间，由于地基、结构、地下水水位和季节温度等各种因素对建筑物的影响，使船闸产生不同程度的垂直位移和水平位移，变化规律是复杂的。
通过定期观测，可以掌握其变形规律，为施工提供科学依据，同时又能对设计数据进行验证，对确保工程质量、安全具有重要的意义。
目前船闸施工中底板普遍采用预留施工宽缝，将整块底板分成三块，待闸首两侧边墩及闸室墙浇筑完成、回填土达到设计高程、地基沉降稳定后，再进行封铰，可有效地减小底板的内部应力或厚度；并能减少闸塘开挖后对地基的卸载及底板、闸墙边墩浇筑过程中因加载而产生的地基升降变化；可以掌握软基的固结过程，用来确定预留施工宽缝对内力的影响，同时为确定封铰时机和地下水位控制、加载速率提供依据。
施工期必须按设计要求进行系统的沉降变形观测。
通过对沉降观测数据系统综合分析评估，使船闸主体底板沉降变化达到规定的变形控制要求。
杨庄二线船闸工程上下闸首、闸室底板为大体积钢筋混凝土结构,占地面积大，底板的变形观测只需进行垂直位移观测。
船闸工程为比较敏感的水工建筑物,垂直位移（沉降）观测宜采用国家二等水准的观测精度进行观测，横向水平位移的观测采用三等的级别精度指标进行观测。
待底板封绞完成，变形观测从底板转移到闸室墙和闸首顶部，才增加横向水平位移的观测。
观测的主要内容是：
通过布设控制网，按相关精度要求，根据施工分级加载实况，定期定点对底板封铰前后每块底板、闸首边墩和每节闸室墙在建设过程中的沉降情况进行观测，直至工程竣工验收，移交业主。
4沉降变形观测的一般要求
4.1水准基点、工作基点及观测点的布设原则
4.1.1高程基准点和工作基点位置的选择应符合下列规定：
（1）高程基准点和工作基点应避开交通干道主路、地下管线、水源地、河岸、松软填土、滑坡地段、机器振动区以及其他可能使标石、标志易遭腐蚀和破坏的地方；应选设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方。
（2）高程基准点、工作基点之间宜便于进行水准测量，基准点和工作基点应形成闭合环或形成由附合路线构成的结点网，本工程基准点和工作基点由附合路线构成结点网，并定期联测到施工加密水准网。
联测周期应视基准点所在位置的稳定情况确定。
4.1.2高程基准点和工作基点标石、标志的选型及埋设应符合下列规定：
（1）高程基准点的标石埋设在原状土层中，采用混凝土基础标石。
（2）工作基点的标石同样采用混凝土普通标石。
（3）混凝土普通标石埋设示意；
混凝土标石埋设图（单位：
mm）
4.1.3变形观测的精度要求
我部本阶段开展的变形观测工作主要为水平位移、沉降观测。
观测的主要内容是：
通过布设控制网，按相关精度要求，根据施工分级加载实况，采用静态的方法对船闸结构物在建设过程中的沉降、位移情况进行观测。
变形测量可分为四个等级，变形测量点可分为基准点、工作基点和变形观测点。
变形观测点相对于最近基准点的观测精度和使用范围见表4-1：
表4-1：
变形观测点的观测精度和适应范围
等级
点位中误差（mm）
高程中误差（mm）
适用范围
一等
±1.5
±0.5
对变形特别敏感的水工建筑物
二等
±3.0
±1.0
对变形比较敏感的水工建筑物
三等
±6.0
±2.0
一般性水工建筑物和岸坡
四等
±12.0
±4.0
对观测精度要求比较低的水工建筑物和岸坡
由于本工程的船闸主体属于比较敏感的水工建筑物，垂直位移（沉降）适用二等变形观测精度，横向水平位移（位移）适用三等变形观测精度。
经综合论证分析，位移观测使用测角精度2＂，测距精度为2mm+2ppm.D以上的全站仪可以满足平面二等观测精度要求；沉降观测使用DSZ2水准仪+FS1测微器和±0.5mm铟钢尺就可以达到一等水准观测精次,完全满足二等观测精度要求。
本工程变形观测所使用的仪器及精度如下表：
观测仪器名称
规格
精度说明
备注
苏光水准仪DSZ2+FSI
可达到DS1仪器标准
DSZ2+FS1:
≤±0.7mm
完好
铟钢标尺
2M
刻度误差：
±0.1mm
完好
徕卡TC-402全站仪
2〞级
标准模式2mm+2ppm
完好
4.1.4观测点的布设
我部严格按照图纸及相关规范要求进行观测点的制作及埋设，同时要执行以下要求：
1、所有沉降观测点埋设要求顶高出底板或墙顶5～10mm,不得高于10mm,因为过高容易被破坏；
2、所有底板沉降钉要求距宽缝边缘50cm,距伸缩缝边缘30cm;墙顶沉降钉要求距伸缩缝30cm,距墙内边缘45cm；
3、所有沉降点在埋设过程中，安排测量人员跟踪，发现埋设不合格立即予以纠正。
4、点位埋设完成后要注意保护，防止遭到意外破坏，成型后在点位附近做上明显标志，提醒其它工种在施工过程中不要对点进行覆盖和碾压等，保证点位的完好性和点观测的连续
性。
4.2测量等级与观测仪器的选择
4.2.1水准仪及标尺的要求
（1）本工程变形观测使用苏光一厂生产的DSZ2+FSI测微器进行观测，标尺采用铟钢尺，按光学测微法观测,可达到DS1类型仪器的观测结果,符合国家一等精密水准测量要求。
（2）使用的水准仪、水准标尺在进场前送市一级以上有资质的检验单位年审，施工过程中也应定期检验。
当观测成果出现异常，且经分析可能与仪器精度有关时，应及时对仪器进行检验与校正。
检验和校正应按现行国家标准《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91）。
（3）在每次观测前必须对水准仪进行i角检校，对用于二等水准观测的仪器，i角不得大于5"。
（4）水准标尺分划线的分米分划线误差和米分划间隔真长与名义长度之差，对线条式因瓦合金标尺不应大于0.1mm，对区格式木质标尺不应大于0.5mm。
（5）每次观测应遵守“四固定”原则，即：
观测所用仪器及水准标尺固定；观测人员固定；观测路线固定；观测环境和条件基本相同。
（6）应在标尺分划线呈像清晰和稳定的条件下进行观测。
不得在日出后或日出前约半小时、太阳中天前后、风力大于四级、气温突变时以及标尺分划线的呈像跳动而难以照准时进行观测。
晴天观测时，应用测伞为仪器遮蔽阳光。
（7）为保证水准尺气泡稳定居中，自制一些简单的水准尺辅助标杆，以使扶尺员能快速稳定地竖直标尺，提高观测效率。
（8）由于累计沉降量均与初始观测值相关，因此初始观测值的准确性极为重要，每个观测点第一次观测完毕后,必须变动仪器高和重新后视进行第二次观测,每个观测点的初始观测值必须采用最初连续两次观测结果的平均值。
4.2.2水准测量的有关技术要求
根据设计要求和交通部《水运工程测量规范》中各项规定，本工程沉降观测网按《水运工程测量规范》三等水准技术要求布设成闭合水准路线的形式,如表4-1所示。
观测时按《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》二等水准测量进行，其主要技术要求见表4-2所示。
沉降观测方法及精度表4-1
等级
观测方法和要求
往返较差、附合或环线闭合差
（mm）
三等
按《工程测量规范》（GB50026-2007）二等水准测量进行
≤±0.6
注：
①本表见《水运工程测量规范》（JTJ203-2001）；
②表中n为测段的测站数。
水准观测主要技术要求表4-2
等级
水准仪型号
视线长度
（m）
前后视的距离较差（m）
前后视的距离较差累积mm
视线离地面的最低高度mm
基、辅分划或黑红面读数较差（mm）
基、辅分划或黑红面所测高差较差（mm）
二等
DS1
50
1
3
0.5
0.5
0.7
注：
①《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》（JTJ218-2005）。
4.3观测周期
船闸底板基础是分段施工的，为及时掌握加载后的初始观测值，在每节底板浇筑混凝土终凝后，即开始初始观测，因此不同底板上沉降观测点的初始观测日期是不一定一样的。
对于建筑物变形观测周期，有关测量规范、规程都没作统一规定，根据以往同类型船闸经验，结合本工程闸室墙采用龙门架支撑大模板一次到顶浇筑砼的施工方案，分析基础加载的情况，制定如下观测周期：
砼浇注后初始三天内每天观测一次；以后每周观测两次，连续观测两周；以后转为每周观测一次，也是连续观测两周；每月观测两次，连续观测两个月；以后每月观测一次。
封铰前至封铰期间10天，按照设计说明连续观测10天，沉降速率要求达到平均每昼夜小于0.1㎜后方可封铰。
封铰观测一段时间后，观测点才转移到闸室墙顶部，遇有荷载增加、施工工况变化或沉降出现异常时应增加观测频率。
5.位移观测的主要内容和方法
通过布设控制网，按规范精度要求，根据施工分级加载实况，定期定点对船闸闸首、墙身水平位移情况进行观测。
水平位移有平行于建筑物轴线的纵向水平位移和垂直于建筑物轴线的横向水平位移,根据船闸结构特点,本工程采用横向水平位移观测。
监测网采用独立坐标系，其中A轴为船闸的南北方向中轴线，B轴为船闸主体东西方向的轴线，坐标原点为设计图提供的CP1主控制点，A=0；B=0；坐标原点在上闸首靠近上游引航道的边沿线上，方向线为设计图提供的CP5主控制点。
采用三等监测网的技术标准，用全站仪测量各位移观测点的平面坐标A、B值，分析观测数据，绘制位移变化曲线（本位移观测数据以正值表示测点向船闸中心线方向位移，以负值表示远离船闸中心线方向的位移）。
每次观测应遵守“四固定”原则，即：
观测所用仪器固定；观测人员固定；观测路线固定；观测环境和条件基本相同。
观测墩点之间的间距约150米，距观测钉最短约50米，最长约100米，每一基站的观测角度不大于90度。
拆除模板后的闸室墙离地面有12m高,闸墙顶上太窄连预埋钢筋段在内,也只有0.6m宽。
从安全管理方面考虑，在没有设置安全通道的情形下是不允许持镜人在闸墙上行走。
因此,闸室墙的变形观测,建议延后一些时间，待墙后土方回填到▽7.0m，高差稍微矮点时再进行闸室墙观测，这一段时间仍继续以底板观测为准。
墙后土方回填到▽7.0m以上，持镜人也只能手持小棱镜，小心翼翼地在闸室墙上采点观测，并且沉降和位移观测分开进行。
船闸主体的浇注顺序是：
底板：
下闸首→第7段→第8段→第9段→第10段→第11段→上闸首→第6段→第5段→第4段→第3段→第2段→第1段→第12段
建议闸室墙挡浪板在墙后土方回填结束2～3月后才浇筑，变形观测仪器能直接观测到观测钉的顶部，可保证前期观测时的精确度。
由于闸室墙离地面较高,有12m高,已属于高空作业范围。
一定要严格执行高空安全操作规程,在墙顶工作时必需扣上安全带,攀爬梯子时严禁带手套，酒后4小时内严禁高空作业。
6位移观测网精度指标与观测仪器的选择
6.1平面观测网的主要技术指标
根据《水运工程测量规范》（JTJ203-2001），平面监测网观测的主要技术要求应符合表10.3.2-1和表10.3.2-2的规定。
边角监测网观测主要技术要求表10.3.2-1
等级
平均边长
（m）
边长观测中误差（mm）
角度观测
中误差（"）
边长观测作业要求
仪器
类型
单程
测回数
半测回较差（mm）
各测回较差（mm）
往返观测较差（mm）
一等
300
±1.O
±0.7
I
8
3.O
4.O
4.0
—
—
—
—
—
二等
450
±2.O
±1.O
I
3
3.O
5.O
8.O
II
8
7.O
10.O
8.0
三等
600
±3.0
±1.8
I
2
5.O
7.0
12.O
Ⅱ
4
10.O
14.O
12.O
四等
900
±5.O
±2.5
I
1
5.O
—
20.O
II
2
10.0
14.O
20.O
注：
①当采用导线网时，各级平均边长应按上表规定值缩短
倍；
②当平均边长短于上表规定值的0.5倍时，角度观测精度可降低一等执行；
③角度观测可参照现行国家标准（工程测量规范）（GB50026）有关规定执行；
④当采用GPS测量时，在保证边长精度的条件下，边长可不受此限制。
三角监测网观测主要技术要求表10.3.2-2
等级
平均边长（m）
测角中误差（"）
最弱边边长相对中误差
一等
—
—
—
二等
300
±1.O
1／120000
三等
350
±1.8
1／70000
四等
400
±2.5
1／40000
注：
①起算边和观测边均应往返观测；采用锢钢尺丈量时，按现行国家标准（工程测量规范）（GB50026）的有关规定执行；
②与表10.3.2-1的注②相同；
③与表10.3.2—1的注③相同；
④与表10.3.2-1的注④相同。
根据设计、规范对建筑物位移观测规定，结合船闸工程具体的特点，参照相关标准，选择变形测量的三等标准作为本工程位移观测工作的精度指标。
6.2观测仪器的选择
变形观测是船闸工程中精度较高的测量工作，仪器设备、路线布设、观测方法及人员素质等多方面都会影响观测数据的精度。
根据本工程实际情况，采用（测距精度：
±（2mm+2ppm.D）中误差；测角精度：
2”）徕卡-TC402全站仪进行测量作业，观测方法采用极坐标法。
监测仪器设备必须定期经质量技术监督部门检测合格后方可使用，在作业期间每期观测
前须对仪器进行检核，以保证测量成果的精度。
7平面基点及观测点的设置
7.1观测基站点和观测点的埋设
根据要求，本工程平面基准点采用混凝土观测墩。
观测基站点的埋设，应选择地基稳固，便于观测和不受影响的地方，基础打2m长木桩4根，浇1.0m×1.0m×0.5m砼底板，底板上埋设观测点。
观测墩分别设置在闸室两侧，每侧两个，共设置4个砼观测墩。
变形监测基站点采用独立坐标和假设高程。
变形测量每次固定观测人员及仪器设备，采用相同的观测线路和观测方法。
每次外业工作结束后，及时整理汇编成观测资料，绘制变形曲线图表。
每一段的闸室墙浇注后，在墙的缝端靠内30㎝，墙后口线往内15㎝各埋下一根铜质观测钉，观测钉埋设时顶端露出砼表面不宜大于1cm左右。
测点铜钉埋设时要保证稳固、竖直，所有观测点在埋设过程中，安排测量人员跟踪，发现埋设不合格立即予以纠正。
上面所谈到的4个观测基站点,只能是过度性的。
今后随着施工的进展,闸管区内基建工程的开工,观测基站有被拆除或相互间不能通视的情形。
待上下闸首施工完毕,很有必要将基站点转移到闸首顶面上,或请业主告知具体的布设位置,以便为今后变形观测的延续和为使用单位提供稳固的观测基站点。
7.2观测周期
从初测开始，前期连续观测3天，每天一次,取前3天观测值经平均后作为初测值。
3天后改为7天的观测期，也是连续观测3次，开始汇编变形记录。
若是土方回填仍未进行，第7次的变形观测改为15天的半月期。
土方回填开始，每7天观测一次。
土方回填到▽11.50m，即还剩下3m厚度时，加强观测频率，定为每3天观测一次，直至土方回填工作结束后一周。
以后根据前一阶段观测的变形情况，再确定观测频率。
但基本可定为7天、15天、30天、60天等4个循环周期。
8变形观测资料整理
施工期内，对观测结果进行认真、及时、准确的记录，然后统计、整理、归档，并出具评价报告。
原始测量记录应真实、可靠，并有可追溯性；计算成果和图表清晰、签署齐全，并妥善保存。
（1）水准基点、工作基点布置图
（2）平面基点、观测点布置图
（3）底板观测钉布置图
（4）闸室墙、上下闸首沉降钉布置图
（5）加载时间表
（6）累积沉降、位移统计表
（7）各周期沉降、位移变化速率表
（8）时间—累计沉降、位移量曲线图
升级会员 