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xxxx大桥沉降观测实施细则

大西客运专线站前7标段

（洪洞跨汾河特大桥工程）

沉降观测实施细则

编制：

复核:

批准:

中铁三局集团大西铁路客运专线指挥部四项目部

2010年6月

目录

1.编制依据1

2.任务范围及工作内容1

2.1.任务范围：

1

2.2.工作内容：

1

3.参照执行的标准及规范1

4.沉降观测主要职责2

5.沉降变形监测网建立及测量技术要求2

5.1.沉降变形监测测量工作基本要求2

5.1.1.每次沉降变形观测时应符合：

3

5.1.2.沉降变形监测观测具体要求3

6.沉降观测实施方案4

6.1.一般规定4

6.2.沉降观测的内容5

6.3.桥梁变形控制标准5

6.3.1.梁部5

6.3.2.桥梁墩台5

6.4.变形观测方案5

6.4.1.观测点布置5

6.5.观测精度11

6.6.观测频次11

6.7.沉降评估12

6.7.1.6.7.1.观测资料整理表12

6.7.2.6.7.2分析评估前应收集下列资料13

6.7.3.6.7.3评估方法13

6.8.其他14

7.附表15

7.1.1附表1工程沉降变形观测准备工作检查记录表15

7.1.2附表2工程沉降变形观测结果评估验收记录表16

7.1.3.附表4桥梁墩台沉降观测汇总表21

7.1.4.附表6桥梁墩（台）沉降量记录汇总表23

洪洞跨汾河特大桥沉降观测实施细则

1..编制依据

根据大西铁路客运专线有限责任公司编制下发的《大西客专（原平至西安段）线下工程沉降变形观测及评估方案》（大西铁工管【2010】97号）及铁道部发布的相关规范，结合洪洞跨汾河特大桥的具体情况制定本实施细则。

2..任务范围及工作内容

2.1..任务范围：

新建大同至西安铁路原平至运城北段洪洞跨汾河特大桥（DK477+356～DK497+170），线路全长19.81km。

2.2..工作内容：

洪洞跨汾河特大桥工程沉降观测。

3..参照执行的标准及规范

（1）《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）；

（2）《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》（铁建设[2006]189号）；

（3）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；

（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[2007]183号）；

（6）《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）；

（7）《精密工程测量规范》（GB/T15314-94）；

（8）《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054－97）；

（9）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；

（10）《地面沉降水准测量规范》（DZ/T0154-95）；

（11）《客运专线无砟轨道铁路设计指南》（铁建设函[2005]754号

（12）《地面沉降监测技术要求》（DD2006-02）；

（13）《关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知》（铁建设[2009]20号）；

（14）《关于进一步加强客运专线建设质量管理的指导意见》（铁建设[2008]246号）；

（15）大西铁路客运专线工程设计文件及其他相关规定；

（16）铁道部有关规定。

4..沉降观测主要职责

我施工单位是沉降变形观测的实施责任主体，必须严格按有关规范、设计文件及大西公司的要求做好各项工程施工过程的沉降变形观测，对观测数据的真实性负责。

1．负责沉降变形监测网的建立及其保护工作。

2．负责各种监测设备、仪器、管线的购置与埋设，及其观测设施的保护工作。

3．配置专业人员，按规定监测项目和频率进行全过程监测和记录，并按规定格式和内容提交观测数据，确保其真实性、可靠性和全面性。

4．负责观测数据库的数据录入工作。

5．参与沉降变形观测及评估方案的制定工作。

6．参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作。

5..沉降变形监测网建立及测量技术要求

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暂行规定》的要求;

沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点。

其布设按下列要求：

（1）每个独立的监测网应设置不少于3个稳固可靠的基准点。

基准点应选设在沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。

（2）工作基点应选在比较稳定的位置。

工作点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。

加密后的水准基点（含工作基点）间距200m左右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。

（3）沉降变形观测点应设立在沉降变形体上能反映沉降变形特征的位置。

5.1..沉降变形监测测量工作基本要求

水准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。

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。

5.1.1..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。

首次观测每个往返测均进行两次读数。

（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，使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。

（4）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。

（5）成像清晰、稳定时再读数。

（6）随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。

（7）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。

（8）数据计算方法和计算用工作基点一致。

5.1.2..沉降变形监测观测具体要求

（1）水准网的观测按照国家二等水准施测，采用单路线往返观测。

每次观测均形成闭合检验条件。

（2）水准仪使用DS05或DS1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，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/T12897-2006）有关要求执行。

观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.0m（光学），≤1.5m（电子）；前后视距累积差≤3.0m（光学），≤6.0m（电子）；视线高度≥0.3m（光学），≥0.5m（电子）；测站限差：

两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤0.6mm，检测间歇点高差之差≤1.0mm；观测读数和记录的数字取位：

使用DS05或DS1级仪器，读记至0.05mm或0.1mm；使用数字水准仪读记至0.01mm。

（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：

A往测：

奇数站为后—前—前—后

偶数站为前—后—后—前

B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）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。

（7）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。

（8）观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用2.5kg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

（9）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。

6..沉降观测实施方案

6.1..一般规定

（1）无砟轨道铺设前，应对桥梁沉降、变形作系统的评估，确认桥梁基础沉降、梁体变形等符合技术标准要求。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

6.2..沉降观测的内容

桥墩、桥台、梁部各个施工阶段的垂直沉降。

6.3..桥梁变形控制标准

6.3.1..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。

6.3.2..桥梁墩台

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，无砟桥面桥梁≤20mm

静定结构相邻墩台沉降量之差，无砟桥面桥梁≤5mm

对于高速铁路，控制桥梁沉降，主要是工后沉降，计算工后沉降的值，由于受到各种因素的影响往往偏差很大。

因此有必要进行实测验证，积累观测数据。

6.4..变形观测方案

6.4.1..观测点布置

桥梁变形观测应以墩台基础的沉降和预应力混凝土梁的徐变变形为主，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0.1mm。

为了满足变形观测的需要，需要在梁部、桥墩及承台上设置观测标。

简支梁的一孔梁设置观测标6个；连续梁的一联根据联长的大小设置18～28个观测标；特殊结构桥梁根据施工图纸规定设置观测标；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用。

观测标具体埋设原则如下：

（1）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。

其余现浇梁逐孔设置观测标。

移动模架施工的梁，对前三孔进行重点观测，以验证支架预设拱度的精度。

每孔梁设置观测标6个，分别设置在支点、跨中；连续梁上的观测标，根据不同跨度，三孔一联设置18～28个观测标，四孔一联设置32个观测标，分别在支点、跨中及1/4跨中附近设置；特殊结构桥梁根据施工图纸规定设置观测标。

梁体观测标的具体位置待桥面系布置形式明确后另行确定。

（2）本桥每个桥墩均设置承台观测标、墩身观测标。

（3）承台观测标分为观测标-1、观测标-2，承台标-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。

（4）桥墩观测标的埋设

1）墩身观测标埋设，当墩全高大于14m时（指承台顶至墩台垫石顶），需要埋设两个墩身观测标；当墩全高小于等于14m时，埋设一个墩身观测标。

墩身观测标一般设置在墩底部高出地面或常水位0.5m左右的位置；当墩身较矮，梁底距离地面净空较低不便于立尺观测时，墩身观测标可设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。

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：

（5）桥台观测标的埋设

观测点原则上应设置在台顶（台帽及背墙顶），数量不少于4处，分别设在台帽两侧及背墙两侧（横桥向）。

6.5..观测精度

桥梁基础沉降和梁体徐变变形的观测精度为±1mm，读数取位至0.1mm。

6.6..观测频次

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。

（1）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

桥梁附属设施安装

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1～3月，每7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0～3个月，每1个月为一测量周期

第4～24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。

6.7..沉降评估

6.7.1..6.7.1.观测资料整理表

采用统一的《大西铁路客运专线沉降观测记录表》做好观测数据的记录与整理。

根据观测资料，及时绘制每个观测标志点的荷载——时间——沉降曲线。

6.7.2..6.7.2分析评估前应收集下列资料

桥梁沉降及沉降变形观测资料。

桥梁地段线路纵断面图、工程地质纵横断面图、桥梁设计图纸和说明书、沉降计算报告等相关设计资料。

施工过程、施工核查、施工记录和原材料检验情况等施工资料。

施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。

6.7.3..6.7.3评估方法

（1）数据处理

1）单一墩台

对于单一墩台的观测数据分以下四个阶段进行归纳、分析：

架梁之前、架梁后至铺设二期恒载前、铺设二期恒载后至钢轨锁定前、钢轨锁定以后。

2）区段分析

对于一座桥不仅要控制每个墩台的沉降，同时也要控制相邻桥墩的不均匀沉降，从而得出全桥的整体分析。

（2）评估分析

1）桥梁沉降预测采用曲线回归法。

对于预制梁桥，基础沉降应按桥墩台混凝土施工后、架梁前及架梁后三阶段进行；对于原位施工的桥梁及涵洞，基础沉降应根据实际施工状态及荷载变化情况，划分为基础施工完成～桥墩完成、架梁前后、架梁后至铺设钢轨之前、铺设钢轨至钢轨锁定之前、钢轨锁定之后至正式运营之前、正式运营之后等多个阶段。

2）根据桥梁实际荷载情况及观测数据，应作回归分析及预测，综合确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不应低于0.92。

3）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。

4）桥梁主体结构完工至无砟轨道铺设前，沉降预测的时间应满足下列条件：

S（t）/S（t=∞）≥75%

式中：

S（t）：

预测时的沉降观测值；

S（t=∞）：

预测的最终沉降值。

5）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。

6）梁体

根据《评估指南》中对预应力混凝土桥梁上部结构变形的规定：

“终张拉完成时，梁体跨中弹性变形不宜大于设计值的1.05倍；扣除各项弹性变形、终张拉60d后，L≤50m梁体跨中徐变上拱度实测值不应大于7mm；L>50m梁体跨中徐变变形实测值不应大于L/7000或14mm；不能满足上述要求时，应根据梁体变形的实测结果，确定梁体的实际弹性变形及徐变系数，并估算无砟轨道的铺设时间。

”

6.8..其他

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。

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。

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。

应加强对观测标的定期检查并严格落实，如出现观测标被敲击、挖橇、丢失等情况时应及时恢复并进行复测。

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。

岩石地基等良好地基的桥梁，设计和观测沉降量小于5mm时，可考虑不再进行预测、评估。

7..附表

7.1.1附表1工程沉降变形观测准备工作检查记录表

大西客运专线

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

项目

内容

1

沉降变形观测设计交底

2

沉降变形观测方案

3

各种监测仪器和设备情况

4

专业观测人员情况

5

施工图现场核对情况

6

地质勘测资料

7

开工报告

8

9

10

附件材料

1.

2.

检查结论：

监理组长：

总监理工程师：

年月日

注：

本表一式4份，施工、设计、监理和建设单位各1份。

7.1.2附表2工程沉降变形观测结果评估验收记录表

大西客运专线

工程沉降变形观测结果评估验收记录表

标段名称

单位（项）工程名称

工程部位

工程位置（里程）

观测开工日期

观测完成日期

施工单位

项目负责人

项目技术负责人

项目质量负责人

序号

评估项目

评估情况记录

评估结论

1

2

3

附件材料1.

2.

参

加

评

估

验

收

人

员

签

字

施工单位

监理单位

设计单位

咨询单位

建设单位

注：

本表一式5份，施工、设计、监理、咨询和建设单位各1份。

附表3沉降水准测量记录表

沉降观测记录手簿格式

1．封面

新建铁路

大同至西安客运专线

桥（路基）

里程范围：

沉降观测手簿No·

前接手簿：

后接手簿：

测量时间：

测量单位：

2．副封面

仪器名称：

No·

制造厂名：

望远镜放大倍率：

视距常数

水准器分划值：

测微器分划值：

倾斜螺旋分划值：

仪器检验校正情况：

标尺名称：

No·No·

制造厂名：

读数差常数：

刻划间隔：

标尺检查校正情况：

观测者：

记簿者：

3．沉降观测路线示意图

XXXX桥沉降观测路线示意图

大同西安

0号台1号墩2号墩3号墩4号墩5号墩

BMXXBMXX

说明：

以上示意图根据现场情况绘制，可分段单页绘制并对每页进行编页；也可按成卷图方式绘制，成卷图高度与手簿幅面高度同，长度不限，但应以便于装订为宜，建议每个独立的桥梁工点绘制在一卷图上。

对于示意图中绘制的内容不限于本示例，可根据需要增加有关内容（如墩台中心里程、墩台高度，断面中心里程等）。

水准测量记录表

自点测至点

20年月日

天气温度成像

太阳方向

第页共页

测

后

下丝

前

下丝

标尺读数

基+K

备注

站

尺

上丝

尺

上丝

观测

减

编

后距

前距

方向

基本分划

辅助分划

辅

号

视距差d

∑d

（一次）

（二次）

（一减二）

（1）

（5）

后

（3）

（8）

（14）

（2）

（6）

前

（4）

（7）

（13）

（9）

（10）

后-前

（15）

（16）

（17）

（11）

（12）

h

（18）

1

后

前

后-前

h

2

后

前

后-前

h

3

后

前

后-前

h

沉

支（附合）水准路线长度（m）

降

往测高差（m）

点

返测高差（m）

计

往返测高差之差（mm）

算

沉降点高程（m）

测量负责人：

计算：

日期：

复核：

日期：

7.1.1..附表4桥梁墩台沉降观测汇总表

桥梁墩（台）沉降观测汇总表

桥梁名称＿＿＿＿＿桥梁起止里程＿＿＿＿＿

观测时间

标高、沉降值

台、墩号、

观测点

年月日

年月日

年月日

标高（m）

本次沉量（mm）

累计沉量（mm）

标高（m）

本次沉降量（mm）

累计

沉降量（mm）

标高（m）

本次

沉降量（mm）

累计沉降量（mm）

大同台0号

承台标1

承台标2

墩身标

……

……

……

……

XX号墩

承台标1

承台标2

墩身标

……

……

填表＿＿＿复核＿＿＿

附表5桥梁墩（台）沉降量记录表

沉降观测记录表——桥梁墩（台）沉降量记录表

桥梁名称：

观测日期:

第页共页

墩台

编号

墩台中心里程

观测点

编号

位置

类型

原始标高

（m）

上次

标高

（m）

本次标高

（m）

本次沉降

（mm）

单位：

测量：

记录：

年月日

7.1.2..附表