公路桥涵工程沉降观测方案.docx

公路桥涵工程沉降观测方案.docx

《公路桥涵工程沉降观测方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《公路桥涵工程沉降观测方案.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

公路桥涵工程沉降观测方案

沉降观测方案

一、编制依据

1）《公路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005;

2）《桥梁混凝土工程施工技术指南》TZ210-2005；

3）《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）;

4）《国家三、四等水准测量规范》（GB/T12898-2009）。

二、适用范围

适用于本标段所有桥梁工程，盖板涵、高填方路基段。

三、测量依据

1、设计图纸；

2、设计院交桩成果；

四、观测目的

1、观测目的

为了确保工程施工质量，保证工程按预期目标顺利进行，必须对桥涵和路基进行沉降观测，以便充分了解桥涵和高填方路基的沉降值，沉降变化趋势和稳定情况，从而控制软土填土速率。

在实际填筑中应严密监视各种埋设仪器的观测指标，及时进行综合分析而定。

根据沉降量资料分析确定规定日期后沉降是否满足要求，根据沉降变化情况指导施工。

五、沉降观测网

本项目的沉降观测网可采用全线统一的四等等水准网，精度按四等水准测量精度控制，高程采用施工高程控制网系统。

沉降测量点分为基准点、工作基点和沉降观测点。

我们以设计院交桩并经过复测合格的CPI、CPII、四等水准点以及按四等水准加密的加密点作为基准点。

基准点应选设在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。

使用时应做稳定性检查与检验，并应以稳定或相对稳定的点位作为测定变形的参考点。

基准点应做好保护工作，半年定期复测一次。

如发现丢桩或桩位有移动现象，应尽快恢复和补测。

沉降观测等级及精度应符合下表的规定：

沉降观测等级

沉降测量

沉降观测点的高程中误差（mm）

相邻沉降观测点的点位中误差（mm）

四等

±0.5

±0.3

六、沉降观测

1．每次观测前，对所使用的仪器和设备进行检验校正，并保留检验记录。

2．每次沉降观测时，宜符合下列规定：

（1）采用相同的图形或观测路线和观测方法；

（2）使用同一仪器和设备；

（3）固定观测人员

（4）在基本相同的环境和观测条件下工作。

3．沉降观测点的精度要求：

等级

高程中误差（mm）

相邻点高差中误差（mm）

往返较差、附合或环线闭合差（mm）

四等

±0.5

±0.3

≤0.3√n

4．沉降观测时要做好记录，字迹要清楚明了。

记录应注明观测时的气象和荷载变化情况以及观测、记录、扶尺等人员的签字。

5、根据观测数据，推算观测点标高，可以计算观测点每次沉降量以及累积沉降量的大小。

七、桥梁和涵洞

1、沉降观测点布置

观测标具体埋设原则如下：

（1）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。

承台观测标分为观测标-1、观测标-2，承台观测标-1设置于底层承台左侧小里程角上；承台观测标-2设置于底层承台右侧大里程角上。

（2）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。

2、桥梁变形观测方法

（1）建立固定的观测路线

　　依据变形观测点的埋设要求，确定变形观测点的位置。

在控制点与变形观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿同一路线。

（2）测量

　　①水准基点的引测

　　沉降观测应从最近的水准基点引测，引测前应对引用水准基点进行检核，检核采用复测方式进行，将前后相邻的水准基点之间的高差值与原高差值进行对比，当检测的高差值与原高差值的差值满足±4mm时，可认为拟引测水准基点处于稳固状态。

否则应进一步复测，查明原因、消除问题后再进行引测。

　　②沉降观测各项限差规定及精度也按二等水准测量的规范要求

　　③仪器设备要求

　　应使用测量精度不低于±1mm的自动安平水准仪、气泡式水准仪，直接读数精度为0.1mm，估读精度为0.01mm。

水准标尺应采用与之配套的线条式铟瓦合金标尺或条形编码尺。

　　④沉降观测水准测量方法

　　沉降观测点的高程测量可采用从邻近水准基点直接测至沉降观测点的支路线法，也可采用从邻近水准基点测至沉降观测点，再闭合至邻近应经另一水准基点的附合水准路线法。

　　⑤观测测量操作要求

　　沉降观测每测站观测程序及具体要求参照《国家三、四等水准测量规范》（GB/T12898-2009）有关规定执行。

　　沉降观测测量时，置镜点、观测路线、观测人员、观测设备应相对固定，在成像清晰稳定的条件下进行观测，在同一测站观测时，不得两次调焦，以确保观测成果质量。

　　每个桥梁墩台承台施工完成后开始进行首次沉降观测，以后根据墩台混凝土施工荷载变化前后各1次或1次/周时间间隔进行观测。

3、观测精度

桥涵沉降变形的观测精度为±1㎜，读数取位至0.1㎜。

4、沉降观测的频度

每阶段的沉降观测，在开始时一般每周观测一次，以后视两次观测沉降量的变化情况，可适当调整沉降观测的频度，但两次的观测沉降量不宜大于1㎜，具体要求见表1和表2：

表1墩台沉降观测频次

观测阶段

观测频次

备注

观测期限

观测周期

墩台施工期间

设置观测点

墩台施工完成至预制梁架设前或现浇梁制梁前

全程

1次/周

预制梁桥

预制梁架设

全程

架梁前后各一次

附属设施施工

全程

荷载变化前后各一次或1次/周

现浇梁桥

梁体施工期间

全程

施工起止各一次

附属设施施工

全程

荷载变化前后各一次或1次/周

桥梁架设完成至无碴轨道铺设前

≥6个月

1次/周

对岩石地基的桥梁，一般不少于2个月

架桥机（运梁车）通过期间

全程

运梁前和运梁后各1次

表2涵洞沉降观测频次

观测阶段

观测频次

备注

观测期限

观测周期

涵洞主体施工期间

设置观测点

涵洞主体施工完成

全程

1次/周

涵洞顶填土施工

全程

荷载变化前后各一次或1次/周

架桥机（运梁车）通过期间

全程

运梁前和运梁后各一次

8、路基工程

1.沉降观测实施方案

全管段共有五段路基，根据《京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施方案》要求，本段路基工程变形监测包含路基底层及表层的沉降观测两项。

5.1一般规定

（1）观测的目的是通过沉降观测，利用沉降观测资料分析、预测工后沉降，指导进行信息化施工，必要时提出加速路基沉降的措施，确定无砟轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无砟轨道结构的安全。

（2）路基上无砟轨道铺设前，应对路基沉降变形作系统的评估，确认路基的工后沉降和沉降变形满足无砟轨道铺设要求。

（3）路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期。

观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时，应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施。

（4）评估时发现异常现象或对原始记录资料存在疑问，要进行必要的检查。

5.2沉降观测断面和观测点的布置

沉降观测装置应埋设稳定，观测期间应对观测装置采取有效的保护措施。

根据经验，埋设的观测设施的有效性以及对其保护是否得力是决定整个观测工作成败的关键。

各部位观测点应设在同一横断面上，这样有利于测点看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。

路基沉降观测断面及观测断面的观测点的布置应根据地形地质条件、地基处理方法、路堤高度、地形地势的起伏情况、堆载预压等具体情况，结合沉降预测方法和工期要求具体确定，同时还应根据施工核对的地质、地形等情况调整或增设。

（1）观测断面布置

沉降观测断面严格按照设计图纸中要求的断面布设，采用全站仪放样，保证观测断面的准确性。

（2）观测点的布置

①一般路堤地段观测断面包括沉降观测桩和沉降板，沉降观测桩每断面设置3个，布置于双线路基中心及左右线中心两侧各2m处；沉降板每断面设置1个，布置于双线路基中心。

②按设计图纸要求，本管段路基观测断面包括沉降观测桩、沉降板。

沉降观测桩每断面设置3个，布置于双线路基中心及两侧各2m处，沉降板位于路堤中心，底板埋设于原始地面处，随填土增高而逐渐接高测杆及保护套管。

③预压地段，预压期因基床表层尚未施工，路基顶面沉降观测应在预压土方底部（基床底层顶面）布置沉降元件进行，即在基床底层顶面临时布置沉降板，位移观测以及基底沉降观测布置与无预压段完全一致，预压土方卸除时临时沉降板随之拆除，基床表层施工后，于路基面上设置正式沉降观测桩。

④路堤与横向结构物过渡段，于横向结构物顶部沿横向结构物的对角线方向铺设剖面沉降管。

横向结构物两侧边缘外设置一个观测断面，包括沉降观测桩、位移观测桩和沉降板。

⑤路堑地段观测断面分别于路基中心，左右中心线以外2m的路基面处各设1根沉降观测桩，观测路基面的沉降。

5.3观测元件埋设说明

（1）沉降观测桩：

选择Φ20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，在观测断面通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.3m，桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。

（2）沉降板：

由底板、金属测杆（φ20镀锌铁管）及保护套管（φ49PVC管）组成。

钢筋混凝土底板尺寸为50cm×50cm,厚3cm或钢底板尺寸为30*30cm，厚0.8cm。

①沉降板埋设位置应按设计测量确定，埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保测杆与地面垂直。

②放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，再套上保护套管，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套管，完成沉降板的埋设工作。

③测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以0.5m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。

金属测杆用内接头连接，保护套管用观测方法。

5.4观测方法、精度及要求

（1）沉降板观测方法

采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测沉降板测杆顶面测点高程。

沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽。

测量帽下部以刚好套入测杆为宜，测量帽上部以中心为一半球型的测点。

在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程。

（2）路肩沉降观测桩观测方法

采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测路肩观测桩顶面测点高程。

（3）观测测量精度

①观测精度

路基沉降观测水准测量的精度为±1.0mm，读数取位至0.1mm；剖面沉降观测的精度应不低于4mm/30m。

（4）沉降观测要求

①为了观测到各部位的沉降，从路基填土开始，沉降观测也随即进行。

预压地段按照相关要求在基床底层顶面设置临时沉降观测桩，非预压地段，此时基床表层的级配碎石也未填筑，在路基中心及两侧各2m范围内设置临时沉降观测桩，临时沉降观测桩的材质，埋置要求及观测标准与正式的沉降观测完全相同，待预压土卸载时，临时沉降观测桩随之拆除或废弃沉降板测杆随之降低，待基床表层的级配碎石铺设完成后，按照相关要求埋设正式的沉降观测桩，开始观测路基沉降。

②沉降板随着预压土的填筑而接高，随预压土的卸载而降低，观测连续进行，剖面沉降管和位移观测桩不受预压土的影响。

③沉降设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的填筑施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响。

观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行，不能影响路基填筑质量。

④观测过程中发现异常必须及时查明原因，尽快妥善处理。

⑤路基填筑过程中应及时整理路堤边桩位移及中心沉降观测点的沉降量，当边桩水平位移大于5mm/天，垂直位移大于10mm/天，路堤中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天时，应及时通知项目部，并要求停止填筑施工，待沉降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载措施。

⑥元件保护要求

Ⅰ.各工程项目部应成立专门小组，进行元器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。

Ⅱ.凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压，不得采用大型机械推土及碾压，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。

Ⅲ.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，制作相应的标识旗或保护架插在上方。

路堤填筑过程中，派专人负责监督观测断面的填筑。

5.5沉降观测频度

路基沉降观测的频次不低于下表的规定。

实际工作进行时，观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率，两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次。

当出现沉降突变、地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。

路基施工各节点时间（包括路基堆载预压土前后、卸载预压土前后、运梁车架桥机通过前后、基床表层施工、轨道板底座施工、铺板、轨道板精调以及铺轨时间）应具有沉降观测数据。

观测过程中及时整理绘制“填土－时间－沉降”曲线图，观测持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。

路基沉降观测频次表

观测阶段

观测频次

填筑或堆载

一般

1次／天

每天填筑量超过3层时

1次/每填筑3层

沉降量突变

2～3次／天

两次填筑间隔时间较长

1次／3天

堆载预压或路基施工完毕

第1个月

1次/周

第2～3个月

1次／2周

3个月以后

1次／月

5.6沉降评估

（1）观测资料整理

①应采用统一的路基沉降观测记录表格，做好观测数据的记录与整理，观测资料应齐全、详细、规范，符合设计要求。

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。

②所测数据必须当天及时按照沉降评估单位规定的格式输入电脑，并进行分析，整理，核对无误后在计算机内保存。

③按照提交资料要求及时对测试数据进行整理、分析、汇总，及时绘制路基面、填料及路基各项观测的荷载-时间-沉降过程曲线。

并按有关规定整理成册，格式详见附件四（附表），以书面及Excel电子表格两种形式同时报送有关单位进行沉降分析、评估。

（2）沉降评估方法及判定标准

①评估方法

前期采用修正双曲线法，后期采用双曲线法、指数曲线法。

②评估判定标准

《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）路基沉降预测应采用曲线回归法，的评估判定标准应满足以下要求：

1）根据路基填筑完成或堆载预压后不少于3个月的实际观测数据作多种曲线的回归分析，确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不应低于0.92。

2）沉降预测的可靠性应验证，间隔不少于3个月的两次预测最终沉降的差值不应大于于8mm。

3）路基填筑完成或堆载预压后，最终的沉降预测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。

4）路基沉降的评估应结合路基各观测断面以及相邻桥涵的沉降预测情况进行，预测的路基工后沉降值不应大于15mm。

（3）路基沉降评估

①路基沉降评估所需资料要求

1）路基沉降观测资料。

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，其格式详见附件四（附表），以书面及Excel电子表格两种形式同时报送有关单位。

2）施工过程、施工核查以及填料、级配、地基和压实检验情况等施工资料，路基施工各节点工期，包括路基填筑进度、堆载预压土、卸载预压土、基床表层施工。

3）施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。

（4）沉降评估报告大纲

①概述

②评估分析依据及方法

③观测数据整理

④沉降预测分析（曲线回归相关系数、沉降预测的可靠性验证、已发生沉降大于预测总沉降的75%验证、预测工后沉降分析、沿线路纵向沉降预测情况分析）

⑤沉降预测结论

⑥需要说明的其它问题

⑦路基沉降预测附件

2.过渡段沉降变形观测

6.1一般规定

路桥交界处的差异沉降不应大于5mm，沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000。

（1）桥涵两端的过渡段、堑堤过渡段均需进行沉降观测。

（2）过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结构物之间的关系综合进行。

（3）对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地基处理方法之间形成的各种过渡段，应重点分析评估其差异沉降。

6.2观测技术要求

（1）过渡段应考虑线路纵向平顺性和不同结构物差异沉降的观测和评估，不同结构物起点处、距起点5～10m、20～30m处分别设置观测断面。

每个横向结构物每侧各设置一个观测断面。

（2）过渡段观测点设置参照路堤。

同时在横向结构物顶面埋设一根剖面沉降管。

（3）沉降观测装置的具体埋设位置应符合设计要求，且埋设稳定。

观测期间应对观测装置采取有效的保护措施。

观测精度、频次及资料整理要求同路基。

6.3过渡段的沉降评估

（1）沉降评估所需资料

①过渡段不同结构物的基础沉降观测资料。

②过渡段区域的工程地质纵横断面图、设计图纸和说明书等相关设计资料。

③施工过程、施工核查以及填料、级配、地基和压实检验情况等施工资料。

④施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。

6.4沉降评估方法及判定标准

过渡段沉降的预测评估方法参照路基执行。

过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大于5mm。

预测沉降引起沿线路方向的折角不应大于1／1000。