铁路工程施工路基桥梁施工监测方案.docx

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铁路工程施工路基桥梁施工监测方案

铁路工程施工—路基、桥梁施工监测方案

1.监测机构与程序

1.1.监测机构

联合体项目经理部组建施工监测领导小组，下设路基监控组、隧道监控组、桥梁下部监控组、连续梁监控组、房建监控组铺架监控组共六个组。

1.2.监测程序

监测程序见下图，施工监测工作程序图。

2.监测方案

2.1.路基沉降监测

本标段路基不良地质有浸水路基、煤窑采空区，路基填筑时需要特殊处理，提高路基的稳定性，并加强沉降、位移观测，反馈信息，修正施工参数，指导路基正确填筑，做到动态施工。

根据设计图纸进行路基及软基的沉降观测。

以路基中心沉降监测为重点，其他包括路

基面位移监测、基底沉降位移监测、路堤本体沉降观测，另外还有软土或松软土地段的边桩位移监测等。

沉降及位移观测流程图如下图。

（1）压实度检测

路基检测是衡量路基填筑质量的重要手段，主要包括基底检测、填料检测及现场压实度的检测等。

基底和填料检测按规范进行。

填土的检测在路基填筑过程中进行，主要检测其压实度和均匀性，以颗粒间空隙率n和地基系数K30或动态变形模量Evd指标控制。

（2）路基沉降观测

路基沉降观测根设计要求进行，深层沉降监测、加筋（土工格栅）变形和应力监测按不同的地质地貌单元，选择有代表性地基类型工点进行；在一般路基地段，监测点布置于路基基底和基床底层顶面；软土及松软土路基填筑时，沿线纵向每隔20～50m在距坡脚2m处设置位移边桩。

（3）测量的方法

①边桩采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm正方形，长度不小于1.5m并在桩顶预埋半圆形不锈钢测头。

边桩埋设深度在地表以下1.4m，桩头露出地面不大于0.1m。

埋置采用洛阳铲挖至设计深度，将预制边桩放入孔内，桩身周围以C15混凝土浇筑固定，并进行围护和标识，确保边桩埋置牢固稳定。

②沉降板由底板、测杆和保护套管组成，底板尺寸为50cm×50cm×1.0cm。

测杆采用φ40mm钢管与底板垂直固定，保护套管用塑料套管，套管尺寸以能套住测杆并使标尺能进入为宜。

随着填土的增高，测杆和套管亦相应接高，每节长不超过50cm。

接高后测杆顶面应略高于套管上口，并用顶帽封住管口，避免填料落入管内而影响测杆自由下沉。

顶帽高出碾压面不大于50cm。

③用于观测位移和沉降的基桩，必须置于不受荷载影响稳定地基内，观测期间采取有效措施加以保护。

路基沉降观测桩布置见下图。

图观测桩布置示意图

（4）沉降观测控制标准

路堤中线地面沉降速率每昼夜≯1.0cm，坡脚水平位移速率每昼夜≯0.5cm，如果超出此限应立即停止填筑，待观测值恢复到限界值以下再进行填筑，填筑速率以水平位移控制为主。

2.2.桥梁监测

（1）桥梁下部监测

①检测依据

《精密工程测量规范》、《国家一、二等水准测量规范》。

②仪器设备

沉降观测采用电子水准仪和与之配套的条码铟钢水准尺或用同精度的徕卡数字水准仪及条码铟钢水准尺。

③监测内容

在墩台施工、梁体架设前、后对桥墩基础、墩身的沉降进行观测。

④沉降观测点的布置

根据结构受力和工程地质情况，对全段的沉降观测布点进行设计，根据沉降观测要求确定相应的沉降观测标志，施工单位在施工时按要求将观测点埋设在设计位置。

⑤高程控制

沉降监测使用的水准基准点利用线路控制测量中布设的精密高程控制网中的控制点。

间距为200m。

在进行沉降测量前要对相邻的高程控制点进行检测，检测方法和精度按照二等水准的要求进行，高差和已知高差比较应≤±4

mm（L为线路长度，km）。

⑥观测方法与周期

承台施工后，在桥墩未浇筑之前，测定承台上的沉降观测点的高程，以此作为承台沉降观测点的初测高程，初测高程由施工单位、监理、监控组独立完成。

在桥墩浇筑前、后施工单位、监理和监控组各进行一次沉降观测。

在桥墩浇筑后梁体安装前，测定桥墩墩顶的沉降观测点的高程，并以此作为墩顶初测高程。

此后施工单位、监理单位和监控组每周对桥墩墩顶的沉降观测点进行一次沉降观测，测至箱梁安装的前一天。

箱梁安装后轨道精调之前，前两周内，施工单位、监理单位每2天进行一次观测，监控组每半个月观测一次。

以后施工单位、监理单位每周观测一次，监控组每月观测一次。

以后根据桥墩沉降情况调整沉降观测间隔时间。

梁体架设并完成底座后未进行轨道铺设精调之前，由施工、监理和监控组独立完成桥墩墩顶沉降观测点进行一次沉降观测，监控组每半月测量一次。

以后根据沉降情况调整观测间隔时间。

梁体架设完毕之后，由施工、监理和监控单位对全桥的承台、桥墩墩顶的沉降观测点进行一次全桥高程观测。

测量墩顶沉降观测点时，可将高程用铟瓦线尺引测到梁上，在梁上布设线路观测点，进行沉降测量。

水准仪和水准尺的检校项目、限差和水准观测方法安有关规定进行。

观测点应与起始高程控制点连成水准路线，路线闭合差≤

（L为路线长度km）。

施工阶段沉降监测的重点应放在架梁前和轨道板安装前对桥墩墩顶面标高的量测，以便准确的控制支座安装标高和轨道标高。

（2）大跨连续梁悬灌的监测

大跨连续梁线形控制是施工监测的重点，为保证施工质量和安全，保证成桥结构在线形、内力各方面满足设计和规范的要求，使施工实际状态最大限度地与理想设计状态相吻合，进行大跨桥的监控与监测。

①观测点布设

在箱梁底模靠近腹板处设两点，箱梁顶板设四个观测点，顶板上的观测点用φ12短钢筋焊在顶板钢筋网上，以保证观测点的准确性。

观测点布置见下图。

悬灌梁段观测点布置

②观测方法与周期

将水准点引到0#块上，每节梁段施工，必须重复测量各节段控制点的标高，以便及时了解、掌握悬灌梁各节段的变形情况和下挠度。

每段梁在挂篮移动后、混凝土灌注前、混凝土灌注后和预应力张拉后四种状态下分别观测一次。

每次观测按照梁段施工的先后顺序将各梁段观测点再同时观测一遍，以便掌握各梁段下沉和变形情况。

施工单位将观测数据及时反馈给监控组，监控组对数据进行甄别和分析计算，对上段梁的标高和技术参数进行修正，提出下一梁段的立模标高。

在合拢段施工时，应加强观测，以便选择合理的合拢时间和合拢方案。

线形控制计算见图3-9-10《连续梁线形控制计算流程图》。

3.施工控制测量方法及措施

为使本标段隧道和桥梁的测量正确，且具有良好的施工控制精度，确保隧道和桥梁墩台位置准确，开工前，首先根据设计院提供的测量资料和测量标志，采用GPS测量系统对洞外控制点进行复核，并将复测结果提交监理工程师现场检查和内业复核，在监理工程师批准后，才能引用为施工测量。

3.1.隧道工程测量

3.1.1.洞外控制测量

洞外控制测量采用GPS平面控制网。

采用GPS测量系统，测量精度高，不需要通视条件好，可以全天候、全时段作业，可以大大减轻测量的劳动强度，不需要从一个洞口到另一个洞口作越岭控制网，而只要在两个洞门附近实施GPS控制测量即可。

在洞口设三个GPS点，每两个点之间的距离要在1000m以上，且要通视。

3.1.2.洞内平面控制

（1）采用闭合导线控制。

隧道内导线以洞口所设GPS点为起始点，按双导线向内测设，形成闭合导线环。

导线每延伸1～2个控制点，两导线交汇成一个节点，节点坐标采用平差值，作为继续向前延伸依据。

精测导线要求导线边长应尽量的长（不小于200m），要根据实地的照准精度选定合适的距离。

（2）为使测量误差对贯通误差影响最小，隧道内导线布设尽量沿隧道中线布设成等边直伸型菱形多环闭合导线锁，每个导线环边数为6条，并将进洞边布设成两个三角形，以测边的几何强度。

洞内导线按二等导线布设，测角中误差±1″，测边相对中误差1/10万。

施工测量仪器采用GTS800型光电全站仪进行测量，测角精度±0.5″，测距精度1+1ppm。

为方便测站间的相互联系，配备4台对讲机。

（3）水平角的观测采用方向观测法12测回。

观测过程中的各项限差要求严格按国家大地网一等导线的要求实施。

导线折角的观测，均以半数测回分别观测导线前进方向的左角和右角。

用奇数测回的度盘位置测左角；用偶数测回的度盘位置测右角。

观测结束后，左、右角分别取中数，并检查左右角之和与圆周角闭合差。

（4）导线控制桩应布设在施工干扰小，稳固可靠的地方，用混凝土埋设，桩尺寸为40cm×40cm×60cm，埋入原状土40cm以下，点间视线离开洞内设施0.2m以上。

导线的测角测边方法、精度等符合测规要求。

3.1.3.中线控制

洞内导线点布设、观测、平差、坐标计算完毕，经复核无误后，利用导线控制点测出隧道中线。

由导线点测设中线桩，一次测设不能少于3点，并相互校核。

施工中除设置变坡点控制桩外，还要设置必要的加桩，直线上按10m间距布置。

混凝土施工时可根据作业地段适当加密。

在隧道掘进过程中为了加快测量速度，在洞口拱顶位置设置激光导向装置，每500m移位一次。

在施工中每三天要用全站仪对激光测量仪在开挖掌子面光束投点进行校核，以防出现偏差。

3.1.4.高程控制

（1）洞外高程控制

采用设计院提供的本标段接头水准点（不小于2个），同时，充分利用GPS定位测量获取的高程信息，用GPS高程改化成果对洞口水准基点高差进行复核，确保高程控制的可靠性。

（2）洞内高程控制

洞内高程按二等水准要求施测。

洞内高程分别从洞口水准基点向洞内引测。

每隔200m～500m埋设一个高程控制桩，埋设标准与导线控制桩相同。

施测时必须联测两个以上前面的水准控制桩，其差值在规范允许范围内时，方可向前引测。

洞内外水准控制点要定期进行联测，建立精密的水准控制网。

3.1.5.贯通误差的估算

（1）平面控制贯通误差

按下式计算：

式中：

—由测角误差影响所产生在贯通面上的横向中误差（mm）；

——由测边误差影响所产生在贯通面上的横向中误差（mm）；

（2）高程贯通误差的估算方法

水准测量：

受洞外和洞内高程控制测量误差影响，在贯通面上产生的高程中误差按下式计算：

式中：

L—洞外或洞内

3.2.桥梁工程测量

桥墩台定位放样，根据施工控制网，用角度前方交会法或全站仪坐标法来放样桥墩台中心位置。

完成现场交桩之后，必须完成中线、水准的贯通测量，并于相邻地段贯通闭合，之后再施放线路中线桩和桥梁墩台中桩。

中线、水准、边桩、桥位桩的测量误差必须符合《铁路测量技术规则》的有关规定。

测量工作必须贯彻双检制。

3.3.路基工程测量

在交接桩工作结束后，按照规范要求的精度等级进行控制点的复核与加密。

平面控制采用沿线路方向的附合导线；高程控制采用二等附合水准线路。

3.3.1.原地貌测量

首先应计算每一桩号中心坐标与对应的路基宽度，放出路基中线与边线。

为保证路堤边坡的压实度，在每侧路基设计边线外加宽500mm作为填筑边线。

如遇到路基范围内有不适宜材料需挖除、换填，必须在开挖之前与换填之前测量其范围及深度，并经监理工程师确认。

3.3.2.路基本体施工测量

填方段路基每层测设一次中线、边线及高程。

在距路基基床顶0.5m处，应按设计纵、横断面设计数值控制；达到路床设计高程后必须按设计中线、宽度、坡度、高程严格控制并自检，自检合格并报监理工程师确认后，方可进行下道工序施工。

3.3.3.基床表层施工测量

基床表层施工测量重点在控制各层厚度与宽度。

平面测设时，应精确定出该层的中心与边线桩位。

中心与边线桩位放样的间距根据作业方式可分为平地机：

平地机作业时直线段和曲线半径大于6000m时为20m。

边线桩位放样时，当无路肩土时，应比该层设计宽度大50mm，以保证压实后该层的设计宽度；当有路肩土时，路肩土底部间宽度应不小于设计宽度。

3.3.4.高程测量

高程测设时，应将设计高程按一定下反数测设到高程控制桩上（即高程放样）；高程放样的精度要求为：

下基层±3mm，上基层±2mm。

当分段施工时，平面及高程放样应进入相邻施工段5～10m，以保证分段衔接处线型的平顺美观。

3.4.竣工测量

在每分部工程结束后均及时对完工构造物进行竣工测量，核对误差值是否满足规范要求。

试验段工程完工后应按规定要求完成竣工测量，对线路控制桩、控制导线点进行维护，并向业主提供一份详细的竣工测量报告和沿线测量控制桩点交桩清单。