桥梁线下工程沉降观测技术Word下载.docx
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沉降变形点的高程中误差(mm)
相邻沉降变形点的高程中误差(mm)
沉降变形点点位中误差(mm)
二等
±
0.5
0.3
3.0
三等
1.0
6.0
3沉降变形测量点的布置要求
沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点三类,其布设按下列要求:
基准点:
要求建立在沉降变形区以外的稳定地区,基准点使用全线的基岩点、深埋水准点、CPI、CPII和二等水准点,增设时按国家二等水准测量的相关要求执行。
基准点标石埋设规格应符合图1的规定。
工作基点:
要求这些点埋设在稳定区域,在观测期间稳定不变,测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点。
工作基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。
沉降变形点:
直接埋设在要测定的沉降变形体上。
点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位,不但要求设置牢固,便于观测,还要求形式美观,结构合理,且不破坏沉降变形体的外观和使用并按专业布点要求进行。
注:
1-盖;
2-砖;
3-素土;
4-贫混凝土;
5-冻土线
图1基准点标石埋设图
4测量点的检测
监测网基准点和工作基点由于自然条件的变化,人为破坏等原因,不可避免的有个别点位会发生变化。
为了验证监测网基准点和工作基点的稳定性,应对其进行定期检测。
本次技术方案设计垂直位移监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测,定期复测按每半年进行一次,尽可能结合精测网复测进行。
在区域沉降地区应每季度进行一次复测。
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。
工作基点应选在比较稳定的位置。
在区域沉降地区内,应对工作基点的沉降量进行监测,如果在两次复测期间,发现工作基点变形超出两倍中误差应及时通知建设单位和评估单位,并提交观测资料。
经核实后应对工作基点和变形监测点的各期实测高程进行修正。
5沉降变形观测工作技术的具体实施
沉降变形观测在观测断面内将观测元件按埋设技术要求进行设置,然后再规定的观测频次内沿水准线路进行观测,并将观测数据即使进行整理,作为评估的依据。
5.1观测断面及观测点的设置
每个桥墩均设置承台观测标、墩身观测标。
承台观测标:
设置两个观测标,观测标-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。
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。
墩身观测标:
观测点数量每墩不少于2处,位于墩身两侧。
桥墩标一般设置在墩底高出地面或水位1.0m左右。
当墩身较矮立尺困难时,桥墩观测标位置可降低或设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。
特殊情况可按照确保观测精度、观测方便、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如图2所示:
图2承台与墩身观测标设置
桥台观测标:
原则上应设置在台顶(台帽及背墙顶),测点数量不少于4处,分别设在台帽两侧及背墙两侧(横桥向)。
1、承台观测标
沉降观测桩:
选择Φ20mm钢筋,顶部磨圆并刻画十字线,埋置深度不小于0.1m,高出埋设表面3mm,表面做好防锈处理。
完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。
图3承台观测标设置
2、墩身观测标:
采用φ14mm不锈钢螺栓。
见下图所示:
图4墩身观测标设置
5.3桥梁墩台水准路线观测
桥梁墩台水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线,沉降观测点位布设于墩台两侧,水准路线观测示意图如图5所示:
图5桥梁墩台沉降观测水准路线示意图
1)从承台施工完成后,就要开始进行沉降首次观测,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。
随施工的逐步进行依次进行墩身、桥台、梁体的变形观测。
2)沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的,施工单位的桥梁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,不能影响桥梁施工质量。
3)观测精度要求:
桥涵基础沉降和梁体徐变沉降变形的观测精度为±
1mm,读数取位至0.01mm。
4)观测频次要求:
墩台基础沉降观测一般根据下表中要求的时间间隔进行。
表2墩台基础沉降观测频次表
观测阶段
观测频次
备注
墩台施工完成
/
设置观测点,进行首次观测
墩台混凝土施工
全程
荷载变化前后各一次或1次/周
承台回填时,临时观测点取消
预制梁桥
架梁前
1次/周
预制梁架设
前后各一次
附属设施施工
桥位施工桥梁
制梁前
上部结构施工中
架桥机(运梁车)通过
桥梁主体工程完工~无碴轨道铺设前
≥6个月
岩石地基的桥梁,一般不宜少于2个月
无碴轨道铺设期间
1次/天
无碴轨道铺设完成后
24个月
0~3个月
1次/月
工后沉降长期观测
4~12个月
1次/3个月
13~24个月
1次/6个月
1、观测墩台沉降时,应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。
2、架桥机(运梁车)通过时观测要求:
第一次通过和第二次通过前后均需要观测,其后每1次/1天,连续2次;
其后每1次/3天,连续3次,以后1次/1周。
6具体测量工作
水准网的观测按照国家二等水准施测,对线下工程变形点的观测采用闭合或附合水准路线,水准路线经过的工作基点或基准点数量不少于两个。
水准仪使用DS05级数字仪器,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。
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)二等水准有关要求执行。
观测时,视线长度≤50m,前后视距差≤1.5m,前后视距累积差≤6.0m,视线高度≥0.5m,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:
使用数字水准仪读记至0.01mm。
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:
往测:
奇数站为后—前—前—后
偶数站为前—后—后—前
返测:
奇数站为前—后—后—前
偶数站为后—前—前—后
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。
观测前30分钟,将仪器置于露天阴影处,使仪器与外界气温趋于一致;
对于电子水准仪,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。
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。
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。
当相邻观测周期的沉降量超过限差或出现反弹时,应重测并分析工作基点的稳定性,必要时联测基准点进行检测。
数据处理时,闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算,水准路线要进行严密平差,选用经鉴定合格的软件进行。
成果数据按统一格式录入线下工程沉降变形观测和评估数据库。
7沉降观测共组基本要求
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。
每次沉降变形观测时应符合:
严格按水准测量规范的要求施测。
首次(即零周期)观测应进行往返观测,并取观测结果的中数,经严密平差处理后的高程值,作为变形测量初始值。
参与观测的人员必须经过培训才能上岗,并固定观测人员。
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准尺,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。
实行“五固定”即“固定水准基点、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法”,以提高观测数据的准确性。
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。
成像清晰、稳定时再读数。
随时观测,随时检核计算,观测时要一次完成,中途不中断。
针对低矮桥墩、异型桥墩,空间小,尺子不能直立的情况,施工单位应在测量厂家定制短尺进行测量;
也可采用倒尺方法进行。
沉降观测均采用电子水准仪,不得采用光学水准仪。
测段观测完成后数据,必须及时整理观测数据。
当发现沉降监测数据出现异常时必须首先自查,应重测并分析工作基点的稳定性,必要时联测基准点进行检测,并提交自查分析报告。
在观测过程中,应做好一些重点信息的记录,如对架梁、运梁车通过施工荷载的记录,天气情况,地下水影响情况的记录,利于对结构变形特性的分析和异常数据的分析。
8结束语
由以上可以看出,随着客运专线的修建,为实现高速列车在无碴轨道上安全、稳定的行驶要求,沉降观测也已成为工程建设必不可少的组成部分。
为此必须认真对待沉降观测,并必须不断完善观测方法及提高观测仪器的观测精度,从而更好的指导施工,以修建高质量的高速铁路。
参考文献
1《高速铁路施工测量技术培训教材》
2《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);
3《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》(铁建设[2006]189号);
4《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—2006);
5《建筑沉降变形测量规程》(JGJ/T8-2007);
6《工程测量规范》(GB50026-2007)
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