桥涵沉降变形控制与评估.docx
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桥涵沉降变形控制与评估
桥涵沉降变形控制与评估
一、沉降变形观测参考文件
(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)《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009);
(3)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—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)《工程测量规范》(GB50026-2007)
(8)《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》(TB10054-97);
(9)《客运专线无砟轨道铁路设计指南》(铁建设函[2005]754号);
(10)铁道部有关规定。
二、区段工程地质概况
1.1工程地质及水文地质概况
1.1.1地质水文概况
三、沉降变形观测测量技术要求
沉降观测技术要求
按《客运专线无碴轨道铁路设计指南》规定:
工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm;沉降比较均匀的路基,允许的最大工后沉降量为30mm,并且调整轨面高程后圆顺的竖曲线半径应不小于0.4V2sj(Vsj为设计最高速度,km/h)路桥交界处的差异沉降不应大于5mm,过渡段沉降造成的路基与桥梁的折角不应大于1/1000。
沉降观测精度
沉降观测按三等水准测量精度要求进行。
沉降观测的频度
桥梁墩台沉降观测时间分为三个阶段:
第一阶段是承台完工至墩台完工阶段,当承台或墩台上可以设置观测标志点时,开始设点进行沉降观测。
第二阶段是架梁后,立即开始沉降观测。
第三阶段为运营期的观测。
每阶段的沉降观测,在开始时可考虑每周观测一次,以后视两次观测的沉降量,可根据该沉降量调整沉降的频度,但两次的观测沉降量不宜大于1mm
桥涵沉降观测标布置参考图:
墩高H>4.5M时
墩高H<4.5M时
四、沉降变形观测数据分析
观测资料整理
做好观测数据的记录与整理。
根据观测资料,及时完成有关图表的绘制,主要包括:
1每个观测标志点的荷载——时间——沉降曲线
2产生沉降的各层压缩量与时间的关系曲线,即每层的时间——荷载——压缩量曲线。
3每个观测标志点的∑sn——∑sn+sn曲线
∑sn+1——∑sn+sn+1曲线(∑sn为横坐标,∑sn+sn+1纵坐标)
sn为时间段每n天的沉降值,∑sn为时间段每n天沉降值,在同一图上绘有沉降标准曲线,曲线示意如图4
4对沉降观测资料及时分析,尤其是在预压期,应分析路基沉降的发展趋势,分析意见及时郑西公司和咨询项目部,以便在必要时对预压采取补救措施。
(二)、桥涵沉降分析方法
采用实测沉降资料来推算工后沉降,主要是利用修正双曲线法、修正指数函数法、双曲线法、三点法等曲线拟合方法推算工后沉降。
1修正指数函数法
St=[1-A.exp(-B.t)].S∞
式中:
S∞——最终沉降量t——时间
St——t时刻的沉降量
A,B——两个参数
2修正双曲线法
St=SO+t/(a+bt)S∞
式中:
a——参数
SO——初始沉降量
3双曲线法
双曲线法是假定下沉平均速率以双曲线形式减少的经验推导法。
从填土开始到任意时间t的沉降量St可用式求得:
St=SO+t/(α+β)
SO——t=0时的初始沉降量(cm),要从最后一级恒载稳定时开始计算;
St——t时的沉降量(cm);
t——经过时间(天);
α和β是用实测值经过回归求得的两个常数
双曲线示意图
根据上式可得:
t/(St-SO)=α+β
用实测三组以上的沉降~时间数据,通过对t/(St-SO)和t的数据进行线性回归分析,求出α和β,即可根据公式求出任意时间的沉降。
当t=∞时,最终沉降为:
S∞=SO+1/β
从而可以预测在该恒载条件下的任意时刻的沉降和最终沉降。
五、观测及自评结论
1、涵洞和箱型桥设在墙身内壁上或涵洞帽石顶,涵洞观测标最少为4个,最多为14个,箱型桥一般为4个或8个,设置在墙身内壁高出地面或水位50cm左右。
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。
涵洞观测标的具体设置位置及观测线路见下图。
备注:
箱型桥无H1,H2,观测线路同涵洞观测线路
涵洞观测标埋设位置及观测线路
2、桥梁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下图所示:
桥梁墩台沉降观测水准路线示意图
承台观测标埋设图(单位mm)
墩身沉降变形观测标采用φ14mm不锈钢螺栓
3观测频率
墩台基础施工完成至无碴轨道铺设前,应系统观测墩台沉降,沉降观测阶段及频次按下表的规定进行。
墩台观测频次
观测阶段
观测频次
备注
观测期限
观测周期
墩台基础施工完成
/
/
设置观测点,进行初次观测
墩台混凝土施工
全程
荷载变化前后1次或1次/周
承台回填时,测点应位移至墩身或墩顶
预制桥梁
架梁前
全程
1次/周
预制梁架设
全程
前后各1次
附属设施施工
全程
荷载变化前后各1次或1次/周
运梁车通过
全程
前后个1次
至少进行2次通过前后的观测
桥梁主体工程完工-无碴轨道铺设前
≥6个月
1次/周
岩石地基的桥梁,一般不宜少于2个月
无碴轨道铺设期间
全程
1次/天
工后沉降长期观测
无碴轨道完成后
0-3个月
1次/3个月
4-12个月
1次/3个月
13-24个月
1次/6个月
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
涵洞基础施工完成
/
/
设置观测点
涵洞主体施工完成
全程
荷载变化前后各1次或1次/周
测试点移至边墙两侧
洞顶填土施工
全程
荷载变化前后各1次或1次/周
架桥机(运梁车)通过
全程
前后
至少进行2次通过前后的观测
涵洞完成~无碴轨道铺设前
≥6个月
1次/周
岩石地基的桥梁,一般不宜小于2个月
无碴轨道铺设期间
全程
1次/周
无碴轨道铺设完成后
24个月
0~3个月
1次/月
工后沉降长期观察
在桥梁观测期间严格按照规范进行观测。
运梁车通过区段内路基、涵洞及桥梁期间,严格按照规范要求进行观测,观测频次已达到细则规定的要求。
自评分析及结果
桥涵结构物沉降观测进行了自评工作,经过对实际沉降观测数据与有关验标和文件规定的允许偏差数据进行比较和分析,现将该段沉降观测自评意见汇报如下:
区段内结构物沉降已趋于平稳,符合无砟轨道系统评估要求。
2结构物(桥涵)沉降观测标沉降较小,且趋于稳定,如(497+208D1):
分析自评:
由于地基处理方式采用摩擦桩且地质情况比较良好,墩身总体沉降比较小,从曲线图上看,在架梁完成以后,测点的沉降波动幅度依然很小,曲线都在1mm内跳动且观测天数均达到550天以上应以呈现稳定趋势。
3、资料齐全,沉降分析和预测分析正确。
4、桥涵沉降值普遍较小,预期工后沉降值比较小。
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