沉降观测施工方案.docx
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沉降观测施工方案
1、编制依据
1.1施工规范、标准
(1)《高速铁路设计规范》(TB10621-2014)
(2)《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)
(3)《高速铁路路基工程施工技术规程》(Q/CR9602-2015)
(4)《铁路路基工程施工安全技术规程》(TB10302-2009)
(5)《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10751-2010)
(6)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—2006)
(7)《铁路客运专线竣工验收暂行办法》(铁建设[2007]183号)?
(8)《工程测量规范》(GB0026-93)
(9)高速铁路施工技术《施工测量分册》
1.2设计文件
(1)《个别路基设计图》(第一册)
(2)《个别路基设计图》(第十三册)
(3)新香坊北站路基横断面图
(4)桥涵变形观测及观测标安装图(哈牡桥通-Ⅴ-02)
1.3相关文件
(1)新建XXX至XXX铁路客运专线站前工程施工总价承包招标文件招标编号:
JS2015-015;
(2)本公司积累的施工经验,拥有的技术装备力量、管理水平、工法及科技成果;
(3)现场调查获得的有关资料、数据以及现场实际情况。
2、工程概况
2.1线路概况
表2-1:
路基统计表
序号
起止里程
长度(m)
1
XXX014+530.12~XXX014+738.34路堤
208.22
2
XXX015+530.20~XXX017+392.22路堤
1862.02
3
XXX017+823.48~XXX018+883.00路堤
1059.52
4
XXX019+280.66~XXX019+626.50路堤
345.84
5
XXX022+230.61~XXX022+470.00路堤
239.39
XXX022+470.00~XXX023+105.00路堑
635.00
XXX023+105.00~XXX023+295.00路堤
190.00
XXX023+295.00~XXX024+140.00路堑
845.00
XXX024+140.00~XXX024+340.00路堤
200.00
6
XXX024+443.26~XXX024+850.00路堤
306.74
7
XXX024+850~XXX026+444.89新香坊北站
1594.89
表2-2:
桥梁统计表
序号
工程名称
起讫里程
桥长(m)
孔/跨数
桥梁结构形式
1
6549.23
202
4*24+195*32+1*(48+80+48)
2
791.86
24
24*32
3
431.26
13
13*32
4
397.66
12
12*32
5
2604.11
79
67*32+6*24+1*(32+48+32)+1*(40+64+40)
6
103.26
3
3*32
表2-3:
涵洞、框架桥统计表
序号
里程
涵洞类型
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2.2主要技术标准
(1)铁路等级:
客运专线;
(2)正线数目:
双线;
(3)设计速度:
250km/h;
(4)线间距:
4.6m;
(5)最小曲线半径:
一般地段4000m,困难地段3500m;
(6)限制坡度:
20‰;
(7)到发线有效长度:
650m;
(8)牵引种类:
电力;
(9)机车类型:
动车组;
(10)建筑限界:
按高速铁路设计规范(试行)规定执行;
(11)列车运行控制方式:
自动控制,列控系统采用CTCS-2,预留CTCS-3接口条件;
(12)行车指挥方式:
调度集中。
2.3工程特点
(1)本工程是设计等级高、技术标准和质量要求高。
线路位于寒冷地带,涉及防冻胀、防雪害、冬季施工等技术难题,需要采用的新技术和技术创新较多。
设计对工程结构的耐久性、强度和刚度要求高,对路基、桥梁的沉降控制要求严格。
(2)工程地处东北寒冷地区,冬季一般持续4个月左右,有效施工期较短,工程任务重与施工工期短的矛盾尤为突出。
(3)路基过渡段及路基填筑,施工要求质量高。
对线路纵向刚度变化的均匀性、路基施工质量及路基工后沉降的控制要求高。
且项目地处东北严寒地区,路基经受周期性冻融循环作用,易引起冻胀。
因此,对路基填料、施工质量要求严格。
3、工程重难点分析
管段内控制工程和重难点工程为软土路基。
路基软基处理数量大,填方较高,为控制架梁工期地段,工期紧张,为本管段的关键控制工程。
工程重点、难点及主要对策见表3-1:
工程重难点及对策表
表2.3-1:
工程重、难点及主要对策表
序号
工程重、难点
拟采取的措施和对策
1
松软土路基的地基处理施工
1、软土等地基,按照设计要求进行填冲击碾压、CFG桩等方法进行处理。
2、施工前,先进行工艺试桩,以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数,为正式施工提供依据。
3、控制填筑速度,加强沉降观测,建立量测制度,按信息反馈组织施工,确保填筑路堤工后沉降和路堤稳定性。
2
路基施工后沉降变形要求严格,路基纵向刚度均匀性要求高,是技术难点
1.软土路基及特殊地段路基均严格按照设计标准进行地基处理,合理进行机械配置,优化施工工艺,确保施工质量;2.路基填料由周边采石场集中供应,严格控制填料质量。
路基填筑前进行现场填筑工艺试验,确定不同压实机械、不同填料的施工方法及工艺参数。
基床以下路堤填筑按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工3.级配碎石填料集中工厂化拌合,碾压采用重型振动压路机碾压,严格控制压实工艺及遍数,级配碎石摊铺采用专用大型摊铺机摊铺;严格按“三阶段、四区段、六流程”工艺要求组织机械化快速施工,采取双控指标检测压实度;4.过渡段严格按照工艺流程组织施工;5.采用先进实用、配套完善、匹配合理的机械设备;6.松软土路基处理按照施工工艺进行试桩工作,并取得相应的地基处理参数,报业主及监理批准后大范围投入施工。
7.松软土、浸水路基处理严格按照设计组织施工,确保处理达到要求。
8.路基填筑时按要求设置沉降观测点,指导现场的填筑速率和填筑厚度。
9.填筑完成后设置沉降观测点,监测路基的工后沉降,保证路基的稳定。
4、沉降变形观测
观测标设置原则及技术要求
1、桥梁、涵洞、框架桥设置要求
为了满足变形观测的的需要,需要在梁体、桥墩及承台上设置观测标,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)每个桥墩(台)均设置承台观测标、墩(台)身观测标。
(2)承台观测标分为观测标-1,、观测标-2,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。
(3)桥墩观测标埋设,当墩全高大于14m时(指承台顶至墩台垫石顶),需要埋设两个观测标;当墩全高小于14m时,埋设一个墩台观测标。
桥墩观测标一般设置在墩底高出地面或常水位0.5m左右。
具体情况详见观测标构造图。
(4)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,徐变变形观测可每30孔选择1孔进行;其余工地现浇梁应逐跨布置变形观测标。
(5)桥台观测标应设置在台顶(台帽及背墙顶),测点数量不少于4个,分别设置在台帽梁侧及背墙梁侧(横桥向)。
(6)梁体变形观测点应设置在支点和跨中截面,每孔简支梁的测点数量应不少于6个;连续梁的观测标,根据不同跨度分别在支点、边跨1/4跨、中跨跨中、中跨1/4及3/4跨处设置,3跨以上连续梁中跨布置点相同。
(7)框构及涵洞边墙两侧设置沉降观测标,测点数量为8个。
2、路基设置要求
(1)根据不同的路基高度及地基条件,路基变形监测的主要内容有:
路基面沉降变形观测、路基基底沉降观测、路堤本体沉降观测、过渡段沉降观测、软土和松软土地基路堤段边桩移位观测、高边坡位移观测。
路基沉降观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主。
根据不同结构部位、填方高度、地基条件、堆载预压等具体情况设置沉降观测面。
施工过程中,应根据掌握的地形、地质变化情况调整或增设观测断面。
(2)地基沉降观测点和路基沉降观测点等应尽量设在同一横断面上,有利于各观测项目数据的综合分析。
同时也便于测点看护,便于集中观测,统一观测频率。
(3)沉降观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m;地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于5m的路堤可放宽到100m;地形、地质条件变化较大地段应适当加密观测断面。
(4)一般路基观测桩设在路基基床表层顶面以便进行路基面沉降观测。
(5)测点及观测元器件的埋设位置应符合设计及评估技术指南要求,且标设准确、埋设稳定。
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,务必使观测工作能善始善终,取得满意成果。
4.1工艺流程
图4.1-1:
变形监测工艺流程图
4.2施工准备
4.2.1观测水准基点、工作基点的布设
1、观测水准基点的布设
在沿线施工已设水准基点的基础上,按距离不大于1km增设水准基点,水准基点应设在变形区以外的岩石或原状土层上,亦可利用稳固的建筑物、构筑物设立水准点。
每个独立观测网应设置不少于3个基准点。
观测水准点的布设见附图1。
2、工作基点的布设
为满足沉降变形观测精度要求,在两水准基点之间沿线路方向按间距不大于200m、距路基中心距离小于100m布设工作基点。
工作基点应布设在不受施工干扰的稳定土层内,以便长期保存和使用的地点,对观测条件较好或观测项目较少的工程,可不设立工作基点,在基准点上直接测量变形观测点。
工作基点采用Ф20mm长60cm顶端圆滑的钢筋打入土中,桩周上部30cm用混凝土浇注固定并编号。
3、观测网中,工作基点应定期与水准基点进行校核。
当对沉降观测成果发生怀疑时,应随时进行复测校核。
变形监测网可采用独立坐标和高程系统,按监测需要精度等级建立,并与施工控制网联测。
1、水平位移监测网
水平位移监测网可利用CPⅠ和CPⅡ控制点,实现水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。
基准点和工作点均宜采用有强制归心装置的观测墩,平均边长约400m.水平位移监测网的主要技术要求应符合表4.2-1的规定。
表4.2-1:
水平位移监测网的主要技术要求
等级
相邻基准点的点位中误差(mm)
平均边长(m)
测角中误差(")
测边中误差(mm)
水平角观测测回数
0.5"级仪器
1"级仪器
2"级仪器
二等
±3.0
≤400
±1.0
2.0
6
9
—
≤200
±1.8
2.0
4
6
9
在设计水平位移监测网时,应进行精度预估,选用最优方案。
2、垂直位移监测网
垂直位移监测网应布设成闭合环状、结点或符合水准路线等形式。
水准基点应埋设在变形区以外的基岩或原状土层上。
亦可利用稳固的建筑物、构筑物设立墙上水准点。
两工作基点间距宜小于300m,工作基点距路基中心的距离应小于100m.垂直位移监测网的主要技术要求应符合表4.2-2的规定。
表4.2-2:
垂直位移观测网的主要技术要求
等级
相邻基准点高差中误差(mm)
每站高差中误差(mm)
往返较差、附合或环线闭合差(mm)
监测已测高差较差(mm)
使用仪器、观测方法的要求
二等
±0.5
±0.15
DS05型仪器,宜按国家一等水准测量的技术要求施测
3、基准点及工作基点检测
因自然条件变化、人为破坏等原因,检测网基准点和工作基点可能发生位移。
为验证监测网变形观测点的稳定性,应对其进行定期检测。
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,定期复测宜每半年一次。
区域沉降地区可每季度或每月复测一次。
1、水准网的观测按照国家二等水准精度施测。
采用单路线往返观测。
每次观测应均形成闭合检验条件。
2、水准仪使用DS05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,常规检校合格,水准仪视准轴与水准管轴的夹角不超过15"。
电子水准仪各种设置正确,各项限差按规范要求在仪器中设置,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、一条路线的往返测使用同一类型仪器和水准尺,沿同一路线进行。
观测的相关技术指标及精度要求、成果重测和取舍按《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897—2006)有关要求执行。
4、观测时,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:
后—前—前—后;偶数站:
前—后—后—前。
返测。
奇数站:
前—后—后—前。
偶数站:
后—前—前—后。
5、每一测段均为偶数测站。
晴天观测时应避免阳光直射仪器;扶尺时应借助尺撑,使标尺气泡居中,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;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%。
7、自动安平水准仪,圆水准器应严格置平。
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平行,第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧和右侧。
除路线拐弯处,每一测站上仪器与前后视标尺的位置,一般为接近一条直线。
8、观测过程中为保准水准尺稳定,应选用2.5kg以上尺垫。
水准观测路线必须路面硬实。
为避免尺垫下沉,立尺前应踩实尺垫。
观测过程中应避免仪器周围振动,如遇临时振动,应在震源消失后,再激发测量键。
水准尺借助尺撑整平扶直,确保水准尺垂直。
9、内业平差计算前,环闭合差、中误差等均应满足规范要求,主水准路线应进行严密平差。
4.3观测断面及点的设置、元件布设
4.3.1桥涵观测断面及点的设置
1、连续梁观测标设置
连续梁的观测标,根据不同跨度分别在支点、边跨1/4跨、中跨跨中、中跨1/4及3/4跨处设置,3跨以上连续梁中跨布置点相同。
具体布置见图4.3-1
注:
本图尺寸以毫米计
图4.3-1:
连续梁观测标平面布置图
2、每个桥墩(台)均设置承台观测标、墩(台)身观测标。
(1)承台观测标分为观测标-1,、观测标-2,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。
(2)桥墩观测标埋设,当墩全高大于14m时(指承台顶至墩台垫石顶),需要埋设两个观测标;当墩全高小于14m时,埋设一个墩台观测标。
桥墩观测标一般设置在墩底高出地面或常水位0.5m左右。
具体布置见图4.3-2、4.3-3、4.3-5
图4.3-2:
当墩高小于4m时观测标布置图
图4.3-3:
当墩高在4m~14m时观测标布置图
图4.3-5:
当墩高大于14m时观测标布置图
(3)桥台观测标应设置在台顶(台帽及背墙顶),测点数量不少于4个,分别设置在台帽梁侧及背墙梁侧(横桥向)。
具体布置见图4.3-6
图4.3-6:
当墩高大于14m时观测标布置图
(4)框构及涵洞边墙两侧设置沉降观测标,测点数量为8个。
具体布置见下图。
图4.3-7:
有排水功能的涵洞墙身观测标布置图
图4.3-8:
框构及立交涵洞墙身观测标布置图
及点的设置
1、人工观测断面设置
路基沉降观测断面根据不同的地质条件,不同的结构部位等具体情况设置。
沉降观测断面的间距一般不大于50m,对于地势平坦,地基条件均匀良好,路堑高度小于5m的路堤可放宽到100m,但每个工点不少于2个观测断面;对于地形、地质条件变化较大地段应适当加密。
路堤与不同结构物的连接处应设置沉降观测断面,每个路桥过渡段设置距离桥头5-10m、20-30m处分别设置一个沉降观测断面,每个横向结构物每侧各设置一个观测断面,观测内容同相邻路堤。
软土、松软土路堤地段采用I,II型观测断面,每间隔3个I型观测断面,设置一个II型观测断面,I型观测断面包括沉降观测桩、沉降板和位移观测桩,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。
位移观测边桩分别位于两侧坡脚处2m、12m处,并与沉降观测桩及沉降板位于同一断面上。
具体布置见图4.3-9和4.3-10。
图4.3-9:
人工观测桩设计示意图(Ⅰ型)
图4.3-10:
人工观测桩设计示意图(Ⅱ型)
路堑地段采用Ⅲ型观测断面,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,具体布置见图4.3-11。
图4.3-11:
人工观测桩设计示意图(Ⅲ型)
路堤与横向结构物过渡段,其顶部有填土时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处设置一个观测断面,包括沉降观测桩、位移观测桩和沉降板,要求同I型横断面。
平面布置见V型。
具体布置见图4.3-12和4.3-13。
图4.3-12:
路堤路涵过渡段沉降观测原件布置示意图(Ⅴ型)
图4.3-13:
路堤路涵过渡段观测平面示意图(Ⅴ型)
2、自动观测
路基沉降自动监测系统布置:
深厚黏性土、软土及松软地基、高填方地段路堤地段设置自动监测系统由基底可压缩层沉降自动监测和基床表层底面沉降自动监测组成,采用IV型观测断面。
具体布置见图4.3-14。
图4.3-14:
路堤沉降自动监测设计示意图(Ⅳ型)
(1)地基沉降自动监测:
监测断面于路堤基底中心埋设自动监测物位计,在路基坡脚外侧(水沟内侧)埋设基准点物位计和定位装载箱以及工控设备箱。
(2)路基表层底面沉降自动监测:
监测断面于路基基床表面中心、两侧路肩(电缆槽内侧)埋设自动监测物位计,在靠近地基沉降监测基准点一侧埋设定位装载箱。
观测断面以及观测断面形式见表4.3-1。
表4.3-1:
观测断面形式统计表
序号
沉降观测设置里程
观测断面形式
1
XXX14+535
I型路基沉降观测断面
2
XXX14+550
I型路基沉降观测断面
3
XXX14+590
I型路基沉降观测断面
4
XXX14+630
Ⅱ型路基沉降观测断面
5
XXX14+670
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
6
XXX14+710
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
7
XXX14+730
Ⅱ型路基沉降观测断面
8
XXX15+535
I型路基沉降观测断面
9
XXX15+550
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
10
XXX15+580
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
11
XXX15+630
Ⅱ型路基沉降观测断面
12
XXX15+730
I型路基沉降观测断面
13
XXX15+810
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
14
XXX15+860
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
15
XXX15+905
Ⅴ型路基沉降观测断面
16
XXX15+915
Ⅴ型路基沉降观测断面
17
XXX15+965
Ⅱ型路基沉降观测断面
18
XXX16+010
I型路基沉降观测断面
19
XXX16+060
I型路基沉降观测断面
20
XXX16+110
I型路基沉降观测断面
21
XXX16+210
I型路基沉降观测断面
22
XXX16+260
I型路基沉降观测断面
23
XXX16+310
I型路基沉降观测断面
24
XXX16+395
Ⅴ型路基沉降观测断面
25
XXX16+405
Ⅴ型路基沉降观测断面
26
XXX16+450
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
27
XXX16+500
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
28
XXX16+550
I型路基沉降观测断面
29
XXX16+650
Ⅱ型路基沉降观测断面
30
XXX16+750
I型路基沉降观测断面
31
XXX16+850
Ⅲ型路基沉降观测断面
32
XXX16+950
Ⅲ型路基沉降观测断面
33
XXX17+050
Ⅲ型路基沉降观测断面
34
XXX17+190
Ⅴ型路基沉降观测断面
35
XXX17+200
Ⅴ型路基沉降观测断面
36
XXX17+305
Ⅱ型路基沉降观测断面
37
XXX17+365
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
38
XXX17+385
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
39
XXX17+950
I型路基沉降观测断面
40
XXX18+050
Ⅲ型路基沉降观测断面
41
XXX18+150
Ⅲ型路基沉降观测断面
42
XXX18+250
Ⅲ型路基沉降观测断面
43
XXX18+350
Ⅲ型路基沉降观测断面
44
XXX18+450
Ⅲ型路基沉降观测断面
45
XXX18+550
Ⅲ型路基沉降观测断面
46
XXX18+650
I型路基沉降观测断面
47
XXX18+750
I型路基沉降观测断面
48
XXX18+810
Ⅱ型路基沉降观测断面
49
XXX18+830
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
50
XXX18+850
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
51
XXX18+860
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
52
XXX18+875
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
53
XXX18+900
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
54
XXX19+290
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
55
XXX19+310
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
56
XXX19+350
I型路基沉降观测断面
57
XXX19+450
Ⅱ型路基沉降观测断面
58
XXX19+550
I型路基沉降观测断面
59
XXX19+600
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
60
XXX19+620
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
61
XXX22+240
I型路基沉降观测断面
62
XXX22+250
I型路基沉降观测断面
63
XXX22+300
I型路基沉降观测断面
64
XXX22+350
Ⅱ型路基沉降观测断面
65
XXX22+400
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
66
XXX22+450
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
67
XXX22+500
Ⅲ型路基沉降观测断面
68
XXX22+600
Ⅲ型路基沉降观测断面
69
XXX22+700
Ⅲ型路基沉降观测断面
70
XXX22+800
Ⅲ型路基沉降观测断面
71
XXX22+900
Ⅲ型路基沉降观测断面
72
XXX23+000
Ⅲ型路基沉降观测断面
73
XXX23+050
Ⅲ型路基沉降观测断面
74
XXX23+100
I型路基沉降观测断面
75
XXX23+150
Ⅴ型路基沉降观测断面
76
XXX23+155
Ⅴ型路基沉降观测断面
77
XXX23+200
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
78
XXX23+250
Ⅳ型路基沉降自动观测断面
79
XXX23+300
I型路基沉降观测断面
80
XXX23+350
Ⅲ型路基沉降观测断面
81
XXX23+450
Ⅲ型路基沉降观测断面
82
XXX23+550
Ⅲ型路基沉降观测断面
83
XXX23+650
Ⅲ型路基沉降观测断面
84
XXX23+750
Ⅲ型路基沉降观测断面
85
XXX23+850
Ⅲ型路基沉降观测断面
86
XXX
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