沉降观测方案--（中铁六局） - 图文

京沪高速铁路二标段一工区（沧德特大桥

DK238＋470～DK285+903）

沉降变形观测方案（修）

中铁六局京沪高速铁路二标一工区

二○○九年四月

目 录

1 工程概况 ............................................................................................. 1 2 适用范围 ............................................................................................. 1 3 编辑依据 ............................................................................................. 1 4 沉降变形观测施工准备工作 .............................................................. 2 4.1 组织机构及人员配置 ................................................................... 2 4.2 仪器配备 ....................................................................................... 3 4.3 沉降变形监测网 ........................................................................... 5 4.4 沉降变形监测点的设置 ............................................................... 6 5 沉降变形观测的实施 ......................................................................... 9 5.1 墩台身沉降观测 ........................................................................... 9 5.2 现浇简支梁徐变观测 ................................................................. 10 5.3 连续梁徐变观测 ......................................................................... 12 5.4 测量精度及作业要求 ................................................................. 12 5.5 测量作业安全措施 ..................................................................... 15 6 观测数据处理与上报 ....................................................................... 15 6.1观测数据处理 .............................................................................. 15 6.2 成果输出文件 ............................................................................. 16 6.3文件管理与命名规则 .................................................................. 16

6.4 观测标命名规则 ......................................................................... 17 6.5 提交文件 ..................................................................................... 18 7 观测频次 ........................................................................................... 18 7.1 墩台沉降观测频次 ..................................................................... 18 7.2 简支梁徐变观测频次 ................................................................. 19 7.3 连续梁徐变观测频次 ................................................................. 20 8 沉降变形测网平面布置图 ................................................................ 20

京沪高速铁路二标一工区沉降变形观测方案

1 工程概况

二标一工区施工范围为沧德特大桥的一部分。北起二标段起点DK238+470，南至DK285+903与二工区（中铁二局）毗临，全长42.518公里。其中有两个断链，第一个断链（短链）长1.786米位于DK241+398.214=DK241+400;第二个断链（短链）长4.91275 km，位于DK278+587.25＝DK283+500.00处。

本地段处于沧州市南皮县和东光县两县境内，沿线地势开阔平坦，地下水丰富，树木种植发达。地质主要由黏土、粉质黏土、粉土、粉砂、细砂为主，局部分布有淤泥质黏土，其中大部分为粉质黏土和粉土。

工区主要工程数量有45＋70＋70＋70＋45m连续梁一联，位于工区起点；箱梁预制架设1296孔，现浇简支梁3孔分别位于DK238+820、DK258+831和DK261+456处，梁长由30.95～32.28米；墩柱1304个。轨道工程采用II型轨道板铺装。

2 适用范围

本方案适用于京沪高速铁路二标段一工区施工范围内的沉降变形观测实施。

3 编辑依据

1.《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）；

2．《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）； 3．《建筑变形测量规范》（JGJ/T8-2007）；

4．《铁路客运专线竣工验收暂行办法》（铁建设[2007]183号）；

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5．《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）； 6．《工程测量规范》（GB 50026－2007）；

7．《京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施细则》（2008.10） 8. 京沪沉降评估实施细则补充规定（2009.2）。

4 沉降变形观测施工准备工作

4.1 组织机构及人员配置

工区成立沉降变形观测领导组负责本工区沉降变形观测的总体督导检查和疑难问题的处理、协调工作。

组长：杨宝森

组员：李佃宇、沈学利、孙新峰、张世群

两桥梁大队及1＃、2＃梁场分别成立沉降观测小组， 桥梁一大队观测小组成员如下：

桥梁一大队沉降观测小组成员 姓 名 朱军刚 刘静懿 曹艳锋 秦鹏鹏 张志强 武佳佳 申长剑 张玉龙 何 清 秦国凯 职 务 科长 科员 科员 科员 科员 科员 科员 科员 科员 科员 责 任 沉降观测管理与人员分配 DK238+470-DK259+403全线测量及内业整理 DK259+-DK259+403测量及内业计算 DK259+-DK259+403测量辅助工作 DK238+470-DK243+827测量及内业计算 DK238+470-DK243+827测量辅助工作 DK243+827-DK249+690测量及内业计算 DK243+827-DK249+690测量辅助工作 DK249+690-DK253+918测量及内业计算 DK249+690-DK253+918测量辅助工作 仪器配备 无 无 DNA03一套 编号：334864 DNA03一套 编号：338875 DNA03一套 编号：336246 DNA03一套 编号：338472 备 注 培训合格 培训合格 培训合格 技术员 培训合格 技术员 培训合格 技术员 培训合格 技术员 注：配备职工10人，专职测量立尺及基点和观测标的维护。

桥梁二大队观测小组成员如下：

桥梁二大队观测小组成员表

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序号 1 2 3 4 5 6 姓名 李雪源 刘士旬 常永清 付强 赵成远 贾东 性别 男 男 男 男 男 男 职称 工程师 工程师 技术员 技术员 技术员 技术员 职责划分 副总工主管测量 二大队观测总负责 测量及内业计算 测量及内业计算 测量及内业计算 测量及内业计算 专业年限 8 4 1 1 1 1 备注 管理 组长 副组长 副组长 组员 组员 南皮梁场观测小组成员如下：

徐变观测总负责：安英 徐变观测计划安排：刘鹏伟 监理：杨德明 测量人员：刘纪伟、武建功、李政 陈刚 东光梁场观测小组成员如下

徐变观测总负责：张世群

徐变观测计划安排：王云涛 监理：党宽才 测量人员：商怀均、马振州 郭立东、荣江波 4.2 仪器配备

4.2.1、桥梁一、二大队及梁场分别配备测量仪器如下表

桥梁一、二大队沉降观测仪器配备表

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仪 器 徕卡电子水准仪 铟瓦尺 尺垫 温湿度计 数 量 8台 8套 8套 2个 型 号 DNA03 2米、3米 2.5公斤加重 CTH-608 备 注 两大队各4台，必要时增加 经鉴定合格，有效期内。 产品合格，有效期内。 产品合格，有效期内。 南皮、东光梁场徐变观测仪器配备表

仪 器 天宝电子水准仪 铟瓦尺 温湿度计 数 量 2台 2套 1个 型 号 DiNi12 DiNi03 2米、3米 CTH-608 备 注 两梁场各一台。 经鉴定合格，有效期内。 产品合格，有效期内。 徕卡 DNA03、天宝DiNi03、DiNi12电子水准仪测量精度偶然中误差均达到±0.3mm/km。

4.2.2仪器的检校 4.2.2.1铟瓦尺的检校

将全站仪架设于铟瓦尺前面十米左右整平，将铟瓦尺整平；用全站仪十字丝的竖丝与铟瓦尺的底部的一侧相切，逐渐移到上部，看是否还与铟瓦尺相切。如果不相切，指挥扶尺人员微动尺子直到相切，调整水准气泡居中；将尺子转过90度重复上述步骤。重复上述步骤直至满足要求为止。

4.2.2.2、水准仪i角的检验

在平坦地面上选A、B两点，相距60-100米在两点上打入木桩或用尺垫代替，先将水准仪置于AB中间测出A、B两点高差h1=a1-b1,然后将仪器置于A、B任意点附近，再次测A、B两点高差h2=a2-b2。若︱h1-h2︱/s×206265﹤15，则说明条件满足。

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原理：

水准仪的自检验要形成记录以备核查。

4.3 沉降变形监测网 4.3.1监测网的建立及测量

垂直位移监测网的精度按二等水准测量精度控制，分基准点、工作基点和沉降变形观测点三级布设。高程采用施工高程控制系统。垂直位移监测网与施工高程控制网基准一致。全线二等水准贯通后，将垂直位移监测网与二等水准基点联测，将垂直位移监测网高程基准归划到二等水准基点上。

4.3.2监测网的复测

本工区起点DK238+470~DK259+431地段主要位于南皮县境内，该段由于地下水过度开采产生较大区域性沉降成了沉降漏斗区，目前呈现加剧趋势。因此该段沉降变形监测网每一季度复测一次。其余地段观测

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网每半年复测一次。

复测时按照上一期测量路线观测，遵照国家二等水准测量精度。每期监测网的复测必须联测基准点，整网严密平差。根据复测成果决定是否修正工作基点的高程。

4.3.3内业处理及分析

复测外业工作完成后，用京沪沉降评估系统对数据进行数据平差。根据成果编写《沉降变形观测网复测报告》，内容包括复测观测日期、本次复测计算高程值、与上一期高程差值、与首期高程差值、差异异常情况分析、相邻基准点的沉降变形关系分析、基准点稳定性分析、区域沉降分析等。

4.3.4 异常情况上报

由于本段线路处于不均匀区域沉降地段，沉降变形监测网自身存在沉降差异。每次复测分析后发现有沉降不均或异常的情况应作出正式分析说明材料及时上报有关部门。

4.4 沉降变形监测点的设置

线下工程沉降监测点采用分级布网逐级控制的原则。分为基准点、工作基点和沉降变形观测点，其布设的距离如下：

4.4.1基准点。布设在沉降变形区以外的稳定区域，高程基准点采用与一标交接处的JHBM33和本段内深埋水准点、CPI控制点和CPII控制点。

4.4.2工作基点。布设在稳定区域，以基准点位基础进一步加密至满足要求的二等水准点。一般情况下200m左右设置一个加密基点。基点选

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择稳定、不易损坏的地方，并埋深1m，顶部加盖防护控制点采用一次性浇注素混凝土，混凝土浇注深度不小于1.2米，控制点桩头统一采用不锈钢桩头，埋石规格见下图。

4.4.3变形观测点。为了满足变形观测的需要，需要在每孔观测梁顶部、每个桥墩及承台上设置观测标。

4.4.3.1简支梁的一孔梁设置观测标6个；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。观测标具体埋设原则如下：现浇梁逐孔设置观测标，预制梁每30孔观测一孔，观测标分别设置在支点、跨中的腹板上方成对布设。待施工轨道部分时转移致不影响轨道施工的位置。

4.4.3.2承台观测标分为观测标-1、观测标-2，承台标-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。

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4.4.3.3墩身观测标分为观测标-1、观测标-2，墩身标-1设置于墩身左侧；观测标-2设置于墩身右侧。桥墩标一般设置在墩底高出地面或水面1.0m左右；当墩身较矮，墩身观测标不满足垂直立尺条件时，桥墩观测标可根据情况选择特制短尺或将观测标设置在承台加台对应位置，尽可能不采取顶帽设点立倒尺读数的方法。通常情况下桥墩上观测标的具体设置位置见下图：

4.4.4观测标构造

4.4.4.1梁体及承台沉降变形观测标

观测标采用φ20mm的不锈钢棒，钢棒露出外面部分需要磨圆处理。见下图所示：

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4.3.4.2墩身沉降变形观测标 采用φ14mm不锈钢螺栓。见下图所示：

5 沉降变形观测的实施

5.1 墩台身沉降观测

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桥梁下部工程观测中水准网的观测按照国家二等水准施测、采闭合或附合水准路线。严禁采用支水准路线或者中视法，水准线路经过的工

作基点或者基准点数量不得少于两个。如图为桥梁墩台和梁部沉降观测水准线路示意图。

5.2 特殊环境墩台身沉降观测 5.2.1 水中墩身沉降观测

本段线路跨河渠较多，个别桥墩处于河塘水中，按常规方法无法观测。与岸边距离小于50米的墩身采用贴条码标尺的方法可以满足观测精度和技术要求。标尺安装示意图如下。

要求标尺粘接牢固，尺身垂直，尺面平整。标尺底高于设计洪峰水位1米以上。

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条码标尺1条码标尺2地面小于50m设计洪峰水位条码标尺2水中墩身观测标尺安装示意图

5.2 现浇简支梁徐变观测

在简支箱梁腹板顶部支点、跨中处共安装6个观测标，安装方法参照4.4.4.1，平面布置如下图。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，如下图所示。其中测点1、2、3、4构成第一个闭合环，3、4、5、6构成第二个闭合环。

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5.3 连续梁徐变观测 5.3.1建立连续梁徐变监测网

本工区只有45＋70＋70＋70＋45m跨104国道连续梁一联，位于工区起点。连续梁徐变观测采用单独建立监测网的模式。做法是在连续梁两端支点处和固定支座处设置三个工作基点，假定其中一个高程，多次测量三点之间的高差，把多个高差进行比较，然后对满足限差要求的数据平均取值，得出比较接近真值的高差。

其徐变观测点位布置如下图：

5.3.2观测路线

连续梁观测路线同于简直梁。但连续梁观测点多，线路长，为了能达到最好的观测效果必须固定路线。可以再架镜点做好标识，每次按相同的前进路线观测。

5.4 测量精度及作业要求

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5.4.1垂直位移监测网的主要技术要求

等相邻基准点的高每站高差中往返较差、附合或监测已测高差使用仪器及观测要求 DNA03，按二等水级 差中误差（mm） 误差（mm） 环线闭合差（mm） 较差（mm） 三1．0 等 0.3 0.6n 0.8n 准测量技术要求 高程中误差等级 （mm） 三等 ±1.0 相邻点高差中误差（mm） ±0.5 往返较差、附合或观测方法 环线闭合差（mm） ≤0.6n 二等水准测量 5.4.2垂直位移观测点的精度要求 5.4.3 其它保证精度的作业要求

在整个测量过程中实行“五固定”即固定水准基点、工作基点、固定人员、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线与方法。

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/T 12897-2006）有关要求执行。观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.5 m（电子）；前后视距累积差≤6.0 m（电子）；视线高度≥0.5m（电子）；测站限差：两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤0.6 mm，检测间歇点高差之差≤1.0 mm；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，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

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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30min，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；对于数字式水准仪，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。

观测时避免阳光直射，保证成像清晰、稳定时在读数。

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。

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桥涵基础沉降和梁体徐变变形的观测精度为±1mm，读数取位至0.1mm。

5.5 测量作业安全措施

1、水准路线位于道路上作业时，仪器与水准尺应安置在路边人行道部分，测量人员必须穿反光背心，提醒车辆注意安全。

2、当水准路线必须通过路口或繁忙路段时必须设专人防护，确保测量作业安全。

3、当水准测量通过正在施工区域时，测量人员需佩戴安全帽,并服从现场管理人员或安全员的安排。

4、辅助作业人员必须经入场安全教育培训合格方可上岗，保证作业人员有必要的安全意识和素养。

6 观测数据处理与上报

6.1观测数据处理

每次观测的原始数据由各施测单位整理保留，分为电子格式和打印格式（监理签认）两种格式文件按时间顺序统一存放。需要提供的文件有：

1)电子水准仪原始观测数据 2)控制点文件 3)观测手簿文件

4)通过软件计算可以生成高差文件、平差文件、高差闭合差统计文件、平差计算文件、平差成果文件。

上列文件中电子文件按要求每个月提交一次，其中观测手簿文件还需

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要提供签署的纸介质文件，每3月提交一次。

6.2 成果输出文件

1)数据处理完成后需要填写桥梁承台沉降观测记录表、桥梁墩（台）沉降观测记录表、桥梁梁部徐变观测数据录入表，绘制荷载---时间---沉降曲线与荷载---时间---沉降速率图。上述电子文件形式每月提交一次，纸介质形式文件每年提交一次。

2)数据传输要求有电子文件和纸介质文件。规定电子表格采用EXCEL格式，图形文件采用CAD格式，报告采用WORD格式，纸介质文件要求相关单位签署盖章。

6.3文件管理与命名规则

每次数据分级上报，一级文件夹命名为“2-1-1”，二级文件夹内容包括观测数据、沉降观测基本信息、桥梁沉降观测成果三个文件夹。观测数据根据所提交数据的月份命名，例如我们一大队2009年3月观测数据命名为“2-1-1-0903”，沉降观测信息文件夹命名为 “2-1-1-E-090301”，文件夹内包括A、B、C、D四种文件，桥梁观测成果文件夹命名为“2-1-1-QLCG-0903”。文件命名及组织方式如下图所示：

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沉降观测基本信息文件组织方式：

6.4 观测标命名规则

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1)根据《细则》规定，全线每一个观测标或观测元件都有其唯一的编号，观测时可以使用观测标的简略编号，内页整理时再通过处理软件把简略编号替换成标准编号。

2)所有桥梁的承台和墩身的测点均用相应墩中心里程，梁体采用跨中中心里程。

3)编号采用9位字符，其中前7位为里程编码（前4位为公里标，后3位为百米标，百米标取整），第8位为测点类型编码，第9位为测点位置编码。我们所涉及到的有承台、墩身和梁体三种观测标类型，它们对应的测点类型编码是“C”、“D”、“X”三种。

4) 所有转点规定用 “Z”加数字代替，并保证在同一测段内唯一性。 6.5 提交文件

观测数据形成文件并按上述规则命名好后，由各大队及梁场统一日期将电子版文件报工区工程部然后由工区工程部汇总到一工区文件夹中逐级上报。要求电子文件每月提交一次，纸介质文件三个月提交一次，纸介质文件由各施测单位按要求上报。

7 观测频次

7.1 墩台沉降观测频次

每个墩台从承台施工时预埋观测标，墩身施工前进行初始观测，其以后根据下表中要求的时间间隔进行观测。

观测频次 观测期限 / 18

观测阶段 墩台基础施工完成 中铁六局京沪高速铁路二标段一工区

观测周期 / 备注 设置观测点，进行京沪高速铁路二标一工区沉降变形观测方案

首次观测 墩台混凝土施工 架梁前 预制梁桥 预制梁架设 附属设施施工 制梁前 上部结构施工中 附属设施施工 架桥机（运梁车）通过 桥梁主体工程完工～无砟轨道铺设前 无砟轨道铺设期间 全程 全程 全程 全程 全程 全程 全程 全程 ≥6个月 全程 0～3个月 4～2412个个月 月 13～24个月 荷载变化前后各1次或1次/周 1次/周 前后各一次 荷载变化前后各1次或1次/周 前后各一次 荷载变化前后各1次或1次/周 荷载变化前后各1次或1次/周 前后各一次 1次/周 1次/天 1次/月 1次/3个月 承台回填时，临时观测点取消 至少进行2次通过前后的观测 岩石地基的桥梁，一般不宜少于2个月 桥位施工桥梁 无砟轨道铺设完成以后 工后沉降长期观测 1次/6个月 7.2 简支梁徐变观测频次

简支梁自梁体预应力张拉开始至无砟轨道铺设前，系统观测梁体的竖向变形。预应力张拉前为变形起始点，变形观测的阶段及频次按下表进行。

简支梁徐变观测频次表

观测阶段 预应力终张拉 预应力张拉完成～无砟轨道 中铁六局京沪高速铁路二标段一工区

观测周期 张拉前、后各1次 张拉完成后第1天 19

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铺设前 桥梁附属设施安装 无砟轨道铺设期间 无砟轨道铺设完成后 张拉完成后第3天 张拉完成后第5天 张拉完成后1～3月，每7天为一测量周期 1次/周要求安装前、后必须观测各有1次 1次/周 第0～3个月，每1个月为一测量周期 第4～24个月，每3个月为一测量周期 7.3 连续梁徐变观测频次

本工区跨104国道连续梁采用悬浇挂蓝法施工，在施工至观测标的节段时在梁面相应位置预埋观测标。待全联连续梁合拢并完成合拢张拉后进行初始观测。其余施工阶段观测频次同简支梁。

8 沉降变形测网平面布置图

附图27页

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