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1、 沉降观测施工方案 24 2020年4月19日 文档仅供参考 沪宁城际铁路工程站前I标项目部 沉降观测施工方案 编 制： 复 核： 审 核： 审 批： 中铁四局沪宁城际铁路工程站前I标项目部一队 二〇〇八年十一月 目 录 1.编制依据 3 2.工程概况 3 3.沉降监测工艺简介 3 4.沉降监测工艺流程 4 5.监测断面的设置 4 5.1路基工程 4 5.2桥涵工程 11 5.3过渡段工程 13 6.沉降监测 14
2、 6.1 一般要求 14 6.2 观测水准基点、工作基点的布设 14 6.3 沉降变形观测主要技术要求 15 6.4 各种地段沉降变形观测 16 6.5 沉降变形测量精度要求 17 6.6沉降观测的频次 17 6.7观测点的保护 19 7.测量观测资料整理及提交资料 20 7.1 一般要求 20 7.2 资料整理 20 7.3 提交资料 21 沉降观测施工方案 1.编制依据 （1）《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》铁建设[ ]158号 （2）《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设[ ]189号 （3）《新建铁路工程测量规范》（TB
3、10101—99） （4）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—91） （5）京沪高速铁路工程设计文件 （6）《京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施细则》 10月 2.工程概况 中铁四局承建沪宁城际铁路工程站前第一标段，正线里程DK0+000～DK43+500段，共分八个队。其中第一项目队全长15.37km，包括正线-DK0+463.18～DK6+618.23段7.08km、动车走行线DCDK0+000～DCGDK1+898.87段1.899km、跨线车联络线下行线（单线）NLXDK0+000～NLXDK2+400.996段2.4km、上行线（单线）NLSDK0+000
4、～NLSDK3+349.995段3.35km、动走线存车场DCGDK0+000～DCGDK0+641段0.641km。管段内主要工程量为特大桥5602.89m/4座、大桥174.81m/1座、中桥441.04m/8座、框架涵13座，路基填方62.97万m3、路基挖方75.23万m3。桥梁总长：6.22km，路基：8.84km，改路：约2.1公里。 3.沉降监测工艺简介 沪宁高速铁路无碴轨道对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降要求严格、标准高，设计中对土质路基、桥梁墩台基础等均进行了沉降变形计算，采取了相应的设计措施。而影响沉降计算的因素较多，沉降计算的精度不足以控制无碴轨道工后沉降。施工
5、期必须按设计要求进行系统的沉降变形动态观测。经过对沉降观测数据系统综合分析评估，验证或调整设计措施，使路基、桥涵、隧道工程达到规定的变形控制要求。分析、推算出最终沉降量和工后沉降，合理确定无碴轨道开始铺设时间，确保京沪高速铁路无碴轨道结构铺设质量。 4.沉降监测工艺流程 监测元器件的埋设 监测 观测资料 整理 数据分析 5.监测断面的设置 5.1路基工程 路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主。 5.1.1观测断面按照设计要求设置，同时满足以下要求： 沿线路方向的间距一般不大于50m；地势平坦且地基条件均匀良好的路堑、填方高度小于5m且
6、地基条件均匀良好的路堤可放宽到100m。对地形、地质条件变化较大地段应加密断面，一般间距不大于25m，在变化点附近设置观测断面，以确保能够反映真实差异沉降。 一个沉降观测单元设置不少于2个观测断面。对地形横向坡度大于1:5或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。 5.1.2观测点按照设计要求设置，同时满足以下要求： 观测点应设在同一横断面上，这样有利于测点看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。 一般路堤地段观测断面包括沉降观测桩和沉降板，沉降观测桩每断面设置3个，布置于双线路基中心及左右线中心量测各2m处：沉降板每断面设置一个，布置于双
7、线路基中心。软土、松软土路堤地段观测断面一般包括剖面沉降管、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，沉降板位于双线路基中心，位移观测桩边桩分别位于两侧坡脚外2m、10m处，并与沉降观测桩及沉降板位于同一断面上，剖面沉降管位于基底。 5.1.3沉降板按照设计要求设置，同时满足以下要求： 对路堤填高小于3m且压缩层厚度小于5m地段，设置断面间距为200m；对压缩层厚度大于20m地段，设置断面间距为50m；其余情况根据具体情况，设置断面间距为50～100m；地面横坡或压缩层底横坡大于1:5时，横断面布置两处沉降板，一处位于路基中心，另一处根据地
8、形地质情况布置。 5.1.4预压地段，预压期在基床底层顶面临时布置沉降板，位移观测以及基底沉降观测布置与无预压段完全一致，预压土方卸除时临时沉降板随之拆除，基床表层施工后，于路基面上设置正式沉降观测桩。 路堑地段观测断面分别位于路基中心，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。深厚层地基需分层沉降监测：深厚层第四系土层地段、软土地段的桥路过渡段及不同地层结构附近设置。采用激动钻孔引孔埋设PVC管和沉降磁环，利用电磁式深层沉降仪进行观测。分层设置，厚度大于3m时，每3m增设一组，地层界面和加固地面设置磁环。具体布置断面和布置位置按设计文件要求执行。路堤基底设置剖面沉
9、降管进行全断面沉降观测时，严格按照设计文件要求执行。 5.1.5测点及观测元器件的埋设位置应符合设计要求，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。 5.1.6监测元件的选取和埋设 5.1.6.1监测元件的选取 元件的选取严格按照设计文件要求执行，对于剖面沉降管、单点沉降计等电测元件及检测仪器的选配，应选用高灵敏度、高精度、高可靠性及稳定性好的仪器；仪器企业厂家应具有相应的生产许可证、计量器具许可证和质量等证明文件，并具有良好的工程应用业绩和信誉评价。
10、 5.1.6.2 监测元件的埋设 ①沉降观测桩 沉降观测桩选用Φ20mm不锈钢筋，顶部磨圆，底部焊接玩够，待基床表层级配碎石施工完成后，在观测断面经过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.3m，桩周围0.15m范围用C15混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。见附图 路基沉降观测桩埋设图： ②沉降板：由钢底板、金属测杆（
11、φ20mm镀锌铁管）及保护套管（φ49mm PVC管）组成，钢筋混凝土底板尺寸为50cm×50cm，厚3 cm；具体按设计图样焊接组装。采用水平仪按国家二等精密水准测量方法测量沉降板标高变化。 沉降板应埋入褥垫层顶部嵌入10cm，采用中粗砂回填密实，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定保护套管，完成沉降板的埋设工作。测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以0.5m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。见附图 ③单点沉降计：单点沉降计是一种埋入式电
12、感调频类智能型位移传感器，由电测位移传感器、测杆、锚头、锚板及金属软管和塑料波纹管等组成。采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径Ф108或Ф127，钻孔垂直，孔深应达到硬质稳定层（最好为基岩），孔口应平整密实。观测路堑换填基底沉降或隆起变形埋设在换填基底面，表面应平整密实；观测路基本体变形按设计断面图埋设。 ④剖面沉降管：采用专用塑料硬管，其抗弯刚度应适应被测土体的竖向位移要求，管端接口密合。剖面沉降测量是将剖面沉降仪探头预埋在剖面沉降管槽内，按一定间距依次读数，起始端管口标高进行测量，再经过数据处理计算求出不同位置处地基的沉降量。剖面沉降管在褥垫层顶面开槽埋
13、设，槽底中粗砂找平，表面回填20cm中粗砂并与褥垫层相平，两端部应进行有效保护。 5.2桥涵工程 根据总指要求，每个墩台均设置承台观测标和墩身观测标。 5.2.1观测标的设置： 承台设置两个观测标，设置于地层承台左侧小里程角上和右侧大里程角上。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，墩身观测标设置于墩身两侧，具体位置见下图： 桥台观测标设置在台顶，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）。 梁体观测标：批量生产的预制梁每30孔选择一孔设置观测标，当实测弹性上拱度大于设计值的梁，前
14、后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测；其余现浇梁逐孔设置观测标。移动模架施工的梁，对前6孔进行重点观测，以验证支架预设拱度的精度。验证达到设计要求后，可每10孔选择一孔设置观测标，当实测弹性上拱度大于设计值时，前后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测。具体布置见下图： 涵洞观测标在涵洞进出口两侧的边墙上和涵洞中心分别设置，每座涵洞测点数量为6个。涵洞填土后边墙观测点移动到帽石上，位于帽石两侧位置； 5.2.2监测元件的选取和埋设 5.2.2.1监测元件的选取 元件的选取严格按照设计文件要求执行。 5.2.2.2监测元件的埋设 承台、
15、桥台、梁体、涵洞观测标选用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。墩身观测标采用带套筒的φ14mm不锈钢螺栓焊接钢板埋入墩身混凝土中。具体见下图： 承台观测标 墩身观测标 5.3过渡段工程 桥涵两端的过渡段、路隧过渡段及堑堤过渡段需要进行沉降观测 5.3.1观测断面设置 不同结构物起点处、距离起点5～10m、20～30m处分别设置观测断面。每个横向结构物每侧各设置一个观测断面，沿涵洞轴线设路基观测断面，观测断面观测点的设置同路堤
16、要求。路堤和路堑分界处设置观测断面，观测点设置同路堤要求。横向结构物顶面埋设剖面沉降管，设置同路堤要求。 5.3.2过渡段观测点的埋设参照路堤的要求进行。 6.沉降监测 6.1 一般要求 6.1.1 沉降变形观测根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》的要求，沉降变形观测网按三等变形测量等级技术要求建立，沉降变形观测点的水准测量采用三等变形观测测量技术要求。 6.1.2 建立沉降变形观测网，布设水准基点和工作基点。高程应采用施工高程控制网系统并与施工高程控制网联测。全线二等水准测量贯通后，将沉降变形观测网与二等水准点联测，统一归化
17、为二等水准基点上。 6.1.3 所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录；每次测量应采用同一仪器，固定观测人员，采用相同的观测路线和观测方法，在基本相同的环境和观测条件下工作。 6.1.4 各种原始测量记录应真实、可靠，并有可追溯性；计算成果和图表清晰、签署齐全，并妥善保存。 6.2 观测水准基点、工作基点的布设 6.2.1 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。 6.2.2 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
18、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。工作基点的埋设按照下图要求执行： 1-盖；2-砖；3-素土；4-素混凝土；5-冻土线 6.2.3 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。 6.3 沉降变形观测主要技术要求 6.3.1 沉降变形观测网主要技术要求 沉降变形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
19、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 三等 1.0 0.3 DS05或DS1型仪器，按暂行规定二等水准测量的技术要求施测 6.3.2 测量等级及精度要求和观测方法 测量等级及精度要求和观测方法 等级 高程中误差(mm) 相邻点高差中误差(mm) 观测方法 水平位移观测沉降变形点点位中误差（mm） 三等 ±1.0 ±0.5 按国家二等精密水准测量 ±6 6.3.3 一、二等水准测量仪器及主要技术要求 一、二等水准测量仪器及主要技术要求 等级 仪器 视线长度(m)
20、 前后视距差(m) 在任一测点上前后视距差累计(m) 视线高度(下丝读数)(m) 一等 DSZ05、DS05 ≤30 ≤0.5 ≤1.5 ≥0.5 二等 DS1、DS05 DS1≤50，DS05≤60 ≤1.0 ≤3.0 ≤0.3 6.4 各种地段沉降变形观测 6.4.1 路堤填高＜3m，且地基压缩层厚＜5m地段 顺号 观测内容 观测元件 观测点 数量 断面间距 附注 1 路基面沉降观测 观测桩 3个/断面 25 地形地质条件变化较大地段应适当加密观测断面 2 基底沉降观测 沉降板 1个/断面 200m 根据工点工期等具体
21、情况适当增设 6.4.2 路堤下地基压缩层厚≥5m地段及路堤填高≥3.0、地基压缩层厚＜5m地段 顺号 观测内容 观测 元件 观测点数量 断面 间距 附注 1 路基面沉降观测 观测桩 3个/断面 25～100m 地形地质条件变化较大地段应适当加密观测断面 2 路堤基底沉降观测 沉降板 1～2个/断面 50～100m 地基面横坡大于1：5时，每个断面埋设2个。 3 路堤基底全断面沉降观测 剖面沉降管 1个/断面 4 改良土填土沉降 观测 单点 沉降计 1个/断面 200m 根据改良土工点、土质等具体情况，且改良土路堤填高大
22、于5m时适当增设。 6.4.3 土质路堑地段 土质路堑（含基岩全风化层）一般地段只设路基面沉降观测桩2～3个/断面，断面间距50m，地势平坦、地基条件良好地段间距100m；当地基地层为红黏土、膨胀土时，同时在换填底面埋设单点沉降计观测地基沉降或隆起情况。 6.5 沉降变形测量精度要求 沉降变形的水准测量精度为0.1mm，读数取位至0.01mm；剖面沉降管的测量精度为8mm/30m；单点沉降计观测精度为测量值的1％，灵敏度为0.01mm。 6.6沉降观测的频次 路基沉降观测的频次不低于下表的规定。当环境条件发生变化或数据异常时应及时观测。 路基沉降观测频次 观测阶段
23、观测频次 填筑或堆载 一般 1次/天 每天填筑量超过3层时 1次/每填筑3层 沉降量突变 2～3次/天 两次填筑间隔时间较长 1次/3天 堆载预压或 路基施工完毕 第1个月 1次/周 1个月以后 1次/月 无碴轨道铺设后 第1个月 1次/2周 第2、3个月 1次/月 3个月以后 1次/3月 注：1.架桥机（运梁车）经过时观测要求：每1次/3天，连续3次；以后1次/1周，连续3次；以后1次/2周。 墩台基础沉降观测频次表 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，进行首次观测 墩台混
24、凝土施工 全程 荷载变化前后各1次或1次/周 承台回填时，临时观测点取消 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 桥位施工桥梁 制梁前 全程 前后各1次 上部结构施工中 全程 荷载变化前后各1次或1次/周 附属设施施工 全程 荷载变化前后各1次或1次/周 架桥机（运梁车）经过 全程 前后各1次 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/月 无碴轨道铺设完成后
25、24个月 0～3个月 1次/2周 4～12个月 1次/月 13～24个月 1次/3月 注：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）经过时观测要求：第一次经过和第二次经过前后均需要观测，其后每1次/1天，连续两次；其后每1次/3天，连续三次，以后1次/1周 梁体徐变观测频次表 观测阶段 观测周期 预应力终张拉 张拉前、后各1次 预应力张拉完成～ 无砟轨道铺设前 张拉完成后第1天 张拉完成后第3天 张拉完成后第5天 张拉完成后第1～3个月，每7天为一测量周期 桥梁附属设施安装 1次/周，
26、要求安装前、后必须各有1次 无砟轨道铺设期间 1次/周 无砟轨道铺设完成后 第0～3个月，1次/月 第4～24个月，1次/3月 涵洞沉降观测频次表 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，进行首次观测 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）经过 全程 前后各1次 至少进行2次经过前后的观测 涵洞完工～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
27、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 工后沉降长期观测 4～12个月 1次/3个月 13～24个月 1次/6个月 注：1、架桥机（运输车）经过时观测要求：每1次/1天，连续2次；其后每1次/3天，连续三次，以后1次/1周 6.7观测点的保护 基准点、观测桩，在观测期间必须采取有效措施加以保护或专人看管。在附近设醒目的警示标志防止遭施工机械碰撞损坏，测量标志一旦遭受碰损，应立即复位并复测。 应成立专门小组，进行元器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。 元件埋设时应根据现场情况进行编号，有导线的元件
28、应将导线引出至路基坡脚观测箱内。 凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。 各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏。元器件埋设后，在附近设醒目的警示标志防止遭施工机械碰撞损坏,测量标志一旦遭受碰损，应立即复位并复测。 7.测量观测资料整理及提交资料 7.1 一般要求 7.1.1 观测资料应齐全、详细、规范符合设计及细则要求。 7.1.2 人工测试数据，必须在观测当天及时输入计算机，核对无误后在计算机内备份；自动采集测试数据应及时在计算机内备份。沉降观测资料及时输入沉降观测管理信息系
29、统，以保证各相关单位在观测过程中时时监控。观测中有沉降异常情况应及时通知有关各方及时处理。 7.1.3 按照提交资料要求及时整理、汇总、分析，按有关规定整编成册。 7.2 资料整理 7.2.1 沉降观测资料表 1）观测断面与观测点工程属性信息表 2）电子水准测量记录手簿 3）路基沉降观测记录表（沉降观测桩） 4）路基沉降观测记录表（沉降板） 5）路基沉降观测记录表（沉降管） 6）路基分层沉降观测记录表 7）路基分层沉降观测记录汇总表 8）路基边桩位移观测记录表 9）路基边桩位移观测记录汇总表 10）桥梁承台沉降观测记录表 11）桥梁墩（台）沉降观测记录表 12）涵洞沉降观测记录表 13）桥梁梁部徐变观测数据录入表 14）沉降设计值表 15）断链表 7.2.2 观测点的平面、纵断面和横断面布置图及控制点与观测量 7.2.3 标石、标志规格及埋设 7.2.4 仪器检测及校正资料 7.2.5 观测记录本（簿） 7.2.6 平差计算、测量成果质量评定资料 7.3 提交资料 观测数据及处理文件提交电子版文件每一个月一次，观测手簿另上报纸介质文件，每3个月上报一次。成果输出文件每个月提交1次电子版文件，纸介质文件每年提交1次。
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