中 铁 一 局 武 广 客 运 专 线XXTJ II 标 第 四 项 目 队桥涵、隧道工程沉降变形观测作业指导书编 制 人:审 核 人:技术负责人:单位负责人:中铁一局武广客运专线 XXTJII 标项目经理部第四项目队二七年二月十一日1桥涵、隧道沉降变形观测作业指导书客运专线铁路无碴轨道对桥涵、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很多，沉降计算的精度不足以控制无碴轨道工后沉降，施工期必须按设计要求进行系统的沉降变形动态观测。通过对沉降观测数据综合分析评估，验证和调整设计措施，使桥涵、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，合理确定无碴轨道结构铺设质量标准。1 沉降变形观测范围、内容1.1 桥涵桥涵各墩、台；预应力混凝土梁的徐变上拱变形；涵洞沉降观测1.2 隧道隧道口仰拱、隧道一般地段和不良、复杂地质区段沉降观测2 桥涵沉降变形观测2.1 一般要求2.1.1 桥梁变形观测应以墩台基础的沉降和预应力混凝土梁的徐变变形为主，涵洞除应进行自身的沉降观测外，尚应进行洞顶填土的沉降观测。2.1.2 桥梁变形观测应逐跨、逐墩(台)布置测点，涵洞应逐个布置。岩石地基、嵌岩桩基础的桥涵可选择典型墩(台)、涵进行观测。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，徐变变形观测可选每 30 孔选择 1 孔进行。2.1.3 桥涵主体工程完工后，沉降观测期一般应不少于 6 个月；岩石地基等良好地质区段的桥梁，沉降观测期应不少于 60 天。观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。2.2 观测点的布置2.2.1 墩台沉降观测点可在墩顶、墩身或承台上布置，每个墩、台的测点总数不应少于 4 个。一般在墩、台或承台四个角处。2.2.2 预应力混凝土梁徐变上拱变形观测点设置在箱梁四个支点和跨中截面两侧腹板处，每孔梁的测点数应不少于 6 个。2.2.3 涵洞沉降观测点设在涵洞边墙两侧帽石顶上，每个涵洞测点数 4 个。2.2.4 桥涵变形观测点可参考下图埋设。2锚 固 砂 浆 20钢 筋3m1桥涵变形观测设置参考图2.3 观测精度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。2.4 观测频次2.4.1 墩台观测频次见下表。墩台沉降观测频次观测频次观测阶段观测期限 观测周期备 注墩台施工完成 / / 设置观测点墩台混凝土施工 全程 荷载变化前后各 1次或 1 次/周承台回填时，测点应移至墩身或墩顶架梁前 全程 1 次/周预制梁架设 全程 前后各 1 次预制梁桥 附属设施施工 全程荷载变化前后各 1次或 1 次/周制梁前 全程 1 次/周上部结构施工中 全程 荷载变化前后各 1次或 1 次/周桥位施工桥梁 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)通过 全程 前后各 1 次 至少进行 2 次通过前后的观测桥梁主体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03 个月 1 次/月412 个月 1 次/3 个月无碴轨道铺设完成后24 个 月 1324 个月 1 次/6 个月工后沉降长期观测注：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。32.4.2 预应力混凝土徐变上拱观测频次见下表。梁体徐变上拱变形观测频次观测频次观测阶段观测期限 观测周期备 注梁体施工完成 / / 设置观测点预应力张拉期间 全程 张拉前后各一次 测试梁体弹性变形桥梁附属设施安装 全程 安装前后各一次 测试梁体弹性变形预应力张拉完成无碴轨道铺设前 60 天1 次/1、3、5 天后期 1 次/周无碴轨道铺设期间 全程 1 次/天03 个月 1 次/月412 个月 1 次/3 个月无碴轨道铺设完成后 24个月 1324 个月 1 次/6 个月残余徐变变形长期观测注：测试梁体徐变上拱变形时，应同时记录梁体荷载状态、环境温度及天气日照情况。2.4.3 涵洞观测频次见下表。涵洞沉降观测频次观测频次观测阶段 观测期限 观测周期 备 注涵洞基础施工完成 / / 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/周观测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工无碴轨道铺设前6 个月 1 次/周岩石地基的涵洞，一般不宜少于 2 个月无碴轨道铺设期间 全程 1 次/天03 个月 1 次/月412 个月 1 次/3 个月无碴轨道铺设完成后 24个月 1324 个月 1 次/6 个月工后沉降长期观测4注：测试涵洞沉降时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。3 隧道基础沉降观测3.1 一般要求3.1.1 隧道主体工程完工后，变形观测期一般不应少于 3 个月。观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。3.1.2 隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩级别确定，不良和复杂地质区段适当加密布设。3.2 观测断面的布设3.2.1 一般情况下，级围岩每 400m、级围岩每 300m、级围岩每 200m 布设一个观测断面。地应力较大、断层破碎带、膨胀土等不良和复杂地质区段适当加密布设。3.2.2 隧道洞口至分界里程范围内应至少布设一个观测断面。3.2.3 隧底工程完成后，每个观测断面在对应于两侧边墙处设一对沉降观测点。观测点的埋设参照下图进行。 锚 固 砂 浆 20钢 筋3m1隧道沉降观测设置参考图3.2.4 隧道基础沉降观测的频次不低于下表的规定，沉降稳定后可不再进行观测。隧道基础沉降观测频次观测频次观测阶段观测期限 观测周期5隧底工程完成后 3 个月 1 次/周01 个月 1 次/周无碴轨道铺设后 3 个月13 个月 1 次/2 周4 沉降变形测量4.1 一般要求4.1.1 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二等变形观测测量技术要求。4.1.2 应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。武广客运专线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，统一归化为二等水准基点上。3.1.3 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。3.1.4 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。3.1.5 参与观测的人员必须经过培训才能上岗。3.2 观测水准基点、工作基点的布设3.2.1 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。3.2.2 工作基点的布设为满足沉降变形观测精度要求，在两水准基点之间沿线路方向按间距200m、距路基中心距离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。采用 20mm 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。3.2.3 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。3.3 沉降变形观测主要技术要求3.3.1 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每站高差中误往返较差、附合或环线观测已测高差较差 使用仪器、观测方法的要求6误差(mm) 差(mm) 闭合差(mm) (mm)三等 1.0 0.3 0.6 n 0.8 nDS05 或 DS1 型仪器，按暂行规定二等水准测量的技术要求施测3.3.2 沉降变形观测点的精度要求和观测方法沉降变形观测点的精度要求和观测方法等级 高差中误 差(mm)相邻点高差中误差(mm)观测方法往返较差、附合或环线闭合差(mm)二等 0.5 0.3 按国家一等精密水准测量 0.3 n3.3.3 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) 前后视距差(m)在任一测点上前后视距差累计(m)视线高度(m)一等 DSZ05、DS 05 30 0.5 1.5 0.5二等 DS1、DS 05DS150，DS 05601.0 3.0 0.33.4 测量观测资料整理及提交资料3.4.1 一般要求3.4.1.1 观测资料应齐全、详细、规范，符合设计及细则要求。3.4.1.2 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。3.4.1.3 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。3.4.2 资料整理3.4.2.1 沉降观测资料表（详见附表） 桥梁墩台沉降观测资料汇总表 沉降观测-06 隧道沉降观测资料汇总表 沉降观测-07 预应力混凝土梁徐变上拱观测资料汇总表 沉降观测-08 涵洞沉降观测资料汇总表 沉降观测-093.4.2.2 水平位移观测记录表(详见附表)3.4.2.3 观测点的平面、纵断面和横断面布置图及控制点的观测73.4.2.4 标识、标志规格及埋设图3.4.2.5 仪器检测及校正资料3.4.2.6 观测记录本(簿)3.4.2.7 平差计算、测量成果质量评定资料3.4.3 提交资料在无碴轨道铺设前以书面和电子文件将每个断面(点)的桥涵、隧道沉降观测资料、沉降观测结果分析报送评估单位。4 沉降观测结果的分析、评估4.1 桥涵4.1.1 桥涵基础沉降分析评估应采用曲线回归法。对于预制梁桥，基础沉降应按架梁前、后两阶段进行；对于原位施工的桥梁和涵洞，基础沉降应根据实际施工状态及荷载变化情况，划分多个阶段。4.1.1.1 根据桥涵实际荷载情况及观测数据，应作多个阶段的回归分析及预测,综合确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数应不低于 0.92。首次回归分析时，观测期应不少于桥涵主体工程完工后 3 个月，对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于30 天。4.1.1.2 利用两次回归结果预测的最终沉降的差值不应大于 8mm。两次预测的时间间隔一般不少于 3 个月，对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于 30 天。4.1.1.3 桥梁主体结构完工至无碴轨道铺设前，沉降预测的时间应满足以下条件：S(t)/s(t=)75%式中：S(t)： 预测时的沉降观测值；s(t=)： 预测的最终沉降值。4.1.1.4 设计预测的总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差不宜10mm。4.1.2 铺设无碴轨道技术条件的评定4.1.2.1 处于岩石地基等良好地质的桥涵，当墩台沉降值趋于稳定且沉降总量不大于 5mm 时，可判定沉降满足无碴轨道铺设条件。4.1.2.2 对于一般的桥梁其墩台工后沉降20mm，相邻墩台的沉降差5mm；对于连续梁等特殊结构其相邻墩台均匀沉降差的允许值满足设计允许值。4.1.2.3 预应力混凝土梁上部结构的变形要求： 终张拉完成时，梁体跨中弹性变形不宜大于设计值的 1.05 倍； 预应力混凝土梁在无碴轨道铺设，跨中徐变上拱：L50m 时，不应大于87mm；L50m 时，不应