铁路桥涵沉降变形观测技术方案.pdf

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1、铁路桥在无砟轨道铺设前，应对桥涵变形作系统的评估，确认桥涵基础沉降变形等符合设计要求。通过各施工阶段对墩台沉降的观测，验证和校核设计理论、设计计算方法，并根据沉降资料的分析预测总沉降和工后沉降量，进而确定桥梁工后沉降是否满足铺设无砟轨道要求。根 据沉降资料分析，对沉降量可能超标的墩台研究对策，提出改进措施，以保证桥梁工程的安全；同时积累实体桥梁工程的沉降观测资料，为完善桩基础沉降分析方法作技术储备。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 2 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。观测期内，基础沉降

2、实测值超过设计值 20及以上时，应及时查明原因，必要时进行地质复查，并根据实测结 果调整计算参数，对设计预测沉降进行修正或采取沉降控制措施。1.桥涵沉降观测内容 桥梁（梁体、桥墩、桥台）、涵洞各个施工阶段的沉降。桥梁、涵洞的水平位移监测根据工点具体要求确定。2.桥涵观测标的设置原则 每个桥墩台均设置承台观测标、墩身观测标。桥墩台沉降观测点可在墩顶、墩身或承台上四角布置。观测标志应尽量靠近地面（水面），距地面（水面）高度应在 1m 左右。在地质条件较好地段，每个墩台可设置一个观测点，岩石地基、嵌入岩石桩基础的桥墩，选择典型墩（台）、涵洞进行观测，其余地段的墩台应不少于 2 个观测点，布置于墩台两

3、侧。但对于地质条件复杂、变化较大的墩台，观测点总数不应少于 4 个。特殊情况可按照确保观测精度、方便观测、利于测点保护的原则根据具体情况确定。承台观测标 承台观测标原则上不少于两个观测标。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。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 a.标观测点数量每墩不少于 2 处，位于墩身两侧。b.墩身观测标埋设，当墩全高大于 14m 时（指承台顶至墩台垫石顶），需要埋设 4 个墩身观测标；当墩全高小于等于 14m 时，埋设 2 个墩身观测标。墩身观测标一般设置在墩底部高出地面或常水位 0

4、.51.0m左右的位置，以不被掩埋、不被破坏、便于观测为原则；当墩身较矮，梁底距离地面净空较低不便于立尺观测时，墩身观测标可设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。桥墩上观测标的具体设置位置见下图：桥台观测标 原则上应设置在台顶（台帽及背墙顶），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）。桥台观测标的具体设置位置见下图。桥台观测标埋设位置示意图 3.观测元件与埋设技术要求 承台观测标 沉降观测桩：选择20mm 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。观测标的设置详见“下承台观测标设置图”。墩身

5、观测标 采用14mm 不锈钢螺栓。见“墩身观测标设置图”。桥台观测标、涵洞观测标可参考图“下承台观测标设置图”、“墩身观测标设置图”设置。预应力混凝土梁梁体观测标桥面铺装完成前可参考图“下承台观测标设置图”、“墩身观测标设置图”设置，桥面铺装完成后的布置及观测应符合下列要求：a.桥面铺装完成后的梁体徐变观测点的设置位置 设计图纸有明确指定位置的，按设计图纸指定位置布设；设计图纸没有规定的，梁体徐变观测点的设置：横向在防撞墙内侧 10cm 处，纵向仍在梁中及两端支座处。已完成桥面铺装，打入6mm 膨胀螺栓，端头打磨成圆弧形。为保护防水层卷材的完整，不应在预应力梁梁体制作阶段预埋桥面铺装完成后的梁

6、体徐变观测点。b.无砟轨道铺设时梁体测点的转移至防撞墙上。4.观测技术要求 从承台施工完成后，就要开始进行沉降首次观测，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。随施工的逐步进行依次进行墩身、桥台、梁体的变形观测。沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的桥梁施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响。观测设施的 埋设及沉降观测工作应按要求进行，不能影响桥梁施工质量。桥梁墩台水准路线观测按国家一等精密水准测量要求形成 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“桥梁墩台沉降观测水准路线示意图”所示：5.桥涵工程沉降评估 5

7、.1 评估方法 对于一座桥不仅要进行单个墩台的沉降分析，同时也要对全桥作综合评估，控制相邻桥墩的不均匀沉降。当桥长很大时可根据地质情况和施工进度划分部分区段。对于单一墩台的观测数据分以下四个阶段进行归纳、分析：架梁之前、架梁后至铺设二期恒载前、铺设二期恒载后至钢轨锁定前、钢轨锁定以后。综合评估时，对于预制梁桥，分桥墩台混凝土施工后、架梁前及架梁后三阶段进行；对于原位施工的桥梁及涵洞，基础沉降应根据实际施工状态及荷载变化情况，划分为基础施工完成桥墩完成、架梁前后、架梁后至铺设钢轨之前、铺设钢轨至钢轨锁定之前、钢轨锁定之后至正式运营之前、正式运营之后等多个阶段。桥涵沉降预测采用的曲线回归法参照路基

8、执行。5.2 判定标准 跟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。首次回归分析时，观测期不应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1 个月。墩台基础的沉降量应按恒载计算，其工后沉降量不应超过下列允许值：墩台均匀沉降量：对于有砟桥面桥梁30mm 对于无砟桥面桥梁20mm 静定结构相邻墩台沉降量之差要求对于有砟桥面桥梁15mm 对于无砟桥面桥梁5mm 超静定结构相邻墩台沉降量之差除应满足上述规定外，尚应根据沉降差对结产生的附加应力的影响确定。框构、旅客地道及涵洞在铺设有砟轨道时其工后沉降量不应大于50mm，铺设无砟轨道时，

9、工后沉降量不应大于 15mm。处于岩石地基等良好地质的桥粱，当墩台沉降值趋于稳定且设计及实测沉降总量不大于 5mm 时，可判定沉降满足无砟轨道铺设条件。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大于 10mm。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 1 个月。桥梁主体结构完工至无砟轨道铺设前，沉降预测的时间应满足以下条件：S（t）/S（t=）75%式中：S（t）：预测时的的沉降观测值；S（t=）：预测的最终沉降值。预应力混凝土桥梁上部结构的变形应符合以下规定：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。扣除各项弹性变形、终张拉 60 天后，L50m 梁体跨中徐变上拱度实测值不应大于7mm；L50m 梁体跨中徐变变形实测值不应大于 L/7000 或 14mm。不能满足上述要求时，应根据梁体变形的实测结果，确定梁体的实际弹性变形及徐变系数，并按下式估算无砟轨道的最早铺设时间 t：()(t)弹性 允许 式中：（）：根据实测结果确定的混凝土徐变系数终极值；（t）：根据实测结果确定的铺设无砟轨道时混凝土徐变系数；弹性：实测梁体终张拉后的弹性变形；允许：L50m 为 10mm；L50m 为 L/5000 或 20mm。