變形監(jiān)測(cè)技術(shù)方案——武漢聚才教育

根據(jù)《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，為滿足對(duì)無(wú)碴軌道線下基礎(chǔ)工程變形評(píng)估的需要，確定無(wú)碴軌道的鋪設(shè)時(shí)機(jī)，應(yīng)對(duì)本線橋梁、路基、隧道等線下工程進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。開展橋梁變形監(jiān)測(cè)和分析研究，對(duì)確保橋梁施工質(zhì)量和安全運(yùn)營(yíng)、延長(zhǎng)橋梁的使用壽命、驗(yàn)證工程設(shè)計(jì)與施工的效果具有重要意義。銅陵長(zhǎng)江公鐵兩用大橋的變形監(jiān)測(cè)包括橋梁基礎(chǔ)、承臺(tái)、墩身以及梁體的水平位移和垂直位移監(jiān)測(cè)等內(nèi)容，其中，橋梁基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)可在施工期間由施工單位完成，本方案重點(diǎn)針對(duì)工程施工及驗(yàn)收期間橋梁承臺(tái)、墩身及梁體的變形監(jiān)測(cè)，其主要任務(wù)是指導(dǎo)橋梁基礎(chǔ)和無(wú)碴軌道安裝施工。

監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)的總體思路是：依照“先整體后局部，先控制后變形”的原則進(jìn)行，即首先逐次布測(cè)變形監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)控制網(wǎng)、工作基點(diǎn)，再在基準(zhǔn)點(diǎn)或工作基點(diǎn)上觀測(cè)橋梁承臺(tái)和墩身等的沉降和水平位移。當(dāng)觀測(cè)條件較好時(shí)，盡可能少設(shè)或不設(shè)工作基點(diǎn)，直接利用基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量變形觀測(cè)點(diǎn)，以降低工作量和提高變形測(cè)量精度。

監(jiān)測(cè)方案包括監(jiān)測(cè)精度設(shè)計(jì)、基準(zhǔn)網(wǎng)及工作基點(diǎn)布測(cè)、觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)、監(jiān)測(cè)周期及頻次的確定、觀測(cè)方法的選擇、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、處理、分析及整理等內(nèi)容。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、地形地質(zhì)條件和變形特征，本工程變形監(jiān)測(cè)將以垂直位移監(jiān)測(cè)為主，水平位移監(jiān)測(cè)視工程需要和施工實(shí)際情況而定。

　監(jiān)測(cè)精度設(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè)方法選擇

依據(jù)《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》進(jìn)行本項(xiàng)目變形監(jiān)測(cè)的精度設(shè)計(jì)，包括垂直位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)及其觀測(cè)點(diǎn)精度設(shè)計(jì)、水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)及其觀測(cè)點(diǎn)精度設(shè)計(jì)。

(1)　垂直位移監(jiān)測(cè)精度設(shè)計(jì)

垂直位移監(jiān)測(cè)是本工程的重點(diǎn)，根據(jù)《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》制定其精度要求。表2-1、2-2分別為垂直位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)和垂直位移觀測(cè)點(diǎn)的精度要求。

表2-1　垂直位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)精度要求

表2-2　垂直位移觀測(cè)點(diǎn)精度要求

注：變形點(diǎn)的高程中誤差是相對(duì)于最近基準(zhǔn)點(diǎn)或工作基點(diǎn)而言。

其中承臺(tái)沉降觀測(cè)點(diǎn)可采用四等垂直位移觀測(cè)等級(jí)進(jìn)行觀測(cè)，墩身和梁體觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)按三等垂直位移觀測(cè)等級(jí)觀測(cè)。

(2)　水平位移監(jiān)測(cè)精度設(shè)計(jì)

水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)及工作基點(diǎn)主要用作水平位移監(jiān)測(cè)的控制基準(zhǔn)。水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)符合《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》中二等水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)的技術(shù)要求，工作基點(diǎn)應(yīng)符合三等水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)的技術(shù)要求，其精度應(yīng)符合表2-3的規(guī)定。變形觀測(cè)點(diǎn)參照四等平面控制測(cè)量要求觀測(cè)。

表2-3　水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)精度要求

　變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)布測(cè)

變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)包括基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)，它們是變形監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)，因此監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)選設(shè)在變形區(qū)域外、地質(zhì)情況良好、不易發(fā)生變形的地段?；鶞?zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)是變形監(jiān)測(cè)的首級(jí)控制點(diǎn)，應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)硬、安全隱蔽和便于長(zhǎng)期保護(hù)的地方埋設(shè)。當(dāng)基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量和密度不能滿足對(duì)變形體進(jìn)行直接觀測(cè)的需要時(shí)，應(yīng)在基準(zhǔn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上加密設(shè)置工作基點(diǎn)。工作基點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)在離觀測(cè)點(diǎn)較近且穩(wěn)定可靠的地方。一般而言，基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)到橋址中線的距離分別宜為100～200m、50～100m。

考慮到“三網(wǎng)合一”的設(shè)計(jì)理念，本工程變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)將充分利用已建立的橋梁精密施工控制網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)展。

3.1　高程基準(zhǔn)網(wǎng)及工作基點(diǎn)

利用精測(cè)網(wǎng)布設(shè)的精密高程控制網(wǎng)點(diǎn)來(lái)建立變形監(jiān)測(cè)高程基準(zhǔn)網(wǎng)和工作基點(diǎn)，加密后的水準(zhǔn)基點(diǎn)（含工作基點(diǎn)）間距不大于200m時(shí)，可滿足垂直位移監(jiān)測(cè)需要。使用高精度數(shù)字水準(zhǔn)儀或其它同精度水準(zhǔn)儀，按照《一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》中二等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求進(jìn)行觀測(cè)，其精度要求見表3-1。

表3-1　高程工作基點(diǎn)觀測(cè)限差要求

3.2　平面基準(zhǔn)網(wǎng)及工作基點(diǎn)

利用精測(cè)網(wǎng)建立的施工平面控制網(wǎng)（B級(jí)GPS）作為平面基準(zhǔn)網(wǎng)，利用加密的高程工作基點(diǎn)兼作平面工作基點(diǎn)，平面基準(zhǔn)點(diǎn)（含工作基點(diǎn)）間距滿足不宜大于200m。

3.3　監(jiān)測(cè)網(wǎng)的復(fù)測(cè)

為了確保變形觀測(cè)成果的可靠性，必須定期或不定期地對(duì)基準(zhǔn)網(wǎng)和工作基點(diǎn)網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)。監(jiān)測(cè)網(wǎng)復(fù)測(cè)周期根據(jù)控制點(diǎn)穩(wěn)定情況和變形觀測(cè)的精度需要來(lái)確定。原則上規(guī)定：在基準(zhǔn)網(wǎng)建成后3個(gè)月進(jìn)行第一次復(fù)測(cè)，此后每隔6個(gè)月復(fù)測(cè)一次；工作基點(diǎn)的復(fù)測(cè)周期原則上應(yīng)為每月至少一次。實(shí)施過(guò)程中根據(jù)控制點(diǎn)的穩(wěn)定性調(diào)整復(fù)測(cè)周期，也可根據(jù)各點(diǎn)穩(wěn)定情況和實(shí)際需要采取全面復(fù)測(cè)與局部復(fù)測(cè)相結(jié)合的方案進(jìn)行監(jiān)測(cè)網(wǎng)的復(fù)測(cè)。

　變形觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)

4.1　變形觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置

為滿足橋梁變形觀測(cè)的需要，應(yīng)在每個(gè)橋墩承臺(tái)、墩身及梁體上設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)點(diǎn)具體埋設(shè)原則如下：

(1)　承臺(tái)觀測(cè)點(diǎn)為臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)，當(dāng)墩身觀測(cè)點(diǎn)正常使用后，承臺(tái)觀測(cè)點(diǎn)隨基坑回填將不再使用。承臺(tái)觀測(cè)點(diǎn)分為觀測(cè)點(diǎn)-1、觀測(cè)點(diǎn)-2，前者設(shè)置于底層承臺(tái)左側(cè)小里程角上，后