徐盐高速铁路桥梁沉降观测技术的应用

任广涛 马亮亮

摘要：本文通过对徐盐高速铁路桥梁的沉降观测内容及控制标准分析的基础之上进一步分析和阐明了沉降观测的基本要求，以此来讨论了沉降观测的具体执行程序、应用以及勋在的一些相关问题，希望能够对沉降观测技术应用的进一步发展作出贡献。

关键词：铁路工程；沉降观测；基本要求；应用问题

引言：

沉降观测在高速铁路桥梁建设中起着相当重要的作用。高速铁路桥梁沉降观测工作是测量桥梁各阶段下线结构的沉降值和沉降趋势。为在线项目的建设提供数据，以最大限度地测量高速铁路桥梁的结构。

1.沉降观测内容及控制标准

（1）沉降观测的主要内容是：通过布置控制网络，根据相关精度要求，按施工等级加载，并定期观察桥梁等建筑物垂直位移的沉降。项目完成并被接受后，该设施将被移交给使用公司。

（2）对于高速铁路桥梁基础的沉降控制，应根据静载荷计算桥墩基础的沉降量，施工后沉降量不得超过下列允许值。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。静态确定结构的相邻基台的沉降之间的差异：对于有砟桥面桥梁≤15mm；对于无砟桥面桥梁≤5mm。

对于高速铁路，桥梁沉降的控制主要是施工后沉降，由于各种因素往往高度偏向。因此，有必要进行实际的测量验证并累积观测数据。

2.沉降观测的基本要求

2.1 仪器设备、人员素质的要求

应使用精度不低于0.3 mm且条形码铟瓦数的电子水平仪。仪器和秤应在沉降观察前和沉降观察过程中的规定时间内进行验证。对人员素质要求也有一定的要求，要求相关的操作人员必须经过专业的学习和技能培训，从而熟练地掌握仪器中的操作程序，并能正确分析与使用。还必须按时按量地做好每一次的观测任务。

2.2 观测时间的要求

第一次观测必须按时进行，否则其原始观测资料不能从沉降观测中获得，其他阶段的观测必须根据相关规定进行，在观测期间按照项目的进度进行，千万不能出现漏测的情况。

2.3 观测点的布设要求

沉降测量点分为三类：工作基点、沉降变形观测点以及基准点，他们的具体操作要求如下：

2.3.1 基准点

要求在沉降变形区外建立稳定区域，参考点使用基岩点，深埋水平点，CPI，CPII和二级水平点的整条线，如图1。增加时，应按照国家二级计量的有关要求实施。

（图1：基准点标石埋没图）

2.3.2 工作基点

这些点需要埋在稳定区域，该区域在观察期间是稳定的，并且在确定沉降变形点时用作高程转移点和坐标。除了使用普通水平点外，工作基点还根据国家二级水平测量的技术要求进一步加密水平基点或设置工作基点，以满足工作点的垂直位移监测需求。当加密基点（包括工作基点）的距离约为200m时，基本保证了离线工程的垂直位移监测。

2.3.3 沉降变形点

它直接嵌入待测量的沉积变形体中。该点应设置在能够反映沉降变形体沉降变形的特征部位，其沉降变形点是根据桥梁等各种部件的分布要求进行的。

2.5 沉降观测等级及精度要求

该线路的沉降变形测量按照三级规定进行，具体如表1所示。

2.6 沉降观测成果整理要求

根据观察数据处理文件提交一个月的电子文件，并在三个月内提交纸质文件；结果输出，电子文件每月提交一次，纸质文件每年提交一次，作为最终离线项目沉降变形观测分析报告的一部分。为评估单位的有效评估打下良好基础。

3.沉降观测具体程序和应用

3.1 建立水准控制网

高速铁路离线工程的观测工作主要是基于桥梁等建筑物的垂直观测，高程系统应采用1985年的国家标高基准。应设立单独的安置监测网络，其检测范围通常都不应该低于4公里。

3.2 建立固定的观测路线

按照沉降观测工作相应的规章制度，根据沉降观测点的嵌入要求来进一步确定沉降观测点的具体位置。在控制点和沉降观测点之间建立固定的观测路线，并在竖立仪器现场和转折点标记桩，以确保每个观测遵循统一的路线。

3.3 沉降观测

完成承台的建造之后，将开始第一次沉降观察，并将承台的观察标记作为临时观察。当正常使用墩体观测标准时，盖帽观察标记将不与基坑回填一起使用。墩身和基台的沉降观察将会按照顺序进行观测。

（1）现场测量路线沿同一路线使用相同类型的仪器和转向点。

（2）每一测段均为偶数测站。在阳光明媚的观察期间将仪器遮住，以避免阳光直射；使用标尺时，标尺用于使标尺上的气泡居中，标尺是垂直的。

（3）在进行观测的30min之前，必须要将观测的相关仪器挡在有阴影的露天之地，令仪器内部的的温度和环境温蒂大致相同；而如果是数字式的水准仪，则需要提前使用该仪器测量20次，其作用是令该仪器预热；同时，在进行测量的时候还需要最大化的避免把仪器的望远镜直面太阳以此来避免视线被遮挡的情况发生。

（4）相关仪器的的圆水准器，必须最大程度的放平。除了路線转弯之外，仪器的三个位置以及每个站的前后视觉比例通常接近直线。

（5）为了确保观察过程中水准规则的稳定性，选择2.5kg或更大的垫。平整观察路线必须坚硬而坚固。如果有暂时振动，请确认振动源引起的振动消失，然后激活测量按钮。通过尺子矫直水平尺，以确保水平尺是垂直的。

（6）使用仪器自动记录格式记录所有观察数据。

（7）必须准确无误的填写测量结果中的各种施工条件信息。

3.4 数据收集

测量数据通过数据线从仪器传输到计算机，数据由西南交通大学评估单位开发的专用调整软件进行检查。自检通过后，根据定期报告的评估单位审查数据。

4.分析沉降观察过程中的问题

在观察数据处理过程中，发现一些曲线表现出异常变化，例如高度和凸起。（1）由于破坏的重新修复，测量点的重新修复以及测量点的转移，基点发生变化。（2）测点受到外力的打击导致的变化；在发现这种情况后，及时重新测量参考点，并及时修改测量点的工作状态信息，以确保数据的真实性。

5.结束语

总而言之，高速铁路工程线（桥墩）的沉降观测是一个新课题，在高速铁路建设中起着非常重要的作用。沉降观测工作是测量各阶段（如框架梁，底板施工，轨道板铺设等）下线结构的沉降值和沉降趋势。为在线项目的建设提供数据，以最大限度地测量高速铁路无碴轨道的结构。

参考文献

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（作者单位：中交二航局第四工程有限公司）