工程重要结构物的变形监测要点研究

周 统 ，周 赟

（1.上海轨道交通设备发展有限公司，上海 200070；2.杭州萧山交通工程质量安全监督站，浙江杭州 311200）

笔者参与了《重要结构物的GNSS 卫星高精度动静态变形监测技术研究》。本文主要阐述工程重要结构物变形监测位置和试验监测结果，为下一步研究GNSS 卫星高精度动静态变形监测作准备。公路工程主要重要结构物如下：特大型桥梁、大型桥梁、特殊结构桥梁、有缺陷的桥梁；隧道、重大地下工程、软土路基、高边坡、滑坡体、矿产采空区、公路工程施工时影响周边建（构）筑物等。

1 对结构物的变形状况监测的意义

重要结构物的监测意义主要有两个方面: ①动态掌握施工、运行过程的物理数据，掌握其稳定性，为安全施工和安全运行提供必要的信息，有效排除结构安全隐患，避免施工和使用过程中因结构安全造成安全事故；②为设计人员更深地了解变形的机理，改进设计方案、完善规范提供依据。

2 结构物变形监测位置简述

根据《规范》和结构分析，变形监测点一般布置在结构物最不利截面或荷载组合最不利截面位置。

2.1 桥梁监测点布设

桥梁除下部布置在承台及墩顶外，对梁式桥上部宜布置在跨中及1/4 处；拱桥布置在拱顶及1/4 处；斜拉索桥布置在跨中、1/4处及塔基和塔顶。

2.2 滑坡点监测点布设

对滑坡方向和范围已知的，一般采用十字形的监测网，其中主滑方向的为纵向，垂直于主滑方向的为横向；未知滑动范围和方向的可采用放射形。

2.3 边坡监测点布设

按边坡上中下布设，高边坡可加密。

2.4 基坑监测点布设

按10~20m 间距在基坑的顶部周边布设，深基坑增加基坑中部或易变性的位置布设。对于周边1~2 倍基坑深度的建筑物也需要布设监测点。

2.5 房屋建筑监测点布设

主要的墙角柱子基础以及沉降缝顶底部以及裂缝两侧。

3 GNSS 卫星监测技术在结构变形监测上的应用简述

常规检测采用人工测量，难以高频率实时监测，而GNSS 卫星变形监测具有高精度动态实时监测的优点，精度可达到毫米级，24h 动态检测报警；同时卫星监测无须通视，不受地理环境影响，特别适用于高楼、施工或运行中的桥梁、大坝以及重要地质滑坡点的动态观察。目前，已逐步应用在铁路、桥梁、轨道交通、高楼以及地质滑坡点的动态监测中。GNSS 卫星监测技术如图1所示。

图1 GNSS 卫星监测技术

表3 市心互通全部施工完成后高铁相关承台的计算与实测最大位移比较

表4 市心互通施工完成后及运营中高铁相关墩顶变形

4 重要结构物变形监测在萧山机场高速市心互通工程上的应用简述

4.1 监测内容及项目

本项目的监测内容，分为基坑监测和高铁桥墩监测两大部分。本文主要简述高铁桥墩监测。

市心互通基坑开挖、基坑支护以及底板浇筑两种状况对高铁桥墩带来较大影响，根据铁路部门要求，需要实时监测市心互通临近的高铁桥墩位移数据。跨市心互通的高铁相关桥墩情况如表1 所示。

表1 跨市心互通高铁相关桥墩情况

4.2 监测点的布设

4.2.1 监测点布置和数量

监测数量及相应编号如表2 所示，需要监测的高铁桥墩见图2 所示，根据桥梁监测位置要求，对高铁桥墩监测点进行布设。

表2 监测数量及相应编号

4.3 高铁桥墩在市心互通工程施工及运营后的相关变形比较（见表 3、表4）

以上数据比较可以看出，计算变形与实际检测数据基本吻合，均控制在铁路部门要求的1mm 内，能较好保证高铁安全运行，对工程施工和安全控制有较好指导作用。

5 小结

按结构常规最不利截面或设计荷载组合最不利截面，确定结构物变形监测位置，通过GNSS 卫星实时监测变形的试验，监测精度超过了常规检测，为下一步研究GNSS 卫星高精度动静态变形监测积累了数据。

图2 监测点布设