铁路改造既有线变形监测作业指导书

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1、XXXX 铁路扩能改造工程铁路扩能改造工程 I I 标标既既有有线线变变形形观观测测作作业业指指导导书书编制：编制： 复核：复核： 审核：审核： XXXXXX扩能改造工程 I 标第二项目部二 O 一一年一月目目 录录1 1、工程概况、工程概况 .1 12 2、监控目的、监控目的 .1 13 3、 编制依据编制依据 .1 14 4、 监控内容监控内容 .1 15 5、监测施工与观测工艺流程图、监测施工与观测工艺流程图 .1 16 6、 人员组织及仪器配置人员组织及仪器配置 .2 26.1 人员组织.26.2 仪器配置.37 7、 监控量测的实施监控量测的实施 .3 37.1 建立监控量测网.37

2、.1.1 工作基准点的埋设.37.1.2 平面控制网技术要求.47.1.3 高程控制网技术要求.57.2 变形监测观测标的布置.67.2.1 既有线轨道变形监测断面设置.67.2.2 新建铁路路基填筑段观测标的布置.67.2.3 新建铁路路基帮宽段观测标的布置.77.2.4 既有涵洞接长观测标的布置.97.2.5 新建桥梁临近既有线路基.107.2.6 新建桥梁临近既有线桥梁.117.3 变形监测方法及精度要求.127.3.1 既有线轨道监测方法及精度要求.127.3.2 施工期间地表裂缝观测.137.3.3 水平位移观测方法及精度要求.137.3.4 垂直位移观测方法及精度要求.147.47

3、.4 数据处理及信息反馈数据处理及信息反馈.16167.4.1 一般规定.167.4.2 观测数据处理 .177.4.3 异常情况处理.177.4.4 监测数据反馈流程图.187.4.5 监测报告的形成.188 8监测记录表格监测记录表格 .19191 1、工程概况、工程概况 金华至温州扩能改造工程I标第二项目临近既有线施工里程：Y1DK0+000Y1DK1+888.5、Y1DK3+650DK8+163.855。其中：临近沪昆线新建桥梁95.9m(4-20m)、新建路基帮宽和填筑1792.6m;临近金温线新建桥梁1335.26m(9-32m+1-24m+(32m+48m+32m)+18-32m

4、+1-24m+1-32m+1-24m+(48m+80m+48m)、新建路基帮宽和填筑3178.595m；既有线涵洞接长11座。2 2、监控目的、监控目的21 保证既有运营线行车和设备安全；22 提供信息反馈，为各方决策提供依据；23 确保周边建筑物安全。3 3、 编制依据编制依据3.1新建铁路工程测量规范 （TB10101-99）3.2建筑变形测量规范 （JGJ8-2007）3.3国家一、二等水准测量规范 （GB/T 12897-2006）3.4铁路轨道工程施工质量验收标准 （TB10413-2003）4 4、 监控内容监控内容4.1 既有运营线轨道变形观测；4.2 既有运营线边坡沉降及水平位

5、移观测；4.3 施工期间地表沉降及水平位移、裂缝观测。5 5、监测施工与观测工艺流程图、监测施工与观测工艺流程图图 5.1.1 监测施工与观测工艺流程图读审设计图编撰作业指导书报审作业指导书购置测量设备复测基准点仪器检核加密工作基准点埋设观测标仪器检核 采集“零观测值” 土建施工 仪器检核外业观测观测数据检核平差计算数据分析整理超出预警值上报各级主管单位编写变形分析报告启动安全预案6 6、 人员组织及仪器配置人员组织及仪器配置6.1 人员组织 本项目临近既有线变形监测由指挥部统一管理，项目部成立专业变形监控测量小组，由项目总工担任组长，下配置六名技术人员。表：6.1.1 观测人员一览表姓 名持

6、证情况分 工王云峰助理工程师防护员变形观测负责人李龙测量员防护员监控量测田军龙测量员防护员监控量测王大伟测量员防护员监控量测宋国龙技术员防护员轨道监测及巡视陈西测量员防护员轨道监测及巡视6.2 仪器配置 采用 2 台 5800 型和 4 台 R4 型 GPS 双频接收机（5mm+1ppm） ；天宝DiNio3 电子水准仪一台，铟瓦尺一套，2.5kg 尺垫两个； 徕卡 TCA1201+全站仪一套；万能道尺一副。所用仪器均经测绘仪器计量检定单位检定合格，并在有效期内。7、 监控量测的实施监控量测的实施7.1 建立监控量测网监控量测网建立以指挥部下发的金温扩能改造工程 I 标沉降变形观测实施细则及金

7、温扩能改造工程 I 标 GPS 导线加密技术报告（2010）作为建网依据。在指挥部精测队的指导下完成下列工作：7.1.1 工作基准点的埋设工作基准点根据施工断面及地形、地貌，埋设在沉降变形区以外的稳定地区，要求有良好的稳定性，其平面控制点宜设置为强制归心点。使用全线二等精密高程控制测量布设的基岩点、深埋水准点、CPI、CPII 和二等水准点，增设时按国家二等水准测量的相关要求执行。工作基准点标石埋设规格应符合图 7.1.1.1 的规定。75020030040025015045040012345注：1盖；2砖；3素土；4贫混凝土；5冻土线图 7.1.1.1 工作基准点标石埋设7.1.2 平面控制

8、网技术要求金华至温州铁路扩能改造工程 I 标平面坐标系统为北京 54 坐标系，椭球参数为长半轴 a=6378245.0、扁率 1/f= 298.3，中央子午线为 119 度55 分 00 秒，投影面大地高为 150 米。本项目部线下工程含桥梁单位工程、路基单位工程及站改单位工程，因此平面工作基准网加密按三等 GPS 测量精度要求进行，控制网加密测量需附合到设计院金温铁路精密控制网 CPI、CPII 和二等水准成果（升级）中提供的控制点上。平面控制网加密精度技术按下表 7.1.2.1 要求执行：表 7.1.2.1 控制网加密测量的技术指标等级固定误差 a（mm）比例误差系数b（mm/km）基线方

9、位角中误差（）约束点间的边长相对中误差约束平差后最弱边边长相对中误差三等511.71/1800001/100000仪器设置参数及要求按下表 7.1.2.2 要求执行：表：7.1.2.2 仪器设置参数及要求观测模式静态测量同步观测仪器数4 台卫星截止高度角15有效观测卫星数6 颗观测时段数1-2 个时段观测时段长度60 分钟数据采样间隔15 秒接收机天线对中误差小于 3mm，仪器高量至 1mm。观测中不记录气象元素。平面控制网加密测量基线解算统一采用 TGO 软件进行处理，并按技术方案要求进行精度检核。基线解算检核合格后，导出基线向量文件，作为平差的原始基线向量数据。平面控制网加密测量网平差采用

10、武汉大学测绘学院研制的“COSA-GPS（5.20 版本） ”软件进行处理，选取检验合格的基线构成 GPS 基线向量网，进行网的平差计算。7.1.3 高程控制网技术要求金华至温州铁路扩能改造工程 I 标高程控制网加密测量采用 1985 国家高程系统，外业测量按国家二等水准测量精度标准进行，水准路线需附合到设计院金温铁路精密控制网 CPI、CPII 和二等水准成果（升级） 中提供的控制点上。高程控制网精度按下表 7.1.3.1 执行表 7.1.3.1 高程控制网精度技术要求表等 级相邻基准点高差中误差（mm）每站高差中误差（mm）往返较差、附合或环线闭合差（mm）检测已测高差较差（mm）使用仪器

11、、观测方法及要求二 等1.00.34F6R天宝 DINI03 型仪器，按国家一、二等水准测量规范二等水准测量的技术要求施测。注：附合线路或环线长度，Fkm检测已测段长度，Rkm高程控制网加密测量网平差采用“Cosa-Level 软件（1.10 版本） ”进行数据处理和网平差计算。平面及高程控制网加密测量成果已报第三方咨询单位检核通过，建设单位审批并允许采用该成果进行施工。7.2 变形监测观测标的布置7.2.1 既有线轨道变形监测断面设置在有缝线路轨道上变形监测断面分别设置在接头两端和轨节中间，共计 3 个断面。在无缝线路轨道上变形监测断面每 10m 设置一观测断面。7.2.2 新建铁路路基填筑

12、段观测标的布置以施工里程为依据，每 50m 设置一个观测断面。观测桩埋深 1m，形成固定观测点。沉降、水平位移观测桩采用 28mm、长 1.2m 的钢筋（上刻“+”字） ，观测桩上部 0.2m 用混凝土浇注固定。 （详见下图 7.2.2.12） 。7.2.2.1 既有线路基沉降、位移观测桩横断面图沉降、位移观测桩既有路堤边坡沉降、位移观测桩既有道床既有沪昆上行线路肩既有路基沉降、位移观测桩布置(图一)温州沉降、位移观测桩详图既有运营线新建铁路3m,20m7.2.2.1 既有线路基沉降、位移观测桩布置7.2.3 新建铁路路基帮宽段观测标的布置以施工里程为依据，每 50m 设置一观测断面。观测桩埋

13、深 1m，形成固定观测点。沉降、水平位移观测桩采用 28mm 长、1.2m 的钢筋（上刻“+”字） ，观测桩上部 0.2m 用混凝土浇注固定。 （详见下图 7.2.3.12） 。7.2.3.1 既有路基沉降、位移观测桩断面图沉降、位移观测桩既有路基沉降、位移观测桩布置图温州既有运营线新建线路沉降、位移观测桩7.2.3.2 既有路基沉降、位移观测桩布置图7.2.4 既有涵洞接长观测标的布置以既有涵洞中心线为依据，设置观测断面。观测桩埋深 1m，形成固定观测点。沉降、水平位移观测桩采用 28mm 长、1.2m 的钢筋（上刻“+”字） ，观测桩上部 0.2m 用混凝土浇注固定。 （详见下图 7.2.

14、4.12） 。7.2.4.1 既有线沉降、位移观测桩横断面图沉降、位移观测桩新建承台中心线既有路堤边坡沉降、位移观测桩既有道床既有沪昆上行线路肩既有路基沉降、位移观测桩布置图温州沉降、位移观测桩详图既有沪昆上行线沉降、位移观测桩沉降、位移观测桩沉降、位移观测桩沉降、位移观测桩7.2.4.2 既有线路基沉降观测桩布置图7.2.5 新建桥梁临近既有线路基以新建铁路中心线为依据，在新建桥梁中心里程设置观测断面。观测桩埋深 1m，形成固定观测点。沉降、水平位移观测桩采用 28mm、长1.2m 的钢筋（上刻“+”字） ，观测桩上部 0.2m 用混凝土浇注固定。 （详见下图 7.2.5.12） 。7.2.

15、5.1 既有线沉降位移桩横断面图新建承台沉降、位移观测桩新建承台中心线既有路堤边坡沉降、位移观测桩既有道床既有沪昆上行线路肩既有路基沉降、位移观测桩布置图温州沉降、位移观测桩详图既有沪昆上行线7.2.5.2 既有线路基沉降、位移观测桩布置图7.2.6 新建桥梁临近既有线桥梁以新建铁路中心线为依据，在新建桥梁中心里程设置观测断面。观测桩埋深 1m，形成固定观测点。沉降、水平位移观测桩采用 28mm、长1.2m 的钢筋（上刻“+”字） ，观测桩上部 0.2m 用混凝土浇注固定。 （详见下图 7.2.6.12） 。 观测标观测标观测标承台围堰既有运营线新建铁路7.2.6.1 新建临近既有线观测桩平面

16、布置图墩中心线既有运营线墩中心线新建铁路承台围堰观测标观测标观测标7.2.6.2 新建临近既有线观测桩立面布置图7.3 变形监测方法及精度要求7.3.1 既有线轨道监测方法及精度要求7.3.1.1 既有线轨道监测精度按下表 7.2.3.1 执行表 7.2.3.1序 号项 目静态允许偏差(mm)预警值(mm)1轨距4，-28，-62高低5 83水平5 87.3.1.2 既有线轨道监测方法轨距和水平：利用万能道尺；标高：利用水准仪定期对每个观测断面轨顶位置进行标高测量，记录并与“零观测值”进行对比分析，计算出相对垂直位移量。7.3.1.3 既有线轨道监测频率在施工过程中，每趟列车行驶后，完成上述监

17、测。7.3.2 施工期间地表裂缝观测7.3.2.1 施工期间地表裂缝监测要求裂缝宽度监测精度不宜低于 0.1mm，长度和深度监测精度不宜低于1m。在施工前，监测需要施工部位的已有裂缝分布位置和数量，测定走向、宽度、深度等情况；标志应具有可供量测的明晰断面或中心。7.3.2.2 施工期间地表裂缝监测方法裂缝宽度的监测方法：在裂缝两侧贴石膏、划平行线，用游标卡尺量取。裂缝深度的监测方法：采用轨缝楔尺量取。7.3.2.3 施工期间地表裂缝监测频率周边巡视 2h/次；裂缝宽度和深度 1d/次。7.3.3 水平位移观测方法及精度要求7.3.3.1 水平位移观测精度要求水平位移观测仪器测角精度为1.0,

18、读数取位至 0.1mm；仪器对中采用激光对点器。水平位移观测精度要求按下表：7.3.3.1.1 执行表 7.3.3.1.1级别观测标坐标中误差(mm)测回数两次读数差()半测回归零差()一测回内2C互差()累计位移量(mm)位移速率(mm/d)预警值203允许值1.064593557.3.3.2 水平位移观测方法观测前 30min，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；达到仪器预热的目的。测量中避免望远镜直接对着太阳；观测时用测伞遮蔽阳光。 水平位移观测按照新建铁路工程测量规范 （TB10101-99）四等导线要求施测。7.3.3.3 水平位移观测频率水平位移速率小于 2mm/d 时

19、每天一次；水平位移速率大于 2mm/d 小于3mm/d 或累计沉降量大于 10mm 小于 20mm 时每天 2 次；垂直位移速率大于3mm/d 小于 5mm/d 或累计沉降量大于 20mm 小于 35mm 时每天 4 次。当垂直位移速率大于 5.0mm/d 或累计沉降量大于 20mm 时每 2 小时一次；安质部启动预警预案。7.3.4 垂直位移观测方法及精度要求7.3.4.1 垂直位移观测精度要求沉降观测水准测量的精度为1.0mm，读数取位至 0.01mm；沉降观测外业测量要求如下：a前后视距差小于 1m，距离短于 6m 时小于 0.2m；b前后累计视距差小于 3m;c视线高大于 0.55m;

20、d视线长度小于或等于 50m；e测站限差：两次读数差0.4mm，两次所测高差之差0.6mm，检测间歇点高差之差1.0mm；f沉降观测点相对于工作基准点的高程中误差小于 1.0mm。在既有线不限速的情况下，垂直位移监测控制要求按下表 7.3.4.1.1执行：表 7.3.4.1.1状态累计位移量(mm)沉降速率(mm/d)预警值101.1允许值151.57.3.4.2 垂直位观测方法观测前 30min，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；对于数字式水准仪，进行不少于 20 次单次测量，达到仪器预热的目的。测量中避免望远镜直接对着太阳；避免视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中截长的 20

21、%。观测时用测伞遮蔽阳光，对于电子水准仪，施测时均装遮光罩。观测时采用闭合水准路线。即:由一基准点出来，路线途经每一观测点及另一工作基准点（至少一个） ，最后闭合回同一基准点。具体下下图7.3.4.2.1：观测方向工作基准点基准点观测标7.3.4.2.1 闭合水准线路观测示意图观测时，一般按后-前-前-后的顺序进行，对于有变换奇偶站功能的电子水准仪，按以下顺序进行：（1）往测：奇数站为后前前后 偶数站为前后后前（2）返测：奇数站为前后后前 偶数站为后前前后每一测段均为偶数测站。晴天观测时给仪器打伞，避免阳光直射；扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。自动安平水准仪的圆水准器，严格置平。

22、在连续各测站上安置水准仪时，使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。除路线拐弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近一条直线。观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用 2.5kg 以上的尺垫，水准观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。同时观测过程中避免仪器安置在容易震动的地方，如果临时有震动，确认震动源造成的震动消失后再激发测量键。水准尺均借助尺撑整平扶直，确保水准尺垂直。当相邻观测周期的沉降量超过限差或出现反弹时，应重测并分析工作基点的稳定性，必要时联测基准点进行检测。7.3.4.3 垂直位观测频率垂直位移速率小于 0.3mm/

23、d 时每天一次；垂直位移速率小于 0.5mm/d或累计沉降量小于 5mm 时每天 2 次；垂直位移速率小于 1.1mm/d 或累计沉降量小于 10mm 时每天 4 次。当垂直位移速率大于 1.1mm/d 或累计沉降量大于 10mm 时每 2 小时一次；现场停止施工，安质部启动预警预案。7.4 数据处理及信息反馈7.4.1 一般规定a监测人员应对监测数据真实性负责，监测数据分析人员应对监测报告的可靠性负责；为各方分析提供可靠信息数据；b现场监测数据使用正式的记录表格，任何原始记录必须在现场完成；任何原始数据不得涂改、撕毁、记录必须完整、签字齐全；c观测数据出现异常应立即重新测量，作为分析依据；根

24、据监测数据查明异常原因。d监测日报、阶段性报告、总结报告应按时报送各级主管单位及工务段。7.4.2 观测数据处理7.4.2.1 水平位移观测数据录入水平位移观测数据录入采用列表法和图形表示法，进行数据分析。列表法：根据观测目的及内容，按照固定的规格和形式整理观测数据，利于监测数据的对比，重要数据和计算结果需突出表示，该方法用于监测日报的填写。图形表示法：在选用的坐标系中，根据监测数据在 CAD 中画出监测图形成果。该方法用于各阶段观测数据的分析、整理，直观、形象的反映出监测项目的变形趋势，是阶段性报告及总结报告的重要组成部分。7.4.2.2 垂直位移观测数据处理观测数据采用 Cosa-Leve

25、l 软件”进行数据处理和网平差计算，并生成平差报告。7.4.3 异常情况处理项目部组成以项目经理为首的安全领导班子，处理可能出现的安全隐患。变形值达到监测预警值，应立即停止施工。并上报上级部门、监理单位、建设单位、工务段，共同商讨应急处理及确定加固方案，同时分析造成异常情况的原因；待异常情况得到有效控制后，且地质收敛到达稳定值后，方可继续施工。7.4.4 监测数据反馈流程图既有线变形监测作业指导书变形监测判定基准行业标准特殊要求数据分析形成报告上报监理、业主、第三方反馈意见反馈意见补强措施安全评价7.4.4 监测数据反馈流程图7.4.5 监测报告的形成7.4.5.1 监测日报内容监测日报包括以

26、下内容：当日天气情况及现场施工情况；各监测点本次观测值、单次变化值、变化速率及累计值，必要时绘制图表或图形；巡视检查记录；对监测项目作出是否出现异常的判定结论；对超过预警值的监测段作出标识、分析报告及汇报情况，并派专人防护；对巡视发现的异常情况应有详细的描述及汇报情况，并派专人防护；其它相关说明。7.4.5.2 阶段性报告阶段性报告包括以下内容：该监测期相应的施工状态一览表、天气及周边环境简介；该监测期的监测项目及观测标布置图；各监测数据整理、统计及监测成果的过程曲线图；各监测项目监测变化值的分析、评定及发展预测；相关的施工过程控制建议（是否会出现异常情况） 。7.4.5.3 总结报告总结报告

27、包括以下内容：工程概况；监测依据；监测项目；基准点、工作基准点、观测标布置图；监测设备及监测方法；监测频率；监测报警值；各监测项目全过程的发展及变化分析及整体评价；监测工作结论及建议；还应标明工程项目名称、整个监测项目的起始日期，编制人、复核人、审核人签字及盖章齐全。8 8监测记录表格监测记录表格81 轨道变形观测记录表81 轨道变形观测记录表既有线轨道变形监测记录表既有线轨道变形监测记录表 正线 公里至 公里 站线 股道 曲线半径 m,超高 mm,顺坡率 % 钢 轨 编 号检查日期检 查项 目接头中间接头中间接头中间轨距水平高低轨距水平高低轨距水平高低轨距水平高低轨距水平高低轨距水平高低轨距

28、水平高低轨距水平高低 检测人： 记录人： 复核人：82 安全巡视记录表安全巡视记录表安全巡视记录表检查日期部 位检 查项 目描 述裂缝宽度裂缝走向裂缝深度裂缝宽度裂缝走向裂缝深度裂缝宽度裂缝走向裂缝深度裂缝宽度裂缝走向裂缝深度裂缝宽度裂缝走向裂缝深度裂缝宽度裂缝走向裂缝深度裂缝宽度裂缝走向裂缝深度裂缝宽度裂缝走向裂缝深度 检测人： 记录人： 复核人：83 位移观测记录表位移观测记录表位移观测记录表施工部位X= X= 司仪:观测点编号测站：Y= 后视：Y= 检核点记录：实测坐标实测高程本次变形累计变形变形速率本次沉降量累计沉降量变形速率观测日期天气X(m)Y(m)Z(m)S(mm)S(mm)mm/dZ(mm)Z(mm)mm/d施工阶段结论 （变形趋势图）点位示意图 计算： 复核： 测量专业监理工程师： 日期：