轨道交通工程大桥监测方案

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1、宁高城际轨道交通二期工程石臼湖特大桥跨湖段(DK30+471.8643+301.52)监 测 方 案江苏省交通规划设计院股份有限公司宁高城际轨道交通二期工程监测中心二一四年三月宁高城际轨道交通二期工程石臼湖特大桥跨湖段(DK30+471.8643+301.52)监 测 方 案编 制： 复 核： 审 核： 审 定： 江苏省交通规划设计院股份有限公司宁高城际轨道交通二期工程监测中心二一四年三月专家意见回复1、监测基准网按照一等水准作业，并对工作基点的稳定性进行判断。回复：根据专家意见，监测基准网按照城市轨道交通工程测量规范（GB 50308-2008）I等垂直位移监测控制网的要求进行观测，方案中增

2、加了对工作基点稳定性的判断方法。2、补充主跨墩柱沉降监测方法。回复：在方案中增加了主跨墩柱沉降监测方法。在主跨对应的两个桥墩位置布设两个工作基点，全站仪架设在桥墩和工作基点之间，利用三角高程测量可以得到监测点的高程。3、墩柱沉降初始值采集需在夜间或上、下午进行。回复：方案中增加了对初始值采集的要求。4、桥梁挠度监测按照二等水准路线测量，获取梁顶部绝对高程，以便与墩柱沉降量相互验证。回复：对梁体挠度监测从基准点出发，获取监测点的绝对高程。5、监测变形量限值以设计单位提供的数据为准。回复：已与设计单位沟通，方案中监测变形量限值为设计单位提供数据。专家组组长意见：专家组组长（签名）：目 录1 工程概

3、况11.1 工程概述11.2 工程范围32 工程地质及水文地质条件32.1 地形、地貌32.2 岩土层分布特征32.3 水文地质条件43 监测依据与原则53.1 监测依据53.2 监测原则64 监测目的65 监测内容及重点难点75.1 监测内容75.2 监测重点与难点76 监测方法及测点布设96.1 墩柱沉降监测96.2 梁体挠度监测156.3 梁体应力监测177 监测周期与频率198 监测控制指标208.1 控制指标的确定原则208.2 控制标准209 监测人员及仪器219.1 监测人员219.2 监测仪器2210 质量及安全保证措施2410.1 质量保证体系2410.2 质量保证措施251

4、0.3 监测进度保证措施2610.4 安全生产管理措施2611 监测信息反馈机制2611.1 成果反馈目的2611.2 监控成果反馈工作流程2611.3 监控信息的内容2711.4 监测工作成果报告的内容及格式2712 监测预警机制2913 监测应急预案3013.1 恶劣气候条件下加强监测及信息反馈预案3013.2 异常情况下的加强监测及信息反馈预案3013.3监测点保护措施方案3114 附表31宁高城际轨道交通二期工程石臼湖特大桥跨湖段(DK30+471.8643+301.52)监测方案1 工程概况1.1 工程概述本监测方案范围为：宁高城际轨道二期工程石臼湖特大桥跨湖段，里程桩号为(DK30

5、+471.8643+301.52)，对应于轨道交通二期工程之石臼湖特大桥的墩台号为99#墩518#墩。宁高城际轨道交通二期工程北起禄口新城南站，经江宁区、溧水区，至高淳区。线路全长约52.39km，其中地下线3.73km、地面线4.67km、高架线43.98km。全线新设铜山站、石湫站、明觉站、高淳北站、高淳站等5个车站，其中铜山站为地下一层、地面厅车站，其余为高架站。最大站间距18.29km（明觉高淳北），最小站间距6.24km（高淳北高淳），平均站间距10.35km。项目分多个标段依次进行施工，施工界面多，施工监测情况复杂，技术要求较高。图1-1 宁高城际轨道交通二期工程线路走线示意图宁高

6、城际轨道交通二期工程石臼湖特大桥跨湖段，与南京至高淳新通道石臼湖特大桥共建，石臼湖区内桥梁共三幅，中间幅为轨道交通桥梁，左右两幅为公路桥梁。图1-2 石臼湖特大桥施工现场图轨道交通石臼湖特大桥跨湖段采用桥梁方式跨越石臼湖区，本次监测范围为其中的跨湖段，对应里程桩号DK30+471.8643+301.52，对应的墩台号为99#墩518#墩（以下简称“本监测范围”）。本监测范围总长约12.829km，中心桩号为DK37+202.420，按照桥型布置由北向南可分为：跨石臼湖北大堤段、石臼湖北段引桥、跨石臼湖航道主桥、石臼湖南段引桥、跨石臼湖南大堤段。本监测范围内桥梁，桥梁均采用钻孔灌注桩基础、墩台式

7、下部结构。上部结构中，跨石臼湖航道主桥为75+130+75m变截面预应力混凝土连续梁桥，采用挂篮施工工艺；跨石臼湖北大堤段为30+50+30m支架现浇连续箱梁；跨石臼湖南大堤段为40+60+40m支架现浇连续箱梁；其余的南引桥、北引桥上部结构均为30m预制组合箱梁，南、北引桥共411跨，其中北引桥216跨，南引桥195跨。石臼湖特大桥施工现场状况如图1-2所示。1.2 工程范围石臼湖特大桥跨北大堤、南大堤联及跨航道主桥为现浇连续梁，其余区段为预制梁桥，其结构形式如下表所示。表1-1 石臼湖特大桥跨湖段桥梁结构形式编号里程上部结构形式备注1DK30+471.8630+581.8630+50+30

8、m现浇连续梁跨北大堤段99#102#2DK30+611.8630+821.868-30m简支梁跨湖段北段102#110#墩3DK30+851.8631+571.8624-30m简支梁跨湖段北段110#135#墩4DK31+601.8634+092.426-30m+28-30.02m +48-30m简支梁 跨湖段135#218#墩5DK34+122.4237+032.4298-30m简支梁跨湖段218#317#墩6DK37+062.4237+343.4275+130+75m连续梁跨石臼湖航道段主桥317#321#墩7DK37+373.4240+221.74129-30m简支梁跨湖段321#451

9、#墩8DK40+251.7441+272.0817-30.02m +16-30m简支梁 跨湖段451#485#墩9DK42+292.0843+132.0828-30m 跨湖段南段485#514#墩10DK43+162.0843+301.5239.72+60+39.72m现浇连续梁跨南大堤段514#518#墩2 工程地质及水文地质条件2.1 地形、地貌本监测范围内，除跨南、北岸湖堤段外，全部位于石臼湖中。跨湖堤段为滨湖平原及浅滩地形，整体地势较为平坦。2.2 岩土层分布特征据工程地质勘察报告，跨湖段岩土层分布如下：-2-素填土:黄灰色、灰色，很湿，松散。主要成分为黏性土，含植物根系。该层土厚度0

10、.501.60m、平均0.86m。土层工程地质性能极差。-1n-淤泥:灰色，流塑。含少量贝壳碎屑，具腐臭味。土层具高压缩性、工程地质性能极差。地基基本承载力0=40kPa，土石等级为II级。-2b4-淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土:灰色，流塑。含腐植物，具腐臭味。大多数孔有揭露，局部地段缺失。土层具高压缩性、土层工程地质性能极差。地基基本承载力0=70kPa，土石等级为II级。-3b2-粉质黏土、黏土:灰色，可塑硬塑。土质较均匀。土层具中压缩性、工程地质性能一般。地基基本承载力0=150kPa，土石等级为II级。-1b2-黏土、粉质黏土:灰黄色，可塑硬塑。土层具中压缩性、工程地质性能较好。地基基本

11、承载力0=200kPa，土石等级为III级。-2b3-粉质黏土:灰色，可塑。土层具中压缩性、工程地质性能一般。地基基本承载力0=150kPa，土石等级为II级。-4d2-粉砂、细砂:灰黄色，饱和，中密。矿物成分以石英、长石为主，见云母碎片，颗粒级配一般。间断分布，大多地段缺失。工程地质性能一般。地基基本承载力0=150kPa，土石等级为II级。-4e1-粗砂混卵砾石、粉质黏土混卵砾石:杂色，饱和，中密密实，碎卵石呈不规则形状，直径2-6cm，局部为粉质黏土混碎石。土层工程地质性能一般。地基基本承载力0=430kPa，土石等级为III级。K2p-2a-强风化砂质泥岩：棕色，泥质结构，层状构造。遇

12、水软化，锤击易碎。岩层工程地质性能好。地基基本承载力0=300kPa，土石等级为IV级。K2p-3a-中风化砂质泥岩：棕色、局部灰白色，泥质结构，层状构造。岩芯呈短柱状柱状。岩层工程地质性能好。地基基本承载力0=360kPa，土石等级为IV级。K2p-3c-中风化钙质砂岩：灰白色，砂质结构，岩芯完整，呈长柱状，锤击不易碎。仅部分地段有揭露。岩层工程地质性能好。地基基本承载力0=520kPa，土石等级为IV级。2.3 水文地质条件1）地表水本工程段跨石臼湖，地表水主要是湖水，水位随季节变化，对混凝土结构有微腐蚀性。2）地下水（1）地下水类型根据地下水赋存条件，场区地下水类型主要为松散岩类孔隙水及

13、岩基裂隙水。松散岩类孔隙水为场区内主要地下水类型，根据其埋藏条件和水力性质，又分为孔隙潜水及微承压水。场区基岩裂隙水为碎屑岩类裂隙水，层顶埋深6.4029.30m，厚度大，本次未揭穿。（2）地下水补给、径流、排泄条件孔隙潜水主要补给来源为大气降水、地表水入渗、灌溉水回渗，地下水径流比较滞缓，排泄方式以自然蒸发、向长江等地表水体排泄以及少量的人工开采为主。微承压水主要补给来源为上部孔隙潜水下渗，排泄方式以径流及人工开采为主。碎屑岩类裂隙水主要接受上部孔隙潜水或微承压水的入渗补给，排泄方式主要为径流。（3）地表水、地下水腐蚀性评价本段桥梁为跨石臼湖特大桥，大部分桥桩均处于石臼湖湖水中。桥梁结构均处

14、于长期湿润环境条件，桩基础位于常水位一下，按照铁路混凝土结构耐久性设计规范（TB10005-2010）判别，本段桥地表水碳化环境作用等级为T3，地下水碳化环境作用等级为T1。地下水无氯盐侵蚀性和化学侵蚀性。3 监测依据与原则3.1 监测依据（1）国家一、二等水准测量规范（GB12897-006）（2）城市轨道交通工程测量规范（GB 50308-2008）（3）城市轨道交通岩土工程勘察规范（GB 50307-2012）（4）地下铁道工程施工及验收规范（GB 50299-1999）（2003版）（5）公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）（6）建筑地基基础工程施工质量验收规范（502

15、02-2002）（7）工程测量规范(GB50026-2007)（8）城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法（建质20105号）（9）南京市轨道交通建设工程监测管理办法（10）施工图设计文件、地方现行的标准、规范和规程的有关规定和要求。3.2 监测原则（1）连续性原则监测项目应与设计要求有机的结合，保持资料的系统性、完整性和准确性，制定监测数据检核、验收制度；按照工程施工进度和工况制定监测计划，确保数据的连续性。（2）可靠性原则采用新技术、新方法采集监测数据和分析、处理监测成果，确保监测数据的质量，监测中使用的监测仪器、设备均通过计量检定合格且在有效使用期内。（3）关键部位优先、兼顾全面的原则对桥

16、梁结构中跨度较大的区域加密测点数和项目，进行重点监测；对勘察工程中发现地质变化起伏较大的位置，施工过程中有异常的部位进行重点监测；除关键部位优先布设测点外，在系统性的基础上均匀布设监测点。梁体挠度和内力将作为监测的重点，该部分监测指标能够反映梁体的变形和受力情况，直接反映梁体结构的稳定情况。（4）与施工相结合原则结合施工实际确定测试方法、监测传感器的种类、监测点的保护措施；结合施工实际调整监测点的布设位置，并确定监测频率。（5）经济合理原则监测方法的选择，在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能采用直观、简单、有效的方法；监测点的数量，在确保安全的前提下，合理利用监测点之间联系，减少测点数量，提

17、高工作效率，降低成本。4 监测目的连续梁桥作为超静定桥跨结构，其成桥的梁部线形和内力与施工方法有着密切的关系，成桥线形与内力状态偏离设计要求，会给桥梁施工安全、外形、可靠性、行车条件及经济性等方面带来不同程度的影响。因此，为了确保施工过程中结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥桥面线性及受力状态符合设计要求，在施工过程中，须对桥梁结构进行全过程的监测。施工监测主要目的有以下几个方面： （1）将监测数据与预测值相比较，判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，发现可能发生危险的先兆，判断工程的安全性，以便提前采取必要的工程措施，防止工程破坏事故和环境事故的发生，保证工程顺利进行，以确定和调整下一

18、步施工，确保施工安全。（2）将现场测量的数据、信息及时反馈，以修改和完善设计，使设计达到优质安全、经济合理，进行信息化施工。（3）将现场测量的数据与理论预测值比较，用反分析法进行分析计算，使设计更符合实际，便于指导今后的工程建设。5 监测内容及重点难点5.1 监测内容根据本工程的特点及现场环境，本监测范围内监测项目有：桥梁墩台沉降、梁体挠度及应力。表5-1 监测项目表序号监测项目位置与对象测试仪器1墩柱沉降桥墩墩台水准仪、全站仪2梁体挠度梁体跨中及墩台处水准仪3梁体内力连续梁跨中应变计及频率计5.2 监测重点与难点1）监测重点由于本轨道交通工程设计时速和纵向线型的高要求，保证车辆运营的平稳，对

19、于传递荷载的高架墩台，监测的重点为墩台的沉降及墩台间的不均匀沉降，特别是当墩台上部荷载变化前后的墩台的沉降情况。对于简支梁体的监测重点为梁体的挠度变化情况，对于施加二期恒载、梁体纵向联系时的挠度变化应予以关注。对于连续梁体，由于采用现浇支架施工工艺，监测重点为梁体的线型监测和梁体应力监测，特别是在关键工序施工前后的线型和应力变化，同时为保证监测的完整性，需要掌握支架地基处理情况和支架预压情况，以便对桥梁进行整体科学的监测，确保监测过程结构的稳定与安全。2）监测难点本段监测的监测对象主要为高架桥梁，线路长，且位于湖区。（1）控制网的维护与管理由于石臼湖特大桥线路较长，工程项目位于湖面上，难以像陆

20、地上一样利用传统的方法布设控制网。为了确保监测成果的连续性和准确性，对沿线控制网维护与管理尤为重要，需要对沿线控制网经常检查、巡视，对破坏的控制点及时修复。同时，由于工作基点布设在公路桥上，其稳定性较差，需要定期对控制网进行复测。（2）测点布设与保护根据以往的经验，由于现场交叉施工较多，现场施工人员对监测点的保护意识不强，测点容易遭破坏，造成监测数据不连续。因此，项目参建方需要加大技术培训和技术管理，重视测点保护、重视施工监测在项目施工过程中的指导作用。（3）现场沟通和信息反馈监测工作的开展与施工、设计、监理的沟通协调密不可分，相关监测情况必须及时与相关方进行沟通，以便各单位对可能出现的险情及

21、时采取有效的措施。因此建立及时、有效的信息沟通机制是本项目监测首要工作。（4）监测成果分析及风险控制监测成果的分析是指导安全施工的重要依据，如何结合监测数据及现场施工工况、施工工艺等进行科学有效的分析，确保监测情况与施工吻合、使桥梁结构安全状况处于受控状态是本项目监测的又一难点。同时对监测成果利用科学的理论进行变形预测以便提前规避可能出现的风险，确保工程安全，为同类工程项目的设计、施工等提供科学依据，进而提高设计、施工管理技术水平。6 监测方法及测点布设6.1 墩柱沉降监测1）监测方法墩柱沉降监测采用水准测量与三角高程测量相结合的方法进行。根据城市轨道交通工程测量规范（GB 50308-200

22、8）变形监测要求，沉降监测基准网按等垂直位移监测控制网的技术要求进行，并布设成闭合水准路线。相关技术指标及要求见表6-1表6-3。表6-1 II等垂直沉降监测控制网的主要技术要求等级相邻基准点高差中误差（mm）测站高差中误差（mm）往返较差，附合或环线闭合差（mm）检测已测高差之较差（mm）0.50.150.30.4表6-2 II等垂直沉降监测的主要技术要求等级高程中误差（mm）相邻点高差中误差（mm）往返较差，附合或环线闭合差（mm）0.50.30.3注：n为测站数。表6-3 II等水准观测主要技术要求等级仪器型号水准尺视线长度（m）前后视距差（m）前后视距差累计差（m）视线离地面最低高度（

23、m）Trimble DiNi03铟钢尺300.51.50.3本工程桥梁墩台多位于湖面中，墩柱沉降监测点无法采用传统的水准测量方法进行观测。由于轨道桥两侧的公路桥先期施工，故采用在公路桥桥面上架设全站仪，采用精密三角高程测量的方法进行观测。2）监测基准网布设及观测基准点作为沉降监测的起始依据，其稳定性十分重要，基准点要求稳定可靠。本项目采用测量中心已有的基准点，在石臼湖北岸有三个二等水准点，一个基岩水准点，石臼湖南岸有两个二等水准点，南、北两岸基准点之间分别布设成闭合水准路线，控制网每个月复测一次，遇到异常情况及时复测。高程控制网观测路线图如图6-1所示。图6-1 高程控制网布设示意图3）工作基

24、点的布设及观测在公路桥桥面上每隔240m布设一个工作基点，工作基点采用电锤在地表顶部钻孔埋入特制的监测道钉，并用高效植筋胶水粘接密实。测点的埋设高度应方便观测，还应注意不影响车辆的安全。在公路桥梁施工期间，工作基点和基准点之间布设成闭合水准路线进行观测，公路桥梁施工完成之后，南北两岸基准点和工作基点布设成附合水准路线进行观测。由于观测线路长达12公里，最弱点的高程中误差会比较大，为了提高水准观测的精度，监测基准网拟按照城市轨道交通工程测量规范（GB 50308-2008）I等垂直位移监测控制网的要求进行观测，相关技术指标及要求见表6-4表6-6。表6-4 I等垂直沉降监测控制网的主要技术要求等

25、级相邻基准点高差中误差（mm）测站高差中误差（mm）往返较差，附合或环线闭合差（mm）检测已测高差之较差（mm）I0.30.070.150.2表6-5 I等垂直沉降监测的主要技术要求等级高程中误差（mm）相邻点高差中误差（mm）往返较差，附合或环线闭合差（mm）0.30.10.15注：n为测站数。表6-6 I等水准观测主要技术要求等级仪器型号水准尺视线长度（m）前后视距差（m）前后视距差累计差（m）视线离地面最低高度（m）Trimble DiNi03铟钢尺150.31.00.5公路桥桥面铺装施工完成后，原桥面上的工作基点将会被覆盖，此时工作基点需要重新布设。图6-2 工作基点示意图4）监测点布

26、设本工程跨越石臼湖，桥墩都处于湖面上，与公路桥及栈桥间分离，人员较难直达，无法按照陆域常规的方法布设监测点。因此计划采用在每个桥墩的西侧面用电锤钻孔，用膨胀螺丝固定小棱镜作为沉降监测点测量标志，正常监测时人员无需到达墩台之上，并可满足观测精度和技术要求。要求小棱镜固定牢固，正对仪器架设方向，高度适宜观测，桥墩小棱镜安装如图6-3所示。每个桥墩上布设一个墩柱沉降测量标志，共计420个监测点。图6-3 桥墩小棱镜安装示意图5）沉降监测实施（1）水准测量每次监测时，分别从南、北两岸基准点出发，按照闭合或附合水准路线将工作基点进行联测，从而可以得到各工作基点的高程。然后对工作基点的稳定性进行判断，将各

27、工作基点观测高程值与初始高程值进行比较，若检测较差大于2倍高程中误差时，则判定该工作基点不稳定，后续监测时对不稳定点进行高程修正，否则采用原高程值。（2）三角高程测量沉降监测采用徕卡TCRA1201全站仪精密三角高程测量方法进行观测。每次观测时，在工作基点上安装三角对中杆和圆棱镜，并将高度固定，同时将全站仪架设在固定位置的公路桥桥面上，后视工作基点圆棱镜，前视墩柱沉降监测点小棱镜，通过角度和距离观测计算出工作基点棱镜中心和墩柱沉降监测点小棱镜中心之间的高差。工作基点处的圆棱镜中心到该工作基点顶部（即水准测量点）间高差为一个固定常数，从而可由工作基点的顶部水准高程、工作基点棱镜与小棱镜中心高差，

28、可得到墩柱沉降监测点（小棱镜中心）的高程。观测路线如图6-4所示。初始值需进行两次独立观测，取两次观测均值作为监测点的初始高程。由于三角高程测量受大气遮光的影响较大，初始值的采集宜安排在夜间或上、下午分别进行。（3）主跨监测方法跨石臼湖航道段主桥为75+130+75m变截面预应力混凝土连续梁桥，主跨跨度为130m，为了提高主跨墩柱沉降监测精度，在主跨对应的两个桥墩位置布设两个工作基点，全站仪架设在桥墩和工作基点之间，利用三角高程测量可以得到监测点的高程。工作基点二等水准测量线路公路桥右幅图6-4 桥梁墩柱沉降观测路线示意图6）精度分析（1）三角高程测量的可行性轨道交通与新通道公路结构关系如图6

29、-5所示，轨道交通位于新通道两幅公路桥中间，轨道桥中心与新通道公路单幅桥中心距15.025m，桥面边净距4.15m，新通道公路桥与轨道桥上部结构间无影响。图6-5 轨道交通与新通道公路横断面示意图将全站仪架设在两个桥墩之间，仪器高度约1.6m，仪器距桥面边（内护栏内侧）约1m的位置。每站观测4个墩柱，前后各两个，前后监测点又分别分为近桥墩和远桥墩。仪器和近桥墩之间的相对位置关系如图6-6所示，据此可以算出视线与水平线的夹角为14.4，仪器和远桥墩之间的相对位置关系如图6-7所示，据此可以算出视线与水平线的夹角为5.4，在满足通视前提下可以满足三角高程测量的监测要求。图6-6 全站仪和近桥墩相对

30、位置关系示意图图6-7 全站仪和远桥墩相对位置关系示意图（2）精度计算精密三角高程测量的原理如图6-8所示。为测定A、B两点之间的高差，将全站仪架设在O点，A为后视点，B为前视点，可测得仪器到A、B两点的斜距S1、S2和竖直角、。由于后视点目标高为固定值，前视点为小棱镜，不需要量取A、B两点的目标高，这样可以不考虑目标高的量取误差。同时，仪器距前后视点的距离最大不超过62m，地球曲率和大气折光的影响较小，可忽略不计。图6-8 三角高程测量原理示意图因此，A、B两点间的高差可简化为：利用该公式，结合误差传播定律，来估算三角高程测量的精度。假设，对该公式进行全微分处理后，可将高差微分形式转化为高差

31、中误差公式如下：式中，、分别为竖直角中误差、距离中误差。从公式中可以看出，影响三角高程测量精度的误差主要来自于测角误差和测距误差。所采用徕卡TCRA1201全站仪精度为1，1mm+1.5ppm，因此可以认为、,。以最大距离和最大垂直角进行计算，可假设、，代入上述公式可得两点之间的高差中误差为。每一测站进行多测回的观测可以进一步提高监测精度。6.2 梁体挠度监测1)监测目的由于施工过程中梁体挠度受混凝土容重、弹性模量、收缩徐变、日照温差、预应力、结构体系转换、施工荷载和桥墩变位等因素影响，导致梁体计算挠度与实测挠度有差异。实际标高应根据实测结果，分析挠度产生差异的主要因素后调整给出。所测挠度为梁

32、体架设后的挠度变化值。2）测点布设每跨梁体设置3个监测点，分别位于墩台处及跨中，每断面设1个点；连续梁上的监测点，分别在墩台处、中跨跨中及边跨跨中附近设置，测点布置如图6-9、图6-10所示。其中，410段简支梁上布设410*3=1230个监测点，3段连续梁上布设3*7=21个监测点，共计1251个监测点。梁段挠度测点布置在梁段顶面上，测点采用16的短钢筋制作，底部钻孔埋设于桥面上，顶部磨圆露出桥面0.51.0cm，测头磨平并用红油漆标记。图6-9 简支梁挠度测点布置示意图图6-10 连续梁挠度测点布置示意图3）监测方法梁体挠度监测从基准点出发，按二等水准水准路线测量，每次监测可获取梁顶部绝对

33、高程，以便与墩柱沉降量相互验证。每次监测可测得墩台处A、C点及跨中B点的高程，则跨中B点的挠度变化值计算公式为：=(B1-(A1+C1)-(B0-(A0+C0)图6-11挠度计算示意图4）监测实施为了尽量减少温度的影响，挠度的观测安排在清晨5：008：00时间段内观测并完成，多座大跨度连续悬臂箱梁挠度-温度观测试验结果表明，在该时间段内，悬臂箱梁正好处于夜晚温度降低上挠变形停止和白天温度上升下挠变形开始之前，是悬臂箱梁温度-挠度变形的相对稳定时段。以这些观测数据为依据，进行有效的施工控制。6.3 梁体应力监测1)监测目的由于设计计算时采用的各项物理力学或时间参数和实际工程中的相应参数值不可能完

34、全一致，导致结构的实际应力未必能与设计计算预期的结果相一致。因此有必要在施工阶段对梁体控制截面进行施工应力监控测试，为设计、施工控制提供参考数据，以确保大桥安全、优质建成。应力监测在各关键施工阶段完成后进行。对梁段正常施工阶段中的应力监测应根据施工控制中出现的实际情况来决定是否进行应力监测。2）监测范围梁体应力监测针对：跨石臼湖北大堤一联（30+50+30m支架现浇连续箱梁）、跨石臼湖南大堤一联（40+60+40m支架现浇连续箱梁）开展。跨石臼湖航道主桥由于有施工监控，故不在监测范围。3）监测断面及测点布设连续梁桥主桥应力监测断面主要选施工过程中应力响应较大的支点、跨中等截面，如图6-12所示

35、。测点布置在箱梁底板和顶板，顶板上的传感器置于最上层钢筋的下方，以防振捣时损坏传感器，底板上的传感器置于最下层钢筋的上方，箱梁横断面测点布置见图6-13。每个断面上布设7个梁体应力监测标志，共计42个监测点。图6-12 应力监测截面布置示意图图6-13 截面应力测点横断面图应力监控点的布置原则是对关键部位重点、详细测试，并布置一定数量的校核测点，对其他部位的测点，采用对比的方法，进行一般监控，并结合关键部位的数据进行监控。通过对箱梁主要控制截面的应力测试，可掌握箱梁在施工过程中的内力变化。由于施工监控周期较长，且跨季施工，四季温差及日温差较大，为消除温度对测试结果的影响，在测试应力传感器的选择

36、上，我们采用带温度修正功能的埋入式混凝土应变计进行应力测量，它在测量过程中可消除温度影响。4）监测仪器及测点保护应力监测点采用振弦式应变计，应变计埋设与主梁钢筋绑扎施工同时进行，因而要求监测元件必须具备长期稳定性、抗损伤性能好、埋设定位容易及对施工干扰小等性能。应变计采用国产的优质振弦式应变计，振弦式应变计采用相应的专用仪器测试。所有的测试元件都具有可靠的标定数据。将应变元件的信号线从一点引出砼表面。在周围预埋一个10cm 见方的钢筋框架护住信号线。用油漆作上明显记号。图6-14 应力传感器埋设及现场监测示意图5）监测方法及原理影响混凝土构件应力测试的因素很复杂，除荷载作用引起的弹性应力应变外

37、，还与收缩、徐变、温度有关。目前国内外混凝土构件的应力测试一般通过应变测量换算应力值，即：式中：为荷载作用下混凝土的应力；E为混凝土弹性模量；为荷载作用下混凝土的弹性应变。实际测出的混凝土应变则是包含温度、收缩、徐变变形影响的总应变，即： （1）式中：为弹性应变；为无应力应变，包括温度应变和收缩应变；为徐变应变。为了补偿混凝土内部温度应变并消除温度、收缩影响，在布置应力测点时同时布设无应力计补偿块，分别测得混凝土应变和无应力应变，再通过相应的分析和计算分离出徐变应变，按式（1）即可得到弹性应变。7 监测周期与频率表7-1监测频率监测项目监测频率墩柱沉降桥墩施工完成，埋设观测点并进行初值测量（取

38、两次平均值）；其后1次/15天，架梁前后（荷载变化）各一次；体系转换施工前后1次/周，桥梁主体工程完工6个月，1次/月。梁体挠度梁体架设完成后，1次/月；体系转换前后各1次梁体应力梁体底板浇注完成后，1次/周注：1）当变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密监测；2）当桥梁受力条件改变时应及时监测；3）当有危险事故征兆时，应连续监测；4）应根据施工工况及变形情况灵活调整监测频率。8 监测控制指标8.1 控制指标的确定原则1）根据有关规范、规程及类似工程经验制定控制标准，变形监测控制值由设计单位给出，力学监测控制值取荷载设计值或构件承载能力设计值的70%作为报警值；2）满足监测对象的安全要求

39、，达到预警和保护的目的；3）满足各监测对象的各主管部门提出的要求；4）满足现行规范、规程的要求；5）在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经济因素，减少不必要的资金投入。8.2 控制标准结合本工程的特点，根据南京市轨道交通建设工程监测管理办法的相关规定及设计单位提出的要求，确定各监测项目的报警值如下所示。表8-1 监测报警值监测项目报警值累计值变化速率墩柱沉降10mm2mm/d梁体挠度10mm2mm/d梁体应力荷载设计值或构件承载能力设计值的70%注：1、当监测项目的变化速率连续3次超过报警值的50%，应报警。 2、上述监测报警值为参考值，具体监测报警值确定需要设计单位具体明确，按照设计施工图

40、中要求执行。当监测数据达到预警指标时，应加强监测频率。当监测数据达到或超过控制标准值时，应立即停止施工，修正参数后方能继续施工。9 监测人员及仪器9.1 监测人员根据项目特点和工程需要，宁高城际轨道交通二期工程第三方监测组织机构及职责如图9-1所示：宁高城际监测中心项目负责人资料归档管理收发文件登记技术负责人档案管理人员技术方案拟订现场监测人员现场监测现场负责人仪器管理人员组织管理协调技术方案审批人员设备调配关键问题处理仪器准备维护关键问题处理图9-1 宁高城际二期工程监测中心组织机构图为圆满完成本工程的监测工作，特设立现场监测项目部，安排有坚实理论基础和丰富监测经验的技术人员参与监测工作，从

41、人力资源上确保本项目的顺利实施，拟投入主要监测人员见表9-1。表9-1 主要监测技术人员序号姓名职责职称学历专业备注1徐春明项目负责人研高工硕士地质构造学2赵为民技术负责人高工硕士岩土工程3杜强现场负责人工程师硕士岩土工程4陈建祥现场负责人工程师硕士材料学5段举举现场负责人工程师硕士大地测量学与测量工程6吴明专业工程师高工硕士桥梁结构工程7殷维现场测量助工本科地理信息系统与地图制图技术8王飞现场测量助工本科土木工程9任雷现场测量技术员专科城市轨道交通工程备注：其他辅助监测人员根据现场监测实际需要投入，以保证该标段监测工作的顺利开展。9.2 监测仪器投入仪器见表9-2。表9-2 监测仪器及精度一

42、览表主要监测仪器设备序号仪器名称型号标称精度产地数量备注1精密水准仪及配套铟瓦尺Trimble DiNi030.3mm/km美国2台2全站仪TCRA12011，1mm+1.5ppm瑞士1台3振弦式砼应变计（埋入式）JMZX-215AT2.5%FS中国若干根据需要新购4综合测试仪JMZX-3001/中国2台5数据处理软件科傻/中国2套6台式计算机惠普/中国4台7笔记本电脑联想/中国2台8打印机Aficio MP1812L/韩国1台9数码相机三星/韩国1台10对讲机GP2000/中国8台11车辆金杯、普桑/中国2台注：其他仪器根据监测需要投入。10 质量及安全保证措施10.1 质量保证体系图10-

43、1 质量保证体系控制要点框图本公司树立“质量第一”的质量意识和良好的职业道德风范，将严格按照质量手册、程序文件及作业指导书的有关程序进行操作，保证监测成果的准确性和可靠性。本公司坚持质量第一的方针，建立了完整的质量保证体系，从制度上保证每项工作的质量。质量管理体系已通过ISO-9001质量体系认证。针对本项目要求，我们将从以下几个方面来控制工程的质量（参见图10-1质量保证体系控制要点框图）。10.2 质量保证措施1）质量监控小组任命有经验的技术人员担任质量负责人；由项目负责人、技术负责人、专业负责人成立质量监控小组，对监测质量进行控制。质量监控小组成员对各个环节进行定期检查和不定期的抽查，召

44、开质量分析会，发现问题及时解决，及时改正。建立质量奖惩制度，奖优罚劣，对造成事故的责任人处以重罚。2）技术方案审核制度技术方案是质量保证的根本，方案编写应深入细化，明确做什么与怎么做，对于重点、难点特别指明。在施工前本公司将组织技术人员和操作骨干，学习规范与特别要求，并总结要点，重点学习，避免原则性错误的发生。所有监测方案均进行三级审核，由技术负责人审批后报业主批准。3）技术交底制度技术方案的贯彻、执行是质量保证的关键，直接影响到工程质量能否达到省、部优要求。在每个方案实施前需对操作员、记录员等进行技术交底，操作者必须严格执行规范、标准、技术方案，明白技术要求、工序流程、质量标准、安全措施等。

45、操作员与记录需在技术方案实施单上签字认可，对于方案的实施负全部的责任。方案的实施由工程主持人直接指导、质量监控小组监督。4）会审制度技术部在工序开始前组织质量监督员、操作员或当事人、工程主持人共同会审，提出问题，做好预控工作，将隐患消灭在萌芽状态。5）人员素质主要人员有相当的专业基础知识，并取得相应岗位的上岗证。对全体工作人员进行有计划的培训，在专业知识和操作技能上与所担负的工作相适应，人员上岗前要通过考核。本项目配备有较高专业知识和丰富工程经验的人员，项目负责人和技术负责人经验丰富，具有工程管理、工程协调和处理复杂技术问题的能力。项目人员专业搭配全面合理，有措施控制人员素质能够保证满足工程需

46、要。实施中保证本投标文件所列项目负责人、技术负责人、专业技术人员和骨干监测技术工人到位。本公司郑重承诺做好本次监测工作，为业主提供全方位的服务。做到“科学公正、准确及时、诚实守信、优质服务”。10.3 监测进度保证措施在进场后在业主规定的时间内提供监测报告。为保证项目实施的正常有序进行，保证监测进度的措施有：（1）投入足够的监测设备和监测人员，以满足监测的需要；（2）所有监测人员熟悉所需监测的项目，能够熟练完成；（3）能够合理安排时间，在监测计划中留有调整时间，在遇到恶劣条件或其他难以预测的情况发生时随时调整；（4）根据实际情况及委托方的要求，制定监测工作计划，确保按时保质完成任务。10.4

47、安全生产管理措施（1）对该项目的所有人员进行一次技术、安全培训，牢固树立安全意识。（2）严格遵守作业时间，夜间进隧道作业须做好安全防护及照明措施，严格执行管理方制定的隧道安全施工管理制度，特殊情况下的监测要另行报批。（3）在监测过程中，如遇有特殊情况，应立即与委托方联系并汇报。11 监测信息反馈机制11.1 成果反馈目的1）为了促进监控信息报送工作的规范化、制度化。2）确保监控信息的及时、有效，帮助业主全面快速掌控全线监控信息及预警信息。11.2 监控成果反馈工作流程监控成果反馈工作的流程如下图：监控信息收集监控信息分类监测项目的确定日报、周（月、季、年）报预警信息24小时内递交书面报告业主允

48、许的情况下书面报送监理、设计单位书面报送业主口头、电话、短信上报业主、监理、施工、设计单位图11-1监控信息报送工作的流程图11.3 监控信息的内容监控信息的内容主要包括：1）第三方监测数据：主要包括监测数据分析说明、监测项目、测点布置图、监测成果表（包括阶段测值、累计测值、变形差值、变形速率、数据预警判断结论等）、监测时程变化曲线，测点布置图；2）风险评估及预警建议信息。11.4 监测工作成果报告的内容及格式监测成果报告中包含技术说明、监测时间、使用仪器、依据规范、监测方案及所达到精度，列出监测值、累计值、变形率、变形差值、变形曲线，并根据规范及监测情况提出结论性意见。监测成果报告必须能以直

49、观的形式（如表格、图形等）表达出获取的与施工过程有关的监测信息（如被测指标的当前值与变化速率等），监测结果一目了然，可读性强。在监测过程中，实时对监测数据进行整理和分析，以监测通报、月报的形式送达有关各方。工程结束后，提交完整的监测总报告及电子文档。1）监测通报当监测数据异常，超出预警值或时态曲线出现不稳定征兆时，在监测完成24小时内发出监测通报，及时向有关部门和人员报告。在工程监测过程中，实时对监测结果进行整理，月报在每月25号前将本月监测结果报送相关部门，月报的主要内容： 监测项目，测点布置； 施工进度； 监测数据和监测数据时态曲线； 根据监测数据和工程状态，作出相应项目的预报分析； 对数

50、据异常超出预警值的测点，进行初步分析，提出处理建议意见。2）监测总报告在监测工程完成后，及时对监测工作进行总结，在要求时间内将监测总报告提交给相关部门。总报告的主要内容： 工程概况和监测目的； 监测项目和测点布置； 采用仪器设备型号、规格和标定资料； 监测资料、数据处理和分析(包括监测数据、变化速率时态曲线、回归分析)； 岩土体工后沉降预测值和工程安全性评判； 结论和建议（对今后相关工程设计、施工和监测）。报告提交后，以各工点为单位，按监测时间顺序，将监测原始资料、监测通报、月报、最终成果报告分电子文件和书面文件存档。电子文件部分，信息管理系统中数据库部分要转换成常见数据库格式，仪器采集部分按

51、最原始的格式保存。书面文件，原始资料与报告分别归存。最后所有存档资料一并归入本公司资料室管理。12 监测预警机制按照安全风险管理的要求，实施仪器监测、巡视等现场工作，针对不同的风险源及风险等级，建立不同的风险评估体系，提供预警建议，并开展监控信息的汇总整理、反馈及现场及控制指导等相关咨询服务工作。根据现场巡视信息及监测数据及时地分析，综合评定，必要时发送预警信息，同时加密观测频率及加大巡视力度。为加强施工安全风险的监控和管理，工程建设中安全风险的预警分为四类：监测点预警、巡视预警、综合预警和重大突发风险事件预警。其分类、分级情况如下：（1）监测项目预警根据地铁工程建设的安全风险特点，监测项目按

52、“分区、分级、分阶段”的原则制定监控标准，并安装 黄色、橙色、红色三级预警进行反馈与控制：具体划分标准见表12-1。表12-1 三级监测安全状态判定表预警级别预警状态描述黄色监测预警“双控”指标均超过监控量测控制值的70时，或双控指标之一超过监控量测控制值的80时橙色监测预警“双控”指标均超过监控量测控制值的85时，或双控指标之一超过监控量测控制值时红色监测预警“双控”指标均超过监控量测控制值或实测变化速率出现急剧增长时（2）巡视预警施工过程中通过现场巡视，发现安全隐患或不安全状态而进行的预警，根据工况巡视、环境巡视、支护结构巡视和作业面状态观察描述等信息，决定是否对现场巡视提出预警。（3）综

53、合预警通过综合分析、核查各方监测、巡视信息，结合专家论证等手段，对各级风险工程的安全状态进行综合判断和预警分级，按严重程度由小到大分为三级：黄色综合预警（级综合预警）、橙色综合预警（级综合预警）和红色综合预警（级综合预警）。13 监测应急预案13.1 恶劣气候条件下加强监测及信息反馈预案1）在恶劣气候条件下，本公司将根据项目需要成立监测应急指挥部，由项目负责人担任总指挥，负责人、财、物的统一调配和指挥，技术负责人为副指挥，监测项目部全体人员为应急指挥部组成人员；2）现场设立监测项目部，并保持24小时与业主、设计、监理、施工方等相关公司通讯联络；3）配备业务能力强、监测经验丰富、综合素质高的技术

54、人员担任项目负责人；4）配备雨衣、雨鞋、以及其它防雨、防风工具，确保恶劣气候条件下各类监测仪器设备能够正常观测；5）配备铁锹、木桩、帐篷、车辆、夜间照明、通讯设备等并确保均能正常使用；6）配备足够的夜间照明设备，保证昼夜连续观测；7）所有监测设备定期进行检查，保证设备完好；8）遇灾害性天气，所有监测人员常驻施工现场，增加监测频次，增加监测人员，对异常段进行实时、不间断跟踪监测；9）尽可能采用直观、可靠的监测方法和手段，确保恶劣气候条件下仍能够及时、快速地监测基坑的变化情况；10）建立快速反应机制，监测成果立即上报，并配合相关部门和工程技术人员共同作出分析和预测；11）恶劣天气过后应对所有监测点

55、进行一次全面的监测，并对监测结果做出分析。13.2 异常情况下的加强监测及信息反馈预案1）若桥梁结构发现异常情况项目部全体监测人员应立即开始24小时跟踪监测；2）监测结果现场口头向相关部门作出汇报，并会同相关部门一起对事故进行分析和处理；3）对遭受破坏的监测点及时恢复，保持数据的连续性；4）根据异常情况和异常段落增加监测点数量，增加监测项目；4）增加监测人员、增加监测设备，对该工点及周边环境进行全面排查；5）配备足够的夜间照明设备，保证昼夜连续观测；6）所有监测设备定期进行检查，保证设备完好；7）尽可能采用直观、可靠的监测方法和手段，确保及时、快速地监测桥梁结构的变化情况；8）建立快速反映机制

56、，监测成果立即上报，并配合相关部门和工程技术人员共同作出分析和预测；9）根据监测数据对桥梁结构的变化趋势做出预测；10）配合相关部门对事故进行分析和处理。13.3监测点保护措施方案1）现场储备相应数量的各类监测标志和材料，并保持完好；2）所有各类监测点设立醒目的警示标志，严禁人员和机械无故破坏；3）施工地段监测点周围进行围护，并派专人进行巡视；4）监测基准网及工作基点周围进行围护，保证稳定可靠；5）监测点碰动应立即进行加固，并尽快进行观测；6）监测点损坏的，应立即在原来位置重新埋设，并尽快进行观测，对观测资料进行处理，保持数据的可靠性和连续性。14 附表32南 京 地 铁 工 程承包单位： 合同号： 监理单位： 编 号： 石臼湖特大桥跨湖段 墩柱 沉降监测报告 测试日期：测试时间：本监测项目测点布设示意图仪器名称：仪器编号：墩柱编号沉降变化量（mm）变化速率（mm/d）初始高程（m）上次高程(m)本次高程（m）备注墩柱编号沉降变化量（ mm）变化速率（mm/d）初始高程（m）上次高程(m)本次高程（m）备注本次变量累计变量本次变量累计变量 沉降大小变化平面图或沉降速率变化图注：-为下沉、 +为上抬。监测员： 计算： 复核： 监测负责人： 年 月 日南 京 地 铁 工 程承包单位： 合同号： 监理单位： 编 号