制存梁台座沉降观测

制存梁台座沉降观测

中铁十七局集团第三工程有限公司江宁制梁场李刚

内容提要：制存梁台座用于客运专线箱梁预制与存放，其稳定性及结构强度直接关系到箱梁的质量与安全，制存梁台座的沉降是地基、基础和上层结构共同作用的结果，因此，沉降观测对于制存梁台座就显得尤为重要。

关键词：制存梁台座沉降观测

制存梁台座用于客运专线箱梁预制与存放，其稳定性及结构强度直接关系到箱梁的质量与安全，制存梁台座的沉降是地基、基础和上层结构共同作用的结果，因此，沉降观测对于制存梁台座就显得尤为重要。

沉降观测就是测量制存梁台座上所设观测点与水准点之间的高差变化量。沉降观测在制存梁台座的施工、竣工验收以及竣工后的监测等过程中，具有安全预报及检验施工质量等的职能。通过现场监测数据的反馈信息，可以对施工过程等问题起到预报作用，及时做出较合理的技术决策和现场的应变决定。沉降观测是制存梁台座在施工乃至使用过程中不可或缺的工作，它不仅关系到制存梁台座质量，更关系到制存梁台座的安全。

制存梁台座受破坏的原因无外乎因上部结构强度变化引起的损害或基础下沉引发上部结构的开裂变形。由于制存梁台座在设计、施工、使用过程中存在的种种问题，导致制存梁台座在使用期内出现下沉、裂缝、扭曲等破坏情况时有发生，对制存梁台座的受破坏原因，受损害程度以及损害是否完成进行准确的判定就需要有一套切实有效的检测手段，一方面，沉降观测对制存梁台座受破坏的原因可以有一个较明确的判定，另一方面，沉降观测可以非常精确地反应出制存梁台座受破坏的程度、范围，对制定切实有效的治理手段提供较为可信的数据依据。

一、沉降观测方法

施工准备阶段

在进行沉降观测的准备阶段，首先应埋设沉降观测水准基点并对制存梁台座进行观测点的布设。

沉隆观测是根据制存梁台座附近的水准点并通过精密水准测量测出制存梁台座的上观测点的高程，精度要求应根据观测目的要求，做到水准点稳固且不少于3个。观测点的位置应牢固，数量适量与实用，观测实施时，应注意观测时间和次数，观测人员的组织、仪器的使用和观测路线选定等。

1.1水准点是整个沉降观测的基准，它的稳定性直接关系着观测成果的可用性，也是制存梁台座成败的决定因素，所以水准基点必须坚固稳定，且数量不少于3个。

1.2 观测点的布设

观测点的位置和数量应根据受破坏制存梁台座的结构和受破坏的情况确定，主要埋设在制存梁台座的拐角，荷载变化的交接处两侧，沉降缝两侧等能表示出沉降特征的位置。所有沉降观测点点位应绘制平面图，并加以编号，以便进行观测、记录以及数据分析。

二、沉降观测的周期及施测过程

沉降观测的周期应能反映出制存梁台座的沉降变形规律，制存梁台座的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则沉降观测得不到原始数据，从而使整个观测得不到完整的观测结果。其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测，只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。在施工阶段，观测的频率要大些，一般按3天、7天、15天确定观测周期，观测周期具体应视施工过程中地基与加荷而定。施工完成后，制梁台座在制梁时应随着制梁进度每小时进行一次，存梁台座在完成并存入箱梁前进行观测，在存入箱梁后前期应每3天为一周期，后期可适当延长，沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。

根据编制的沉降施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点稳固后及时进行。首次观测应自基础开始，在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的)，待临时观测点稳固好，方可进行首次观测。首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次，比较观测结果，若同一观测点间的高差不超过±0.5mm 时，即可认为首次观测的数据是可靠的。

在基坑开挖以及基础完工后进行沉降观测时，必须记载每次观测的施工进度、增加荷载量、制存梁台座裂缝等各种影响沉降变化和异常的情况。每周观测后，应及时对观测资料进行整理，计算出观测点的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度。

另者，不同周期的观测应遵循“五定”原则。所谓“五定”，即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上能保证尽量减少观测误差的主观不确定性，使所测的结果具有统一的趋向性；能保证各次复测结果与首次观测结果的可比性一致，使所观测的沉降量更真实。

三、沉降观测的精度要求

通常说到的沉降观测的精度的确定是指观测中误差的确定，绝对沉降（如沉降量、平均沉降量等）的观测中误差，按照本梁场地基条件，结合经验与分析具体确定，选择±2mm。

水准点的高程须以永久性水准点为依据来精确测定。测定时应往返观测，并经常检查有无变动。对于制存梁台座基础的观测，要求能反映出1-2㎜的沉降量。因此，沉降观测应采用S2级精密水准仪进行往返观测，其观测的闭合差不应超过±0.6 ㎜（n为测站数），观测应在成像清晰、稳定的时间内进行。四、沉降观测数据采集

对于受破坏制存梁台座的沉降观测，由于制存梁台座的垂直变形往往是一个非常缓慢的过程，有变形量小，持续时间长的特点，为了能精确地反应其变形过程，应按二等水准测量要求进行。其各项精度要求见下表：

等级高程中误差（mm）水准仪的型号附合或环线附合或闭合环线闭合差

二等0.3 DS2 往返各一次

0.3

水准观测方法要求见下表：

等级视线长度（m）

前后视

较差（m）

前后视

累积差（m）

视线离地面

最低高度（m）

变换仪器高两次

读数高差较差（mm）

二等50 1 3 0.5 0.7

对于制存梁台座上观测点的沉降观测应先根据现场情况确定沉降观测路线，在以后的观测过程中应按固定的路线观测。

沉降观测是一项较长期的系统观测工作，为了保证观测成果的正确性，应尽可能做到：

a、固定人员观测和整理成果；

b、固定使用的水准仪及水准尺；

c、使用固定的水准点；

d、按规定的日期、方法及路线进行观测。

五、沉降观测成果整理

将各次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高程值，从而确定出沉降量并统计表汇总；同时要计算出制存梁台座平均沉降量、平均沉降速率、各沉降点位沉降速率和沉降点最大差异沉降量等重要数据。

六、几点体会

6.1在施工期间沉降观测次数安排不合理，会导致观测成果不能准确反映沉降曲线的细部变化，因此，施工期间较大荷重增加前后应进行观测；当基础附近地面荷重突然增加，周围大量积水及暴雨后，周围大

量挖土方等，均应进行观测。

6.2由于现行规范对施工单位施工过程的沉降观测要求不明朗，这对施工单位在建筑物沉降观测精度选择随意性较大，但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。对沉降观测精度选择要以既能适合工程特性的需要，又不造成无谓的浪费为原则。本人认为制存梁台座在首次观测过程中，适用精密仪器的设备(高级水准仪、铟合金尺等)，在±0．00以上部分按二等以上水准测量方法，采用放大率倍数较大的S2或S3水准仪进行观测，也可以测出较理想的结果。

6.3在沉降观测过程中，当沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线，而是起伏状现象时，这就要分析原因，进行修正。如果第二次观测出现回升，而以后各次观测又逐渐下降，可能是首次观测精度过低，若回升超过5mm时，第一次观测作废，若回升在5mm内，应将第二次与第一次的标高调整一致；如果曲线在某点突然回升，可能是观测点被碰动所致，因此，取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量；如果曲线自某点起渐渐回升，一般是基点下沉所致，因此，必须通过与高级水准点符合测量，确定基点的下沉量。

参阅文献

1 TBJ10203-2002《铁路桥涵施工规范》

2 TBJ10210-2001《铁路混凝土与砌体工程施工规范》

3 铁建设[2007]159号<<客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准>>

4 铁建设[2007]159号<<铁路混凝土工程施工质量验收补充标准>>

5 TB10415-2003《铁路桥涵施工质量验收标准规范》

6 TB10424-2003《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》

7铁建设[2007]159号<<新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定>>