【文章內(nèi)容簡介】 沉降監(jiān)測采用徠卡TCRA1201全站儀精密三角高程測量方法進行觀測。每次觀測時，在工作基點上安裝三角對中桿和圓棱鏡，并將高度固定，同時將全站儀架設(shè)在固定位置的公路橋橋面上，后視工作基點圓棱鏡，前視墩柱沉降監(jiān)測點小棱鏡，通過角度和距離觀測計算出工作基點棱鏡中心和墩柱沉降監(jiān)測點小棱鏡中心之間的高差。工作基點處的圓棱鏡中心到該工作基點頂部（即水準測量點）間高差為一個固定常數(shù)，從而可由工作基點的頂部水準高程、工作基點棱鏡與小棱鏡中心高差，可得到墩柱沉降監(jiān)測點（小棱鏡中心）的高程。觀測路線如圖64所示。初始值需進行兩次獨立觀測，取兩次觀測均值作為監(jiān)測點的初始高程。由于三角高程測量受大氣遮光的影響較大，初始值的采集宜安排在夜間或上、下午分別進行。（3）主跨監(jiān)測方法跨石臼湖航道段主橋為75+130+75m變截面預應力混凝土連續(xù)梁橋，主跨跨度為130m，為了提高主跨墩柱沉降監(jiān)測精度，在主跨對應的兩個橋墩位置布設(shè)兩個工作基點，全站儀架設(shè)在橋墩和工作基點之間，利用三角高程測量可以得到監(jiān)測點的高程。工作基點二等水準測量線路公路橋右幅圖64 橋梁墩柱沉降觀測路線示意圖6）精度分析（1）三角高程測量的可行性軌道交通與新通道公路結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖65所示，軌道交通位于新通道兩幅公路橋中間，，新通道公路橋與軌道橋上部結(jié)構(gòu)間無影響。圖65 軌道交通與新通道公路橫斷面示意圖將全站儀架設(shè)在兩個橋墩之間，儀器距橋面邊（內(nèi)護欄內(nèi)側(cè)）約1m的位置。每站觀測4個墩柱，前后各兩個，前后監(jiān)測點又分別分為近橋墩和遠橋墩。儀器和近橋墩之間的相對位置關(guān)系如圖66所示，176。，儀器和遠橋墩之間的相對位置關(guān)系如圖67所示，176。，在滿足通視前提下可以滿足三角高程測量的監(jiān)測要求。圖66 全站儀和近橋墩相對位置關(guān)系示意圖圖67 全站儀和遠橋墩相對位置關(guān)系示意圖（2）精度計算精密三角高程測量的原理如圖68所示。為測定A、B兩點之間的高差，將全站儀架設(shè)在O點，A為后視點，B為前視點，可測得儀器到A、B兩點的斜距SS2和豎直角、。由于后視點目標高為固定值，前視點為小棱鏡，不需要量取A、B兩點的目標高，這樣可以不考慮目標高的量取誤差。同時，儀器距前后視點的距離最大不超過62m，地球曲率和大氣折光的影響較小，可忽略不計。圖68 三角高程測量原理示意圖因此，A、B兩點間的高差可簡化為：利用該公式，結(jié)合誤差傳播定律，來估算三角高程測量的精度。假設(shè)，對該公式進行全微分處理后，可將高差微分形式轉(zhuǎn)化為高差中誤差公式如下：式中，、分別為豎直角中誤差、距離中誤差。從公式中可以看出，影響三角高程測量精度的誤差主要來自于測角誤差和測距誤差。所采用徠卡TCRA1201全站儀精度為1″，1mm+，因此可以認為、,。以最大距離和最大垂直角進行計算，可假設(shè)、代入上述公式可得兩點之間的高差中誤差為。每一測站進行多測回的觀測可以進一步提高監(jiān)測精度。 梁體撓度監(jiān)測1)監(jiān)測目的由于施工過程中梁體撓度受混凝土容重、彈性模量、收縮徐變、日照溫差、預應力、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換、施工荷載和橋墩變位等因素影響，導致梁體計算撓度與實測撓度有差異。實際標高應根據(jù)實測結(jié)果，分析撓度產(chǎn)生差異的主要因素后調(diào)整給出。所測撓度為梁體架設(shè)后的撓度變化值。2）測點布設(shè)每跨梁體設(shè)置3個監(jiān)測點，分別位于墩臺處及跨中，每斷面設(shè)1個點；連續(xù)梁上的監(jiān)測點，分別在墩臺處、中跨跨中及邊跨跨中附近設(shè)置，測點布置如圖6圖610所示。其中，410段簡支梁上布設(shè)410*3=1230個監(jiān)測點，3段連續(xù)梁上布設(shè)3*7=21個監(jiān)測點，共計1251個監(jiān)測點。梁段撓度測點布置在梁段頂面上，測點采用216。16的短鋼筋制作，底部鉆孔埋設(shè)于橋面上，~，測頭磨平并用紅油漆標記。圖69 簡支梁撓度測點布置示意圖圖610 連續(xù)梁撓度測點布置示意圖3）監(jiān)測方法梁體撓度監(jiān)測從基準點出發(fā)，按二等水準水準路線測量，每次監(jiān)測可獲取梁頂部絕對高程，以便與墩柱沉降量相互驗證。每次監(jiān)測可測得墩臺處A、C點及跨中B點的高程，則跨中B點的撓度變化值計算公式為：=(B1(A1+C1))(B0(A0+C0))圖611撓度計算示意圖4）監(jiān)測實施為了盡量減少溫度的影響，撓度的觀測安排在清晨5：00~8：00時間段內(nèi)觀測并完成，多座大跨度連續(xù)懸臂箱梁撓度溫度觀測試驗結(jié)果表明，在該時間段內(nèi)，懸臂箱梁正好處于夜晚溫度降低上撓變形停止和白天溫度上升下?lián)献冃伍_始之前，是懸臂箱梁溫度撓度變形的相對穩(wěn)定時段。以這些觀測數(shù)據(jù)為依據(jù)，進行有效的施工控制。 梁體應力監(jiān)測1)監(jiān)測目的由于設(shè)計計算時采用的各項物理力學或時間參數(shù)和實際工程中的相應參數(shù)值不可能完全一致，導致結(jié)構(gòu)的實際應力未必能與設(shè)計計算預期的結(jié)果相一致。因此有必要在施工階段對梁體控制截面進行施工應力監(jiān)控測試，為設(shè)計、施工控制提供參考數(shù)據(jù)，以確保大橋安全、優(yōu)質(zhì)建成。應力監(jiān)測在各關(guān)鍵施工階段完成后進行。對梁段正常施工階段中的應力監(jiān)測應根據(jù)施工控制中出現(xiàn)的實際情況來決定是否進行應力監(jiān)測。2）監(jiān)測范圍梁體應力監(jiān)測針對：跨石臼湖北大堤一聯(lián)（30+50+30m支架現(xiàn)澆連續(xù)箱梁）、跨石臼湖南大堤一聯(lián)（40+60+40m支架現(xiàn)澆連續(xù)箱梁）開展。跨石臼湖航道主橋由于有施工監(jiān)控，故不在監(jiān)測范圍。3）監(jiān)測斷面及測點布設(shè)連續(xù)梁橋主橋應力監(jiān)測斷面主要選施工過程中應力響應較大的支點、跨中等截面，如圖612所示。測點布置在箱梁底板和頂板，頂板上的傳感器置于最上層鋼筋的下方，以防振搗時損壞傳感器，底板上的傳感器置于最下層鋼筋的上方，箱梁橫斷面測點布置見圖613。每個斷面上布設(shè)7個梁體應力監(jiān)測標志，共計42個監(jiān)測點。圖612 應力監(jiān)測截面布置示意圖圖613 截面應力測點橫斷面圖應力監(jiān)控點的布置原則是對關(guān)鍵部位重點、詳細測試，并布置一定數(shù)量的校核測點，對其他部位的測點，采用對比的方法，進行一般監(jiān)控，并結(jié)合關(guān)鍵部位的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控。通過對箱梁主要控制截面的應力測試，可掌握箱梁在施工過程中的內(nèi)力變化。由于施工監(jiān)控周期較長，且跨季施工，四季溫差及日溫差較大，為消除溫度對測試結(jié)果的影響，在測試應力傳感器的選擇上，我們采用帶溫度修正功能的埋入式混凝土應變計進行應力測量，它在測量過程中可消除溫度影響。4）監(jiān)測儀器及測點保護應力監(jiān)測點采用振弦式應變計，應變計埋設(shè)與主梁鋼筋綁扎施工同時進行，因而要求監(jiān)測元件必須具備長期穩(wěn)定性、抗損傷性能好、埋設(shè)定位容易及對施工干擾小等性能。應變計采用國產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)振弦式應變計，振弦式應變計采用相應的專用儀器測試。所有的測試元件都具有可靠的標定數(shù)據(jù)。將應變元件的信號線從一點引出砼表面。在周圍預埋一個10cm 見方的鋼筋框架護住信號線。用油漆作上明顯記號。圖614 應力傳感器埋設(shè)及現(xiàn)場監(jiān)測示意圖5）監(jiān)測方法及原理影響混凝土構(gòu)件應力測試的因素很復雜，除荷載作用引起的彈性應力應變外，還與收縮、徐變、溫度有關(guān)。目前國內(nèi)外混凝土構(gòu)件的應力測試一般通過應變測量換算應力值，即：式中：為荷載作用下混凝土的應力；E為混凝土彈性模量；為荷載作用下混凝土的彈性應變。實際測出的混凝土應變則是包含溫度、收縮、徐變變形影響的總應變，即： （1）式中：為彈性應變；為無應力應變，包括溫度應變和收縮應變；為徐變應變。為了補償混凝土內(nèi)部溫度應變并消除溫度、收縮影響，在布置應力測點時同時布設(shè)無應力計補償塊，分別測得混凝土應變和無應力應變，再通過相應的分析和計算分離出徐變應變，按式（1）即可得到彈性應變。7 監(jiān)測周期與頻率表71監(jiān)測頻率監(jiān)測項目監(jiān)測頻率墩柱沉降橋墩施工完成，埋設(shè)觀測點并進行初值測量（取兩次平均值）；其后1次/15天，架梁前后（荷載變化）各一次；體系轉(zhuǎn)換施工前后1次/周，橋梁主體工程完工≥6個月，1次/月。梁體撓度梁體架設(shè)完成后，1次/月；體系轉(zhuǎn)換前后各1次梁體應力梁體底板澆注完成后，1次/周注：1）當變形超過有關(guān)標準或場地條件變化較大時，應加密監(jiān)測；2）當橋梁受力條件改變時應及時監(jiān)測；3）當有危險事故征兆時，應連續(xù)監(jiān)測；4）應根據(jù)施工工況及變形情況靈活調(diào)整監(jiān)測頻率。8 監(jiān)測控制指標 控制指標的確定原則1）根據(jù)有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及類似工程經(jīng)驗制定控制標準，變形監(jiān)測控制值由設(shè)計單位給出，力學監(jiān)測控制值取荷載設(shè)計值或構(gòu)件承載能力設(shè)計值的70%作為報警值；2）滿足監(jiān)測對象的安全要求，達到預警和保護的目的；3）滿足各監(jiān)測對象的各主管部門提出的要求；4）滿足現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的要求；5）在保證安全的前提下，綜合考慮工程質(zhì)量和經(jīng)濟因素，減少不必要的資金投入。 控制標準結(jié)合本工程的特點，根據(jù)《南京市軌道交通建設(shè)工程監(jiān)測管理辦法》的相關(guān)規(guī)定及設(shè)計單位提出的要求，確定各監(jiān)測項目的報警值如下所示。表81 監(jiān)測報警值監(jiān)測項目報警值累計值變化速率墩柱沉降10mm2mm/d梁體撓度10mm2mm/d梁體應力荷載設(shè)計值或構(gòu)件承載能力設(shè)計值的70%注：當監(jiān)測項目的變化速率連續(xù)3次超過報警值的50%，應報警。 上述監(jiān)測報警值為參考值，具體監(jiān)測報警值確定需要設(shè)計單位具體明確，按照設(shè)計施工圖中要求執(zhí)行。當監(jiān)測數(shù)據(jù)達到預警指標時，應加強監(jiān)測頻率。當監(jiān)測數(shù)據(jù)達到或超過控制標準值時，應立即停止施工，修正參數(shù)后方能繼續(xù)施工。9 監(jiān)測人員及儀器 監(jiān)測人員根據(jù)項目特點和工程需要，寧高城際軌道交通二期工程第三方監(jiān)測組織機構(gòu)及職責如圖91所示：寧高城際監(jiān)測中心項目負責人資料歸檔管理收發(fā)文