无砟轨道路堤施工期间沉降观测过程控制

无砟轨道路堤施工期间沉降观测过程控制　　【摘要】过程控制就是将标准化管理贯穿于整个施工测量过程，通过对施工测量全过程进行标准化管理，来确保施工测量精度、工程质量，达到无砟轨道运营期间的平顺性、舒适性和安全性。【关键词】无砟轨道沉降观测标准化管理过程控制中图分类号：U213.2文献标识码：A文章编号：1、概述:1.1地质情况兰新铁路第二双线二标地处新疆哈密烟墩风区，属天山东脉北山南麓剥蚀丘陵区，局部分布有基岩残丘，呈丛状园丘形，地形较起伏，地面高程600~700m，其地层岩特性如下：圆细砾土：分布于地表层，厚度0.2~1.5m.粗砂：分布于DK1243+630~DK1245+000,地表层，厚度0-0.5m。砾岩：厚5~10m灰白色，砾状结构，层状构造，钙质胶结，岩心多呈散粒状，局部呈碎块、短柱状。强~弱风化。泥岩：局部地段分布，泥质结构，层状构造，泥质胶结，强~弱风化。砂岩：局部地段分，泥质结构，层状构造，泥质胶结，强~7 弱风化。1.2控制网布设高速铁路工程施工测量具有线路长、精度高的特点，控制网的布设从设计勘察到施工及运行维护采用了三级网模式（CPI为基础平面控制网、CPII线路控制网、CPIII轨道控制网），高程控制网为两级布设，第一级为线路水准基点控制网，第二级为轨道控制网（CPⅢ）高程精密水准。融三网合一形式给无砟轨道施工期间沉降观测和后期运营维护提供了最好的基本技术保障。沉降监测网由基准网和变形点测量网组成，基准网由基准点和工作基点组成；变形点测量网由工作基点和变形点组成。1.3区内沉降观测观测断面布置施工区段自DK1235+000~DK1245+000共有245个沉降观测断面，观测点断面间距一般为50m左右，路涵和和路桥过渡段观测断面间距为5m，共计856个观测点（包含大桥和涵洞）。2、沉降变形观测的技术要求2.1执行标准1、《兰新铁路（新疆段）客运专线铁路线下工程沉降与变形观测及评估实施细则》；7 2、《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）；3、《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009；4、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》。5、《国家一、二等水准测量规范》。GB/T12897-20066、兰新铁路（新疆段）客运专线铁路工程设计文件。2.2工作基点垂直位移监测网主要技术要求按下表执行：2.3技术要求测量等级及精度要求3、施工顺序及工艺流程4、沉降变形观测过程控制沉降变形观测的施工顺序为：布设沉降观测点→埋设观测原件→进行沉降观测→收集观测数据→观测结果分析、评估。4.1沉降变形观测作业指导书7 沉降变形观测之前必须根据设计规范要求，编制沉降变形观测系统实施细则，它是进行沉降变形观测作业的指导书，也是沉降变形观测的约束性文件，一切沉降变形观测工作必须以此为标准进行。沉降变形观测系统实施细则编制内容包括编制依据、工程概况、沉降监测的目的原则及技术要求、沉降观测组织机构及仪器配置、沉降位移观测测量、沉降观测资料整理等等。4.2沉降变形点的埋设、保护与观测路堤沉降板（L1）在原地面清表和压（夯）实之后进行埋设，在路堤填筑过程中进行沉降观测，在进行沉降板埋设时保证板底土的压实度，板底不能留有残土砟。沉降板埋设完成以后必须安装保护装置，防止在路堤填筑过程中对沉降管的碰撞和破坏。对于沉降管顶口应加管套封口，钢管和塑料套管之间应用土工布封住，防止填土施工中填料进入塑料套管之中造成测量数据失真，每次接管都应保证沉降管的垂直。沉降板主要是对路基地表夯实或进行软基处理后施工情况的检测，它的沉降量和沉降速率与每日填土高度及压实度有着密切的关联，要求路堤中心线地面沉降速率不大于10mm/d，所以，观测频次必须根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》中的要求进行。当两次连续观测的沉降值大于2mm时应加密观测频次，如发现沉降值超10mm/d应通知立即停止填筑。路基沉降观测频次表7 当路基基床底层填筑完成以后需埋设G1、G2沉降观测桩，根据《客运专线铁路路基工程施工质量验收标准》相关要求工后最终沉降量不大于15mm，对于地质情况不太好的地方，设计会采用堆载预压（预压期不少于6个月）的方法来加快施工阶段的沉降速率以减少工后沉降，有堆载预压段设有L2沉降板（基床底层顶部，如图）。L2埋设受预压土堆载影响很容易倾斜，在进行L2沉降管埋设时应特别注意加强施工现场管理，保证沉降管的垂直和套管中不落入沙土。观测桩（G1、G2）是在基床底层顶部两侧，受风沙雨雪、季节变化和外界干扰因素较多，在埋设时必须按设计要求进行，埋设深度不能过深或过浅，过浅经过雨水侵泡或季节变化路基填料或少会有收缩膨胀，容易造成测量数据失真。沉降观测外业测量受气温气压、风速、阳光照射等影响较大，应选择在早上10:00之前或下午16:00之后观测，确保观测数据的质量。每次测量必须做好外业工况记录，以备数据处理过程中出现沉降突变问题的查询。4.3沉降观测数据的收集处理与分析沉降观测数据收集必须遵循当天测量当天收集当天处理的原则，这样便于对出现沉降量发生突变的点进行分析、处理和对于超出规范要求的进行重新测量。7 兰新二线（新疆段）沉降观测数据处理是由西南交通大学铁发公司提供的《高速铁路沉降观测与数据管理系统》软件进行严密平差计算与数据管理、报表打印。对于沉降数据的分析主要以下几个方面：（1）、相邻断面沉降沉降值相差不大于5mm。（2）、同一断面沉降值相差不大于3mm。（3）、正常频次观测情况下连续两次的沉降值不宜大于2mm。（4）、过渡段不同结构物间的沉降差异不大于5mm。（5）、沉降引起沿线路方向的折角不应大于1/1000.（6）、沉降值有没有突变现象，查明形成的原因。（7）、沉降曲线是否趋于平稳。以下是具有代表性的L1、L2、G1、G2单点沉降曲线图：图4.1.1测点1242422L1累计沉降-时间曲线图图4.2.2测点1243917L2累计沉降-时间曲线图图4.2.3测点1242667G1累计沉降-时间曲线图图4.2.4测点1242667G2累计沉降-时间曲线图4.4沉降评估兰新二线（新疆段）沉降评估是由西南交通大学负责的，在施工单位整理好评估数据和资料后提交给评估单位进行评估。7 根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》要求，路基填筑完成或对载预压后不少于3个月的实际观测数据作多种回归曲线分析，确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不应低于0.92。下面是兰新铁路第二双线二标三工区路堤填筑、堆载预压完成后，由西南交通大学给出的部分评估数据和意见（摘录）：5、结束语过程控制标准化管理就是在施工全过程中依据规范编制的施工作业指导书进行施工作业，约束和规范操作人员的行为，提高各个施工环节中质量，提高施工测量管理的整体水平。由于我们在沉降观测施工中严格执行了全过程控制标准化管理，将控制工作具体化、定量化，确保了沉降观测数据的真实性和可靠性，2011年5月，在兰新铁路第二双线（新疆段）率先并一次性通过专家对堆载预压卸载技术条件评估，给工程的后续工程施工赢得了时间。7