营运桥梁变形监测方案

XXX大桥变形监测方案

1.桥梁概况

XXX大桥位于XX市境内XXX线K371+129m处，该桥为（1×52+1×95+1×52）m连续刚构桥，桥梁全长210.00m，宽8.5m，下部结构中，桥台为重力式桥台，桥台基础采用桩基础，桥面铺装层为沥青混凝土柔性路面，护栏采用混凝土防撞护栏。

图1-1 桥梁立面照

图1-2 桥梁正面照

2.监测目的

《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）第三章第3.3.3条第2点规定“新建桥梁交付使用前，公路管理机构应事先要求桥梁建设单位在竣工时设置便于检测的永久性观测点。大桥、特大桥必须设置永久性观测点。”以及第1点“设立永久性观测点，定期进行控制检测。”桥梁永久性观测点测设的目的和作用在于：

（1）通过对桥梁结构长时间的定期观测，掌握桥梁在混凝土收缩和徐变、营运荷载、温度变化、风雨、水流、地震及其它偶然荷载长期作用下，结构性能和工作状态的变化，以便及时发现桥梁病害；

（2）了解和掌握桥梁结构实际工作状况，监视其变化规律和发展趋势，确保桥梁安全运营，为正确分析、评价、预测及治理工程等提供可靠资料和科学依据；

（3）为桥梁建立健康档案，指导桥梁养护及维修，保证结构安全。

3.监测依据

（1）《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）；

（2）《工程测量规范》（GB50026-2007）； （3）施工图、竣工图等其它技术文件； （4）用以指导测设工作的其他相关规范。

4.监测技术要点

4.1监测内容

（1）建立水平位移监测基准网和垂直位移监测基准网； （2）布设桥梁永久性观测点； （3）首次测量：

a.水平位移监测基准网初值的测量； b.垂直位移监测基准网初值的测量； c.桥梁的桥面线形（挠度、平面）观测； d.桥墩、台身高程（沉降）观测； e.桥墩、台身的倾斜（沉降）和位移观测。

4.2技术要求

桥梁永久性观测点测设工作按照《工程测量规范》相关规定实施，技术要求等级为二等，对应的精度要求见下表：

（1）水平位移监测基准网，每座桥不少于3个基准点，分别位于桥梁两岸且相互通视，可采用三角形网或导线网形式。

（2）水平位移监测基准网可采用独立坐标系统，并进行一次布网。当桥梁施工期间所采用的国家坐标系统导线点保存完好且便于联测时，应采用国家坐标

（3）基准网点位，宜采用有强制归心装置的观测墩。观测墩的制作与埋设，应符合《工程测量规范》附录 B 中 B．3 的规定。

图4.2.1-1 变形监测观测墩图（mm）

（4）水平位移监测基准网的主要技术要求，应符合下表规定。

（5）监测基准网的水平角观测，宜采用方向观测法。其技术要求应符合下

（6）监测基准网边长，宜采用全站仪测距。其主要技术要求，应符合下表要求。

（7）水平位移监测基准网测量的其他技术要求，按《工程测量规范》第 3 章的有关规定执行。 4.2.2垂直位移监测基准网

（1）垂直位移监测基准网，应布设成环形网并采用水准测量方法观测。 （2）垂直位移监测基准网，每座桥不少于2个基准点，分别位于桥梁两岸。基准网可采用假定高程系统，但当桥梁施工期间所采用的国家高程系统水准点保存完好且便于联测时，应采用国家高程系统。

（3）基准点标石应埋设在变形区以外稳定的原状土层内，或将标志镶嵌在裸露基岩上。标石规格，可根据现场条件和工程需要，按《工程测量规范》附录 D 进行选择。

表规定。

（6）监测基准网边长，宜采用全站仪测距。其主要技术要求，应符合下表要求。

（7）水平位移监测基准网测量的其他技术要求，按《工程测量规范》第 3 章的有关规定执行。 4.2.2垂直位移监测基准网

（1）垂直位移监测基准网，应布设成环形网并采用水准测量方法观测。 （2）垂直位移监测基准网，每座桥不少于2个基准点，分别位于桥梁两岸。基准网可采用假定高程系统，但当桥梁施工期间所采用的国家高程系统水准点保存完好且便于联测时，应采用国家高程系统。

（3）基准点标石应埋设在变形区以外稳定的原状土层内，或将标志镶嵌在裸露基岩上。标石规格，可根据现场条件和工程需要，按《工程测量规范》附录 D 进行选择。

图金属标志图（mm）

图4.2.2-1 二、三等水准点标石埋设图（mm）

（4）垂直位移监测基准网的主要技术要求，应符合下表规定。

（5）水准观测的主要技术要求，应符合符合下表规定。

（5）观测使用的水准仪精度应不低于DS05 级，水准标尺应采用因瓦尺。DS05 级水准仪视准轴与水准管轴的夹角不得大于 10″。补偿式自动安平水准仪的补偿误差不应超过0.2″。因瓦尺米间隔平均长与名义长之差不应超过0.15mm。

（6）起始点高程，宜采用测区原有高程系统。较小规模的监测工程，可采用假定高程系统；较大规模的监测工程的，宜与国家水准点联测。

（7）水准观测的其他技术要求，应符合《工程测量规范》第 4 章的有关规定。

4.2.3布设永久性观测点

变形监测应能确切反映监测目标的实际变形程度或变形趋势。变形监测点分为控制点和观测点(变形点)。控制点包括基准点、工作基点以及联系点、检核点、定向点等工作点。各种测量点的选设及使用，应符合下列要求：

（1）基准点应选设在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。使用时，应作稳定性检查或检验，并应以稳定或相对稳定的点作为测定变形的参考点。

（2）工作基点应选设在靠近观测目标且便于联测观测点的稳定或相对稳定位置。测定总体变形的工作基点，当按两个层次布网观测时，使用前应利用基准点或检核点对其进行稳定性检测。测定区段变形的工作基点可直接用作起算点。

（3）当基准点与工作基点之间需要进行连接时应布设联系点，选设其点位时应顾及连接的构形，位置所在处应相对稳定。

（4）对需要单独进行稳定性检查的工作基点或基准点应布设检核点，其点位应根据使用的检核方法成组地选设在稳定位置处。

（5）对需要定向的工作基点或基准点应布设定向点，并应选择稳定符合照准要求的点位作为定向点。

（6）观测点应选设在变形体上能反映变形特征的位置，可从工作基点或邻近的基准点和其他工作点对其进行观测。

（7）观测点应做好相应的固定及保护措施，以保证每次观测时变形监测点的位置不发生改变。

（8）桥面高程（挠度）、平面观测点：应根据各特大桥、大桥的特点，结合现场实地踏勘在桥面两侧对称设置观测点并固定于桥面板上，若桥宽较大，空间效应显著，应在桥宽方向设置左、中、右观测点。桥面高程观测点采用不锈钢球

冠型端头钢钉做成，埋设于桥面水泥混凝土铺装中，端头平齐桥面。若是沥青混凝土桥面铺装，钢钉必须打穿沥青层并锚固于其下的水泥混凝土结构层。观测点设于防撞墙（或护栏）内侧20cm处。

连续刚构桥跨中、L/4、支点等位置必设观测点，主桥其余布点间距离不应大于20米，引桥观测点间距在满足技术要求情况下可适当增大。

（9）墩、台身高程观测点，要求在墩、台身底部（距地面或常水位0.5～2m范围内）以植入L型不锈钢钢钉的方式设置，并用红油漆标记编号。钢钉外伸头应做成球冠型，以便于树立水准尺或棱镜头。

（10）墩、台身倾斜度观测点，要求在墩、台身底部（距地面或常水位0.5～2m范围内）以植入不锈钢钢钉的方式设置上下相距1米的两个测点，并用红油漆标记编号，以便进行倾斜度测量。可将墩台高程观测点作为位于低处的一个倾斜度观测点使用。

（11）当桥下地形起伏大、长满树木，或墩台位于水中，不便于观测点的安装及后续测量时，可将墩台高程观测点、倾斜度观测点布设于墩台顶部附近，观测点可采用粘贴反射片的方法设置。

（12）安装钢钉式永久性观测点时，采用冲击钻在结构物预定位置钻取一个直径比钢钉球冠稍大的钻孔，将钢钉镶嵌在孔洞内，并用环氧树脂胶和水泥填充钢钉与孔洞间的空隙，使钢钉与结构物牢固的结合在一起。

（13）安装反射片式永久性观测点时，须用环氧胶水粘贴反射片于结构物预定位置，并做好反射片位置的标记，以便后期更换反射片时精确定位。 4.2.4现场观测要求

（1）外部环境应满足下列要求：

a.为消除晴天中午高温对测量的影响，测量选择在早晨和下午温度变化较平稳的时段进行，并记录测量时大气温度，精确至0.1℃；

b.为了防止行车引起的振动对测量的影响，测量时应在无活载情况下实施； c.为考察桥梁在极端温度影响下的变形状况，首次观测时间应在气温最高（7～8月）或最低期间（1～2月）进行，后续观测时间应分别在气温最高（7～8月）或最低期间（1～2月）进行。 （2）各期的变形观测，应满足下列要求：

a.在较短的时间内完成； b. 测站位置固定，转点固定；

c.采用相同的图形（观测路线）和观测方法； d.使用同一仪器和设备；

e.观测人员相对固定，持尺人员应受过专门的训练； f.记录相关的环境因素，包括荷载、温度、降水、水位等； g.采用统一基准处理数据。 4.3监测周期

桥梁运营期的变形监测，每年应观测1次。也可在每年的夏季和冬季各观测1次。当洪水、地震、强台风等自然灾害发生时，应适当增加观测次数。

5.仪器设备要求

（1）精密水准仪1台，精度等级不低于DS05级，分辨率不低于0.1mm，配因瓦尺2把；

（2）电子全站仪1台，角度精度不低于2″，测距精度不低于2mm+2ppm×D。

6.测量成果要求

首次测量完成后，应对外业观测数据进行整理、计算，编制成果报告，并在外业观测后二个月内提交正本2套、副本2套、电子文档一套成果报告。成果报告应包含以下内容（见附表）：

（1）总体说明

（2）水平位移监测基准网、垂直位移监测基准网、永久性观测点布置及编号示意图、示意照片；

（3）水平位移监测基准网成果数据表； （4）垂直位移监测基准网成果数据表； （5）永久性观测点首次观测成果数据表。

桥梁永久性观测点测量成果表格

一、垂直位移监测网

×××桥×行线垂直位移监测基准网成果数据表

二、 水平位移监测网

×××桥×行线水平位移监测基准网成果数据表

三、 永久性观测点 1、桥面高程观测点

××× 桥×行线桥面高程观测点首次测量成果表

准点开始，按顺序观测哪些点，闭合于哪个基准点。

2、墩台高程观测点

××× 桥×行线墩台高程观测点首次测量成果表

即从哪个基准点开始，按顺序观测哪些点，闭合于哪个基准点。

3、墩台倾斜度观测点

××× 桥×行线墩台倾斜度观测点首次测量成果表