京滬高鐵青滄特大橋特殊段橋墩沉降觀測

方滔滔

（中鐵十八局集團二公司 河北唐山）

一、工程概況

京滬高速鐵路是目前世界上標準最高、規模最大、一次建成線路最長的高速鐵路，是我國擁有自主知識產權的最大基礎建設項目。采用無碴軌道技術，設計速度目標值350 km/h。中鐵十八局項目經理部十五工區起訖里程DK207+367.39～DK218+256.07，全長10.88 km，主體工程為青滄特大橋B117～橋尾段。沉降觀測任務主要包括承臺、墩身、梁體以及區域沉降觀測，具有觀測數據量大，觀測周期長等特點，其中青滄特大橋C147#～C161#墩臺的沉降觀測由于位于水塘中，墩身沉降觀測需要根據現場實際情況研究具體觀測方案進行觀測。

該段線路位于河北省滄州市滄縣境內，穿行于冀中近海沖積平原，地形平坦開闊、地勢由西南向東北緩傾，屬暖溫帶亞濕潤季風氣候區，四季分明，年平均降雨量在560～800 mm，70%的降雨量主要集中在7、8月，地表水、地下水較豐富，淺層地下水具有硫酸鹽弱侵蝕性；地震烈度為7度，土壤最大凍結深度0.6 m。表層3～5 m地質以黏土為主，地基屬軟土、松軟土地區。人工湖經我方現場測量平均水深為8.5 m，最深處達12 m。

跨力通聯鋼管廠內人工湖墩位墩柱類型為C147～C161墩雙線流線型圓端實體墩，墩柱施工方法采用支撐模板法，模板采用定型鋼模板。基礎設計為鉆孔灌注樁，采用回旋鉆施工。

二、施工方案及施工工藝

（1）承臺施工。由于地基承載力差，承臺放坡開挖不能滿足施工要求，采用止水鋼板樁施工，鋼板樁采用拉森III型鋼板樁（B=400 mm，H=125 mm，t=13 mm）。鋼板樁插打范圍尺寸較設計大2 m，長度12 m，內設兩層支撐，底部采用1 m厚封底混凝土。

（2）墩柱施工。采用整體組裝定型模板支立模板，墩柱豎向主筋采用幫條焊連接；混凝土采用罐車運輸，輸送泵泵送混凝土一次澆筑到位。

（3）人工湖恢復工程。主體工程完畢后，從環保、水保及產權單位要求恢復原貌。湖內便道建筑垃圾清除出場，另外位于水湖南岸與圍墻之間，施工時破壞生產區與別墅區的連接道路，并且施工完畢后恢復路面。

三、現場測量情況

根據現場測量鑫源泰鋼管廠人工湖順主線方向全長485.22 m，水面寬度最寬處210 m，水面高程4.5 m，水塘兩側地面平均高程7.2 m，岸邊距墩中心最大距離122 m，京滬高鐵青滄特大橋C147#～C161#墩位于人工湖中心，承臺頂面設計高程均位于水面以下4～7.5m，人工湖現場施工期間用圍堰填筑。C147#～C161#墩位幾何尺寸見表1。

表1 C147#～C161#墩位幾何尺寸 m

四、具體觀測方案

根據現場測量情況分析，該段墩身高度11.5～16.5 m，沉降觀測標設置在墩身高出湖中便道0.5 m處，在恢復人工湖原貌之前 C147#～C152#墩身按照京滬公司下發的沉降觀測實施細則中要求進行。

墩身觀測時按照國家二等水準測量精度要求形成閉合水準路線，C147#～C155#墩采用 JD21 和 JD22 點控制，C156#～C161#墩采用JD22和JD23控制。墩身沉降觀測線路示意圖見圖1。

一旦人工湖原貌恢復，將湖中各墩身和防撞墻作為同一變形體，同時將C147#～C161#墩身沉降觀測標轉移該墩對應的防撞墻兩側，以進行沉降觀測。

圖1 墩身沉降觀測線路示意圖

圖2 埋設墩身沉降觀測標

圖3 防撞墻沉降觀測標示意圖

1.埋設方法

在 C146#～C162#墩身沉降觀測標對應的防撞墻兩測埋設觀測標，位置要安在防撞墻內側且高出梁頂面50 cm處，觀測標采用直徑14 mm不銹鋼螺栓，埋設方法和墩身一樣（圖2）。

2.原理

在C146#和C162#墩身對應的防撞墻兩側埋設觀測標，且以此4個點作為沉降變形觀測傳遞點去測C147#～C161#防撞墻上的觀測標。每次觀測時將C146#和C162#墩身沉降量傳遞到對應的防撞墻的觀測標上，再通過C146#和C162#墩防撞墻上的觀測標往返觀測C147#和C161#墩防撞墻兩側觀測標，以此來確定C147#和C161#墩每次觀測沉降量。

3.具體觀測方法

圖4 墩臺沉降觀測頻次

在測C147#～C161#之前，用JD20和JD21將所控制的監測點測一遍，此時C146#和C162#墩的4個觀測標有個新高程，再用C146#和C163#墩防撞墻上左邊的觀測標作為傳遞點去測C147#～C161#防撞墻上左邊的觀測標；用C146#和C163#墩防撞墻上右邊的觀測標作為工作基點去測C147#～C161#防撞墻上右邊的觀測標。每次觀測時水準路線要連測JD21和JD23的2個工作基點，并參與數據處理。

4.數據處理

用C146#和C162#墩身觀測標沉降量作為對應的防撞墻觀測標的沉降量傳遞給C146#和C162#墩防撞墻上的觀測標，以此每次來確定C146#和C162#墩防撞墻上觀測標的高程，再用西南交大給的軟件進行數據處理。

C146#與C162#擋墻沉降觀測標高程按如公式H擋=H擋′-△H墩計算。H擋是C146#與C162#墩擋墻沉降觀測標高程，H擋′為C146#與C162#墩上次測量擋墻沉降觀測標高程，△H墩為本次測量C146#與C162#墩身沉降觀測標沉降變化量。C147#～C161#墩擋墻沉降觀測標根據C146#與C162#擋墻沉降觀測標作為工作基點按二等水準進行往返觀測。防撞墻沉降觀測標示意圖見圖3。觀測頻次執行表見圖4，觀測時各項技術要求根據沉降變形等級三等執行。

垂直位移監測網主要技術要求見表2。沉降變形測量等級及精度要求見表3。

表2 垂直位移監測網主要技術要求 mm

表3 沉降變形測量等級及精度要求 m