大跨度桥梁沉降观测与线性控制

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1、大跨度桥梁沉降观测与质量控制主讲--刘海波电话--13908089463西南交通大学HaiboLiuPhD.SWJTU内容安排第一部分大跨度桥梁沉降观测第二部分大跨度桥梁线形控制HaiboLiuPhD.SWJTU西南交通大学1.1大跨度桥梁沉降观测意义与目的1.2桥梁沉降的危害1.3桥梁沉降产生的原因1.4沉降观测的要求1.5工后沉降的计算1.6桥梁沉降观测的方法1.7沉降评估技术第一部分大跨度桥梁沉降观测HaiboLiuPhD.SWJTU西南交通大学1.1大跨度桥梁沉降观测意义与目的客运专线无碴

2、轨道的永久变形，通常只能通过扣件进行调整以恢复其正常的几何形状，而扣件的调整量非常有限。目前的要求是在无碴轨道施工完成后，墩台均匀沉降量不超过20mm，相邻墩台的沉降差不超过5mm。除了扣件调整外，还可以通过专门的无碴轨道特殊支座举行调整，调整量可以达到数公分，但专门支座的成本较高。HaiboLiuPhD.SWJTU西南交通大学1.1大跨度桥梁沉降观测意义与目的对于高速铁路或客运专线，桥涵后不均匀沉降量过大会造成线路的平顺性较差，从而引起列车振动、轮轨动力作用增大，导致列车通过时产生巨大的冲击力；

3、在高速行车条件下，列车平稳、舒适、安全性指标方面下降严重，甚至导致列车脱轨。广义上讲，对大跨度桥梁结构，除了基础、墩台沉降会引起线路现行变化，还应包括大跨混凝土结构的温度变形、长期收缩徐变等因素导致的结构变形。HaiboLiuPhD.SWJTU西南交通大学1.1大跨度桥梁沉降观测意义与目的桥梁沉降监测目的针对大桥正常工作状态下进行定期沉降观测，通过对各期监测数据的处理和分析，并借助桥梁结构、工程地质等资料，得出大桥正常运营状态下的下沉值，找出大桥下沉规律和趋势，分析大桥下沉的原因。为桥梁的运营养护

4、、线路标高调整提供技术依据；同时检查大桥设计，施工质量，同时为科学研究提供相关信息。HaiboLiuPhD.SWJTU西南交通大学1.2桥梁沉降的危害1）引起铁路线路的不平顺桥梁的不均匀沉降量过大会造成线路的平顺性较差，从而引起列车振动、轮轨动力作用增大，导致列车通过时产生巨大的冲击力；在高速行车条件下，列车平稳、舒适、安全性指标方面下降严重，甚至导致列车脱轨。HaiboLiuPhD.SWJTU西南交通大学1.2桥梁沉降的危害2）不均匀沉降裂缝对于超静定结构，当地基基础承载力不均匀或结构在不同部位

5、的荷载差异较大发生不均匀沉降时，引起构件的约束变形，使结构内力发生变化，当结构内部拉应力超过自身的抗拉强度时，在结构的薄弱部位就会产生沉降裂缝。这类裂缝一般宽度大，数量少，多为深进或贯穿性的，其位置与沉降方向一致。大跨度桥梁的墩台沉降、收缩徐变，除了导致上述结果外，还可能导致结构受力体系发生明显的变化。HaiboLiuPhD.SWJTU西南交通大学1.2桥梁沉降的危害3）公路桥梁的桥头跳车桥台与路堤之间由于刚度的不同，往往出现非均匀沉降，引起路面标高突变，导致车辆通过时产生颠簸，这种现象即为桥头跳

6、车。桥头跳车会使驾驶者及乘客产生不适感，影响道路服务水平；同时桥头跳车对桥梁和道路产生附加冲击荷载，会加速桥台、桥头搭板、支座和伸缩缝的损害。HaiboLiuPhD.SWJTU西南交通大学2.3桥梁沉降产生的原因按照桥梁沉降主要来源及特征可分为桥梁内部因素与外部因素引起的变形。1）内部因素引起的变形合理变形：荷载分布不均衡，施工误差变形，混凝土结构自身的收缩徐变等。2）外部因素引起的变形：基础形变，基础下地质构造不均匀，季节性和周期性的温度和地下水的变化引起以及受风力引起的摆动等HaiboLiuP

7、hD.SWJTU西南交通大学1.3桥梁沉降产生的原因大跨度桥梁不均匀沉降的原因主要可以分为以下几种：（1）地质勘察精度不够、试验资料不准。（2）地基地质条件差异太大。（3）结构荷载差异太大。（4）结构基础类型差别大。（5）分期建造的基础。（6）地基冻胀。（7）桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。（8）桥梁建成以后，原有地基条件变化。HaiboLiuPhD.SWJTU西南交通大学1.4沉降观测的要求1）水准基点设置要求沉降观测工作独立建网，精度按二等精度控制，宜按国家

8、一等水准测量的技术要求施测。沉降观测水准基点从精密控制网最近的水准基点引测，引测前应对引用的水准基点进行检核。沉降观测标志的设置：每个墩、台均要进行沉降观测，观测标志应尽量靠近地面(水面)。观测点原则上应设在墩身、台上，每个墩、台不少于4处，分别设在每个墩、台的四角，观测点距地面(水面)高度应在1m左右。对于长期收缩徐变引起的变形，观测点应该总体沿着桥跨方向等等间接布置。HaiboLiuPhD.SWJTU西南交通大学1.4沉降观测的要求具体原则为“五定”：沉降观测的基准点、工作基点