京沪高铁青沧特大桥特殊段桥墩沉降观测

方滔滔

（中铁十八局集团二公司 河北唐山）

一、工程概况

京沪高速铁路是目前世界上标准最高、规模最大、一次建成线路最长的高速铁路，是我国拥有自主知识产权的最大基础建设项目。采用无碴轨道技术，设计速度目标值350 km/h。中铁十八局项目经理部十五工区起讫里程DK207+367.39～DK218+256.07，全长10.88 km，主体工程为青沧特大桥B117～桥尾段。沉降观测任务主要包括承台、墩身、梁体以及区域沉降观测，具有观测数据量大，观测周期长等特点，其中青沧特大桥C147#～C161#墩台的沉降观测由于位于水塘中，墩身沉降观测需要根据现场实际情况研究具体观测方案进行观测。

该段线路位于河北省沧州市沧县境内，穿行于冀中近海冲积平原，地形平坦开阔、地势由西南向东北缓倾，属暖温带亚湿润季风气候区，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、地下水较丰富，浅层地下水具有硫酸盐弱侵蚀性；地震烈度为7度，土壤最大冻结深度0.6 m。表层3～5 m地质以黏土为主，地基属软土、松软土地区。人工湖经我方现场测量平均水深为8.5 m，最深处达12 m。

跨力通联钢管厂内人工湖墩位墩柱类型为C147～C161墩双线流线型圆端实体墩，墩柱施工方法采用支撑模板法，模板采用定型钢模板。基础设计为钻孔灌注桩，采用回旋钻施工。

二、施工方案及施工工艺

（1）承台施工。由于地基承载力差，承台放坡开挖不能满足施工要求，采用止水钢板桩施工，钢板桩采用拉森III型钢板桩（B=400 mm，H=125 mm，t=13 mm）。钢板桩插打范围尺寸较设计大2 m，长度12 m，内设两层支撑，底部采用1 m厚封底混凝土。

（2）墩柱施工。采用整体组装定型模板支立模板，墩柱竖向主筋采用帮条焊连接；混凝土采用罐车运输，输送泵泵送混凝土一次浇筑到位。

（3）人工湖恢复工程。主体工程完毕后，从环保、水保及产权单位要求恢复原貌。湖内便道建筑垃圾清除出场，另外位于水湖南岸与围墙之间，施工时破坏生产区与别墅区的连接道路，并且施工完毕后恢复路面。

三、现场测量情况

根据现场测量鑫源泰钢管厂人工湖顺主线方向全长485.22 m，水面宽度最宽处210 m，水面高程4.5 m，水塘两侧地面平均高程7.2 m，岸边距墩中心最大距离122 m，京沪高铁青沧特大桥C147#～C161#墩位于人工湖中心，承台顶面设计高程均位于水面以下4～7.5m，人工湖现场施工期间用围堰填筑。C147#～C161#墩位几何尺寸见表1。

表1 C147#～C161#墩位几何尺寸 m

四、具体观测方案

根据现场测量情况分析，该段墩身高度11.5～16.5 m，沉降观测标设置在墩身高出湖中便道0.5 m处，在恢复人工湖原貌之前 C147#～C152#墩身按照京沪公司下发的沉降观测实施细则中要求进行。

墩身观测时按照国家二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，C147#～C155#墩采用 JD21 和 JD22 点控制，C156#～C161#墩采用JD22和JD23控制。墩身沉降观测线路示意图见图1。

一旦人工湖原貌恢复，将湖中各墩身和防撞墙作为同一变形体，同时将C147#～C161#墩身沉降观测标转移该墩对应的防撞墙两侧，以进行沉降观测。

图1 墩身沉降观测线路示意图

图2 埋设墩身沉降观测标

图3 防撞墙沉降观测标示意图

1.埋设方法

在 C146#～C162#墩身沉降观测标对应的防撞墙两测埋设观测标，位置要安在防撞墙内侧且高出梁顶面50 cm处，观测标采用直径14 mm不锈钢螺栓，埋设方法和墩身一样（图2）。

2.原理

在C146#和C162#墩身对应的防撞墙两侧埋设观测标，且以此4个点作为沉降变形观测传递点去测C147#～C161#防撞墙上的观测标。每次观测时将C146#和C162#墩身沉降量传递到对应的防撞墙的观测标上，再通过C146#和C162#墩防撞墙上的观测标往返观测C147#和C161#墩防撞墙两侧观测标，以此来确定C147#和C161#墩每次观测沉降量。

3.具体观测方法

图4 墩台沉降观测频次

在测C147#～C161#之前，用JD20和JD21将所控制的监测点测一遍，此时C146#和C162#墩的4个观测标有个新高程，再用C146#和C163#墩防撞墙上左边的观测标作为传递点去测C147#～C161#防撞墙上左边的观测标；用C146#和C163#墩防撞墙上右边的观测标作为工作基点去测C147#～C161#防撞墙上右边的观测标。每次观测时水准路线要连测JD21和JD23的2个工作基点，并参与数据处理。

4.数据处理

用C146#和C162#墩身观测标沉降量作为对应的防撞墙观测标的沉降量传递给C146#和C162#墩防撞墙上的观测标，以此每次来确定C146#和C162#墩防撞墙上观测标的高程，再用西南交大给的软件进行数据处理。

C146#与C162#挡墙沉降观测标高程按如公式H挡=H挡′-△H墩计算。H挡是C146#与C162#墩挡墙沉降观测标高程，H挡′为C146#与C162#墩上次测量挡墙沉降观测标高程，△H墩为本次测量C146#与C162#墩身沉降观测标沉降变化量。C147#～C161#墩挡墙沉降观测标根据C146#与C162#挡墙沉降观测标作为工作基点按二等水准进行往返观测。防撞墙沉降观测标示意图见图3。观测频次执行表见图4，观测时各项技术要求根据沉降变形等级三等执行。

垂直位移监测网主要技术要求见表2。沉降变形测量等级及精度要求见表3。

表2 垂直位移监测网主要技术要求 mm

表3 沉降变形测量等级及精度要求 m