既有桥梁桥墩沉降、倾斜自动监测实施方案
既有桥梁桥墩沉降、倾斜自动监测实施方案
编制：
复核：
审核：
xxx检测公司
2018年1月11日
目录
目录 (2)
1、概况 (3)
2、监测依据 (3)
3、监测目的 (3)
4、监测内容 (3)
5、监测系统设备 (3)
5.1系统组成 (4)
5.2沉降监测 (4)
5.3倾斜监测 (5)
5.4仪器特点 (5)
5.5仪器技术参数 (5)
5.6自动监测系统工作原理 (6)
6、监测点位布置 (7)
7、系统设备安装及注意事项 (7)
7.1 静力水准仪安装 (7)
7.2 倾斜仪安装 (8)
8、监测方法 (8)
8.1监测频次 (8)
8.2观测方法 (8)
8.3数据修正 (8)
8.4监测时期 (9)
8.5预警管理及阀值 (9)
8.6数据管理及成果 (10)
9、监测设备的维护 (13)
1、概况
新建xxx城际铁路下穿既有xxx客专，在xx城际铁路施工过程中，需要对既有xxx客专受施工影响区段进行变形监测。通过监测以保障既有xxx客专运营期间的行车安全，同时指导xxx城际铁路施工。
2、监测依据
1）《高速铁路设计规范》（TB10621-2014 J1942-2014）
2）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）
3）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）
4）《运营高速铁路基础变形监测管理办法》（铁总运【2015】113号）
5）既有xx桥墩沉降自动变形监测设计图及说明
6）铁路工程沉降变形观测与评估技术规范(QCR9230-2016)
3、监测目的
新建xxx城际铁路下穿既有xxx客专施工，需要对既有xxx客专运营期间受施工影响区段进行实时自动化变形监测，通过对桥梁的沉降变形进行实时自动测量，数据实时自动传输至数据平台，通过管理软件实时发布数据、实时预警，以保障既有线在运营期间的基础和行车安全。
4、监测内容
新建xxx城际铁路下穿xxx客专IDK6+555~IDK6+585桥梁桥墩沉降变形及倾斜。自动监测系统，通过静力水准仪浅埋与路肩表层以及物件刚性连接桥梁，倾斜计安设在墩顶位置。
5、监测系统设备
根据现场情况，本项目拟才用自动化监测系统进行沉降变形监测及倾斜监测。
5.1系统组成
自动测量系统由：静力水准仪（沉降监测）、倾角仪（倾斜监测）、数据采集基站、数据传
输系统、、数据分析系统、信息报送系统组成。
5.2沉降监测
HSL液压式静力水准仪适用于长期测量任意点的沉降，通常Array用于测量堤坝、公路填土、边坡、地基等结构体或其它回填土
体的内外沉降变形。HSL液压式静力水准仪由硅压传感器加装配
套附件而组成。HSL液压式静力水准仪既能进行结构体的单点测
量又能进行结构体的多点分布测量。
5.2.1 结构及工作原理
（1）结构
HSL液压式静力水准仪由传感器、通液管、通气管、观测电缆、储液罐、、固定角架、数
据采集装置、采集基站等组成(见图1)。
（2）工作原理 (见下图)
上图示意了HSL液压式静力水准仪典型的装置，通常用于测量结构体内部的沉降，也可安
装于结构体外部进行沉降观测。HSL液压式静力水准仪安装埋设完成后，沉降盘带动传感器探
头随结构体的沉降同步沉降位移。传感器探头通过观测电缆连接数据采集设备，数据采集设备
可使用YL-DSS分布式采集基站、CSS集中式采集基站等。
传感器探头内装配有一个硅压传感器及信号变送器，使用双通液管将硅压传感器感应膜前的储液呛与储液罐相通，膜片所感受的压力与膜片到储液罐液面的高度有关。使用单通气管将硅压传感器感应膜片后的内腔与储液罐上方空间联通，使整个系统内部气压达到压力自动平衡，以确保传感器不受大气压变化的影响，安装在通气管末端的干燥管用来防止潮气进入传感器内部。
当硅压传感器膜片和储液罐液面之间的高差产生变化时，作用在硅压感应膜上的水压力也同步产生了变化，水压力的变化改变了感应膜的压力，致使硅压传感器电压值改变，通过数据采集设备可测得电压的变化量，经计算可得沉降变化量。
储液罐安装在基准墩或观测房墙壁上，通常认为是稳定的部位，或可定期用校准溯源部位。
5.3倾斜监测
采用电容微型摆锤原理，利用地球重力，当倾角单元
倾斜时，地球重力在相应的摆锤上会产生重力的分量，相
应的电容量会变化，通过对电容量处量放大，滤波，转换之
后得出倾角。
5.4仪器特点
1）稳定性好、抗干扰能力强，受外界温度环境影响小。传感器可自动进行实时温度补偿，提高了传感器在不同气候条件下的适应性及监测数据的准确性。
2）量程大故在其量程范围之内，现场安装不需要将测点调平，故适用于地铁运营、大型桥梁等项目自动化监测.
3）体积小、防潮防水，全密封结构可以埋设于路面以下方便道路交通，故适合高铁路基等自动化沉降、倾斜监测项目。
5.5仪器技术参数
（1）静力水准仪
（2）倾斜仪
5.6自动监测系统工作原理
根据现场情况安装好静力水准仪及倾斜仪；首先在自动化监测软件上设置好参数（如采集的间隔时间、系统报警和短信报警值；GPRS传输设置等）；直接通过无线采集仪发送给电脑进行数据分析，通过预警阈值的设定，系统自动对数据进行处理分析后，如监测数据达到设定的阈值，系统会自动向相关人员发送预警信息。软件可以把每个传感器的有效的信息保存在软件的数据库里，可生成相关报表及成果报告。
6、监测点位布置
分别在新建线下穿经过的xxx客专IDK6+555~IDK6+585两个桥墩四角布设静力水准仪监测点，基准点布设在前述两个测量桥墩外侧临近桥墩，静力水准仪通过安装刚性连接在桥墩表面，倾斜仪设置在墩顶位置。
测点布置示意图
7、系统设备安装及注意事项
7.1 静力水准仪安装
（1）准备工作：测量出施工影响区两个桥墩四个角位置各沉降测试点标高。通过标高数据，确定沉降观测点安装位置，确保沉降观测点与基准点标高一致（即在同一水平面上），基准点也可略低于沉降观测点（一般为全量程30%左右），以充分利用其量程范围。连通液采用乙二醇防冻液（例如冰点-25℃）。
（2）根据各测试点的距离，剪切好适当长度的液、气管。将其套上钢丝软管，并将液、气口裹好生料带。用液管和接头将所有静力水准仪液口连接通，用堵头封闭静力水准仪的气口和末端液口。
（3）在输入防冻液时，把静力水准仪的尾端打开，将其形成高低差，往高端沉降计（首端）输液口进行灌注已调配好的防冻液，另一端则排气（注意只能一直从选定的一端灌注防冻液，否则连通管内的空气无法排尽），灌注适量防冻液后，把静力水准仪、液管同时一起引出，用螺栓将静力水准仪固定好，打开其它静力水准仪气口。在液位表面倒上适量硅油，防止液体水气蒸发。