陳勇鴻

(湖南省高速公路管理局,湖南長沙 410003)

1 工程概況

k75+822資水大橋橋長942.16m,橋址位于冷水江市金竹山鄉(xiāng)資江村附近,橋位區(qū)跨越資水,水面寬340 m,水深5～12m,因上下游存在電站,晝夜水位起伏較大,最大一晝夜可達(dá)2m,水流湍急,流速3 m/s,5#～8#橋墩位于資水河內(nèi),鋼護(hù)筒的定位精度直接關(guān)系到后續(xù)的鉆孔施工及吊箱底板的下放,通過對每道工序的研究,形成了一套較有效的測量定位控制措施。

2 鉆孔平臺(tái)鋼管樁基礎(chǔ)施工測量定位

5#～8#橋墩屬于水中鉆孔樁,首先要進(jìn)行鉆孔平臺(tái)的施工。鉆孔平臺(tái)根據(jù)樁位尺寸設(shè)計(jì)成36 m×8m,平臺(tái)鋼管樁設(shè)計(jì)直徑為φ426mm,壁厚12mm,單排圍籠由9根鋼管樁和連接角鋼等組成。根據(jù)鉆孔平臺(tái)的施工流程,需要先對鋼管樁實(shí)施測量定位。

2.1 粗測定位

為保證鋼管樁的施工精度,首先加工一個(gè)導(dǎo)向架,加工導(dǎo)向架一方面是為了確定橋墩的位置;另一方面是為了確定鋼管樁的位置。導(dǎo)向架由浮箱排列組合而成,經(jīng)過優(yōu)化組合,浮箱在現(xiàn)場加工制作,導(dǎo)向架平面尺寸設(shè)計(jì)為35.5m×7.5 m,導(dǎo)向架四周等距焊接定位圈,作為鋼管樁定位的依據(jù),定位圈直徑為φ500mm,如圖1所示。

圖1 定位架與作業(yè)平臺(tái)樁基礎(chǔ)的布置(單位:m)

施放導(dǎo)向架前先用全站儀把8#(本文以8#為例)橫軸線上左、中、右3個(gè)點(diǎn)的大概位置通過放樣確定,并用浮漂做好標(biāo)記,左、中、右3個(gè)點(diǎn)的位置偏差控制在1 m左右,然后開始施放導(dǎo)向架,施放導(dǎo)向架時(shí)讓導(dǎo)向架的橫軸線位置基本跟浮漂所確定的橋墩的橫軸線位置重合,之后在導(dǎo)向架的四角以一定的角度拋錨固定導(dǎo)向架,角度控制在45°左右,具體如圖2所示。

錨的另外一端通過鋼絲繩與固定在導(dǎo)向架四角的絞盤相連,通過調(diào)整絞盤精確定位導(dǎo)向架。

2.2 精測定位

導(dǎo)向固定好之后開始利用全站儀對導(dǎo)向架進(jìn)行精確定位。首先在河岸上做一個(gè)臨時(shí)點(diǎn),在該點(diǎn)上架設(shè)全站儀,點(diǎn)位于跟8#樁基橫向軸線相垂直且過8#中心的直線上(如果橋梁段位于直線段內(nèi),點(diǎn)可以位于橋梁軸線上,5#～8#就位于直線段內(nèi)),這樣在放樣過程中便于調(diào)整導(dǎo)向架位置的工人參照儀器進(jìn)行前、后、左、右的移動(dòng),提高測量定位的效率,然后在導(dǎo)向架大小里程側(cè)的中間位置分別做上標(biāo)記,只要確定了這兩個(gè)點(diǎn)的位置,也就確定了導(dǎo)向架的位置,如圖3所示。

圖2 作業(yè)平臺(tái)樁基礎(chǔ)的初定位

圖3 作業(yè)平臺(tái)樁基礎(chǔ)的精確定位

準(zhǔn)備工作完成后,開始測量定位。在儀器里輸入8#中心的坐標(biāo),撥角調(diào)整全站儀,待全站儀水平度盤達(dá)到指定位置后,鎖死水平制動(dòng)螺旋,只保留垂直制動(dòng)螺旋,這樣全站儀的照準(zhǔn)部就跟橋梁的軸線重合,也即望遠(yuǎn)鏡十字絲豎絲跟橋梁軸線重合。之后開始調(diào)整導(dǎo)向架,導(dǎo)向架的移動(dòng)是通過轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向架四周的絞盤來完成的。轉(zhuǎn)動(dòng)絞盤時(shí),要分組轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)一組,一個(gè)組松動(dòng)絞盤的同時(shí),另外的組旋緊絞盤,這樣就可以達(dá)到使導(dǎo)向架前、后、左、右移動(dòng)的目的。首先調(diào)整導(dǎo)向架左右移動(dòng),待導(dǎo)向架大小里程側(cè)的中心位置標(biāo)記移動(dòng)到目鏡范圍內(nèi)之后,測量導(dǎo)向架的距離,再調(diào)整導(dǎo)向架的前后移動(dòng),該步驟要反復(fù)進(jìn)行,直到望遠(yuǎn)鏡十字絲豎絲跟導(dǎo)向架大小里程側(cè)的中心標(biāo)記基本重合且導(dǎo)向架的距離誤差控制在±20 cm的范圍內(nèi),固定絞盤,導(dǎo)向架精測定位完成,也即鋼管樁精測定位完成。然后開始沉樁,沉樁過程中利用全站儀控制鋼管樁的垂直度以及標(biāo)高,要全程監(jiān)測,直到沉樁結(jié)束,沉樁結(jié)束后移走導(dǎo)向架。

在精測定位鋼管樁過程中,導(dǎo)向架的精確定位是關(guān)鍵,因?qū)蚣芨≡谒嫔?資水河水文條件復(fù)雜,水流湍急,導(dǎo)向架在移動(dòng)過程受水流沖擊影響大,外加風(fēng)力以及水位變化等因素的影響,浮箱定位受外界條件影響大,外界條件是定位過程中必須要考慮進(jìn)的因素,這樣才能提高定位的效率以及精確度。

3 樁基鋼護(hù)筒的測量定位

鋼管樁分根下沉以及加固穩(wěn)定后,根據(jù)鉆孔平臺(tái)的設(shè)計(jì)尺寸在鋼管樁上安放型鋼形成井子架結(jié)構(gòu),然后進(jìn)行鋼護(hù)筒的測量定位,步驟如下:

1)測量鉆孔平臺(tái)上大小里程上井子架的坐標(biāo),反算出井子架的里程。

2)根據(jù)反算里程把通過樁心的相互垂直的軸線位置給定測出來(其中的一條軸線需要跟樁基的橫軸線重合),測量井子架坐標(biāo)反算里程的目的就是為了保證定測點(diǎn)位于井子架上,不致落空,便于做點(diǎn)。

3)軸線定測之后,把兩根軸線分別向兩側(cè)平移2m,這樣就形成了邊長為4m且內(nèi)切圓半徑為2 m的正方形(如圖4所示),在正方形位置處焊接定位架,待定位架焊接完畢后,在定位架四條邊的中心位置分別焊接5 cm長的角鋼,之后開始下放直徑為φ3 900 mm的鋼護(hù)筒,在下放過程中同樣用全站儀全程控制鋼護(hù)筒的垂直度和標(biāo)高。待鋼護(hù)筒下方到位后,將角鋼與護(hù)筒焊接,之后計(jì)算出樁心的護(hù)樁坐標(biāo),把護(hù)樁做在定位架上,就可以根據(jù)護(hù)樁確定樁心的位置,作為下放樁基護(hù)筒以及鉆機(jī)就位的依據(jù)。

圖4 樁基礎(chǔ)的鋼護(hù)筒的精確定位

4 結(jié)語

因水中定位受水的流速、風(fēng)速、水位這些外界綜合因素的影響比較直接,選擇合適的時(shí)機(jī)對測量定位有很大的影響,最好選擇在水流穩(wěn)定,水位穩(wěn)定,避過雨季且無風(fēng)的氣象條件下進(jìn)行,這樣可以把由外界因素造成的對水中測量定位的影響降到最低,通過水中樁基的施工,基本掌握了在該水文條件下進(jìn)行護(hù)筒測量定位的技術(shù)要點(diǎn),為以后類似工程的施工積累了理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

[1]GB 50026-2007,工程測量規(guī)范[S].