摘 要：針對高坎渾河大橋主塔測量精度要求高， 按照GPS靜態(tài)測量模式中C級技術(shù)要求進行控制。變截面塔柱不同高程截面的結(jié)構(gòu)角點的平面坐標是不同，所以在施工測量放樣前先測出塔柱結(jié)構(gòu)物特征點的高程后方可精確算出該高程對應特征點的平面坐標?？刂泣c高程采用全站儀三角高程傳遞。

關(guān)鍵詞：控制測量；施工平面控制；高程控制

中圖分類號：U448 文獻標識碼：B 文章編號：1671-3362（2013）11-0189-02

1 工程概況

沈陽市四環(huán)快速路新建工程高坎渾河大橋位于沈陽市中心城區(qū)東側(cè)，大橋北岸連接棋盤山地區(qū)，南岸與東陵區(qū)相接，是一座橫跨渾河的景觀橋。主橋采用獨塔自錨式懸索橋構(gòu)造，橋跨布置為48+2×180+48=456m。主橋橋面凈寬42.5m，設(shè)計車速100km/h。主橋總體布置圖見圖1。

本橋主塔順橋向布置兩肢塔柱，為“火苗”形狀，隨著塔身高度上升，兩個塔柱截面不斷變化。主塔主要由下塔柱、塔梁固接段、上塔柱、塔頂裝飾段及上、下橫梁組成，其中下塔柱高8.540m（承臺頂至鋼箱梁底），為預應力混凝土結(jié)構(gòu)，塔柱與加勁梁之間采用剛性固結(jié)聯(lián)結(jié)，在索塔中心線大、小樁號側(cè)各10.5m 范圍內(nèi)構(gòu)成高4.025m的塔梁固接段。上塔柱高60.084m，與塔頂裝飾段及上、下橫梁均為鋼包混凝土結(jié)構(gòu)。索塔塔高（自承臺頂往上至鞍罩頂）95.368m，兩肢塔柱自塔座處順橋向外傾，至高程88.250m處內(nèi)收，于主索鞍IP點下8.528m處匯合。承臺頂高程為56.250m，高出常水位2.80m。

單肢塔柱順橋向向外側(cè)（岸側(cè)）及內(nèi)側(cè)（索塔中心線側(cè)）高度方向輪廓線分別為變半徑圓弧。其中，外側(cè)圓弧半徑在高程88.250m以下為210.000m，以上為232.000m；內(nèi)側(cè)圓弧半徑高程88.250m以下為112.000m，以上為150.000m。索塔塔身采用外包鋼殼的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外包鋼殼兼混凝土澆注模板用；兩肢塔柱之間采用6道鋼拉桿進行連接。首道鋼拉桿距梁面8.05m，各拉桿高度方向間距為8.00m。索塔一般構(gòu)造圖如圖2所示。

2 控制網(wǎng)復測與加密

遵循控制測量“由高級到低級，先整體后局部”的原則，首先對控制網(wǎng)進行復測，采用4臺Trimble5700 GPS接收機，按照GPS靜態(tài)測量模式中C級技術(shù)要求進行，同步圖形之間的連接采用GPS網(wǎng)聯(lián)式，選用沈陽市首級平面控制網(wǎng)點GP45、GP46、GP47、GP48為起算點。

由于渾河寬只有400m左右，在渾河南北兩岸各設(shè)一個強制觀測墩GG01和GG03。進行主塔施工測量控制，以及混凝土埋設(shè)點（GG02，GG10），能滿足測量精度要求。要求4個加密點各有兩個不同的后視點，以便測量時進行檢核，防止加密點移動還在使用，用GPS復測加密點，再采用全站儀測量他們的坐標關(guān)系是否滿足規(guī)范要求。加密點布置圖見圖3。

水準點加密點布設(shè)在控制加密點上，采用NA2光學水準儀從GP46聯(lián)測到GP48上，采用雙程雙測站法進行聯(lián)測。等級要求三等水準測量。

3 塔柱施工

3.1 主塔數(shù)據(jù)計算

3.2 塔座

直接采用加密控制點（GG01），后視（GG03）精確放樣承臺面塔座設(shè)計邊框線，及塔座上頂面三維位置，以便綁扎鋼筋，完成后精確放樣出塔身預埋底座板、預埋鋼筋位置及其他預埋件位置，在混凝土澆筑前再行檢查預埋底座板位置，確保預埋底座板與塔身軸線高程一致。在混凝土澆筑過程中，檢查預埋底座板位置是否發(fā)生變化，如果發(fā)生變化及時調(diào)整。

3.3 鋼包混凝土塔身

變截面塔柱不同高程截面的結(jié)構(gòu)角點的平面坐標也不同，所以在施工測量放樣前必須先測出塔柱結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件每邊的結(jié)構(gòu)角點或其他特征點的高程后方可精確算出該高程對應特征點的平面坐標。

具體測量方法是：在T0、T3-1節(jié)段放樣過程中，用全站儀采用三角高程差分法將控制點高程傳遞到塔柱控制點上，建立塔柱體的幾何數(shù)學模型，將全站儀安置在穩(wěn)定的控制點上（GG01或GG03），后視另一控制點（GG03或GG01），然后測量塔柱結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件每邊的結(jié)構(gòu)角點或其他特征點，測得此點的X、Y、Z初始坐標，再與建立塔柱體的幾何數(shù)學模型按實測高程Z根據(jù)上面公式（3）、公式（4），反算該高程斷面點的平面坐標進行比較，逐步趨近調(diào)整到理論位置，并做出標志，完成立模前的施工放樣工作。見圖4。

在其余節(jié)段無需放樣，直接在已有的塔柱上立上口模板，先查看上下兩塊鋼模對接情況。確保鋼模順直，沒有錯臺。再進行定位上口鋼模的測量。模板上口的定位方法也是用全站儀采用三角高程差分法將控制點高程傳遞到塔柱控制點上，再用水平儀先精確測出角點或特征點的高程，根據(jù)上述公式（3）、公式（4）（在絕對高程88.25m以下）、公式（5）、公式（6）（在絕對高程88.25m以上）計算出該高程面的平面坐標，在控制點上架設(shè)全站儀采用坐標法進行精確定位，在模板檢查和調(diào)整過程中必須保證模板接縫的平順，模板與模板之間無明顯錯臺，模板調(diào)整后進行固定，保證焊接不跑模。

模板一般檢查時間：在沈陽4～7月份，白天風和日光對測量影響比較大，為了消除天氣對測量的影響我們采用晚上19：00開始吊裝模板，進行對位，測量時間大概在晚上22：00～凌晨4：00。在白天時間陰天風力較小時，對測量影響較小，也可以對模板吊裝及對位。

塔柱在沒有日照、風力、外力及溫度均衡時，各高程面軸線保持一致，但在施工中搶時間，在白天需要定位時，采用實時改正的方法。在每節(jié)塔柱施工完畢，在日出前風力小溫度較低的時候做好每節(jié)段竣工測量，并在每節(jié)段塔柱上貼反射膜，測量其坐標，在施工模板檢查放樣時，測量鄰近節(jié)段塔柱反射膜中心的坐標，利用兩次測量坐標差對測量數(shù)據(jù)進行修正，當變化值≤5mm時，可以不進行改正。

3.4 三角高程傳遞

隨著塔柱高度的提升，逐漸把控制點高程采用全站儀三角高程傳遞到第2、4、6道橫梁上。三角高程傳遞時，采用同一臺儀器，同一個棱鏡，棱鏡高度不變，這樣消除棱鏡高度不一致的影響，儀器I角的誤差。具體測量方法：先把全站儀擺設(shè)到儀器1點上，測GG01點高程，得H1，再把同棱鏡拿到橫梁上，測得高程H2，再把全站儀架設(shè)到儀器2點上，測橫梁H2′，再測GG01點H1分。同樣步驟測兩測一次，取平均計算得出橫梁上布置點高程。見圖5。

3.5 塔柱鋼橫梁控制

鋼橫梁與主塔柱連接段在工廠加工成整體，必須嚴格控制此段主塔柱處的軸線及高程位置，具體測量方法是：用全站儀采用三角高程差分法將控制點高程傳遞到相鄰塔柱控制點上，用水平儀測出并調(diào)整到設(shè)計高程，使南北兩塔柱高程在同一平面上，及鋼橫梁與主塔柱連接段處鋼橫梁高程在同一平面。在強制觀測墩GG01（GG03）觀測，后視對岸固定觀測墩GG03（GG01），精確調(diào)整南北塔柱軸線偏位，及鋼橫梁與主塔柱連接段處鋼橫梁的軸線位置，使橫梁軸線和主塔柱軸線在同一條直線上。

4 放樣精度分析

三維坐標放樣的精度分析全站儀進行坐標放樣，影響放樣點位精度的主要誤差來源包括儀器安置在測站上的對中誤差m儀、測設(shè)方位角的測角誤差ma、測距誤差ms、放樣點標定的誤差m標、量取儀器高的誤差m儀高以及量取棱鏡高m棱等。

三維坐標放樣，其平面坐標能滿足施工要求，MZ計算中，m放取得是1mm，m儀取2mm， m棱鏡取2mm，鋼卷尺量取儀器高和棱鏡高時精度差點。我方不用直接測出高程，采用差分法，消除m儀和m棱，這樣Mz=2.21mm。滿足精度要求。

5 結(jié)語

獨塔自錨式懸索橋構(gòu)造中塔柱施工是整個工程施工的關(guān)鍵。所以施工時，非常準確把下部構(gòu)造物和塔柱的設(shè)計位置、形狀、高程在地面上標定出來。

參考文獻

[1] 孔祥元.控制測量學[M].武漢：武漢測繪科技大學出版社，1996.

[2] 中國有色金屬工業(yè)總公司.GB 50026-93 工程測量規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2001.