引言:水工碼頭的測量主要由五個方面組成:(1)控制測量(2)沉樁測量;(3)施工測量;(4)變形測量;(5)竣工測量;本文作者根據(jù)多年經(jīng)驗和實際案例,對水工碼頭測量方法進行探討。
1 控制測量
平面及高程控制點
(1)首先,結(jié)合工程特點、根據(jù)現(xiàn)場工況條件進行控制點點位的布設(shè);其次,運用甲供點對布設(shè)的施工控制點進行測量;最后,通過內(nèi)業(yè)解算得到施工控制點的平面坐標及高程。無論是水工碼頭測量還是陸域測量,控制測量都是最為關(guān)鍵的一步。
(2)平面控制測量遵循從整體到局部,從高級到低級的原則。由于甲方提供的控制點一般遠離施工現(xiàn)場,點與點之間可能相互不通視,高程也相差很大,一般采用全站儀或者GPS對甲方提供的控制點進行復(fù)核,并將復(fù)核成果報監(jiān)理審查。
(3)施工平面控制網(wǎng)、點布設(shè)方案應(yīng)根據(jù)因地制宜,滿足結(jié)構(gòu)定位、放樣精度要求等原則。布設(shè)時總體平面圖上全面規(guī)劃,網(wǎng)、點應(yīng)一次布成,并要求圖形簡單,控制力強,圖形強度好,便于平差、便于施工測設(shè)。
①當港區(qū)規(guī)模較大,施工前擬建的港口地形是丘陵,布網(wǎng)一般采用施工三角(邊)網(wǎng)(多邊形、線形鎖)。②當港區(qū)地勢較平坦,港區(qū)腹地較大,可采用結(jié)點導(dǎo)線網(wǎng)。③當港區(qū)腹地較小,岸線較長,可采用直伸導(dǎo)線圖。④當港區(qū)較小,碼頭是單體工程、周邊又有其他已建成的水工建筑物,此時可布置“L”型基線(半開口的建筑方格網(wǎng))如圖所示。
示例圖一:“L”型基線布置圖
⑤當港區(qū)規(guī)模較大、地勢平坦,港區(qū)有較多的工程項目如:堆場、門機軌道、輸煤、輸糧聯(lián)動線、轉(zhuǎn)運站、大型倉庫、車間、辦公樓……,施工中,可建立導(dǎo)線與建筑方格網(wǎng)(矩形控制網(wǎng))混合式。
⑥在港區(qū)內(nèi)可利用勘測階段的控制點,進行加密,建立施工控制點。網(wǎng)的加密,一般可采用插網(wǎng)、插點形式。⑦當港區(qū)較大,近岸水深淺,需要修建長引橋碼頭工程(2~3km)項目,為了保證測量定位、放樣精度,我們可采用在水域搭建測量平臺,建立擴大扇形網(wǎng)。⑧當修建跨河、跨海峽大橋時,可在大橋的兩端聯(lián)合建立橋梁控制網(wǎng)。
(4)高程控制測量中,水準點的布設(shè)遵循先高后低分等布設(shè)的原則,盡量布設(shè)在已有的坐標控制點上,充分利用已有的測量成果。測區(qū)高程控制網(wǎng)的布設(shè),首級網(wǎng)應(yīng)布設(shè)成閉合環(huán)形,加密網(wǎng)可布設(shè)成附合路線。在不通視或隱蔽地段等特殊情況下可布設(shè)水準支線,但是支導(dǎo)線必須往返測或單程雙轉(zhuǎn)點法觀測。
2、沉樁測量方法
(1) 首先,根據(jù)設(shè)計樁位圖建立施工坐標系;其次,通過施工坐標系進行控制點坐標轉(zhuǎn)換和沉樁樁位計算;最后,對坐標轉(zhuǎn)換結(jié)果和樁位計算結(jié)果進行復(fù)核,并報驗。(2)沉樁定位測量采用GPS沉樁定位系統(tǒng),前期采用傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀三點前方交會法,利用方位角實施定位控制,同時進行GPS沉樁定位系統(tǒng)的校核和調(diào)試。(3)采用經(jīng)緯儀前方交會法時必須滿足:相鄰兩臺儀器視線夾角在30度~150度;誤差三角形重心到三角形各邊距離≤50mm。(4) 定位時嚴格控制樁偏位情況,樁位經(jīng)校核準確,樁身垂直度、傾角到位后,才進行下樁。(5) 沉樁過程結(jié)束后測定沉樁偏位,并對沉樁測量資料進行整理、匯總。
3.施工測量
3.1灌注樁定位測量
(1)樁位測放:利用測量控制點測放各樁位的軸線控制樁,形成“十”字型,便于樁機就位、鋼護筒埋設(shè)等直接定位。(2)樁基偏位測量:對已完成灌注樁樁基按規(guī)范要求測量樁基偏位。位移觀測使用全站儀,采用視準線法進行觀測。觀測前,對測站點進行檢查復(fù)核,確保測量成果正確,每次觀測應(yīng)固定人員,固定位置,固定路線,固定時間,固定后視點。測量成果要及時整理,并畫出樁基偏位測量成果圖,建立相關(guān)資料。
3.2 上部結(jié)構(gòu)施工測量
在具體測放過程中,測放構(gòu)筑物的角點坐標或軸線時,充分利用現(xiàn)場控制點,全站儀架在一個已知控制點上,用兩個控制點進行后視,增加一個多余觀測,保證所使用點的準確性。然后再用極坐標法采用盤左盤右讀數(shù)取平均值測放出構(gòu)筑物的角點坐標或軸線。在水準的復(fù)核過程中,均能直接后視水準點(不用轉(zhuǎn)點)。
3.4 面層標高測量
進行面層標高測量時,首先根據(jù)水工碼頭縱橫斷面設(shè)計圖紙資料,整理出每段面層設(shè)計標高;然后,在打面層混凝土之前,對面層角鋼進行高程測量,調(diào)整不符合面層標高的角鋼,保證每段角鋼在設(shè)計標高±3毫米之內(nèi);其次,在打面層混凝土之時,對面層標高進行復(fù)測;最后,打完面層混凝土之后,再次對面層標高進行復(fù)測,以確保面層標高滿足設(shè)計規(guī)范要求。
3.5 軌道安裝測量
軌道安裝測量是水工碼頭測量中的重中之重,軌道安裝質(zhì)量的好壞直接影響水工碼頭的運營使用。在測量前必須熟透所有相關(guān)設(shè)計圖紙、資料,弄清軌道安裝要求,計算出軌道坐標、軌道標高、軌距等。因為軌道安裝要通常先安裝鋼墊板,所以軌道安裝測量時往往先測放出其中一條距軌道中心線50cm的邊線,再根據(jù)軌道的軌距和之前測放出的邊線,測放出另一條距軌道中心線50cm的邊線;然后在軌道鋼墊板安裝好后,利用兩條距軌道中心線50cm的邊線在軌道鋼墊板上測放出軌道中心線;中心線測放好后,每隔10m進行一次軌道標高和軌距復(fù)核,對于不符合設(shè)計規(guī)范要求的,對鋼墊板或軌道錨釘進行調(diào)整,待調(diào)整好后再次進行復(fù)核,如此反復(fù),直到軌道標高和軌距等全部符合設(shè)計規(guī)范要求。
4 變形測量
位移觀測時通常在水工碼頭每一個結(jié)構(gòu)段對應(yīng)的后方陸域上澆筑強制歸心墩,觀測時用全站儀架設(shè)于監(jiān)測控制點(強制歸心墩)上,采用極坐標測量的方法逐個觀測位移觀測點,并記錄下來,監(jiān)測點到變形觀測點的縱向夾角控制在±25o以內(nèi)。為防止儀器在觀測過程中產(chǎn)生間隙差影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性,一般觀測10~15個點之后重新整平儀器,并重新觀測一個已觀測點,基本無偏差時繼續(xù)進行后續(xù)點位的變形監(jiān)測。
若現(xiàn)場平面變形觀測儀器每1km測距中誤差為D,測角中誤差為α,根據(jù)誤差傳播定律可得出在縱橫兩個方向的變形觀測中誤差平方關(guān)系式:
5竣工測量
在工程竣工后,對碼頭、接岸結(jié)構(gòu)、靠船墩、引橋等構(gòu)筑物進行幾何尺寸測量,包括總長度、總寬度、構(gòu)筑物高程、前沿和后沿線位置、軌道間距、軌道頂面標高等,編制竣工測量報告;其次,繼續(xù)進行變形觀測,直至工程移交;最后,對工前、工后的所有測量資料,包括施工基線點報驗資料、基線復(fù)核資料、沉樁測量資料、沉樁匯總、細部放樣資料、細部放樣復(fù)核資料、變形觀測資料、竣工測量資料等進行整理、匯總,形成最終的書面報告。