廣東鴻高建設(shè)集團(tuán)有限公司
摘要:橋梁工程施工測(cè)量遵循采用先整體后局部、高精度控制低精度、長(zhǎng)方向(長(zhǎng)邊)控制短方向(短邊)的原則。在施工的測(cè)量放樣中,依照二次放樣、三線到位、內(nèi)外結(jié)合、主次分明、步步校核的工作程序,主要采用直角坐標(biāo)法和全站儀極坐標(biāo)法相結(jié)合的聯(lián)合測(cè)量法來(lái)控制。
關(guān)鍵詞:橋梁測(cè)量;極坐標(biāo);基準(zhǔn)點(diǎn);全站儀;三角高程
一、測(cè)量制度管理
嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目部制定的《施工測(cè)量制度》,確保本工程測(cè)量人員的相對(duì)穩(wěn)定,維持測(cè)量工作的持續(xù)性,制定各項(xiàng)獎(jiǎng)懲制度,明確各級(jí)測(cè)量人員的職責(zé)范圍,強(qiáng)調(diào)測(cè)量復(fù)核制度和技術(shù)交底制度。工程全線測(cè)量工作,實(shí)行經(jīng)理部、作業(yè)隊(duì)二級(jí)分工負(fù)責(zé)制和復(fù)核制。在各級(jí)分工范圍內(nèi)的測(cè)量工作主要依靠自檢復(fù)核。在各級(jí)分工銜接上采取互檢復(fù)核,實(shí)行用戶驗(yàn)收制。
經(jīng)理部精測(cè)組配備足夠的測(cè)量技術(shù)人員。在經(jīng)理部總工和工程部部長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)下開(kāi)展工作。主要負(fù)責(zé)橋梁控制測(cè)量、工程各主要施工階段的放樣復(fù)核測(cè)量、竣工測(cè)量、管理及指導(dǎo)工程隊(duì)測(cè)量組的工作等。作業(yè)隊(duì)測(cè)量組按工點(diǎn)多少配以1 名或多名技術(shù)人員分工點(diǎn)負(fù)責(zé)日常施工測(cè)量,并相應(yīng)配備多名測(cè)工,由技術(shù)主管負(fù)責(zé)督促和檢查本隊(duì)測(cè)量復(fù)核工作的實(shí)施。其主要任務(wù)是結(jié)構(gòu)物施工過(guò)程中的中線、標(biāo)高、結(jié)構(gòu)尺寸的施工放樣和檢測(cè)工作。
二、橋梁測(cè)量與控制
(1)、控制測(cè)量
高架橋、匝道橋必須布設(shè)控制網(wǎng),以主控橋軸線精度、墩臺(tái)施工精度。橋梁首級(jí)網(wǎng)采用邊角網(wǎng)(大地四邊形),可根據(jù)需要增設(shè)插入點(diǎn)或精密導(dǎo)線點(diǎn),作為次級(jí)控制點(diǎn)。橋梁采用四等精密邊角網(wǎng),地面高程采用四等三角高程的控制精度。在邊角網(wǎng)測(cè)量的同時(shí),采用平、高同測(cè)方法同時(shí)測(cè)得各控制點(diǎn)的三角高程。
1、外業(yè)觀測(cè)作業(yè)要求
外業(yè)觀測(cè)按操作規(guī)程嚴(yán)格執(zhí)行,做好測(cè)前、測(cè)中、測(cè)后三檢查。在成像清晰、氣象條件穩(wěn)定等有利觀測(cè)時(shí)段進(jìn)行外業(yè)工作,雨、雪、大風(fēng)和氣溫超過(guò)40℃時(shí)不宜作業(yè)。方向觀測(cè)測(cè)回間要重新整置儀器,開(kāi)啟全站儀三軸補(bǔ)償功能。受地形、地貌等因素限制,橋梁控制測(cè)量中方向觀測(cè)要注意旁折光的影響;高架橋三角高程測(cè)量時(shí),應(yīng)注意大氣垂直折光影響,導(dǎo)線環(huán)角度閉合差、測(cè)角中誤差、測(cè)距相對(duì)中誤差、三角高程對(duì)向觀測(cè)較差和導(dǎo)線環(huán)閉合差均應(yīng)滿足對(duì)應(yīng)等級(jí)的限差要求。外業(yè)觀測(cè)超限應(yīng)及時(shí)補(bǔ)測(cè)或重測(cè)。
2、內(nèi)業(yè)計(jì)算。觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理:所測(cè)距離須經(jīng)溫度、氣壓改正和儀器加、乘常數(shù)改正。橋梁控制網(wǎng)中要將距離投影到墩頂平均高程面上。
3、坐標(biāo)系。采用自定義獨(dú)立坐標(biāo)系。選取一個(gè)設(shè)計(jì)院原夾直線上里程點(diǎn)作原點(diǎn),其x 軸指向?yàn)榫€路前進(jìn)方向,其垂直方向?yàn)閥方向。
4、平差計(jì)算。利用間接平差方法進(jìn)行嚴(yán)密平差計(jì)算。
(2)、施工放樣
1、樁位定位:使用Gts701 型全站儀,采用極坐標(biāo)法進(jìn)行樁位的定位放樣,并用鋼尺丈量樁位間的距離進(jìn)行檢核。
2、承臺(tái)定位:承臺(tái)中心及平面位置采用全站儀極坐標(biāo)法進(jìn)行放樣,并采用儀器置于另一導(dǎo)線控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量復(fù)核;承臺(tái)的高程放樣采用DZS3-1 型水準(zhǔn)儀用幾何水準(zhǔn)方法進(jìn)行放樣,并采用全站儀三角高程的方法進(jìn)行復(fù)核。
3、墩位定位:使用全站儀采用極坐標(biāo)法進(jìn)行墩位的定位放樣,并采用鋼尺丈量墩位的間距和全站儀置于另一導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量復(fù)核;墩臺(tái)高程放樣采用全站儀三角高程的方法進(jìn)行高程放樣,并采用全站儀置于另一導(dǎo)線高程控制點(diǎn)用三角高程的方法進(jìn)行復(fù)核。
4、主梁施工測(cè)量:主梁施工時(shí)立模高程的控制要綜合考慮結(jié)構(gòu)自重、施工荷載、預(yù)應(yīng)力張拉、砼收縮、徐變、施工溫度、溫差、日照、群樁基礎(chǔ)的沉降等影響,合理地確定立模高程,各梁段滿足設(shè)計(jì)高程要求。高程放樣采用全站儀三角高程測(cè)量方法進(jìn)行高程放樣。梁的線形控制測(cè)量采用全站儀測(cè)定各線形控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行跟蹤測(cè)量,實(shí)時(shí)予以修正。
三、橋梁的施工監(jiān)測(cè)
由于特大(大)橋跨徑較大,橋墩較高,在施工全過(guò)程中要進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)。施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括:樁基沉降觀測(cè)、墩身變形觀測(cè)和連續(xù)梁懸澆撓度監(jiān)控。用樁基沉降和墩身變形觀測(cè)資料對(duì)墩頂標(biāo)高進(jìn)行修正。連續(xù)梁懸澆撓度監(jiān)控有利于控制梁的線形。變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)分為兩級(jí),基準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)與工作基點(diǎn)網(wǎng)?;鶞?zhǔn)點(diǎn)布設(shè)在變形體之外,即以上述四等邊角平高同測(cè)控制網(wǎng)做為基準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)。工作基點(diǎn)布設(shè)在變形體上既方便觀測(cè)又相對(duì)穩(wěn)定的地方。以工作基點(diǎn)測(cè)定變形觀測(cè)點(diǎn)的變形,再以基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)定工作基點(diǎn)的變形,以便對(duì)觀測(cè)點(diǎn)施加由于工作基點(diǎn)變形引起的改正。因此,工作基點(diǎn)網(wǎng)測(cè)定變形體的相對(duì)變形,而基準(zhǔn)點(diǎn)網(wǎng)測(cè)定變形體的絕對(duì)變形。通過(guò)變形監(jiān)測(cè)獲得大量的觀測(cè)資料后,必須經(jīng)過(guò)科學(xué)的整理分析,才能對(duì)變形體的變形作出正確的判斷。一是對(duì)觀測(cè)資料的檢核與篩選、整理與整編。通過(guò)檢核,確保資料無(wú)誤的同時(shí),還要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的篩選,以防止粗差干擾變形信息。在此基礎(chǔ)上整編、編繪各種圖表,以作進(jìn)一步分析使用。二是對(duì)變形體的變形分析進(jìn)行定性和定量的分析。定性分析是通過(guò)圖解法找出變形的成因和變形的幅度與規(guī)律性;定量分析是確定變形與變形成因之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系,從而更好地為施工服務(wù)。觀測(cè)方法:在場(chǎng)區(qū)外或場(chǎng)區(qū)內(nèi)受擾動(dòng)影響小的地方鉆觀察井,埋設(shè)永久水準(zhǔn)點(diǎn),采用測(cè)微水準(zhǔn)的方法進(jìn)行觀測(cè),具體觀測(cè)程序、操作由測(cè)繪院完成,并整理沉降觀測(cè)成果,上報(bào)設(shè)計(jì)和有關(guān)單位。
(1)、樁基沉降觀測(cè)
在橋墩墩身施工時(shí),在承臺(tái)和墩身上埋設(shè)永久水準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn)。在承臺(tái)上埋設(shè)的永久水準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn)使用精密水準(zhǔn)儀采用幾何水準(zhǔn)測(cè)量方法觀測(cè);在墩身上埋設(shè)的永久水準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn)使用精密Gts701 型全站儀采用EDM 三角高程測(cè)量方法進(jìn)行沉降觀測(cè)。從而確定群樁沉降與荷載的關(guān)系,并做出沉降量與時(shí)間的關(guān)系曲線和沉降量與樁頂軸力的關(guān)系曲線。
采用精密水準(zhǔn)測(cè)量的方法能主控樁基沉降觀測(cè)的精度要求,而采用三角高程測(cè)量方法進(jìn)行沉降觀測(cè)則必須提高EDM 三角高程的精度,其關(guān)鍵在于需要采取措施如何減弱大氣垂直折光影響以及提高垂直角測(cè)量精度。為了減弱折光影響,可采用對(duì)向同步觀測(cè)法及中間法。中間法又稱三角水準(zhǔn)測(cè)量,按下式計(jì)算兩點(diǎn)間高差:hap=(d2×sinα2- d1×sinα1)(1-K)/2R×(D22-D12)(v1-v2)式中,(1-K)/2R 為地球曲率及大氣折光引起的球氣差系數(shù)。其
中K 為大氣垂直折光系數(shù)(一般取0.13 或0.14),R 為地球曲率半徑。從式中可見(jiàn),中間法不僅能有效消弱折光對(duì)成果的影響,而且不必量取儀器高。當(dāng)使用鋁合金對(duì)中桿對(duì)中時(shí),也無(wú)需量取棱鏡中心點(diǎn)高度,這都有利于提高精度及減少工作量。為了提高垂直角測(cè)量精度,我們采用精密Gts701 全站儀施測(cè),增加垂直角測(cè)量的測(cè)回?cái)?shù)到3 個(gè)測(cè)回。
(2)、墩臺(tái)變形觀測(cè)
在墩臺(tái)施工時(shí)和施工后,觀測(cè)墩臺(tái)在自重、荷載作用下徐變引起的墩臺(tái)變形,以及墩臺(tái)在日照、溫度影響下墩臺(tái)中心軌跡的觀測(cè)。墩臺(tái)的沉降變形同上,采用全站儀三角高程測(cè)定,做出沉降量與時(shí)間的關(guān)系曲線和沉降量與樁頂軸力的關(guān)系曲線;用全站儀極坐標(biāo)法或自由設(shè)站法精確測(cè)定墩臺(tái)中心變位,并做出墩臺(tái)中心與時(shí)間(溫度)的關(guān)系曲線。
(3)、現(xiàn)澆橋梁撓度監(jiān)控
同樣,采用全站儀三角高程測(cè)量方法測(cè)定橋梁特定點(diǎn)處的高程值,從而監(jiān)測(cè)橋梁現(xiàn)澆時(shí)撓度的變化,做到對(duì)箱梁澆筑過(guò)程撓度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
在對(duì)箱梁撓度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的措施時(shí),立模標(biāo)高亦應(yīng)綜合考慮下列因素的影響:各梁段自重及二期恒載產(chǎn)生的撓度、各階段預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的撓度、混凝土收縮及徐變引起的撓度、支架產(chǎn)生的彈性和非彈性撓度、日溫差產(chǎn)生的撓度。
四、結(jié)束語(yǔ)
近年來(lái),隨著公路橋梁基本建設(shè)體制改革的深入,把競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制引入了橋梁建設(shè)領(lǐng)域,這樣對(duì)提高工程質(zhì)量有了明顯的改善,實(shí)踐證明,精確的測(cè)量放樣能準(zhǔn)確控制施工質(zhì)量和節(jié)約成本,又對(duì)橋梁工程的施工質(zhì)量和使用狀況提供了科學(xué)依據(jù),所以在橋梁工程施工過(guò)程了,測(cè)量與控制二者缺一不可。
參考文獻(xiàn):
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