李曉麗

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西晉中 030600)

橋梁工程廣泛存在于城市、野外的大型道路施工項目中，施工放樣是至關重要的環(huán)節(jié)。為達到主橋路面平坦、無坡度，常常需要引橋進行輔助。一般而言，長度為200 m的長跨度主橋，需要引橋80 m～100 m，且施工的各個階段都離不開高程測量，尤其在環(huán)境特殊、施工設計圖紙相對復雜的情況中。本文此例大橋跨度長，兩側存在高程差，且橋墩與引橋方向不垂直，若沒有合理的高程測量施工方案，不但會損失人力物力，還存在橋梁質量不達標的風險。為此，本文進行了深度的高程測量施工方案分析。

1 項目概況

某長跨度邊坡橋梁跨越長為120 m城內河，主橋長為180 m，寬50 m，兩側引橋各80 m，分別與兩側城市主干道相接。主橋梁保持水平，引橋呈緩坡狀，與主橋結合處達到最高，且引橋存在橫向偏轉，其方向與橋墩不垂直，存在一定夾角。根據(jù)施工設計圖高程標注，引橋橋墩直徑5.0 m，兩端對應高程受傾斜影響而不同，其中心標線位置為+8.50 m，細節(jié)標高如圖1所示。根據(jù)《城市測量規(guī)范》和《精密工程測量規(guī)范》等多項規(guī)范要求，此項目應按照一等水準控制網(wǎng)要求進行施工，變坡橋墩更應考慮梁板厚度影響，準確放樣，確保誤差在施工要求范圍內。

圖1 引橋結構示意圖

為達到勘察控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)和沉降控制網(wǎng)三網(wǎng)合一的效果，方便后期的復核和沉降觀測，對已知的起算數(shù)據(jù)進行了換算。本次將施工附近固定樁高程設為0.00 m，城市高程系統(tǒng)與工程高程系統(tǒng)之間相差換算常數(shù)h，得到引橋底端的高程為+4.0 m，引橋與主橋的結合處高程為+12 m，主橋橋面保持水平，其高程不變;另一端引橋情況類似，則不再贅述。

2 項目高程測量施工方案設計原則

項目采用大地四邊形控制法，在主橋、兩側引橋進行布設，形成多控制點、穩(wěn)定控制網(wǎng)，采用全站儀TC 2003進行高精度觀測，以同一時間段6測回要求進行觀測，確保觀測數(shù)據(jù)誤差保持在規(guī)范要求內。對于長跨度邊坡橋梁高程測量施工而言，其方案設計必須遵照以下原則:

1)控制點分列兩側，且有備用點。城市橋梁對高程要求比較高，需要主橋橋面平整，引橋坡度穩(wěn)定。布設高程控制網(wǎng)時應將控制點選擇在橋梁主體不受施工震動、施工車輛影響且地質條件良好的位置，并且增加備用點，以免控制點破壞后影響整個控制網(wǎng)精度。此項目選取的控制點皆在施工區(qū)域外且每個控制點安放了坐標樁，無論是采用RTK觀測，還是全站儀觀測，都能夠確?？刂泣c位置不會出現(xiàn)移動。此外，引橋部分環(huán)境較為復雜，為了后期檢驗和避免各類意外出現(xiàn)，布設了多個備用點。

2)先軸線后兩端，再細部。確定控制網(wǎng)后，需根據(jù)施工設計圖對橋梁的具體位置進行放樣。無論主橋還是引橋部分，都需要先放樣軸線，再放樣兩端，以中軸線位置確定橋墩主軸線位置。對于主橋梁部分而言，橋墩與橋梁方向保持垂直且橋梁平面無高差，可以橋墩主軸中心位置對其四周進行細部放樣;對于引橋而言，橋墩兩端高程數(shù)值不同，且與引橋橋面不垂直，需要嚴格按照施工設計圖標高進行逐一放樣，而橋梁中軸線、承臺底部和頂部等部位高程的放樣都需要進行細部觀測，以多測全站儀觀測方式減小觀測誤差，得到最終位置。

3)定期沉降觀測與復核。在施工過程中，長跨度橋梁主體會因結構內力、材料應力、彈性模量、收縮系數(shù)等外部條件影響而出現(xiàn)一定程度的沉降。為了更佳及時地觀測此類變化，應對施工全過程進行沉降觀測跟蹤，預測沉降變化規(guī)律。橋墩部分的澆筑需做好橋墩頂部高程值變化和橋墩四周的位置移動;承臺底部和頂部配筋和混凝土的高程值變化觀測;橋板安裝后路面的位置高程變化觀測。一般而言，橋梁施工前期沉降比較明顯，但隨著施工材料的固化，沉降情況會逐漸降低，直至不再沉降。一旦超出沉降規(guī)律，則必須停止施工檢查原因。

3 項目高程測量施工方案及技術難點

3.1 狹長控制網(wǎng)布設方案

為達到長跨度橋梁工程的放樣要求，采用了大地四邊形狹長控制網(wǎng)布設方案。主橋梁部分采用對稱式布設方法共選取了12個控制點;兩側引橋存在一定的偏轉，橋梁與橋體方向不垂直故各選取6個控制點，分引橋內外兩側布設。整個控制網(wǎng)的布設有多個難點，主要包括:通視設計、往返觀測和外界干擾。

此項目的控制網(wǎng)分布于橋梁施工場地的兩側，會隨著施工的進行而被橋墩、橋板、橋體輔助設備遮擋，因此，采用了控制網(wǎng)中的每個點都至少與其他3個點保持通視的四邊網(wǎng)設計，有效地減少了施工干擾;采用了6測回觀測法和互換全站儀因瓦合金標尺位置的反測法對控制點高程值進行了多測觀測，以其平均值為最終的高程結果，增強觀測結果的可靠性;采用早中晚三時段觀測法對外界的氣溫、壓強、風向干擾進行了分析，明確了高程測量設備自身性能，消除了全站儀設備數(shù)值偏差的不足。以上三項措施使控制網(wǎng)精度達到較高水平，完全滿足橋梁施工要求。

3.2 主橋高程放樣與監(jiān)測方案

主橋路面平整，無坡度，整個路面高程保持在一個水平高度。對主橋體的高程放樣與監(jiān)測隨施工進行而進行，先觀測橋墩和承臺，再觀測橋板，最后得到主橋各點高程值。由于主橋屬長跨度大橋，施工時間跨度比較長，沉降變形情況不一，使得放樣與監(jiān)測難度變大，主要包括:承臺定位、橋板放樣和變形監(jiān)測。

此項目使用承臺將橋墩與樁連接在一起，以便在上端鋪設橋板，采用RTK方法進行高效、高精度觀測。通過在遠處設定基站，以RTK移動端進行實時觀測，以便對所有樁的位置進行高程定位，同時，在控制點進行承臺的高程值變化監(jiān)測;采用持續(xù)跟蹤的GPS定位方式為橋板搭建提供位置信息，以便更好地進行鋪設;采用RTK法與全站儀觀測法相配合的方式進行橋梁涵洞、基頂、墩臺頂?shù)炔课坏母叱绦畔?，實時跟蹤主橋各個部位高程值變化。以RTK方法和全站儀結合的細部觀測方法能夠監(jiān)測到各個部位的高程變化信息，其觀測效果準確、高效。

3.3 引橋細部高程測量方案

引橋的橋墩與橋面不垂直，且與橋面存在一定的夾角，其高程觀測難點在于橋墩的頂部各點的高程值不同，配筋及模板固定后需要進行高程核查。高程測量采用傳遞觀測方法，以已知點來確定未知點，并與設計圖進行比較，從而確定其誤差，整個過程的難點在于:傳遞過程誤差的控制。項目采用傳統(tǒng)拉線方法，先在橋段的中間位置插入標桿固定，確定標桿標記位置坐標，再以拉線方法確定平面各點的高程值，最后反復向上澆筑，使橋墩各點達到預定的高程放樣位置，若拉線后觀測到水泥保護層厚度不符合設計規(guī)范，則進行及時調整。每側引橋雖存在一個橋墩，但高程測量難度較大，觀測、復核工作量超過了主橋施工觀測量，需要精確的計算，否則，將會導致引橋與主橋結合處產生高程差，影響橋梁的整體質量和使用壽命。

4 結語

本文以長跨度變坡橋梁為例，全面分析了高精水準測量的原則、方案和技術難點，考慮了變坡橋梁的高程細節(jié)處理問題，完美地解決了長跨度變坡橋梁的放樣、觀測、復核工作。目前，高程測量技術還在推陳出新，GPS—RTK技術與CORS站的聯(lián)合使用為簡化二等及以上高程測量工作提供了新方向。因此，長跨度變坡橋梁的高程測量施工方案還有改進空間，值得更多的專家和學者進行關注。