渠系中橋墩、臺定位與橋梁高程測量

凌朝霞

(肇源縣灌區(qū)工作指導(dǎo)站，黑龍江肇源 166500)

在灌排渠系建筑物中，以總干渠流量最大，其交叉橋涵跨度亦較大。在橋涵施工準(zhǔn)備工作中，首要工作是做好施工控制網(wǎng)測量，要按照勘測設(shè)計單位提供的橋位總平面圖和測量控制網(wǎng)中所設(shè)置的基線樁、水準(zhǔn)高程以及重要術(shù)士的保護(hù)樁等資料，進(jìn)行三角控制網(wǎng)的復(fù)測，并根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)精度要求和施工方案補(bǔ)充加密的各種標(biāo)樁，建立滿足施工要求的平面和立面施工測量控制網(wǎng)。建立了平面控制和高程控制，才可對橋梁墩，臺中心定位及各細(xì)部放樣。本文主要介紹直接丈量法和方向交會法測設(shè)橋墩、臺中心位置，以及橋梁施工高程測量及其精度。

1 橋梁墩、臺定位

在橋梁施工測量中，最主要的工作是確定橋梁墩、臺中心位置及其縱橫軸線，簡稱為墩、臺定位。

如果墩位在干枯或淺水河床上，可用直接定位法;如果墩位在水中，由于目標(biāo)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，使測量儀器無法穩(wěn)定，可用方向交會法。

對于直線橋梁，墩、臺中心一般位于橋軸線方向上，如圖1所示。根據(jù)橋軸線控制樁A、B及各墩、臺中心的里程，即可求得其間距離，按照這些距離可采用直接丈量法和方向交會法測設(shè)墩、臺中心位置。

1.1 直接丈量法

當(dāng)墩位于地勢平坦、通視和方便通過的地方時，可用鋼尺直接丈量，方法與測定橋軸線相同。測設(shè)前應(yīng)將尺長改正數(shù)、溫度改正數(shù)及傾斜改正數(shù)考慮在內(nèi)，將已知長度轉(zhuǎn)化為鋼尺丈量長度。

為保證丈量精度，施測時鋼尺拉力應(yīng)與檢定時鋼尺拉力相同。

圖1 直線橋梁位置圖

1.2 方向交會法

如圖2所示，AB為橋軸線，分別自A、B點(diǎn)量出橋臺中心至A、B樁的距離，即定出橋臺位置。水中橋墩位置可用交匯法確定，其步驟為:A、C、D 3點(diǎn)各安置一臺經(jīng)緯儀，C、D為橋梁平面控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)，Pi為第i個橋墩中心位置(待測設(shè)的點(diǎn))。用C、D兩點(diǎn)上的經(jīng)緯儀先瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，并根據(jù)Pi點(diǎn)的設(shè)計坐標(biāo)和控制點(diǎn)坐標(biāo)計算出的α、β角量出角值，以正倒鏡分中法定出交會方向線。

理論上從C、A、D指來的3條方向線應(yīng)交于一點(diǎn)，該點(diǎn)即為橋墩中心位置。但實際上由于測量誤差的存在，3條方向線并沒有交于一點(diǎn)，而是構(gòu)成誤差三角形ΔP1P2P3。如果誤差三角形在橋軸線上的邊長P1P3在容許范圍之內(nèi)(對于墩底放樣為2.5 cm，對于墩頂放樣為1.5 cm)，則取C、D兩點(diǎn)指來方向線的交點(diǎn)P2在橋軸線上的投影Pi作為橋墩放樣的中心位置。

在橋墩施工中，隨著橋墩逐漸筑高，中心放樣工作需要重復(fù)進(jìn)行，且要求迅速準(zhǔn)確。為此，在第一次求得正確橋墩中心位置Pi后，將CPi和DPi的方向線延長到對岸，設(shè)立固定瞄準(zhǔn)目標(biāo)C’、D’點(diǎn)，即可恢復(fù)點(diǎn)的交會方向。

圖2 三方向交會法的誤差三角形

圖3 方向交會法的固定瞄準(zhǔn)標(biāo)志

2 橋涵施工高程測量

布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)由國家水準(zhǔn)點(diǎn)引入，經(jīng)復(fù)測后使用。為了施工方便，應(yīng)在基點(diǎn)基礎(chǔ)上設(shè)立若干施工水準(zhǔn)點(diǎn)?；c(diǎn)是永久的，它要滿足施工要求和變形觀測時的永久使用要求。施工水準(zhǔn)點(diǎn)只用于施工階段，要盡量靠近施工地點(diǎn)?；c(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)宜選在地基穩(wěn)固、使用方便和不易破壞的地方。根據(jù)地形條件、使用期限和精度要求，可分別埋設(shè)混凝土標(biāo)石、鋼管標(biāo)石和鉆孔標(biāo)石。

橋涵施工水準(zhǔn)網(wǎng)要以較高的精度施測，因為它直接影響橋梁各部分高程放樣的相對精度。規(guī)范要求2 000 m以上的特大橋一般為三等，1 000～2 000 m的特大橋為四等，1 000 m以下的橋梁為五等。

跨河水準(zhǔn)路線應(yīng)選在橋址附近且河面最窄處。為避免折光影響，水準(zhǔn)視線不宜跨過沙灘及施工區(qū)密集的地方。為提高精度，跨河橋梁水面寬超過300 m時，應(yīng)采用雙線過河，并組成閉合環(huán)。

水準(zhǔn)測量等級及長度要求如表1所示。

表1 水準(zhǔn)測量的等級及精度

高差偶然中誤差按下式計算:

式中:Δ為測段往返測高差不符值，mm;n為往返測水準(zhǔn)路測段數(shù);L為水準(zhǔn)測段長度，km。

按照以上步驟與技術(shù)要求去做，便可達(dá)到設(shè)計要求。便于橋涵的建設(shè)施工。

［1］孫元桃，蔣斌.橋涵工程施工技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社，2009.

［2］王笑峰.水利工程測量［M］.北京:高等教育出版社，2007.