中線平移互交視線測設(shè)法在斜交橋梁定位的應(yīng)用

顏慶陸 樂明治 蘇培英

(1.福建省中田工程技術(shù)研究所，福建 德化 362500; 2.福建省潯益建筑有限公司，福建 德化 362500)

1 工程概況

力高集團承建的福建省尤溪縣源湖中橋是一座二墩三跨，斜交30°的鋼筋混凝土橋梁，橋體上部結(jié)構(gòu)為各跨10根預制吊裝T梁(每根33 t，每跨10根)拼裝的橋身。該橋位于主河道一條支流的河谷，河面水流湍急，橋面至基礎(chǔ)面高約20 m，如圖1，圖2所示。

圖1 源湖中橋立面圖

圖2 墩臺平面布置圖

施工前，橋身中線，3號橋臺臺體樁號為已知。施工組織方案為從3號橋臺的已知樁號起用丈量法粗略確定1號，2號墩臺基礎(chǔ)位置，后圍堰、抽水、開挖基坑，在基礎(chǔ)施工前需再次精確測設(shè)定位，而斜交墩臺測設(shè)的精度要求很高，是本工程施工中必須解決的難題。

2 施工現(xiàn)場影響測量開展工作的不利因素

施工現(xiàn)場對于墩臺測設(shè)定位存在諸多不利因素，河谷兩側(cè)地形復雜，0號橋臺左側(cè)為大河流，右側(cè)與原來公路彎道處的石拱橋橋頭連接，橋頭連接的公路邊石壁聳立，3號橋臺左側(cè)施工現(xiàn)場位置窄小并有幾棵大樹，樹旁有古墓、工棚和沿溪河岸，右側(cè)的施工便道與原來公路的石拱橋一端連接，原有的公路穿過支流河道，周圍山坡起伏。而且臺、墩均為斜交，特別是每一跨的橋墩是設(shè)為順水流方向的分離式兩墩圓柱，今后建好的各柱均是獨立矗立于激流之中。在各橋臺擺設(shè)儀器測設(shè)河中墩柱中心位置，按常規(guī)設(shè)角交匯法進行測量是有困難的，如圖3所示。復雜的地形地貌無形中為施工測設(shè)添加了許多障礙，精確測設(shè)各橋墩中心位置難度很大，近距離設(shè)點交匯時很難達到預定效果，交匯測設(shè)精度難以控制，而測設(shè)的不利情況引起的誤差將直接影響到施工后期吊裝預制T梁能否順利就位和安全問題，或需返工，或需采取補救措施，產(chǎn)生的問題不但會拖延工期，還會造成重大經(jīng)濟損失，后果將不堪設(shè)想。

圖3 在橋臺用交匯法測設(shè)墩位

3 采取措施，確定測設(shè)方案

工期緊，困難多，如何解決具體問題，準確確定墩臺基礎(chǔ)點位，關(guān)鍵在測量方法，測量人員根據(jù)現(xiàn)場情況，設(shè)計了多種方案并進行比較，擇優(yōu)選用，最后切斷避開場地存在對測設(shè)的不利因素，利用地形地物，變不利條件為有利條件，采用中線平移互交視線測設(shè)定位的辦法，將路中線及路中線上各墩、臺之間的距離整體平移到石拱橋路面，然后再利用已知的橋身中線左右尺寸(如中線距橋身外邊緣，各圓墩柱中心距橋身中線的尺寸)。這樣就能在互交的測設(shè)視線中確定好各圓橋墩圓柱的中心線和橋臺的邊緣線，以達到精確測設(shè)的目的。

4 測量實施工作，解決具體問題

思路明確、方法確定，在基礎(chǔ)施工前，我們測設(shè)的具體做法如圖4所示。

4.1 確定橋臺測量起點位置A點

在新建公路中線上找出 K32+596.61的樁號，定為 A′點(3號橋臺邊緣樁號為K32+575.02定為B′點，但該點位置土方已開挖，不能架設(shè)儀器)。算出 A′B′=596.61-575.02=21.59 m。

4.2 經(jīng)A點做垂直于橋臺路中線的輔助線AA′

把經(jīng)緯儀放在A′點，測出施工便道上 A′E的直線，并使A′E垂直于橋身中線A′Q′，在A′E線上定出一點A，目測通過該點在公路石拱橋橋面上定出一條大約能與A′E垂直的直線。

4.3 測設(shè)確定平行于橋身中線的輔助線AC

把經(jīng)緯儀移到A點，在石拱橋橋面上測出AC的直線并使AC線垂直于 A′E，這時 AC∥A′Q′。

圖4 測量定點示意圖

4.4 確定A與A′點的尺寸

用水準儀測出A′，A兩地面高差，定出水平線，用30 m鋼卷尺直接丈量出A′與A的距離為28.973 m。

4.5 用測量與計算校核AC∥A′Q′

復核AC∥A′Q′的精確度，在0號橋臺的橋身中線定出任意一點為D點，在D點擺好經(jīng)緯儀測出DK直線，并測得DK與A′Q′的夾角 α4=35°37′，則 sinα4=A′A/DJ，J 為 DK 直線上的一點，DJ=A′A/sinα4=28.973/0.582 4=49.75 m。在 DK 直線上直接丈量DJ，定出J點。從A點觀測得到J點是建立在AC線上，經(jīng)測設(shè)核對，測量結(jié)果準確，即:AC∥A′Q′。

4.6 計算AC線上各段的尺寸

因墩臺是斜交新建橋梁的路中線 30°，故 tan30°=B′G′/A′A，B′G′=tan30°× 28.973=16.728 m，A′G′=AG=A′B′-B′G′=21.59-16.728=4.762 m。

4.7 在AC線上確定G，M，N，T點

在AC 線上丈量定出 AG，GM，MN，NT 分別為4.782 m，20.02 m，20.00 m，20.02 m。

4.8 測定兩橋臺邊緣位置

在G(B)點、T點分別用經(jīng)緯儀對準AC線，再將度盤對零，然后把鏡頭轉(zhuǎn)向測設(shè)位置，轉(zhuǎn)角為60°，該方向的直線與橋身中線相交定出來的交點位置即為3號，0號橋臺邊緣。

4.9 增設(shè)輔助測點便于測設(shè)橋墩位置

由于N，M兩點不在石拱橋欄桿邊緣，架設(shè)的儀器對圍堰中的基底不能通視，故需增設(shè)輔助點，具體辦法是分別在N，M點上擺好經(jīng)緯儀，對好AC線，再將度盤對零，然后將鏡頭轉(zhuǎn)向石拱橋欄桿，轉(zhuǎn)角為60°，在欄桿內(nèi)側(cè)的地面上定出U，V兩點，并按盤左盤右做法對準反向的山坡上，定出X，Y兩點。

4.10 在U，V點測設(shè)橋墩位置

把儀器分別移至U，V點，把鏡頭對準X或Y點，然后把鏡頭轉(zhuǎn)動180°(或按盤左盤右做法)，居高臨下，很方便測定1號，2號墩的基底中線與橋身中線相交的位置，定出N，M兩點。

4.11 用交匯法進行測設(shè)作業(yè)，相互校對

為了減少誤差或減少積累誤差，我們建立BM′T與UM′，TN′B與VN的三角網(wǎng)點交匯核對，建立BT′T和TB′B的三角形控制網(wǎng)，測設(shè)核對均準確無誤。采用這個方法，隨時可對各控制點進行校核，有這些一手的資料，可以作為內(nèi)業(yè)資料，也可以作為技術(shù)交底的依據(jù)，如圖5所示。

圖5 三級網(wǎng)點交匯控制圖

4.12 在各測點就能完成以后每次測設(shè)定位任務(wù)

施工過程，墩臺不斷增高，每次放樣復位，把儀器分別放置于B，U，V，T 各點及 A′Q′線上，按本文第4.8 項，第 4.10 項所述的方法均能準確定出各墩柱、臺體中心的精確位置，為定點、復測、校對及工程后期橋身T梁吊裝精確就位提供了可靠的技術(shù)保證，解決了具體的困難，便于各工序步驟的實施。

5 結(jié)語

在斜交橋梁的施工中在地形地貌非常復雜的狀況下，測量人員把不利因素轉(zhuǎn)化為有利條件，采用中線平移互交視線測設(shè)方法，用較少的測設(shè)時間，急工程所需，做好測量定位的工作，為橋梁墩、臺施工及后期拼裝橋面時預制T梁的就位提供了可靠的技術(shù)保證。

[1] 合肥工業(yè)大學.測量學[M].北京:人民教育出版社，1983.

[2] 張廷楷，張金水.道路勘測設(shè)計[M].上海:同濟大學出版社，1998.

[3] 何景華.公路勘測設(shè)計[M].北京:人民交通出版社，1996.