疏港航道大橋基樁導(dǎo)線測(cè)量放樣的控制

辛建麗，陳 亮

（1.南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 路橋工程系，南京 211188；2.江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司南京分公司，南京 211500）

疏港航道大橋基樁導(dǎo)線測(cè)量放樣的控制

辛建麗1，陳 亮2

（1.南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 路橋工程系，南京 211188；2.江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司南京分公司，南京 211500）

測(cè)量放樣的控制直接影響工程施工放樣的準(zhǔn)確性。結(jié)合大豐港疏港航道大橋基樁測(cè)量放樣工作，采用導(dǎo)線測(cè)量確定各加密點(diǎn)的坐標(biāo)和高程的具體測(cè)設(shè)過(guò)程。導(dǎo)線測(cè)量結(jié)果構(gòu)成了本項(xiàng)目施工測(cè)量控制網(wǎng)，確保了基樁施工放樣的精確性。

導(dǎo)線測(cè)量；大橋基樁；坐標(biāo)；高程

0 引 言

控制測(cè)量是高等級(jí)公路及橋梁建設(shè)中最基本、最重要的測(cè)繪工作，其直接影響到施工放樣的準(zhǔn)確性[1]。施工用的軸線控制點(diǎn)、水平控制點(diǎn)通常由政府測(cè)繪部門根據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)部門的要求，使用國(guó)家測(cè)控網(wǎng)施放的利于施工的控制點(diǎn)，這些控制點(diǎn)通常是標(biāo)設(shè)在較為固定的基樁上，施工前由勘察設(shè)計(jì)單位將它交給施工單位，施工單位在此基礎(chǔ)上引測(cè)工程軸線和施工放線，并采用導(dǎo)線測(cè)量方法對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行加密，從而形成該工程項(xiàng)目的測(cè)量控制網(wǎng)，以便施工測(cè)量放樣工作的順利展開[2]。辛建麗等曾發(fā)表“導(dǎo)線測(cè)量在道路施工中的應(yīng)用”一文，說(shuō)明了采用全站儀導(dǎo)線測(cè)量確定各加密點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，確保了工程施工放線的精確性[3]。

疏港航道大橋位于臨海高等級(jí)公路大豐段工程A5施工標(biāo)段，全長(zhǎng)596m。橋梁起點(diǎn)樁號(hào)K191+311.421，橋梁終點(diǎn)樁號(hào)K191+907.621，主橋采用三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面單箱單室連續(xù)箱梁，引橋采用裝配式部分預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。其橋全長(zhǎng)596m，基樁共104根，均為摩擦樁，且采用鉆孔灌注施工方法。橋梁設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí)為公路I級(jí)，因樁基礎(chǔ)為持力結(jié)構(gòu)，且屬于隱蔽工程，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到以后橋梁運(yùn)營(yíng)安全，因而控制基樁導(dǎo)線測(cè)量誤差相當(dāng)重要。疏港航道大橋基樁基本情況見表1，其中心位置分布如圖1所示。

表1 疏港航道大橋基樁基本情況

圖1 疏港航道大橋基樁中心位置分布

1 基樁導(dǎo)線測(cè)量控制精度及技術(shù)要求

根據(jù)現(xiàn)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTGTF50—2011）》[4]對(duì)測(cè)量部分相關(guān)規(guī)定要求，疏港航道大橋位于臨海高等級(jí)公路大豐段，平面控制測(cè)量等級(jí)應(yīng)采用一級(jí)導(dǎo)線。高程測(cè)量應(yīng)滿足四等附和水準(zhǔn)路線測(cè)量要求，即導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差。疏港航道大橋基樁導(dǎo)線測(cè)量控制精度及技術(shù)要求見表2。

2 基樁導(dǎo)線測(cè)量放樣的實(shí)施方案

2.1 基本思路

在進(jìn)行基樁具體施工前，測(cè)量放樣是首要工作，即確定設(shè)計(jì)圖紙中每一根基樁的具體實(shí)際位置。本項(xiàng)目中F469,F471,F472三點(diǎn)作為已知點(diǎn)，是設(shè)計(jì)單位提供的高級(jí)控制點(diǎn)。F469,F471,F472點(diǎn)位示意如圖2所示。F469,F471,F472已知點(diǎn)坐標(biāo)及高程見表3。疏港航道大橋全長(zhǎng)596m，基樁共104根，由于F469,F471,F472三點(diǎn)間距離較遠(yuǎn)且不能通視，施工前必須對(duì)這三個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行加密，得到各加密點(diǎn)和已知點(diǎn)共同形成本項(xiàng)目的施工測(cè)量控制網(wǎng)，供施工測(cè)量放樣使用。

表2 基樁導(dǎo)線測(cè)量控制精度及技術(shù)要求

圖2 F469,F471,F472點(diǎn)位示意

表3 F469,F471,F472已知點(diǎn)坐標(biāo)及高程

2.2 測(cè)量要點(diǎn)

2.2.1 準(zhǔn)備工作。全站儀導(dǎo)線測(cè)量的前期準(zhǔn)備工作由施工單位完成，并以書面形式向監(jiān)理單位、業(yè)主單位和審計(jì)單位提出申請(qǐng)。該申請(qǐng)中應(yīng)明確導(dǎo)線測(cè)量的詳細(xì)實(shí)施方案，并對(duì)具體工作進(jìn)行詳細(xì)分工，確保責(zé)任落實(shí)到人。只有在該申請(qǐng)通過(guò)審核并滿足施工要求后，才能在監(jiān)理的全程參與下開始具體的測(cè)量工作。

2.2.2 外業(yè)勘察。雖然設(shè)計(jì)單位提供的高級(jí)控制點(diǎn)有F468,F469,F471,F472,F473等，但方便疏港航道大橋沿線利用的控制點(diǎn)只有F469,F471,F472,所以本項(xiàng)目施工放樣主要利用這三個(gè)高級(jí)控制點(diǎn)進(jìn)行附和導(dǎo)線測(cè)量，并根據(jù)實(shí)際施工需要對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行加密，加密點(diǎn)有D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7。布置加密點(diǎn)時(shí)，采用人工開挖深度不小于50cm、長(zhǎng)度在50×50cm左右的坑，并澆筑混凝土，上面插入直徑為12cm、長(zhǎng)度不小于40cm的鋼筋作為加密點(diǎn)，待混凝土達(dá)到終凝且充分沉降后再組織測(cè)量。

2.2.3 測(cè)量。全部按一級(jí)導(dǎo)線精度要求進(jìn)行兩測(cè)回左右角觀測(cè)，并使用經(jīng)檢定合格的LeicaTC1201型全站儀進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)，以F472為第一測(cè)站點(diǎn)，后視F473，前視加密點(diǎn)D1，F(xiàn)468為終點(diǎn)，導(dǎo)線全長(zhǎng)[S]=2440.7m≤6000m，邊數(shù)10≤12均符合一級(jí)附和導(dǎo)線要求?；鶚秾?dǎo)線測(cè)量觀測(cè)原始數(shù)據(jù)見表4。

表4 基樁導(dǎo)線測(cè)量觀測(cè)原始數(shù)據(jù)

2.3 計(jì)算

2.3.1坐標(biāo)計(jì)算。已知A，B兩點(diǎn)的坐標(biāo)及距離分別為A(x1，y1)，B(x2，y2)，L1。C是未知點(diǎn)，其坐標(biāo)C(x3，y3)是待求值，但B，C之間的距離L2是已知的。其坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)位示意如圖3所示。

圖3 坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)位示意

坐標(biāo)計(jì)算步驟如下：

（1）坐標(biāo)方位角計(jì)算。利用A，B點(diǎn)的坐標(biāo)值求出導(dǎo)線AB的計(jì)算方位角α后，根據(jù)已知轉(zhuǎn)角β值，利用（1）式可計(jì)算出導(dǎo)線BC的坐標(biāo)方位角α前。

其中，β為右角時(shí)β取值為-β+180°，β為左角時(shí)β取值為+β-180°；α前角度值范圍應(yīng)滿足360°> α前>0°，若α前＜0°，α前取值為α前+360°，若α前＞360°，α前取值為α前-360°。

（2）坐標(biāo)增量值及坐標(biāo)計(jì)算。已知導(dǎo)線BC間距離L2和導(dǎo)線BC的坐標(biāo)方位角α前，利用（2）式可得到B, C點(diǎn)之間的坐標(biāo)增量值△Xij測(cè)，△Yij測(cè)。然后利用（3）式計(jì)算得出未知點(diǎn)C的坐標(biāo)值x3，y3。

（3）方位角閉合差及導(dǎo)線閉合差計(jì)算。整個(gè)測(cè)設(shè)過(guò)程，方位角閉合差及導(dǎo)線閉合差必須滿足規(guī)范規(guī)定的精度要求[4]，具體計(jì)算見（4）、（5）、（6）式。

方位角閉合差：

其中n為邊數(shù)。

導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差：

2.3.2高程計(jì)算。已知起點(diǎn)A高程HA，終點(diǎn)C高程Hc，點(diǎn)B是未知點(diǎn)，其高程HB是待求值，水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)后視點(diǎn)A得后視讀數(shù)a，前視點(diǎn)B得前視讀數(shù)b。

高程計(jì)算步驟[5]如下：

2.4 結(jié)果

表5 基樁導(dǎo)線測(cè)量各加密點(diǎn)坐標(biāo)值

根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算、高程計(jì)算得到疏港航道大橋基樁導(dǎo)線測(cè)量各加密點(diǎn)坐標(biāo)值和高程值（見表5～表6）。

整個(gè)測(cè)量過(guò)程都在監(jiān)理的參與下進(jìn)行，每一組測(cè)量計(jì)算成果數(shù)據(jù)都由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理簽收。采用精密平差法，根據(jù)表5數(shù)據(jù)并利用（4）、（5）、（6）式，求出方位角閉合差fa=-5.9″≤允許閉合差=33.2″，全長(zhǎng)閉合差fD=0.03007m，相對(duì)閉合差k=1:58402＜允許閉合差1:15000，滿足技術(shù)規(guī)范規(guī)定的一級(jí)導(dǎo)線精度要求；根據(jù)表6數(shù)據(jù)并利用（9）式求出高差閉合差fh=11.5mm≤允許閉合差=±33.2mm，滿足技術(shù)規(guī)范規(guī)定的四等附和水準(zhǔn)精度要求。

表6 基樁導(dǎo)線測(cè)量各加密點(diǎn)高程值

3 結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目測(cè)量及計(jì)算結(jié)果經(jīng)測(cè)量組組長(zhǎng)測(cè)量工程師審核后，按正規(guī)審批手續(xù)，整理相關(guān)資料報(bào)監(jiān)理單位、建設(shè)單位、審計(jì)單位審批，測(cè)量及計(jì)算結(jié)果得到了認(rèn)可。由本次測(cè)設(shè)工作確定出來(lái)的各加密點(diǎn)D1,D2,D3, D4,D5,D6,D7等已成為已知可用的坐標(biāo)點(diǎn)和高程點(diǎn)，測(cè)量人員根據(jù)這些坐標(biāo)點(diǎn)和高程點(diǎn)進(jìn)行基樁施工放樣。測(cè)量過(guò)程中，在監(jiān)理嚴(yán)格監(jiān)控之下，測(cè)量人員始終秉持認(rèn)真謹(jǐn)慎操作的態(tài)度，最終104根基樁的樁位均滿足中心偏位要求，為疏港航道大橋工程精準(zhǔn)施工提供了最根本的保障。

[1]金利成，鄧炳發(fā).公路測(cè)量中導(dǎo)線點(diǎn)檢測(cè)方法的確定及精度分析[J].安徽地質(zhì)，2006，16(4):195-196.

[2]宋曉弟.探析高等級(jí)公路的導(dǎo)線控制測(cè)量與恢復(fù)定線[J].科技風(fēng)，2009(21):152-153.

[3]辛建麗，劉軍.導(dǎo)線測(cè)量在道路施工中的應(yīng)用[J].溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011(2):48-50，59.

[4]中交第一公路工程局有限公司.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG TF50—2011)[S].北京:人民交通出版社，2011.

[5]李仕東.工程測(cè)量[M].2版.北京:人民交通出版社，2008:17-20.

[責(zé)任編輯：趙 青]

Control of Orientation Measurement Setting of Bridge Base Pile in Shu Gang Channel

XIN Jianli1, CHEN Liang2
(1. Road and Bridge Department, Nanjing Vocational & Technical College of Communication, Nanjing, 211188, China; 2. Jiangsu Province Transportation Engineering Group Co., Ltd., Nanjing, 211500, China)

Control of staking out directly affects the accuracy of the construction setting. Combining the measurement of bridge base pile in Shu Gang channel, Da Feng port, it is suggested to adopt the orientation measurement to determine the encrypted coordinates of points and the elevation. The result of the orientation measurement constitutes the control net of the project construction measurement, and ensures the accuracy of the foundation construction setting.

Orientation measurement; Bridge base pile; Coordinates; Elevation

U442.4

A

1671-4326(2012)03-0053-04

2012-05-28

辛建麗（1976—），女，陜西寶雞人，南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院路橋工程系講師，碩士；陳 亮（1989—），男，江蘇淮安人，江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司南京分公司助理工程師.