淺談高速公路橋梁施工測(cè)量控制

萬永強(qiáng)

(貴州陸通公路工程監(jiān)理有限責(zé)任公司)

1 工程概況

凱里至羊甲高速公路是《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中六橫(余慶至安龍)的中間段，KT3 合同段地處貴州省黔東南州凱里市和丹寨縣境內(nèi)，地形條件復(fù)雜，總體地勢(shì)起終點(diǎn)較低，測(cè)區(qū)海拔高度大致在750～1 100 m 之間，設(shè)有穿洞1 號(hào)大橋、穿洞2 號(hào)大橋、石橋特大橋和金竹坪大橋，主要地貌類型有溶丘峰谷地、槽谷、河谷地貌、侵蝕中低山。

2 測(cè)量準(zhǔn)備工作

測(cè)量前的準(zhǔn)備工作，一般包括以下幾方面的內(nèi)容:

(1)根據(jù)工作實(shí)際需要選任測(cè)量人員，全面熟悉設(shè)計(jì)文件，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖及要求，發(fā)現(xiàn)標(biāo)高及平面位置前后不符及時(shí)上報(bào)設(shè)計(jì)修正。

(2)熟悉測(cè)量設(shè)備及工具，并按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行測(cè)量儀器設(shè)備的常規(guī)檢驗(yàn)和校正。

(3)對(duì)測(cè)量人員進(jìn)行培訓(xùn)交底，公布工作紀(jì)律和標(biāo)志設(shè)置要求，明確標(biāo)志設(shè)置要求，明確標(biāo)志書寫方式和其它注意事項(xiàng)。

(4)對(duì)原設(shè)標(biāo)志進(jìn)行現(xiàn)場核對(duì)，了解移動(dòng)，丟失情況，擬定新測(cè)設(shè)或補(bǔ)加標(biāo)志計(jì)劃。

3 導(dǎo)線的加密與復(fù)測(cè)

3.1 導(dǎo)線的加密則

作為控制用的導(dǎo)線點(diǎn)，若其密度不能滿足施工需要時(shí)，需要將導(dǎo)線進(jìn)行加密。加密的方法采用導(dǎo)線聯(lián)測(cè)或支導(dǎo)線的方式加密，采用導(dǎo)線加密時(shí)，導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)不宜大于兩個(gè)，并有適當(dāng)?shù)臋z核方法，確保點(diǎn)位精度。

3.2 導(dǎo)線網(wǎng)的布設(shè)

橋梁控制網(wǎng)宜采用三角測(cè)角、測(cè)邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)等形式，應(yīng)能按規(guī)定的精度測(cè)設(shè)橋軸線及方便交會(huì)墩、臺(tái)的位置。橋梁三角網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)考慮以下因素:

(1)在滿足精度要求和放樣的前提下，盡量減小外業(yè)觀測(cè)工作量和內(nèi)業(yè)計(jì)算工作量，圖形力求簡單。

(2)控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不受干擾、便于永久保存、土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、視野開闊、通視良好的地方，保證能夠控制所有墩、臺(tái)。

(3)橋軸線最好為控制網(wǎng)的一個(gè)邊，并與導(dǎo)線的一端相連，以保證橋軸線的控制精度。

(4)基線盡可能采用直線，長度為橋軸線的0.7～0.8倍。

在橋梁控制網(wǎng)點(diǎn)選點(diǎn)、埋設(shè)完成后，進(jìn)行外業(yè)測(cè)量作業(yè)，觀測(cè)成果必須符合有關(guān)規(guī)定;橋梁控制網(wǎng)的平差用條件或近似平差;經(jīng)過平差后，即可計(jì)算各點(diǎn)的施工坐標(biāo)。

3.3 導(dǎo)線的復(fù)測(cè)

公路的中線及其沿線的構(gòu)筑物是由導(dǎo)線控制的，對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)院提供的導(dǎo)線點(diǎn)必須加以復(fù)測(cè)核對(duì)，本項(xiàng)目導(dǎo)線采用本標(biāo)段采用6 臺(tái)GPS 對(duì)設(shè)計(jì)院所交已知點(diǎn)平面高程同時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)，采用邊連式進(jìn)行進(jìn)行GPS 同步環(huán)間的傳遞。測(cè)量時(shí)兩人一組，6 臺(tái)機(jī)器分時(shí)段同時(shí)開關(guān)機(jī)，同步測(cè)量時(shí)間為1 h。每個(gè)時(shí)段都根據(jù)當(dāng)天GPS 衛(wèi)星星歷預(yù)報(bào)所選擇的最佳觀測(cè)時(shí)段，并提前做好了時(shí)段計(jì)劃，在進(jìn)行測(cè)量之前，對(duì)儀器操作技術(shù)人員做了統(tǒng)一的技術(shù)培訓(xùn)，并將GPS 靜態(tài)測(cè)量的要求分條打印下發(fā)。測(cè)量時(shí)兩個(gè)小組配一臺(tái)車，以便遷站。每測(cè)一站都做了好時(shí)段記錄。內(nèi)業(yè)采集數(shù)據(jù)處理軟件包進(jìn)行平差處理，在大網(wǎng)平差的基礎(chǔ)上建立各個(gè)大橋控制網(wǎng)，大橋控制網(wǎng)采用全站儀進(jìn)行外業(yè)測(cè)量。復(fù)測(cè)導(dǎo)線時(shí)，必須和相鄰施工段的導(dǎo)線進(jìn)行閉合。

3.4 三角高程測(cè)量

豎直角觀測(cè)在通視良好、成像清晰穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行，并在一定時(shí)間段內(nèi)測(cè)定。觀測(cè)過程中氣泡中心位置偏離不超過一格，三角高程測(cè)量采用2 s 全站儀觀測(cè)四個(gè)測(cè)回，要求對(duì)向觀測(cè)，因地形條件原因出現(xiàn)不通視時(shí)，增加臨時(shí)轉(zhuǎn)點(diǎn)，對(duì)測(cè)量成果偏差較大的點(diǎn)位采用水準(zhǔn)儀復(fù)測(cè)校核。

4 主要測(cè)量控制方法

4.1 橋梁施工的高程控制

水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)在橋頭兩端分別布置，兩端的水準(zhǔn)點(diǎn)必須進(jìn)行聯(lián)測(cè)。為了施工方便，可根據(jù)需要設(shè)立若干施工水準(zhǔn)點(diǎn)，每隔一定距離和一定高差都應(yīng)設(shè)置。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選擇在地基穩(wěn)固、使用方便、不易破壞的地方。

4.2 橋梁施工放樣

(1)大橋的主要控制標(biāo)志(或其護(hù)樁)均應(yīng)測(cè)定其坐標(biāo)編號(hào)繪于標(biāo)志總圖上，并注明各有關(guān)標(biāo)志坐標(biāo)，相互間的距離，角度高程等，以免弄錯(cuò)，并便于尋找。

(2)在現(xiàn)場進(jìn)行墩柱放樣時(shí)，按照三維坐標(biāo)的原理，測(cè)站控制點(diǎn)的位置和墩柱各節(jié)段的輪廓形狀，其測(cè)量放樣方案如圖所示。在測(cè)點(diǎn)上以墩中心線方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，以固定點(diǎn)后視方向進(jìn)行定向，如圖1 所示，依次在墩柱輪廓點(diǎn)等角點(diǎn)處立鏡，在測(cè)點(diǎn)上架設(shè)全站儀，照準(zhǔn)相應(yīng)輪廓點(diǎn)處的反射棱鏡，儀器即刻顯示出各點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

圖1 墩柱放樣示意圖

在墩柱每節(jié)段放線前，先在鋼筋上焊接固定輪廓點(diǎn)線的專用角鋼或鐵板，通過施測(cè)坐標(biāo)，再調(diào)整立鏡點(diǎn)位置，使1、2、3、4、5、6、7、8 到墩中心線的距離等于設(shè)計(jì)值，并在現(xiàn)場注明該點(diǎn)到橋軸線的距離，再從3(7)點(diǎn)沿平行墩中線方向測(cè)取墩柱的設(shè)計(jì)寬度，根據(jù)1(5)點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)和4(8)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)為差，即可用距離交會(huì)法定出4(8)點(diǎn)的位置，各點(diǎn)即為立?？刂泣c(diǎn)線。

(3)主墩垂直度過程中檢查與控制。

墩柱垂直度對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋施工期間的穩(wěn)定性有非常重要的意義，本項(xiàng)目橋墩柱最高達(dá)116 m，在施工過程中，墩身的垂直度問題將是一個(gè)難點(diǎn)，為了保證墩柱施工成型后其制作誤差滿足施工規(guī)范的要求以及墩身垂直度偏差滿足規(guī)范要求，擬采用激光垂準(zhǔn)儀實(shí)施高墩垂度測(cè)量，高墩封頂后垂直度誤差只有11 mm 左右的誤差，完全滿足規(guī)范要求，同時(shí)可加快測(cè)量和立模速度。

(4)懸澆箱梁施工放樣。

箱梁的測(cè)量放樣，在已建好的0#塊上布設(shè)三條基線，橋中軸線為主基線，其余兩條平行于主基線的為輔助基線，主、輔基線主要用來定位掛籃。

(5)掛籃底模標(biāo)高控制。

在剛構(gòu)節(jié)段澆筑過程中，掛籃安裝高程必須嚴(yán)格按橋梁監(jiān)控單位提供的立模標(biāo)高進(jìn)行控制，要求實(shí)際立模標(biāo)高與監(jiān)控方提供的立模標(biāo)高誤差應(yīng)控制在5 mm 以內(nèi)，其它位置標(biāo)高在該立模標(biāo)高的基礎(chǔ)上按照設(shè)計(jì)圖的截面尺寸準(zhǔn)確計(jì)算;為避免掛籃在施工過程中發(fā)生難以預(yù)見的變形，施工單位在掛籃定位時(shí)全面檢查掛籃各連接點(diǎn)、錨點(diǎn)的連接及錨固情況，這比掛籃變形理論計(jì)算值更為重要。

(6)橋臺(tái)、承臺(tái)施工測(cè)量。

橋臺(tái)施工測(cè)量包括:基礎(chǔ)、臺(tái)身等結(jié)構(gòu)物的施工放樣。橋臺(tái)的施工測(cè)量基線網(wǎng)同于主橋施工測(cè)量基線網(wǎng)，橋臺(tái)施工前必須對(duì)基線網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)，滿足規(guī)范要求，方可進(jìn)行施工，基坑開挖前先進(jìn)行測(cè)量放樣，根據(jù)開挖深度及坡率放出基坑的開挖邊線，做好技術(shù)交底，在開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后對(duì)平面位置及高程進(jìn)行驗(yàn)收。

5 沉降和位移觀測(cè)的主要內(nèi)容

(1)在橋梁工程的施工過程中，要定期對(duì)橋梁平面和高程控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行沉降和位移觀測(cè)。

(2)對(duì)大橋基礎(chǔ)和墩身沉降的位移觀測(cè):在橋梁工程的施工過程中，由于基礎(chǔ)澆筑完成后隨著墩柱的升高，荷載增加，同時(shí)混凝土?xí)a(chǎn)生彈性壓縮及收縮徐變。所以，對(duì)大橋基礎(chǔ)和墩身要定期配合監(jiān)測(cè)單位對(duì)其進(jìn)行沉降、位移觀測(cè)，便于施工及設(shè)計(jì)人員分析、決策，實(shí)現(xiàn)信息共享，利于相關(guān)部門的調(diào)用、查詢，以確保上部結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

6 總 結(jié)

在公路工程中，施工測(cè)量是整個(gè)工程的施工前提，同時(shí)也是施工的重要組成部分。施工測(cè)量是整個(gè)公路橋梁施工中測(cè)量控制的關(guān)鍵，并在施工過程中起到指導(dǎo)施工的作用。因此，測(cè)量人員應(yīng)該認(rèn)真做好施工測(cè)量工作，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，盡量為施工人員創(chuàng)造施工條件，及時(shí)提供測(cè)量數(shù)據(jù)，使工程能夠順利安全進(jìn)行施工。

［1］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).國家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范［M］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［2］中華人民共和國建設(shè)部，國家技術(shù)監(jiān)督局.工程測(cè)量規(guī)范［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005.

［3］邱 黎.公路測(cè)量中卵形曲線的計(jì)算［J］.山西建筑，2009，35(25):352－353.