淺談山谷地帶橋墩施工測量

文/羅棋 中鐵二十五局集團第六工程有限公司 廣西柳州 545007

淺談山谷地帶橋墩施工測量

文/羅棋 中鐵二十五局集團第六工程有限公司 廣西柳州 545007

隨著我國社會經(jīng)濟水平的不斷提升，工程建設(shè)行業(yè)迎來了巨大的發(fā)展機遇和現(xiàn)實挑戰(zhàn)，橋梁工程施工更是呈現(xiàn)出了新的特點。橋墩作為橋梁工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分，對于橋梁的整體穩(wěn)定性與載荷剛度有著決定性的作用，直接影響著車輛的順利通行與行車安全。山谷地帶橋墩施工環(huán)境較為復(fù)雜，施工測量中需要考慮的因素較多，如何科學(xué)合理的選擇測量技術(shù)、制定有效的測量方案成為了行業(yè)工作者們關(guān)注的重點。本文就當(dāng)前山谷地帶橋墩施工測量的影響因素進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的精度提升方法，旨在提供一定的參考與借鑒。

山谷；橋墩；施工測量

山谷地區(qū)地形地貌變化較為明顯，這些地帶中的公路橋梁工程的穿越性分部工程較多，其中高墩施工是重要的工程結(jié)構(gòu)形式。橋梁高墩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性控制是施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，受其墩身高、底面積小、重心高的影響，高墩結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出了大柔性特征，施工環(huán)境極易對施工質(zhì)量造成影響。在這些影響因素中，溫度形變、風(fēng)力擾動以及施工振動等因素是主要的施工精度決定要素，這些因素對高墩結(jié)構(gòu)施加的彎曲和擺動作用對質(zhì)量有著關(guān)鍵的影響，需要通過有效的施工測量工作加以修正控制?？梢?，針對山谷地帶高墩施工測量工作進(jìn)行的研究分析具有重要的現(xiàn)實意義，值得行業(yè)工作者們的普遍關(guān)注。

1、山谷地帶橋梁墩身施工測量的影響因素分析

就當(dāng)前的山谷地帶橋梁墩身施工實踐而言，對施工精度形成的直接影響的各類因素可歸納為自然因素和人為因素兩類。其中，自然因素指的是山谷地帶高墩施工區(qū)域的風(fēng)力載荷、日照溫度等條件，這部分自然因素的影響是無法避免的，對于高墩施工精度的影響也貫穿于施工的整個過程。而人為因素指的則是施工技術(shù)人員在高墩施工過程中由于操作不當(dāng)或未能嚴(yán)格按照設(shè)計方案施工導(dǎo)致的施工偏差問題，如混凝土澆筑不均勻、機械振動控制不力等，這些人為因素通常作用與具體的高墩施工環(huán)節(jié)，通過施工載荷對高墩施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響?，F(xiàn)針對山谷地帶橋梁墩身施工測量的影響因素進(jìn)行詳細(xì)的討論。

1.1 風(fēng)載荷對山谷地帶橋梁墩身施工垂直度的影響

山谷地帶的環(huán)境風(fēng)力、風(fēng)向變化波動特征較為明顯，在公路橋梁高墩施工過程中會施加較大的風(fēng)力載荷，從而導(dǎo)致墩身出現(xiàn)一定的水平位移，這種軸線偏差會對施工精度控制形成明顯的影響。在實際施工過程中，這種風(fēng)載荷作用的主要形式是高墩被封側(cè)的風(fēng)窩流作用，高墩結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的擺動。擺動方向與幅度直接與風(fēng)力水平與方向相關(guān)，整體隨機特征明顯。施工測量環(huán)節(jié)中的主要誤差在墩身軸線與垂直度控制方面。

1.2 日照溫度對山谷地帶橋梁墩身施工平面定位的影響

隨著公路橋梁高墩施工的進(jìn)行，澆筑成型的高墩結(jié)構(gòu)部分在陽光照射作用下會形成一定的溫度變化，而結(jié)構(gòu)陽面與背面照射條件的不同將在結(jié)構(gòu)端面形成溫差，在溫度勢能作用下出現(xiàn)不均勻膨脹。陽面膨脹特征明顯，高墩結(jié)構(gòu)將向背面彎曲傾斜。這種日照溫度形成的精度控制影響與溫差大小相關(guān)，同時也與日照溫度存在一定的聯(lián)系。施工測量環(huán)節(jié)中的主要誤差在結(jié)構(gòu)中心偏移控制方面。

1.3 施工操作對山谷地帶橋梁墩身施工高程控制的影響

施工環(huán)節(jié)人為操作載荷對于高墩施工測量有著持續(xù)的影響，這種載荷作用會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)模板出現(xiàn)中線偏移與扭曲形變，且誤差水平隨著墩身高度的增加不斷增大，對高程形成直接影響?，F(xiàn)階段，山谷地帶公路橋梁高墩施工主要采用分層鋼模接高施工技術(shù)，結(jié)構(gòu)混凝土分層澆筑。在標(biāo)準(zhǔn)施工條件下，結(jié)構(gòu)各端面受力作用是平衡的，不會出現(xiàn)明顯的高程偏差。但在實際施工條件下，在混凝土澆筑振搗等過程中，存在一定的非均勻施工操作環(huán)節(jié)或操作碰撞作用，這導(dǎo)致了高墩結(jié)構(gòu)上下混凝土不共軸，或垂直超過要求等系列問題。

2、提升山谷地帶橋梁墩身施工測量精確度的方法研究

2.1 導(dǎo)線控制網(wǎng)的布設(shè)方法

山谷地帶高墩施工導(dǎo)線控制網(wǎng)的有效設(shè)置是保證施工測量精度的前提條件，在施工環(huán)節(jié)中，施工測量人員應(yīng)在施工區(qū)域按照一級導(dǎo)線網(wǎng)進(jìn)行控制網(wǎng)布設(shè)，控制網(wǎng)應(yīng)和兩側(cè)接線相連接?？刂凭W(wǎng)設(shè)置完成后應(yīng)進(jìn)行復(fù)核，避免施工過程中出現(xiàn)控制網(wǎng)位移偏差對施工測量形成的影響?？刂凭W(wǎng)采用四邊形網(wǎng)，同時在橋梁兩側(cè)中線位置處布設(shè)控制點。

2.2 墩心定位點的設(shè)置方法

在橋梁高墩施工測量墩心定位過程中，應(yīng)在高墩底部設(shè)置3個定位點，定位點永久設(shè)置使用混凝土制作，同時預(yù)埋鋼筋頭作為標(biāo)志物。在高墩施工高度達(dá)到一定值后，上端面與高墩底部距離較長，使用墩底定位點進(jìn)行施工測量控制精度較低，此時需要在澆筑混凝土墩體上搭設(shè)施工測量平臺，進(jìn)行墩心定位點二次設(shè)置。

2.3 水準(zhǔn)控制網(wǎng)的布設(shè)方法

水準(zhǔn)控制網(wǎng)對于提升高墩施工測量精度有著決定性的作用，在控制網(wǎng)布設(shè)環(huán)節(jié)，測量人員可按照四等水準(zhǔn)網(wǎng)設(shè)置，控制網(wǎng)應(yīng)與設(shè)計水準(zhǔn)點聯(lián)測，測量點位應(yīng)大于2個。與導(dǎo)線控制網(wǎng)的布設(shè)相類似，水準(zhǔn)控制網(wǎng)的布設(shè)同樣需要復(fù)核，以此降低控制網(wǎng)位移形成的施工測量精度降低問題。

2.4 墩柱中心點和垂直度的測定方法

在墩柱施工高度超過40m的情況下，由于墩柱的柔度較大，在風(fēng)力作用下柱頂會產(chǎn)生擺動。此時，應(yīng)采用“垂球吊線法”或垂準(zhǔn)儀和墩身墩心定位點來控制墩頂?shù)哪０逯行募按怪倍?，由于墩身與墩頂同時“柔性擺動”，模板中心和垂直度的測試精度會高些。

2.5 墩柱軸線偏位和墩柱中心水平位移的測量方法

利用全站儀和導(dǎo)線控制網(wǎng)根據(jù)墩柱中心設(shè)計坐標(biāo)進(jìn)行放樣，確定墩柱中心位置。對比墩柱中心“實際位置”和“理論位置”可以測量出墩柱軸線偏位和墩柱中心水平位移。在采用棱鏡進(jìn)行全站儀確定點位的過程中，應(yīng)當(dāng)采用2臺經(jīng)緯儀同時觀測，采用交會法確定墩柱中心位置，避免擺動作用形成的誤差擾動。

2.6 墩柱高程測量方法

墩柱與水準(zhǔn)點高差在20m以內(nèi)時，采用懸掛鋼尺模式，水準(zhǔn)儀從控制點測量。高差超過20m，采用上述方法將水準(zhǔn)點引至墩柱上，或根據(jù)地形另設(shè)控制點。任何水準(zhǔn)測量必須采用往返復(fù)測，也就是所用水準(zhǔn)測量必須為閉合測量。

2.7 模板偏移糾偏控制

對于10 mm以下的偏移或扭轉(zhuǎn)，可采用變換混凝土澆筑方向的方法進(jìn)行逐步的糾正，即先澆筑偏移反向一邊的混凝土，后澆筑偏移方向一邊的混凝土；對于模板的扭轉(zhuǎn)，應(yīng)采取反方向澆筑混凝土的方法予以糾正。即依靠混凝土的自重對模板體系的壓力逐漸消除偏差。對于10 mm以上的偏移或扭轉(zhuǎn)，可利用墊片、撐桿、借助外力橫拉、頂墊等糾偏方法。

結(jié)語：

綜上所述，在山谷地帶橋墩施工測量過程

中應(yīng)嚴(yán)格按照施工測量技術(shù)規(guī)范執(zhí)行操作，保證相應(yīng)測量設(shè)備使用的精確性。針對施工測量過程中使用的全站儀、鉛直儀、水準(zhǔn)儀等儀器設(shè)備應(yīng)有專業(yè)人員負(fù)責(zé)操作，對山谷地帶高墩工程的重點測量部位進(jìn)行測量，主要針對墩身橫、縱軸線和墩身位置的截面尺寸進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確的測量與校核，對高墩垂直度、水平位移以及高層等精度影響要點進(jìn)行控制，以此達(dá)到全面控制山谷地帶高墩施工環(huán)境與人為操作對工程精度造成的干擾，提升工程質(zhì)量水平，為公路橋梁車輛的順暢通行與行車安全創(chuàng)造條件。

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