李子溝特大橋測量.doc

技術(shù)集團(tuán)公司標(biāo)段內(nèi)江方向接十四局李子溝中橋和站場，昆明向方與二十局共分朱嘎隧道。李子溝特大橋距朱嘎隧道進(jìn)口僅有47m，李子溝特大橋主橋由第二工程公司組織施工，引橋由建筑工程公司負(fù)責(zé)。為保證橋梁順利合龍和隧道精確貫通，總公司內(nèi)昆指要求集團(tuán)公司內(nèi)昆指，集團(tuán)公司內(nèi)昆指要求第二工程公司負(fù)責(zé)復(fù)測工作。（一）李子溝特大橋平面及高程控制1平面控制（1）平面控制網(wǎng)的布設(shè)由于三家單位管段線路較長，山高溝深，且設(shè)計院所給的定測控制點(diǎn)部分有被破壞的痕跡，為保證橋隧的精度，特選定十四局（內(nèi)江相臨標(biāo)段）與二十局（昆明端相臨標(biāo)段）管段內(nèi)的ZD424-2JD432-1ZD433-12 和DZD434 四個定測控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，中間聯(lián)測ZD432-2，形成導(dǎo)線環(huán)。（2）施測采用儀器及要求精度復(fù)測線路長約 6Km，按新建鐵路測量規(guī)范要求，復(fù)測選用三等導(dǎo)線，測角精度為1.8，邊長相對中誤差為1/10000。施測采用儀器為瑞士產(chǎn)徠卡TC905L 型全站儀，該儀器主要技術(shù)指標(biāo)為測角精度2，測距精度2+2ppm。（3）控制網(wǎng)施測水平角觀測采用 8 個測回，分別觀測其左角和右角各4 各測回后取平均值；導(dǎo)線邊采用對向觀測各3 個測回，按規(guī)定改正后取平均值。復(fù)測網(wǎng)分為主副兩條導(dǎo)線，且相應(yīng)主副點(diǎn)距離較近，約為 36m，觀測時儀器支立在主副點(diǎn)時，前后視的反光鏡也相應(yīng)的立在主副點(diǎn)上，減少測量時間。水平角測量時，由于觀測點(diǎn)僅為兩個，測回法無須歸零；測距時正鏡和倒鏡為一測回。當(dāng)方向超過3 個時，例如在副導(dǎo)7 時，就需要?dú)w零?？刂凭W(wǎng)觀測時，儀器由專人觀測，前后視的反光鏡也由專人負(fù)責(zé)，有陽光時支立遮陽傘，讀數(shù)和記錄人員及時進(jìn)行口核，防止出現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)，這樣可認(rèn)為觀測是同精度的，利于平差。（4）平差計算1）控制網(wǎng)平差。導(dǎo)線測量計算坐標(biāo)假定以定測點(diǎn)JD432 之HZ 點(diǎn)為X=1000m，Y=5000m，以該點(diǎn)和定測點(diǎn)ZD432-1為00000.0方向。導(dǎo)線環(huán)各點(diǎn)計算采用 PC-E500 機(jī)，全國優(yōu)秀測量嚴(yán)密平差程序計算，其精度評定為：導(dǎo)線閉和環(huán)限差為：W 允=21.813 =139.5（合格）導(dǎo)線環(huán)測角中誤差：2）墩臺線路中心放樣坐標(biāo)計算。按復(fù)測成果計算各個墩臺線路中心坐標(biāo)，見表2-1-4-2。施工時墩臺按極坐標(biāo)法放樣。在現(xiàn)場，根據(jù)控制點(diǎn)坐標(biāo)，利用卡西歐4500P 或4800P 計算器編制的程序現(xiàn)場計算，方向均按坐標(biāo)方位角對點(diǎn)和放樣。由于墩臺定位準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到下一步的工作能否順利進(jìn)行，在墩臺放樣之后，儀器轉(zhuǎn)立線路點(diǎn)上，進(jìn)行墩位距離復(fù)合，見表2-1-4-3，以及進(jìn)行曲線上墩臺基礎(chǔ)實(shí)際中心的測設(shè)。曲線墩臺實(shí)際中心見表2-1-4-4。6 號、7 號、8 號、9 號、10 號、11 號各墩的放樣數(shù)據(jù)見表2-1-4-5。2高程控制測量由于復(fù)測線路長，且山高溝深，幾何水準(zhǔn)測量難以實(shí)施，所以考慮采用三角高程測量。在施測之前，比較兩種方法的精度。選取相距約500m 的兩個點(diǎn)，用DS3 水平儀進(jìn)行幾何水準(zhǔn)測量往返三次，取平均值作為兩個點(diǎn)高差的真值，然后采用TC905L 全站儀進(jìn)行三角高程測量，觀測三組，每組六個測回，對向觀測，距離加氣象、氣壓、地球曲率改正，分別在早晨、中午、下午各觀測一組，觀測成果列于表2-1-4-6。從表中可以看出，幾何水準(zhǔn)與三角高程成果接近，故采用三角高程進(jìn)行高程控制是可行的。表 2-1-4-6 幾何水準(zhǔn)與三角高程比較三角高程高差 備注次序 幾何水準(zhǔn)高差（m）高差（m） 差值（mm） 平均高差1 78.251 -42 78.265 10378.25578.263 878.25912L=8.54定測所給高程控制點(diǎn)有大橋附近的BM12-1BM12-2 及朱嘎隧道出口端的BM12-8BM12-8-1。在進(jìn)行三角高程測量過程中，注意使前后視距離大致相等，視距在300-700m 之間，隨時防止陽光直射儀器，及時注意溫度、氣壓變化，觀測傾角及斜距，輸入儀器進(jìn)行改正，三角測量成果見表2-1-4-7。（二）施工過程測量控制1基坑開挖及孔樁施工測量該橋主橋基礎(chǔ)承臺較大，其中 7 號、12 號墩為14.1m14.1m5m，8 號、9 號墩為33.6m18.1m5m，10 號、11 號墩為37.6m18.1m5m，且埋深最深的10 號墩基坑達(dá)17m。主橋6 各墩共有222 根鉆孔樁，其中7 號墩16 根，8 號墩45 根，9 號墩45根，10 號墩50 根，11 號墩50 根，12 號墩16 根，這種群樁擴(kuò)大基礎(chǔ)的開挖工作比較煩瑣，且要保證每一個孔位準(zhǔn)確，就需要采用特殊的方法進(jìn)行測量。（1）基坑開挖施工測量由于擴(kuò)大基礎(chǔ)覆蓋層深，又受地形限制，設(shè)在基坑四周的基坑開挖控制點(diǎn)容易移位，現(xiàn)以10 號墩為例具體說明基坑開挖測量。10 號墩基礎(chǔ)承臺為37.6m18.1m，基坑深17m，樁深40m，周邊土質(zhì)松軟極易坍塌，設(shè)在基坑周邊的基坑控制點(diǎn)容易滑動。在這種情況下，采用極坐標(biāo)方法進(jìn)行基坑四角定位，儀器置在11 號上，后視其他線路中心點(diǎn)，測出每個點(diǎn)的三維坐標(biāo)，同時利用計算器程序，結(jié)合測得的數(shù)據(jù)放出邊坡外緣10 號墩承臺四角放樣數(shù)據(jù)見表2-1-4-8（獨(dú)立坐標(biāo)系）在基坑開挖過程中，要隨時檢查開挖情況，包括承臺尺寸、邊坡位置、開挖深度等。由于基坑開挖精度要求較低，無須正倒鏡觀測，但要保證操作正確?；娱_挖的深度直接利用三角高程測量，碎部利用水平儀配合。（2）樁孔定位測量由于主橋 6 個墩均屬于群樁基礎(chǔ)，雖樁孔定位及孔護(hù)樁測設(shè)無較高的技術(shù)，但測量過程較為繁瑣，稍不注意就有可能出錯。首先定出各排孔樁的線路中心點(diǎn)，然后儀器分別架設(shè)在各個中心點(diǎn)上，撥轉(zhuǎn)90 度，定出各排樁位。由于各孔樁開挖先后順序不同，對于各個孔的第一板護(hù)壁混凝土利用極坐標(biāo)法檢查- 32 -護(hù)壁模板，當(dāng)混凝土凝固后，再在護(hù)壁上定出護(hù)樁。定護(hù)樁與定孔位方法相同。2墩身施工測量薄壁空心高墩的線形控制是很重要的。為保證墩身的垂直度，不偏不扭，現(xiàn)在比較先進(jìn)的方法是使用激光鉛直儀，但其他常規(guī)或非常規(guī)的方法也有其獨(dú)特的一面。在承臺灌注完混凝土后，及時利用控制點(diǎn)恢復(fù)墩中心，并檢查墩距。在未購買激光鉛直儀的情況下，決定利用十字形護(hù)樁來控制墩身的線形。利用測設(shè)的墩中心前視線路方向，正到鏡撥轉(zhuǎn)90 度先定出線左線右各一個護(hù)樁，然后利用壓點(diǎn)方法向兩邊延伸，每邊2-4 個護(hù)樁。此方法雖然是常規(guī)的方法，但比較實(shí)用。（1）人員使用少。在墩身灌注幾板之后把后視方向做在墩身上，這樣一個人負(fù)責(zé)一臺儀器即可。（2）占用時間少。由于有經(jīng)緯儀和全站儀兩套儀器，分別由一個人負(fù)責(zé)，加上墩身上一個人做點(diǎn)，三個人最快用半個小時即可做好點(diǎn)調(diào)模工作。（3）不占用工作時間。墩上四邊模板分別調(diào)模，用儀器直接調(diào)模時不耽誤其他人員工作，在李子溝特大橋工期比較緊張的情況下，這一點(diǎn)非常重要。當(dāng)然這種方法受地形、氣候及日照的影響，一般在早 10 點(diǎn)以前做好此項(xiàng)工作。這種方法還有一個缺點(diǎn)，就是當(dāng)傾角較大時，視準(zhǔn)軸的旋轉(zhuǎn)平面不一定在同一個豎直面上。針對于此，必須精確調(diào)平儀器，并且調(diào)好模板后利用倒鏡再檢查一次。經(jīng)過多次檢查，在300m 附近正倒鏡偏差不超過3mm。墩身的高程利用三角高程控制。縱觀幾個墩身的實(shí)際誤差，最大為 5mm，小于設(shè)計要求。3梁部施工測量控制李子溝特大橋主橋六墩五孔共計 141 個梁段，除已灌注完混凝土的0 號段外，其他各段均需要調(diào)整中線和標(biāo)高，即進(jìn)行梁部線形控制。梁部線形施工控制是一個動態(tài)變化的不可逆過程，如果測控工作不及時、不準(zhǔn)確，或數(shù)據(jù)丟失、失效，將無法進(jìn)行下步施工，因此在梁段施工之前，與設(shè)計、監(jiān)理研究制定測控方案，包括測量精度要求、方法、時間、布點(diǎn)數(shù)量、測點(diǎn)位置、觀測次數(shù)等，做好充分的準(zhǔn)備。具體做法是：1）由測量人員負(fù)責(zé)組織施測，各隊(duì)有關(guān)技術(shù)人員及施工人員配合，按要求做好測點(diǎn)的定點(diǎn)定位工作；2）灌注混凝土前精調(diào)模板，灌注混凝土后及在張拉后和移出掛籃后三次觀測線控點(diǎn)，并提供給設(shè)計院現(xiàn)場代表，由其提供標(biāo)高修正值，指導(dǎo)下一梁段施工；3） 觀測過程要注意觀測方法，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，觀測時間在每天上午10 點(diǎn)以前。（1）中線控制梁體中線控制對梁體外形質(zhì)量及合龍誤差影響極大。為保證梁體線形不偏不扭，在首先完成的7 號墩上利用控制點(diǎn)恢復(fù)墩中心，并利用護(hù)樁檢查，確認(rèn)無誤后，作為中線控制點(diǎn)。由于0 號臺至13 號墩各墩臺在一直線上，對于其他墩上的中線控制點(diǎn)，利用7- 33 -號墩上點(diǎn)與 0 號臺上的中心點(diǎn)向前延伸，并且每個墩上0 號段中心利用護(hù)樁符合，保證墩距。隨著梁段向前延伸，每隔2030m 定出一個里程控制中線點(diǎn)，可以控制各種預(yù)埋件位置及梁段端頭里程。具體操作時，儀器支立在墩上，后視本墩上的點(diǎn)，進(jìn)行本墩的調(diào)模工作，這種方法可以避免由于墩身受日照影響偏位致使線形偏扭。如果后視另一個墩上的點(diǎn)，當(dāng)墩身溫度較高時，梁部變化不一致影響梁部線形。但為保證連續(xù)梁的順直，每隔一個月，進(jìn)行一次中線聯(lián)測，聯(lián)測時間均在上午8 點(diǎn)以前，這時候的墩身基本沒有變形，能反映中線控制點(diǎn)的真實(shí)位置。（2）梁部高程測量主橋各墩較高，幾何水準(zhǔn)測量難以實(shí)施，針對于此，采用全站儀三角高程，把標(biāo)高引測到各個墩的0 號段上，把該點(diǎn)作為線形控制的基準(zhǔn)標(biāo)高點(diǎn)。該點(diǎn)會受到兩個T 構(gòu)墩身壓縮下沉的影響，但下沉的值一般都很小，在操作時注意及時加以修正，可以保證高程點(diǎn)的絕對值。高程引測時，由于受地形限制，儀器未架立在已知點(diǎn)上，而是支立在適合的任意點(diǎn)上，分別觀測已知點(diǎn)和待測點(diǎn)的高差，最后計算出待測點(diǎn)的高程。觀測時，儀器保持不動，已知點(diǎn)和待測點(diǎn)上的反光鏡統(tǒng)一高度，并且每一方向均觀測1.3m 和2.15m 兩個高度反光鏡的高差，用來自檢，這樣可以消除量儀高和鏡高的誤差按設(shè)計院現(xiàn)場代表的要求，把線控點(diǎn)布設(shè)在每一梁段端頭距中心1.95m 的擋碴槽處。測點(diǎn)用鋼筋加工，在灌注混凝土之前焊接在頂板鋼筋上，測點(diǎn)頂部用砂輪機(jī)打磨平滑。具體觀測時，把儀器置于梁上，后視0 號段的高程點(diǎn)進(jìn)行控制。此種方法簡便易行，不受地形限制，在任何條件下均可采用，但要注意的是觀測必須在上午10 點(diǎn)以前進(jìn)行。如果采用其他方法，將儀器置于梁上或地面，一般來說墩距地面較高，難以實(shí)施，另外，地面點(diǎn)雖不動而墩是變化的，當(dāng)儀器置于梁上，用不變的點(diǎn)為準(zhǔn)來測定變化的梁部，是無法準(zhǔn)確得出梁部相對變化的，所以采用第一種方法，實(shí)際證明也是可行的。二、高墩變形、日照變形及合龍段施工變形觀測為積累資料，指導(dǎo)施工，在施工過程中，對很多項(xiàng)目進(jìn)行了測量監(jiān)控或加密測量，例如墩身沉降、墩身徐變、日照溫度對墩身的影響、合龍段加密測量等。（一）墩身沉降與徐變觀測主橋墩身高，自重大，在墩身混凝土施工過程中，由于自重墩身會有所沉降，為監(jiān)測墩身沉降量及判定墩身是否達(dá)到穩(wěn)定，在8 號、9 號、10 號、11 號四個墩承臺四角或墩身的線左線右方向做沉降觀測點(diǎn)，間隔10d 到30d 進(jìn)行一次觀測。觀測儀器為DS3水平儀，區(qū)格式5m 鋁合金塔尺。觀測用水準(zhǔn)點(diǎn)用全站儀測設(shè)到各墩附近的穩(wěn)定巖石上。墩身的徐變主要是由于梁部混凝土的重量及墩身自重的影響，徐變觀測點(diǎn)利用各個墩0 號段上的基準(zhǔn)點(diǎn)，利用三角高程觀測。結(jié)果見附表2-1-4-9。（二）梁體受日照影響監(jiān)測梁體未合龍前是剛構(gòu)體，根據(jù)熱漲冷縮的原理，日光照射面墩身溫度高于未被照射面，墩身傾斜，從而使梁體傾斜。為掌握第一手資料用于以指導(dǎo)施工及總結(jié)經(jīng)驗(yàn)