某跨河大橋施工控制測(cè)量復(fù)測(cè)

某跨河大橋施工控制測(cè)量復(fù)測(cè)

1全橋高程控制網(wǎng)復(fù)測(cè)橋梁建設(shè)是道路和鐵路建設(shè)的重要組成部分。橋梁建設(shè)的建設(shè)和安全運(yùn)行與現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的保障密切相關(guān)。施工控制和測(cè)量是橋梁建設(shè)中最重要的一條。施工控制測(cè)量分平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量:平面控制網(wǎng)一般分兩級(jí)布設(shè),即首級(jí)平面控制網(wǎng)及依附于該網(wǎng)下的導(dǎo)線網(wǎng);高程控制網(wǎng)通常1次布設(shè),同岸采用常規(guī)水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量,跨河段用全站儀進(jìn)行光電三角高程跨河水準(zhǔn)測(cè)量。重要和復(fù)雜的大橋、特大橋,從設(shè)計(jì)到施工的時(shí)間一般較長(zhǎng),在正式施工開始時(shí),應(yīng)對(duì)全橋控制網(wǎng)進(jìn)行全面復(fù)測(cè)。施工場(chǎng)地是一個(gè)不穩(wěn)定的載體,施工過程中,各等級(jí)控制點(diǎn)的穩(wěn)定狀況也會(huì)發(fā)生變化。因此,每隔1年左右必須進(jìn)行全面復(fù)測(cè)。復(fù)測(cè)時(shí),要檢查控制點(diǎn)的穩(wěn)定情況,做好記錄。有疑問的點(diǎn)不能作為起算點(diǎn),以免成果失真。平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)應(yīng)包括基線復(fù)測(cè)、角度復(fù)測(cè)、成果復(fù)算及對(duì)比。復(fù)測(cè)時(shí)應(yīng)盡量保持原測(cè)網(wǎng)圖形。平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)精度一般依原網(wǎng)要求進(jìn)行,高程控制網(wǎng)的復(fù)測(cè)一般依原等級(jí)進(jìn)行?？绾铀疁?zhǔn)、兩岸水準(zhǔn)網(wǎng)或水準(zhǔn)路線可作為復(fù)測(cè)的一部分,平差后再聯(lián)成一體。平面和高程控制網(wǎng)復(fù)測(cè)成果與原測(cè)成果相差較大時(shí),應(yīng)分析原因,及時(shí)報(bào)告業(yè)主、設(shè)計(jì)單位和施工單位,要求確認(rèn),以便后續(xù)施工。2工程實(shí)例分析對(duì)某跨河大橋施工控制網(wǎng)進(jìn)行了兩次復(fù)測(cè),下面介紹復(fù)測(cè)的作業(yè)內(nèi)容。2.1技術(shù)基礎(chǔ)《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026—93);《某大橋測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)技術(shù)作業(yè)方案》。2.2初測(cè)站點(diǎn)視線分析大橋施工的地面工作已基本完成,各控制點(diǎn)具有良好的通視條件。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí),各控制點(diǎn)點(diǎn)位保存基本完好,為這次復(fù)測(cè)工作提供了便利條件。本次復(fù)測(cè)共完成了13個(gè)測(cè)站的觀測(cè)工作,其中有3個(gè)測(cè)站存在問題,ND點(diǎn)后視距離較短(后視點(diǎn)為K7,ND點(diǎn)至K7的邊長(zhǎng)176.825m),方位有變化;K1靠近公路邊,汽車經(jīng)過時(shí)有震動(dòng);在BA點(diǎn)上設(shè)站觀測(cè)時(shí),有些觀測(cè)點(diǎn)視線為逆光,清晰度較差。對(duì)上述3個(gè)測(cè)站進(jìn)行了重復(fù)設(shè)站的測(cè)量工作。(1)測(cè)量?jī)x器及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量首級(jí)平面控制網(wǎng)、兩岸四等導(dǎo)線及跨河段光電三角高程測(cè)量,采用LeicaTC1800型全站儀施測(cè),其標(biāo)稱精度:測(cè)角為1″,測(cè)距為±(2+2×10-6D)mm。三等水準(zhǔn)測(cè)量采用LeicaNA3003型電子水平儀及配套的銦瓦水準(zhǔn)尺,儀器的標(biāo)稱精度:每km偶然中誤差為±0.4mm。以上儀器均經(jīng)國(guó)家有關(guān)檢定部門鑒定合格。開工前,對(duì)使用的儀器基座進(jìn)行了光學(xué)對(duì)中檢查與調(diào)整,對(duì)使用的儀器進(jìn)行了常規(guī)儀器檢查。(2)測(cè)量的準(zhǔn)備面控制網(wǎng)作業(yè)方案兩次復(fù)測(cè)采用與原網(wǎng)相同的作業(yè)方式和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),平面控制測(cè)量實(shí)行兩級(jí)控制,首級(jí)平面控制網(wǎng)采用邊角網(wǎng)的作業(yè)方案,方向觀測(cè)法觀測(cè)6測(cè)回,兩岸四等導(dǎo)線水平角觀測(cè)4測(cè)回;平距進(jìn)行往返測(cè)量,加入氣象改正,取其平均值。兩次復(fù)測(cè),首級(jí)平面控制網(wǎng)網(wǎng)型的構(gòu)成及觀測(cè)的起始方向均與原網(wǎng)相同,首級(jí)平面控制網(wǎng)由10個(gè)點(diǎn)組成,如圖1所示。跨河段高程測(cè)量觀測(cè)系統(tǒng)同岸高程控制測(cè)量采用三等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè),以“后-前-前-后”的作業(yè)方法進(jìn)行,測(cè)站誤差設(shè)定為±0.5mm,按精測(cè)作業(yè)模式進(jìn)行觀測(cè)?？绾佣胃叱虦y(cè)量采用光電測(cè)距三角高程,觀測(cè)高差中加入了大氣折光和地球曲率的改正,跨河水準(zhǔn)共觀測(cè)3條邊:K1—K2;K3—K4;NA—BA。某大橋的高程控制網(wǎng)如圖2所示。(3)起始點(diǎn)相對(duì)位置關(guān)系第一次復(fù)測(cè),首級(jí)平面控制網(wǎng)平差計(jì)算是以BD點(diǎn)和ND點(diǎn)為起算點(diǎn)的,BD點(diǎn)和ND點(diǎn)作為橋軸線上的點(diǎn),兩點(diǎn)間的距離最長(zhǎng)(948.380m),對(duì)整個(gè)控制網(wǎng)起著鎖型的作用。起算點(diǎn)相對(duì)位置的變化,將影響整個(gè)控制網(wǎng)中各點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)果及兩次測(cè)量數(shù)據(jù)的可比性。因此,檢核起始點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系,在確保起始點(diǎn)相對(duì)位置正確的前提下,進(jìn)行控制網(wǎng)的平差計(jì)算是至關(guān)重要的。起算點(diǎn)實(shí)測(cè)距離的檢核如表1所示,坐標(biāo)方位角的檢核如表2所示。2.3k3、ba和k7與br、nd南點(diǎn)的距離關(guān)系橋軸線上點(diǎn)間距離值SBD-BA、SBA-NA、SNA-ND有變化,差值分別為-2.5mm、6.9mm和-4.8mm;但BD(北點(diǎn))和ND(南點(diǎn))間的距離僅相差-0.4mm,表明BD(北點(diǎn))和ND(南點(diǎn))間的距離是相對(duì)穩(wěn)定的?？刂凭W(wǎng)第二次復(fù)測(cè)中,與BD(北點(diǎn))相關(guān)的K2、K3和BA點(diǎn),其距離SBD-K2、SBD-K3、SBD-BA的變化分別為-0.7mm、-1.8mm、-2.5mm,其方位的變化fBD-K2、fBD-BA、fBD-K3分別為分別為0″、1″、0″。與ND(南點(diǎn))相關(guān)的K8、NA和K7,其距離SND-K8、SND-NA、SND-K7的變化分別為-0.7mm、-4.8mm、-2.0mm,其方位的變化fND-K8、fND-NA、fND-K7分別為-2″、-2″、7″。由于K7點(diǎn)位不穩(wěn)定(鐵釘點(diǎn)),SND-K7距離較短(176.825m),影響方位精度。其余相關(guān)點(diǎn)與BD、ND的相對(duì)關(guān)系比較穩(wěn)定。綜上分析,第一次復(fù)測(cè)和第二次復(fù)測(cè)期間,北點(diǎn)和南點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系是穩(wěn)定的,以該兩點(diǎn)作為控制網(wǎng)的起算點(diǎn)進(jìn)行控制網(wǎng)平差,可以正確和真實(shí)地反映控制網(wǎng)的實(shí)際情況。3重復(fù)測(cè)量的精度為3.1第一階段的平面控制網(wǎng)(1)平差后的相對(duì)誤差三角形最大閉合差為6.0″(限差為±6.2″);計(jì)算測(cè)角中誤差為1.72″(限差為±1.8″);平差后最弱邊相對(duì)中誤差為1/127000(限差為1/80000);最大點(diǎn)位誤差為2.0mm;相鄰點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差最大值為2.0mm。首級(jí)控制網(wǎng)的精度滿足三等測(cè)量控制網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。(2)平差后的相對(duì)誤差三角形最大閉合差為-5.8″(限差為±6.2″);計(jì)算測(cè)角中誤差為1.21″(限差為±1.8″);平差后最弱邊相對(duì)中誤差為1/90000(限差為1/80000);最大點(diǎn)位誤差為2.8mm;相鄰點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差最大值為2.8mm。首級(jí)平面控制網(wǎng)精度滿足三等測(cè)量控制網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。3.2菲尼克斯夫婦在首級(jí)平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上,北岸和南岸分別進(jìn)行四等導(dǎo)線測(cè)量。(1)相鄰點(diǎn)相對(duì)位點(diǎn)誤差北岸導(dǎo)線:導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差為1/79372(限差為1/40000);角度閉合差為6.4″(限差為±11.1″);最大點(diǎn)位誤差為4.2mm;相鄰點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差最大值為3.8mm;最弱邊相對(duì)中誤差為1/47300(限差為1/45000)。精度滿足一級(jí)導(dǎo)線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。南岸導(dǎo)線:導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差為1/183970(限差為1/40000);角度閉合差為5.9″(限差為±11.1″);最大點(diǎn)位誤差為2.8mm;相鄰點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差最大值為2.9mm;最弱邊相對(duì)中誤差為1/108000(限差為1/45000)。精度滿足一級(jí)導(dǎo)線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。(2)導(dǎo)線相對(duì)位點(diǎn)誤差北岸導(dǎo)線:導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差為1/109140(限差為1/40000);角度閉合差為-5.5″(限差為±11.1″);平差后最大點(diǎn)位誤差為3.1mm;相鄰點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差最大值為2.8mm;最弱邊相對(duì)中誤差為1/65200(限差為1/45000)。精度滿足四等導(dǎo)線測(cè)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。南岸導(dǎo)線:導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差為1/153171(限差為1/40000);角度閉合差為4.4″(限差為±10.0″);平差后最大點(diǎn)位誤差為2.4mm;相鄰點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差最大值為2.4mm;最弱邊相對(duì)中誤差為1/131600(限差為1/45000)。精度滿足四等導(dǎo)線測(cè)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。3.3水平測(cè)量(1)高程控制網(wǎng)平差的形成將北岸水準(zhǔn)、南岸水準(zhǔn)及跨河段水準(zhǔn)的觀測(cè)值納入統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)中進(jìn)行平差,共形成了6個(gè)結(jié)點(diǎn)。平差后,最大點(diǎn)位高程誤差為2.2mm,最大點(diǎn)位間高程誤差為1.7mm。測(cè)量結(jié)果滿足三等水準(zhǔn)的精度要求。(2)統(tǒng)一高程控制網(wǎng)將北岸水準(zhǔn)、南岸水準(zhǔn)及3段跨河水準(zhǔn)的觀測(cè)值納入統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)中,形成了6個(gè)結(jié)點(diǎn)。平差后,最大點(diǎn)位高程誤差為2.1mm,最大點(diǎn)位間高程誤差為1.6mm。測(cè)量精度滿足三等水準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。4控制網(wǎng)穩(wěn)定性分析兩次復(fù)測(cè)作業(yè)過程中,嚴(yán)格執(zhí)行了ISO9001標(biāo)準(zhǔn),按規(guī)范要求進(jìn)行作業(yè),精度指標(biāo)均滿足規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由第一次復(fù)測(cè)與第二次復(fù)測(cè)結(jié)果比較值看出,橋軸線上點(diǎn)的實(shí)測(cè)距離,BD(北點(diǎn))和BA(北岸)間變動(dòng)了2.5mm,BA(北岸)和NA(南岸)間變動(dòng)了6.9mm,NA(南岸)和ND(南點(diǎn))間變動(dòng)了4.8mm。而BD(北點(diǎn))和ND(南點(diǎn))間的距離僅變動(dòng)了0.4mm,方位變化最大值為2″,表明BD(北點(diǎn))和ND(南點(diǎn))的相對(duì)位置關(guān)系是穩(wěn)定的。從兩次