跨海大橋施工測(cè)量控制點(diǎn)設(shè)置

跨海大橋施工測(cè)量控制點(diǎn)設(shè)置

1海上控制網(wǎng)的穩(wěn)定性海上橋梁測(cè)量控制單元分布在施工區(qū)之外，精度較高，配置不規(guī)則。海上測(cè)量會(huì)受到施工環(huán)境的制約和海洋氣候的影響。海上水域?qū)掗?控制點(diǎn)只能布設(shè)在已施工完成的承臺(tái)上,控制網(wǎng)的線形受到了制約,解決方法是用GPS靜態(tài)分次加密。受海上風(fēng)、霧,大氣折光等影響,測(cè)量時(shí)應(yīng)輸入溫度、氣壓改正系數(shù)。海水的潮起潮落和波浪對(duì)基礎(chǔ)的沖擊會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng),測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī),并對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行定期與不定期的復(fù)測(cè)。2gps的應(yīng)用海上測(cè)量?jī)x器有配套的全站儀(精度在2″以上)、配套的水準(zhǔn)儀(精度在1mm/km以上)、一定數(shù)量的GPS(包括GPS天線、雙頻接收機(jī)、GPS手簿、GPS電臺(tái)及配套的電纜等配件)等。3主跨海大橋觀測(cè)墩海上施工測(cè)量控制網(wǎng)按等級(jí)分為首級(jí)控制網(wǎng)、首級(jí)加密控制網(wǎng)、一級(jí)加密控制網(wǎng)和二級(jí)加密控制網(wǎng)。首級(jí)控制網(wǎng)是從國(guó)家高級(jí)控制點(diǎn)引測(cè),分布在海岸上橋梁兩端的橋軸線兩側(cè),均有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),點(diǎn)位穩(wěn)定,是跨海大橋控制的主要依據(jù)。因跨海大橋線形較長(zhǎng),又跨越寬闊的海面,所以先在海中每隔1.8km左右施工一個(gè)優(yōu)先墩承臺(tái),在承臺(tái)上建穩(wěn)定的觀測(cè)墩;觀測(cè)墩建在橋的同一側(cè),在不同的曲線時(shí)可轉(zhuǎn)入另一側(cè),便于常規(guī)測(cè)量觀測(cè)。海中優(yōu)先墩承臺(tái)施工完成后,進(jìn)行全橋首級(jí)加密控制點(diǎn)貫通測(cè)量。3.1第一階段加密網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量平面控制網(wǎng)采用雙頻GPS接收機(jī)按規(guī)范中B級(jí)網(wǎng)要求施測(cè)和基線處理與平差。3.2儀器的回收率及誤差首級(jí)高程加密控制網(wǎng)是采用EDM三角高程測(cè)量,因測(cè)量距離較長(zhǎng),測(cè)量時(shí)采用2臺(tái)同精度的全站儀(測(cè)量機(jī)器人如徠卡TCA2003)同時(shí)進(jìn)行對(duì)向多測(cè)回觀測(cè),并在第一次觀測(cè)完成后兩站間交換儀器進(jìn)行再次觀測(cè),以消除因儀器系統(tǒng)誤差所造成的影響,需對(duì)影響測(cè)量誤差的地球曲率和大氣折光等進(jìn)行改正,且必須取得足夠的有效觀測(cè)數(shù)據(jù)。3.31.2加密控制網(wǎng)由于首級(jí)加密網(wǎng)距離較遠(yuǎn),不能完全滿足施工放樣要求,需在兩首級(jí)加密網(wǎng)點(diǎn)之間進(jìn)行一、二級(jí)網(wǎng)加密。3.3.1平面控制單元的加密(1)承平臺(tái)內(nèi)部加密根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),前視在200m左右最佳,所以在每隔400m左右的承臺(tái)上加密一個(gè)控制點(diǎn)。海中兩首級(jí)加密控制點(diǎn)的距離小于1.8km,其間需加密3～4個(gè)一級(jí)控制點(diǎn)。根據(jù)控制網(wǎng)邊長(zhǎng)短、點(diǎn)數(shù)少、網(wǎng)形狹長(zhǎng)的特點(diǎn),一級(jí)加密點(diǎn)可布設(shè)為三邊網(wǎng)形和導(dǎo)線形。(2)外業(yè)gps測(cè)量平面控制點(diǎn)加密均采用GPS按規(guī)范一級(jí)精度要求進(jìn)行施測(cè),因在海上測(cè)量,水面寬闊,可能存在多路徑的影響,測(cè)量時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間,提高測(cè)量精度。外業(yè)觀測(cè)除基準(zhǔn)站外,另外用3臺(tái)以上雙頻GPS接收機(jī),2臺(tái)架在海中優(yōu)先墩承臺(tái)的首級(jí)加密控制點(diǎn)上,另一臺(tái)架在待求點(diǎn),最好是待求點(diǎn)在3個(gè)已知點(diǎn)中間,以保證整網(wǎng)的點(diǎn)位精度均勻,同時(shí)起算點(diǎn)一般應(yīng)均勻地分布在GPS網(wǎng)的周圍,要避免所有的起算點(diǎn)分布在網(wǎng)中同一側(cè)的情況。外業(yè)測(cè)量要記錄好儀器的編號(hào)、儀器高度、接收天線的類型、儀器所在點(diǎn)位的編號(hào)等。外業(yè)觀測(cè)完畢后進(jìn)行內(nèi)業(yè)GPS網(wǎng)平差,平差合格后,導(dǎo)出測(cè)量數(shù)據(jù),形成測(cè)量報(bào)告。平面控制點(diǎn)加密后,可根據(jù)施工的需要再進(jìn)行控制點(diǎn)的加密,這類控制點(diǎn)可從已經(jīng)加密的點(diǎn)上用全站儀按支導(dǎo)線測(cè)量的規(guī)范要求進(jìn)行加密。3.3.2觀測(cè)方法的確定因海中承臺(tái)在波浪的作用力下會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng),當(dāng)前、后視距在70m左右且承臺(tái)基本穩(wěn)定時(shí),可采用水準(zhǔn)測(cè)量。當(dāng)前后視距較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)采用EDM三角高程測(cè)量,測(cè)量方法有:對(duì)向觀測(cè)法和中間觀測(cè)法。測(cè)量時(shí)應(yīng)按EDM三角高程測(cè)量規(guī)范所規(guī)定的等級(jí)精度要求進(jìn)行測(cè)量。在杭州灣跨海大橋工程測(cè)量中,是采用EDM三角高程的中間測(cè)量方法將2m多高的觀測(cè)墩上的水準(zhǔn)高程點(diǎn)引到承臺(tái)上。在條件不滿足三角高程中間法觀測(cè)時(shí),應(yīng)采用三角高程對(duì)向觀測(cè),三角高程對(duì)向觀測(cè)時(shí)需仔細(xì)量取儀器高和棱鏡高。1臺(tái)儀器觀測(cè)時(shí),應(yīng)在較短的時(shí)間內(nèi)完成,以減少大氣折光的影響。如果用2臺(tái)同精度的測(cè)量?jī)x器觀測(cè),可以減少大氣折光的影響,提高測(cè)量精度,觀測(cè)時(shí)需交換兩點(diǎn)間的儀器,以減少儀器誤差的影響。3.3.32個(gè)控制單元的加密二級(jí)加密控制點(diǎn)從一級(jí)加密點(diǎn)用常規(guī)方法加密,加密可以用支導(dǎo)線法進(jìn)行,有條件應(yīng)附合到另一已知點(diǎn)。4觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制在施工前必須對(duì)首級(jí)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè),觀測(cè)時(shí)按規(guī)范B級(jí)要求,實(shí)行同步觀測(cè),每個(gè)時(shí)段觀測(cè)150min,共觀測(cè)3個(gè)時(shí)段,采用GPS隨機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,平差前對(duì)各基線向量進(jìn)行了嚴(yán)格質(zhì)量控制和篩選。水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施程序采用閉合測(cè)量或往返測(cè)量。5海上施工測(cè)量5.1海上管道樁沉降的測(cè)量定位5.1.1沉樁定位校核海上鋼管樁沉樁定位測(cè)量采用GPS-RTK測(cè)量定位系統(tǒng),打樁船上PGS定位系統(tǒng)的選取應(yīng)與GPS基準(zhǔn)站采用的儀器相互兼容。為保證打樁船沉樁定位的正確性,在投入使用前需要對(duì)GPS-RTK測(cè)量定位系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)校核。包括:打樁船上各測(cè)量?jī)x器間的參數(shù)校核和龍口樁位中心坐標(biāo)校核。校核時(shí),打樁船宜在碼頭附件,且選擇在風(fēng)平浪靜的海況條件下進(jìn)行。5.1.2沉樁設(shè)計(jì)結(jié)果測(cè)量鋼管樁沉樁定位主要有以下步驟。(1)“海上打樁GPS-RTK定位系統(tǒng)”,根據(jù)接收到的GPS信號(hào)及預(yù)先輸入的單樁平面扭角及平面坐標(biāo),計(jì)算出打樁船姿態(tài)及鋼管樁空間位置的數(shù)據(jù),并將圖形顯示于計(jì)算機(jī)的顯示屏上。(2)通過觀察操縱室控制臺(tái)上的傾斜度儀調(diào)整樁架傾斜度,將樁粗略調(diào)整至設(shè)計(jì)斜率。(3)根據(jù)顯示的打樁船姿態(tài)及樁空間位置的圖形和數(shù)據(jù),通過錨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)精確調(diào)整船體位置,再次調(diào)整樁架的傾角,使樁到達(dá)設(shè)計(jì)位置。(4)復(fù)核GPS接收的信號(hào)、輸入定位系統(tǒng)的源數(shù)據(jù)、樁架傾斜度儀是否正確。為保證沉樁定位的正確性,各墩首根樁都需進(jìn)行常規(guī)測(cè)量比測(cè)。包括:平面扭角測(cè)量;傾斜度測(cè)量;平面坐標(biāo)測(cè)量。將常規(guī)測(cè)量方法得出的數(shù)據(jù)與打樁船安裝的定位系統(tǒng)顯示的坐標(biāo)、傾斜、扭角進(jìn)行對(duì)比,達(dá)到校核的目的。5.2海上平臺(tái)施工測(cè)量承臺(tái)施工測(cè)量主要包括:鋼套箱定位和安裝測(cè)量、鋼套箱的檢查(套箱標(biāo)高、縱橫軸線、傾斜度)和承臺(tái)竣工測(cè)量。(1)施工放樣前量取承重梁底棧底桁架外邊緣尺寸,確定施工放樣前量單鋼套箱安裝定位是將鋼套箱承重梁直接安裝在鋼管樁頂,施工放樣前量取承重梁底桁井字架的外邊緣尺寸。將工程坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為橋軸線與墩軸線的施工坐標(biāo),方便在鋼管樁壁上放點(diǎn),即測(cè)設(shè)X和Y的坐標(biāo)即可。(2)鋼套箱安裝質(zhì)量雖然在鋼管樁上焊接了限位牛腿,但為了確保鋼套箱安裝準(zhǔn)確無誤,鋼套箱下放到位后,應(yīng)采用GPS-RTK或全站儀測(cè)量對(duì)鋼套箱中心點(diǎn)坐標(biāo)和垂直度進(jìn)行檢查,檢查合格后方可加固鋼套箱。(3)承臺(tái)軸線偏位計(jì)算承臺(tái)竣工測(cè)量時(shí)先用施工獨(dú)立坐標(biāo)系放出承臺(tái)的縱、橫向軸線,再測(cè)出承臺(tái)邊緣軸線位置的施工坐標(biāo),通過承臺(tái)邊緣的施工獨(dú)立坐標(biāo)實(shí)測(cè)值可知承臺(tái)軸線偏位值。5.3墩身安裝質(zhì)量控制墩身施工放樣采用常規(guī)的測(cè)量方法,放樣時(shí)主要考慮:(1)海中承臺(tái)晃動(dòng)影響,應(yīng)選擇好測(cè)量時(shí)間和適當(dāng)?shù)那昂缶?(2)做好測(cè)量標(biāo)記;(3)檢查放樣精度。高度較大墩身采用分節(jié)現(xiàn)澆,每一節(jié)墩身均需要對(duì)模板進(jìn)行測(cè)量檢校。墩身的位置和垂直度的控制關(guān)鍵在于首節(jié)墩身,在首節(jié)墩身的第一節(jié)模板安裝就要進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)整。檢查頂口和底口模板的位置是否正確,檢查模板的垂直度,保證頂口水平。檢校中間各節(jié)墩身模板時(shí),只需檢查垂直模板直度,不符合要求時(shí)對(duì)模板頂口的縱橫軸線進(jìn)行調(diào)整即可。在標(biāo)高的放樣時(shí),首先將承臺(tái)上水準(zhǔn)點(diǎn)用倒掛鋼尺的方法引到墩身頂面。鋼尺在使用時(shí),必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的溫度改正和尺長(zhǎng)改正。墩身和支座墊石驗(yàn)收時(shí),先用鋼尺分出墩身和支座墊石的中心線,然后用全站儀直接測(cè)中心線的施工坐標(biāo),即得出墩身和墊石縱橫軸線的偏位,并用紅油漆將點(diǎn)標(biāo)好。5.4施工測(cè)量難點(diǎn)及對(duì)策主塔施工測(cè)量重點(diǎn)是保證塔柱、橫梁、鋼錨箱等各部分結(jié)構(gòu)的傾斜率、垂直度、外形幾何尺寸、平面位置、高程以及內(nèi)部預(yù)埋件的空間位置。主塔施工測(cè)量難點(diǎn)是受風(fēng)振、溫差、日照等影響。根據(jù)塔柱的幾何特征和施工時(shí)每一節(jié)高度,建立數(shù)學(xué)模型,編制數(shù)據(jù)處理程序,計(jì)算主塔截面軸線點(diǎn)、角點(diǎn)的三維坐標(biāo)。施工過程中,應(yīng)監(jiān)測(cè)索塔的相對(duì)及絕對(duì)位移,以能及時(shí)準(zhǔn)確反映索塔實(shí)際變形程度或變形趨勢(shì),確保塔頂高程的正確,并分析索塔的穩(wěn)定性,為整個(gè)施工的決策提供依據(jù),以達(dá)到指導(dǎo)施工的目的。索塔變形測(cè)量可采用《工程測(cè)量規(guī)范》三等變形測(cè)量。5.5測(cè)量控制方案在墩身竣工后,將全站儀架在附近承臺(tái)的控制點(diǎn)上,放出箱梁0號(hào)塊的縱橫軸線和中心點(diǎn),可用GPS-RTK進(jìn)行放樣點(diǎn)的檢核。0號(hào)塊上的控制點(diǎn)是其他各箱梁軸線和高程控制的主要依據(jù),平面控制點(diǎn)的加密精度應(yīng)按規(guī)范中一級(jí)要求加密,高程控制點(diǎn)應(yīng)按規(guī)范中四級(jí)要求加密。兩個(gè)墩以上的箱梁0號(hào)塊控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè),GPS平面測(cè)量精度較高,用全站儀檢測(cè)兩點(diǎn)間的距離,確認(rèn)控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算是否正確。高程聯(lián)測(cè)用EDM三角高程測(cè)量進(jìn)行檢驗(yàn),按兩點(diǎn)間往返測(cè)量。檢測(cè)各控制點(diǎn)間的誤差在充許范圍內(nèi)時(shí),對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行歸化改算?；炷料淞菏且ＷC塊段平、豎向線形,使兩個(gè)墩的箱梁能順利合龍。監(jiān)控時(shí)主要考慮監(jiān)控點(diǎn)的布設(shè),監(jiān)控時(shí)間等。箱梁監(jiān)控主要分為三階段監(jiān)控測(cè)量,分為張拉前、張拉后和掛籃前移后。箱梁在合龍前需對(duì)箱梁平面線形偏位和豎曲線變化進(jìn)行24h監(jiān)控,記錄在不同溫度下箱梁的變形情況,為合龍時(shí)機(jī)提供依據(jù)。5.6鋼箱梁初始值觀測(cè)系統(tǒng)斜拉橋鋼箱梁安裝、掛索階段必須對(duì)平曲線、豎曲線線形、高程、箱梁長(zhǎng)度變形、主塔變形等進(jìn)行監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握結(jié)構(gòu)實(shí)際狀態(tài),防止施工中誤差的積累,保證成橋線形和結(jié)構(gòu)安全。測(cè)量?jī)?nèi)容主要有:鋼箱梁0號(hào)塊及標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的安裝測(cè)量;線形及主塔偏移測(cè)量;橋軸線監(jiān)測(cè);合龍監(jiān)測(cè)。鋼箱梁安裝前,進(jìn)行一次主塔偏移及扭轉(zhuǎn)初始值觀測(cè)。主塔偏移及扭轉(zhuǎn)測(cè)量監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置于橫梁、中塔柱及塔頂,對(duì)稱布置于橋軸線兩側(cè)塔柱處。采用全站儀三維坐標(biāo)法結(jié)合GPS衛(wèi)星定位精確定位0號(hào)塊鋼箱梁,控制鋼箱梁線形、軸線及橫向坡度。線形測(cè)量主要采用幾何水準(zhǔn)法。線形監(jiān)控點(diǎn)布置于橋中線及橋中線兩側(cè)。測(cè)量前建立閉合水準(zhǔn)路線網(wǎng),確?？刂曝Q直方向線形的準(zhǔn)確性。鋼箱梁安裝階段,按監(jiān)控指令要求測(cè)量不同拼裝工序及不同工況下的鋼箱梁線形,并同時(shí)測(cè)量主塔橫縱向偏移及扭轉(zhuǎn)。因斜拉橋線形受溫度影響很大,故線形測(cè)量應(yīng)在氣候條件較為穩(wěn)定、日照變化