橋梁工程墩柱測量定位技術研究

范建英

摘要：本文中論述橋梁位于緩和曲線和直線上，所處位置處于山谷中，地理環境復雜，橋梁墩柱為混凝土實體墩，高度在76m以上，按類型屬于高墩橋。由于墩高、跨度大，施工工藝要求高。對施工測量控制提出了較高的要求。本文對橋梁墩柱測量技術進行研究，保證橋梁控制測量的精度，為放樣工作創造有利條件。

關鍵詞：墩柱 測量技術 研究

1概述

甲爾橋工程位于雅礱江專用交通公路中游路段，整座橋梁線型位于緩和曲線和直線上，所處位置處于山谷中，地理環境復雜，橋梁墩柱為混凝土實體墩柱，高度在76m以上，按類型屬于高墩柱橋。由于墩柱高、跨度較大，施工工藝要求高。對施工測量控制提出了較高的要求。本文對橋梁墩柱測量定位技術進行研究，從橋梁控制測量的精度和放樣工作提出自己的見解。

2墩柱測量定位實施方法

2.1平面控制測量定位

首先對大橋加密布設導線施工平面控制網，以保證橋梁平面控制測量的精度，為放樣工作創造有利條件。測設時，以線路左線為標準。按照左線坐標放出線路左線確定橋墩縱軸線后，以縱軸線為標準，分別順時針、逆時針旋轉90度，即為橋墩橫軸線。高墩中心定位測量采用全站儀三維坐標控制法。橋墩施工前，先將全站儀架設于橋梁施工控制點上進行橋墩中心定位，采用直接測定四邊外模中心坐標，比較其計算坐標以確定水平位置及軸線偏移，指導模板調差。

2.2高程控制測量定位

為了準確控制橋梁墩柱施工高程，我們在橋梁中軸線及兩側布設控制點位，每側至少布置兩個，且盡量靠近施工現場，以便高程傳遞與校核。自橋梁一端永久水準點開始，最后閉合在另一端的永久水準點上，其高差閉合差限差為fh限≤±4 ㎜（n為測站點數）。水準點可布設在不同的高度，以便混凝土施工到不同的高度時使用。進行測量時，嚴格實行過程控制，定期聯測各墩施工面水準點和標高。當測設時因橋墩未完工而無法完成附和導線測量時，應按照閉合水準路線要求進行高程控制，并保證閉合限差滿足施工要求，嚴格禁止支水準測量。切記水準點要隨時進行復核，使用前后及每測回都要進行閉合。

施工時可結合現場實際情況采用全站儀三角高程法對高程進行控制。用水準儀、全站儀對每個循環進行反復校核，確保無誤。

2.3垂直度控制測量定位

作為高橋墩柱結構，垂直度是影響其結構穩定性、承載力以及外觀質量的重要因素。因此，垂直度的控制測量是施工控制的主要內容。垂直度控制亦是墩身糾偏工作的主要依據。垂直度控制主要通過全站儀測放三維坐標法、激光垂準儀法和垂球法進行控制。

2.3.1全站儀施放三維坐標法

在每次澆筑混凝土前，必須根據所立墩柱模板的高度，并利用墩身坡度計算出墩身縱、橫軸線坐標，再統一外放到墩柱外模板上。利用鋼板尺量出理論距離和實放距離的差值，即可反推出墩柱的垂直度的變化，以便及時對墩身偏差進行調整。這樣既可較好地控制墩柱的垂直度，又可較好地控制墩柱的幾何尺寸，同時定期采用全站儀在導線控制點上進行墩柱位置復核，作到控制無誤。墩柱放樣時選擇在無風或微風時刻，以減小因風載引起的軸線偏差；為了避開日照溫差效應引起的墩身彎曲變形，應選擇在日照強度低的時刻如清晨6：00～8：00或傍晚17：00～19：00，也可采用在模板四周噴灑水霧降溫法以減小由日照溫差引起的軸線偏差。

2.3.2激光垂準儀法

在澆筑橋墩柱混凝土第一模塊之前，必須在承臺上準確放出墩身縱、橫軸線的位置。選擇墩身中心及距中心左、右、前、后各0.5m控制點位（點位距離可依模板作相應調整加密）作為垂直度觀測點（見圖1），并增設四個點作為護樁，以防控制點缺失。觀測時把激光鉛直儀安裝在4個點上，并在工作平臺上設激光接受靶，以顯示光斑并撲捉斑心。激光斑心連線即為橋墩縱、橫軸線。采用軸線引點對中進行墩柱的豎直軸線傳遞，并且每隔2層要進行糾偏。這樣就通過激光鉛直儀將控制點準確的引到工作平臺上，簡化了繁瑣的測量工作，而且控制點設在墩柱外部，受外界環境影響較小，控制準確，可靠。施工過程要對墩柱的垂直度進行連續觀測，并采用專用表格對觀測時間、記錄人、偏移量進行記錄，以便根據觀測數據及時對墩柱模板進行調整，以防止墩身出現大的偏差和偏差累積。

2.3.3錘球法

在墩柱的四邊外模中心位置采用鋼絲、導向滑輪、手搖絞車等吊掛垂球，釋放錘球至與控制點位相接觸，測量錘球長度及探出墩柱的水平距離，與所澆筑墩柱砼高度及墩柱坡度反算出的理論水平距離相比較，即可得知墩柱垂直度的偏差情況。垂球的穩定與否，與垂線長度及垂球量重量很大關系，100m以下墩身宜采用30～50kg垂球比較適合。鋼絲宜采用0.5～2mm的優質碳素彈簧鋼絲，并滿足抗拉強度要求。觀測時應該注意盡量采用穩定觀測或小幅擺動觀測。必要時可在垂線上采用防風套筒對垂線加以防護，以減少垂球線的擺動。無條件時最好在無風天氣進行。

通過以上幾種方法對比，建議采用全站儀結合激光鉛直儀方法放樣復核，提高工作效率，操作簡單，且精度較好，對施工質量有所保證。

垂直度測量定位布置圖1

3墩柱模板測量定位

3.1模板定位控制要點

1）加強立模過程控制，嚴格按照施工工序施工，勤量測，多觀察，確保立模各部位凈空尺寸、位置準確。因為墩身屬于變截面結構，所以對模板安裝需特別注意。

2）嚴格控制模板拼裝和支撐系統。在對內外模進行支撐時，對于傾斜的支撐桿和拉筋，應立即調正或更換，確保模板接縫嚴密，保證砼澆注時不漏漿。

3）注意混凝土澆筑順序，混凝土澆注時注意砼入模的順序，均勻布料，所以澆筑順序應注意調整，確保砼澆注過程中模板不產生過大變形。

4）要嚴格控制拆模時間，加強養護力度。

5）塔吊吊運施工用具及材料時應避免與模板發生碰撞

3.3模板定位糾偏

模板出現偏差是必然的，高墩柱對垂直度要求非常嚴格，一旦產生偏差糾正非常困難，因此必須杜絕大的偏差出現，出現偏差要及時糾正。

1）對于10 mm以下的偏移或扭轉，可采用變換混凝土澆筑方向的方法進行逐步的糾正，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，應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。

2）對于10 mm以上的偏移或扭轉，可利用倒鏈、撐桿、借助外力橫拉糾偏等方法。糾偏應堅持有偏即糾的原則，杜絕偏差的出現。

檢測限值

4墩柱測量定位資料分析整理

1）現場觀測資料當班立即整理匯總，觀測記錄手簿的內容應完整、齊全簡要說明及分析、將量測資料認真整理，列入竣工文件。

2）在施工過程中預埋測點要牢固可靠，易于識別，對測點妥善保護，并繪制實際測點布置圖。

5結束語

由于采取了充足的技術準備和合理的測量方法， 從實際甲爾大橋76m墩柱的測量情況看，墩頂軸線位置準確、墩柱垂直、絕對高程誤差在設計規范允許范圍內，上述關于墩柱測量定位的幾種定位技術成功應用，提高了橋梁墩柱施工效率，保證了墩柱的施工質量。