橋梁工程施工測量與控制

廣東鴻高建設(shè)集團有限公司

摘要：橋梁工程施工測量遵循采用先整體后局部、高精度控制低精度、長方向（長邊）控制短方向（短邊）的原則。在施工的測量放樣中，依照二次放樣、三線到位、內(nèi)外結(jié)合、主次分明、步步校核的工作程序，主要采用直角坐標(biāo)法和全站儀極坐標(biāo)法相結(jié)合的聯(lián)合測量法來控制。

關(guān)鍵詞：橋梁測量；極坐標(biāo)；基準(zhǔn)點；全站儀；三角高程

一、測量制度管理

嚴格執(zhí)行項目部制定的《施工測量制度》，確保本工程測量人員的相對穩(wěn)定，維持測量工作的持續(xù)性，制定各項獎懲制度，明確各級測量人員的職責(zé)范圍，強調(diào)測量復(fù)核制度和技術(shù)交底制度。工程全線測量工作，實行經(jīng)理部、作業(yè)隊二級分工負責(zé)制和復(fù)核制。在各級分工范圍內(nèi)的測量工作主要依靠自檢復(fù)核。在各級分工銜接上采取互檢復(fù)核，實行用戶驗收制。

經(jīng)理部精測組配備足夠的測量技術(shù)人員。在經(jīng)理部總工和工程部部長的領(lǐng)導(dǎo)下開展工作。主要負責(zé)橋梁控制測量、工程各主要施工階段的放樣復(fù)核測量、竣工測量、管理及指導(dǎo)工程隊測量組的工作等。作業(yè)隊測量組按工點多少配以1 名或多名技術(shù)人員分工點負責(zé)日常施工測量，并相應(yīng)配備多名測工，由技術(shù)主管負責(zé)督促和檢查本隊測量復(fù)核工作的實施。其主要任務(wù)是結(jié)構(gòu)物施工過程中的中線、標(biāo)高、結(jié)構(gòu)尺寸的施工放樣和檢測工作。

二、橋梁測量與控制

（1）、控制測量

高架橋、匝道橋必須布設(shè)控制網(wǎng)，以主控橋軸線精度、墩臺施工精度。橋梁首級網(wǎng)采用邊角網(wǎng)（大地四邊形），可根據(jù)需要增設(shè)插入點或精密導(dǎo)線點，作為次級控制點。橋梁采用四等精密邊角網(wǎng)，地面高程采用四等三角高程的控制精度。在邊角網(wǎng)測量的同時，采用平、高同測方法同時測得各控制點的三角高程。

1、外業(yè)觀測作業(yè)要求

外業(yè)觀測按操作規(guī)程嚴格執(zhí)行，做好測前、測中、測后三檢查。在成像清晰、氣象條件穩(wěn)定等有利觀測時段進行外業(yè)工作，雨、雪、大風(fēng)和氣溫超過40℃時不宜作業(yè)。方向觀測測回間要重新整置儀器，開啟全站儀三軸補償功能。受地形、地貌等因素限制，橋梁控制測量中方向觀測要注意旁折光的影響；高架橋三角高程測量時，應(yīng)注意大氣垂直折光影響，導(dǎo)線環(huán)角度閉合差、測角中誤差、測距相對中誤差、三角高程對向觀測較差和導(dǎo)線環(huán)閉合差均應(yīng)滿足對應(yīng)等級的限差要求。外業(yè)觀測超限應(yīng)及時補測或重測。

2、內(nèi)業(yè)計算。觀測數(shù)據(jù)預(yù)處理：所測距離須經(jīng)溫度、氣壓改正和儀器加、乘常數(shù)改正。橋梁控制網(wǎng)中要將距離投影到墩頂平均高程面上。

3、坐標(biāo)系。采用自定義獨立坐標(biāo)系。選取一個設(shè)計院原夾直線上里程點作原點，其x 軸指向為線路前進方向，其垂直方向為y方向。

4、平差計算。利用間接平差方法進行嚴密平差計算。

（2）、施工放樣

1、樁位定位：使用Gts701 型全站儀，采用極坐標(biāo)法進行樁位的定位放樣，并用鋼尺丈量樁位間的距離進行檢核。

2、承臺定位：承臺中心及平面位置采用全站儀極坐標(biāo)法進行放樣，并采用儀器置于另一導(dǎo)線控制點進行測量復(fù)核；承臺的高程放樣采用DZS3-1 型水準(zhǔn)儀用幾何水準(zhǔn)方法進行放樣，并采用全站儀三角高程的方法進行復(fù)核。

3、墩位定位：使用全站儀采用極坐標(biāo)法進行墩位的定位放樣，并采用鋼尺丈量墩位的間距和全站儀置于另一導(dǎo)線點進行測量復(fù)核；墩臺高程放樣采用全站儀三角高程的方法進行高程放樣，并采用全站儀置于另一導(dǎo)線高程控制點用三角高程的方法進行復(fù)核。

4、主梁施工測量：主梁施工時立模高程的控制要綜合考慮結(jié)構(gòu)自重、施工荷載、預(yù)應(yīng)力張拉、砼收縮、徐變、施工溫度、溫差、日照、群樁基礎(chǔ)的沉降等影響，合理地確定立模高程，各梁段滿足設(shè)計高程要求。高程放樣采用全站儀三角高程測量方法進行高程放樣。梁的線形控制測量采用全站儀測定各線形控制點的三維坐標(biāo)進行跟蹤測量，實時予以修正。

三、橋梁的施工監(jiān)測

由于特大（大）橋跨徑較大，橋墩較高，在施工全過程中要進行施工監(jiān)測。施工監(jiān)測內(nèi)容包括：樁基沉降觀測、墩身變形觀測和連續(xù)梁懸澆撓度監(jiān)控。用樁基沉降和墩身變形觀測資料對墩頂標(biāo)高進行修正。連續(xù)梁懸澆撓度監(jiān)控有利于控制梁的線形。變形監(jiān)測控制網(wǎng)分為兩級，基準(zhǔn)點網(wǎng)與工作基點網(wǎng)。基準(zhǔn)點布設(shè)在變形體之外，即以上述四等邊角平高同測控制網(wǎng)做為基準(zhǔn)點網(wǎng)。工作基點布設(shè)在變形體上既方便觀測又相對穩(wěn)定的地方。以工作基點測定變形觀測點的變形，再以基準(zhǔn)點測定工作基點的變形，以便對觀測點施加由于工作基點變形引起的改正。因此，工作基點網(wǎng)測定變形體的相對變形，而基準(zhǔn)點網(wǎng)測定變形體的絕對變形。通過變形監(jiān)測獲得大量的觀測資料后，必須經(jīng)過科學(xué)的整理分析，才能對變形體的變形作出正確的判斷。一是對觀測資料的檢核與篩選、整理與整編。通過檢核，確保資料無誤的同時，還要對數(shù)據(jù)進行必要的篩選，以防止粗差干擾變形信息。在此基礎(chǔ)上整編、編繪各種圖表，以作進一步分析使用。二是對變形體的變形分析進行定性和定量的分析。定性分析是通過圖解法找出變形的成因和變形的幅度與規(guī)律性；定量分析是確定變形與變形成因之間的統(tǒng)計關(guān)系，從而更好地為施工服務(wù)。觀測方法：在場區(qū)外或場區(qū)內(nèi)受擾動影響小的地方鉆觀察井，埋設(shè)永久水準(zhǔn)點，采用測微水準(zhǔn)的方法進行觀測，具體觀測程序、操作由測繪院完成，并整理沉降觀測成果，上報設(shè)計和有關(guān)單位。

（1）、樁基沉降觀測

在橋墩墩身施工時，在承臺和墩身上埋設(shè)永久水準(zhǔn)觀測點。在承臺上埋設(shè)的永久水準(zhǔn)觀測點使用精密水準(zhǔn)儀采用幾何水準(zhǔn)測量方法觀測；在墩身上埋設(shè)的永久水準(zhǔn)觀測點使用精密Gts701 型全站儀采用EDM 三角高程測量方法進行沉降觀測。從而確定群樁沉降與荷載的關(guān)系，并做出沉降量與時間的關(guān)系曲線和沉降量與樁頂軸力的關(guān)系曲線。

采用精密水準(zhǔn)測量的方法能主控樁基沉降觀測的精度要求，而采用三角高程測量方法進行沉降觀測則必須提高EDM 三角高程的精度，其關(guān)鍵在于需要采取措施如何減弱大氣垂直折光影響以及提高垂直角測量精度。為了減弱折光影響，可采用對向同步觀測法及中間法。中間法又稱三角水準(zhǔn)測量，按下式計算兩點間高差：hap=（d2×sinα2- d1×sinα1）（1-K）/2R×（D22-D12）（v1-v2）式中，（1-K）/2R 為地球曲率及大氣折光引起的球氣差系數(shù)。其

中K 為大氣垂直折光系數(shù)（一般取0.13 或0.14），R 為地球曲率半徑。從式中可見，中間法不僅能有效消弱折光對成果的影響，而且不必量取儀器高。當(dāng)使用鋁合金對中桿對中時，也無需量取棱鏡中心點高度，這都有利于提高精度及減少工作量。為了提高垂直角測量精度，我們采用精密Gts701 全站儀施測，增加垂直角測量的測回數(shù)到3 個測回。

（2）、墩臺變形觀測

在墩臺施工時和施工后，觀測墩臺在自重、荷載作用下徐變引起的墩臺變形，以及墩臺在日照、溫度影響下墩臺中心軌跡的觀測。墩臺的沉降變形同上，采用全站儀三角高程測定，做出沉降量與時間的關(guān)系曲線和沉降量與樁頂軸力的關(guān)系曲線；用全站儀極坐標(biāo)法或自由設(shè)站法精確測定墩臺中心變位，并做出墩臺中心與時間（溫度）的關(guān)系曲線。

（3）、現(xiàn)澆橋梁撓度監(jiān)控

同樣，采用全站儀三角高程測量方法測定橋梁特定點處的高程值，從而監(jiān)測橋梁現(xiàn)澆時撓度的變化，做到對箱梁澆筑過程撓度的實時監(jiān)控。

在對箱梁撓度進行實時監(jiān)控的措施時，立模標(biāo)高亦應(yīng)綜合考慮下列因素的影響：各梁段自重及二期恒載產(chǎn)生的撓度、各階段預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的撓度、混凝土收縮及徐變引起的撓度、支架產(chǎn)生的彈性和非彈性撓度、日溫差產(chǎn)生的撓度。

四、結(jié)束語

近年來，隨著公路橋梁基本建設(shè)體制改革的深入，把競爭機制引入了橋梁建設(shè)領(lǐng)域，這樣對提高工程質(zhì)量有了明顯的改善，實踐證明，精確的測量放樣能準(zhǔn)確控制施工質(zhì)量和節(jié)約成本，又對橋梁工程的施工質(zhì)量和使用狀況提供了科學(xué)依據(jù)，所以在橋梁工程施工過程了，測量與控制二者缺一不可。

參考文獻：

[1]中國有色金屬工業(yè)協(xié)會.工程測量規(guī)范（GB50026-2007）.北京：中國計劃出版社.

[2]王東“零缺陷”質(zhì)量管理在橋梁施工中的應(yīng)用控制[J].西部探礦工程，2007（9）