西樵大橋斜拉橋施工監控測量技術探究

甘善文　張虎

【摘 要】斜拉橋施工中，測量工作主要集中在基礎施工測量、塔柱施工測量、主梁施工測量等方面。而且需要較高的精度，這使得測量技術要求十分嚴格。本文以佛山市西樵大橋斜拉橋結構為例，探討橋梁工程監控測量技術，以期提供有益的建議。

【關鍵詞】斜拉橋；監控測量技術

0.工程概況

佛山市南九公路復線工程（K0+000～K2+689.712），東起佛山市禪城區南莊鎮龍津路東側約550m（即西西線終點K30+742），終于佛山市南海區西樵鎮山根村K2+689.712，全線2.69Km。項目包括佛山市西樵大橋擴建工程，佛山市樵樂路龍津跨線橋工程，佛山市山根簡易立交工程，佛山市官山立交工程等工程。西樵大橋采用獨塔雙索面鋼箱梁斜拉橋形式，塔墩固結、主梁半漂浮結構體系，跨徑組合為120+125=245m，橋面全寬42.5m。

1.斜拉橋工程監控測量技術

1.1測量精度控制系統

1.1.1平面基準

在斜拉橋工程監控測量工作中，高精度監控網是施工監測順利執行的基礎保障。布設監控網應基于便捷使用、網形不復雜、圖形角度高，以橋面平均高程面為邊長投影基準面的原則。[1]為了直觀反映橫、縱橋向位移量，需要以橋軸線坐標系統來建立監控網。結合主塔施工、場地、地形等方面因素，分別在兩岸PM24、PM33兩個立柱頂設置監測控制點，在兩岸設置后視點及對應檢核點（如圖1）。橋梁施工周期長，必須要全面考慮基準點的穩定，每次后視定向后，首先應對檢核點進行測量，以便檢核定向誤差。每半年為一階段對控制網進行復測，及時修正控制點位誤差。

1.1.2高程基準

高程監測基準點按基準點、工作基點的兩級分布。在施工場地外面的較穩定地方來布設基準點，與高程工作基點構成閉合水準路線，按二等水準測量技術要求施測，并進行精密平差。高程工作基點布設在穩定而使用便捷的地方，兩岸各埋設兩個，以便相互校核，不斷根據操作規程仔細復測（如圖2）。

1.2主塔監控測量

為了確保主塔施工的質量及安全，主塔監控測量的任務有：

（1）主塔施工中，主塔位移與沉降觀測。因主塔采用液壓爬模工藝分階段施工，為確保監控連續性，在各階段拆模后及時塔柱橫斷面上粘貼反射片，每節段要設2個觀測點。在塔柱施工期間，隨著塔柱高度的增加，要用全站儀通過三維坐標法測量這些監測點，并把塔柱線形繪制出來。由于施工誤差，塔柱無法成為直線。要用線性回歸分析法計算已完成節段的塔柱中心位置。經線性回歸分析法計算后，每節塔柱的中心位置偏差均小于20cmm。

（2）主梁施工施工期間，主塔位移與沉降觀測。斜拉橋上的主塔通過拉索對主梁梁體的自重起著主要承載作用，由于荷載、溫差、風等不同因素的影響，會出現一定的位移。為確保主梁施工順利進行，就要通過對索力及主塔位移情況進行及時監控，取得實時變形數據，指導后續施工。主塔監測重點有塔頂橫（縱）橋向位移及主塔沉降兩項。當塔柱封頂完以后，在上、下游塔頂部各放置2個360°的反射棱鏡。棱鏡應置于易于觀測的地方。通過全站儀三維坐標法精確測量，獲取塔柱變形測量的初始值。[2]在主梁施工中，用徠卡TCRP1201全站儀測量觀測點的三維坐標，計算本次觀測坐標與初始值坐標之差得出累計位移，與上一次觀測坐標之差得出本次位移。用折線繪制塔柱變形趨勢圖。同時監測人員要把監測數據及時傳給現場技術員及項目總工，以便項目領導及時決策。整個主梁安裝過程中，塔頂縱橋向位移小于10mm，橫橋向位移小于5mm。符合設計及規范要求。

1.3梁體線形監控測量

所謂線形就是主梁的中線及標高，橋建成以后主梁線性應該和設計要求相符。梁體線性監控測量涵蓋了標高與中線的測量。根據設計要求，橋面標高監測點和梁體應力測量斷面的布設要相同。因此本工程在每個節段鋼箱梁端頭上布設5個監測點。點位見圖3。

圖3 觀測點位斷面圖

通過這5個監測點，既可控制每節鋼箱梁的平面位置，同時也可控制每節鋼箱梁的高程。主梁施工周期是開始于鋼箱梁拼裝定位，結束于斜拉索張拉。期間要注意以下幾個測量問題：

（1）已完成上節段鋼箱梁軸線位置復測。

（2）對本階段梁體定位。

（3）鋼箱梁定位完的次日，測定施工梁段端部監測點標高，觀測軸線位移情況。

（4）鋼箱梁焊接完成后，拉索初次張拉前，應對監測點標高進行復測。

（5）張拉索力時，測量施工梁段端部監測點標高。

（6）拉索二次張拉后對梁段上的全部高程監測點進行觀測，然后整理匯報監測數據。

（7）線形的測定受溫度變化影響巨大，斜拉橋主梁施工監測時間應選在早晚溫度較低時進行，且固定在每日的同一時間。

2.結語

根據上述監控測量技術的內容可知，監控測量貫穿于整個工程項目施工過程中，在施工階段應認真做好各項監控測量工作，確保各項監測數據精確有效，才能為工程質量、安全護航。工程監控測量技術在工程項目中作用重大，科學而系統的測量技術有助于工程項目施工的順利開展。 [科]

【參考文獻】

[1]姚連璧，沈云中.橋梁施工檢測方法[J].現代測繪，2004（02）：27.

[2]劉大杰，陶本藻.實用測量數據處理方法[M].測繪出版社，2000：18.