变截面抛物线形高墩墩身施工测量工法.doc

变截面抛物线形高墩墩身施工测量工法 一、前言 随着高速铁路、高速公路的快速发展，我国桥梁建造技术的进步极快，桥梁跨径、墩身高度不断提高，结构形式不断创新，高速公路逐渐走入山区峡谷，必然会出现高墩桥梁。由于高墩底面面积较小、墩身较高、柔性大，其施工精度相对要求也较高，同时还要受到自然环境因素的影响，例如日照引起的温差变形、受风力作用偏位、施工机械振动等因素的影响都会引起墩轴线的弯曲和摆动，所以高墩的测量控制就显得十分重要。 长江路西巨山大桥，最大墩墩身高达80.2m且截面为抛物线形变截面，在全国同类型桥梁中排名靠前。加上当地天气变化大，雨天、雾天、强光照天气频繁变化，给测量工作带来诸多不便，常规的控制测量方法很难保证测量精度。承建该工程的山东枣建建设集团在施工过程中通过科技攻关，精确计算，采用高墩施工综合法线形控制技术，即布设立体控制网、5800计算器、AUTOCAD软件、竖向激光铅直仪与全站仪配合使用的方案，形成了变截面高墩施工独特的线形控制技术，获得本公司“先进施工工法一等奖”。 二、工法特点 传统的高墩墩身线形控制网主要采用导线网或者三角网，导线网其结构简单，被破坏后、不易恢复，而且精度偏低，三角网虽可满足精度要求，但是由于现场地形绝对高差有近100米，仰角过大，导致误差加大，而且破坏后不易恢复。 本工法采用的双层立体四边形控测网，既可减少仪器因仰角过大造成的误差，也可保证控测网被破坏后可立即恢复，故采用双层立体四边形作为控测网。 本工法采用多种先进设备、仪器相结合，系统、全面的进行施工测量线形控制的方法，较好的解决了高墩轴线、线形控制的难题，方法简单、易于操作，有效的加快了施工进度且对质量、安全有更好的保证。 三、适用范围 该工法技术精度完全满足规范要求，有效的保证了工程质量，且操作简单、快捷，有利于加快施工进度，具有较好的经济、社会效益。可适用于各类复杂地质条件下各种线形的高墩施工线形控制，具有广泛的运用前景。 四、工艺原理 本工法首先是根据桥墩位置和高度合理布设双层立体四边形控制网，再用5800编程计算器结合图纸计算出抛物线形墩身每个高度相应的截面尺寸及坐标，最后使用竖向激光铅直仪与全站仪结合放线实现控制线形的目的。 五、施工工艺流程及操作要点 1、工艺流程 2、操作要点 2.1 控制测量技术 2.1.1西巨山大桥平面及高程控制 在高墩施工前，应在其施工范围内进行控制点导线布设，且应从以下几个方 面考虑： ①控制网布设按照一级导线网进行控制 ②控制网采用双层立体四边形控测网 ③定期对导线控制网进行复核，避免点位破坏、位移，造成测量精度问题。 2.1.2桥中线定测 墩台定位之前首先确定桥中线精度,其精度按该桥的桥中线长度、桥梁跨数计算后取值，桥中线中误差12.64mm，桥中线相对中误差1/27822。该桥跨过一深沟，两台处到河床底面相对高差达91.25m，其中河床底面至3号墩地面俯仰角达55°03′，考虑到坡陡俯仰角大，桥中线定位时在中间设置3个临时转点，并把桥中线引向两台置高点，设立方向控制如下图 桥中线转点布置图 定位时，其距离、方向从西巨山大桥ZD1控制点闭合到西巨山大桥ZD2控制点，闭合差:485-（155.698+132.358+121.647+75.295）=2mm相对误差：0.002/485=1/242500（符合《工程测量规范》桥中线相对中误差1/75000的要求）。 2. 2高墩控测网设计 2.2.1选择布置控测网 高墩控测网布置中，设置有共同边的双层立体四边形控测网（见下图），设计等级为三级。GB50026-2007工程测量规范规定：交角选在30～150°之间，基线长为桥中线长度的0.6～0.7倍，仰角在3°～15°之间最佳。根据上述要求在远离2#墩滑坡体且不易被破坏的地方选点，埋设混凝土包铁桩(埋深80 cm)。 双层立体四边形控制网 2.2.2控测网测设 测设控制网时，使用瑞士莱卡TC1800全站仪和日本宾得SMT888-3G GPS进行校核控制测量，以提高控测网的精度。 2.2.3控测网内业计算及平差 控测网内业计算及平差(全站仪测设数据) 见下图 控制网内业计算内容包括：进行角度闭合差计算及分配，根据连接角及导线转折角计算导线各边的方位角，根据已知点坐标，已知边长及导线各边的坐标方位角计算未知点的坐标，进行坐标增量闭合差计算及分配，计算导线点最终坐标。 控制网的平差原理：观测各个内角，丈量基线的边长和基线的方位角，三角形内角和经过调整后应等于180°，中心点水平角之和经过调整后应等于360°，由某基线经过推算各边边长后，推回到该基线时应相等。 ①闭合差(以L L 网为例) . 已知θ1、θ2、LL1、LL2角度观测值，确定允许闭合差，经计算，允许闭合差=0.