橋梁施工測量技術(shù)的探討:橋梁施工測量
發(fā)布時間:2020-02-15 來源: 歷史回眸 點擊:
橋梁施工測量的主要目標(biāo)與任務(wù)就是要保證建筑物的位置與尺寸符合設(shè)計的要求,也就是要精確地測出橋墩臺的中心位置,并在施工過程中進行橋梁各個部位的定位與放樣,本文主要探討橋梁施工測量的方法及技術(shù)要求。
橋梁施工測量的主要內(nèi)容包括橋梁施工控制測量、墩臺中心定位、墩臺基礎(chǔ)及頂部放樣等。施工測量的方法和精度要求隨橋梁軸線長度、橋梁結(jié)構(gòu)和地形狀況而定。本文將進行具體的論述與分析,探討橋梁施工測量的技術(shù)與方法:
1.橋梁施工控制網(wǎng)的建立
建立橋梁施工控制網(wǎng)的目的,是為了按規(guī)定的精度求得橋梁軸線長度,并據(jù)此進行橋墩、橋臺的定位。因此,在布網(wǎng)時既要充分考慮保證橋軸線長度測定和墩臺中心放樣的必要精度,又要為施工放樣創(chuàng)造有利的條件。
1.1橋梁平面控制網(wǎng)
一般用三角網(wǎng),布設(shè)形式分為雙三角形?適用于一般橋梁的施工放樣?和大地四邊形?如在橋軸線兩側(cè)各布設(shè)一個大地四邊形,適用于特大橋的施工放樣?。而橋軸線長度,它是控制橋梁定位的主要依據(jù)。
橋梁三角網(wǎng)的布設(shè),除滿足三角測量本身的技術(shù)要求外,三角點不應(yīng)選在易淹沒地區(qū)、土壤松軟地區(qū)和易受施工干擾的地方。橋軸線應(yīng)與基線一端連接,成為三角網(wǎng)的一條邊;應(yīng)選在岸上平坦開闊處,并盡可能與橋軸線正交;長度一般不小于橋軸線長度的0.7倍,困難地段不小于0.5倍。對于橋軸線長在1 000 m以內(nèi)的,為了提高橋軸線精度,亦可用測距儀直接測量橋軸線長度。大型橋梁的平面控制網(wǎng)也可以采用全球定位系統(tǒng)(GPS)測量技術(shù)建立橋梁施工控制網(wǎng)。
1.2高程控制網(wǎng)
在施工階段,需建立施工高程控制網(wǎng)。一般在橋址的兩岸各設(shè)置兩個水準(zhǔn)基點。當(dāng)橋長在200 m 以上時,每岸至少埋設(shè)三個水準(zhǔn)基點。并與國家(或城市)水準(zhǔn)點聯(lián)測。同岸三個水準(zhǔn)點中的兩個應(yīng)埋設(shè)在施工范圍之外,以免受到破壞。橋梁在施工時,為了將高程傳遞到橋臺和橋墩上去,還需在每一橋臺附近設(shè)立一個施工水準(zhǔn)點,以滿足各施工階段引測的需要。高程控制點一般按四等水準(zhǔn)測量施測,如橋長大于500 m時用三等水準(zhǔn)測量。不論是水準(zhǔn)基點還是施工水準(zhǔn)點,都應(yīng)該定期進行檢查。
1.3GPS在橋梁施工控制網(wǎng)的應(yīng)用
自20世紀(jì)90年代初開始,經(jīng)過試驗、總結(jié)和發(fā)展,GPS靜態(tài)相對定位技術(shù)被逐步應(yīng)用到橋梁施工平面控制測量中。與傳統(tǒng)的三角測量技術(shù)相比,GPS建網(wǎng)技術(shù)具有受外界影響小、效率高、成本低、點位精度高且分布均勻等顯著優(yōu)點,是現(xiàn)代大型跨海橋梁、隧道工程建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,一般要滿足以下的要求:
。1)為確?刂凭W(wǎng)的可靠精度,GPS網(wǎng)中最簡獨立環(huán)的基線邊數(shù)必須符合相應(yīng)等級的規(guī)定,通常不應(yīng)大于4°,跨江主控制網(wǎng)的基本圖形一般應(yīng)由多個狹長的大地四邊形和短邊三角形構(gòu)成,網(wǎng)形中長短邊結(jié)合,且同岸側(cè)GPS邊長宜為橋軸線邊長的0.5~0.7倍,最短不宜短于橋軸線邊的0.2倍,三角形內(nèi)角最好不要小于15°,而岸上引橋GPS網(wǎng)可根據(jù)精度情況采用三角形網(wǎng)或環(huán)形網(wǎng)形式。實地布設(shè)時,應(yīng)根據(jù)實際地形情況、橋型結(jié)構(gòu)和規(guī)模、施工場地布置要求及施工作業(yè)方案等具體情況,在基本圖形的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化設(shè)計。
。2)GPS控制點的位置、數(shù)量和密度必須能控制全橋及與之相關(guān)的重要附屬工程的施工,基本滿足施工放樣的使用需要。同時還應(yīng)便于施工期間加密控制點。為方便施工定位放樣,橋軸線上宜適當(dāng)設(shè)立中線控制點,并將橋軸線邊納入主控制網(wǎng)中。
。3)控制點應(yīng)選在土質(zhì)堅實、地面基礎(chǔ)穩(wěn)定、避開施工干擾和有利于長期保護的地方。
。4)點位處應(yīng)視野開闊,相鄰控制點間應(yīng)盡可能通視,盡可能設(shè)在地勢較高、利于施工放樣和控制網(wǎng)加密處。點位周圍環(huán)境應(yīng)滿足GPS觀測的要求。橋梁施工周期較長,施工期間控制點被頻繁使用,因此控制點標(biāo)石應(yīng)穩(wěn)定可靠。必須根據(jù)實地土質(zhì)條件、地下水位、施工工期、施工的復(fù)雜性等情況,采取有效措施埋設(shè)標(biāo)石。對大型復(fù)雜橋梁,為便于施工放樣和提高測餐精度,應(yīng)建造強制歸心觀測墩。
2.橋梁墩臺的中心定位
橋梁墩臺的中心定位,是根據(jù)橋軸線控制點的里程和墩臺中心的設(shè)計里程,以橋軸線控制點為基準(zhǔn),放出墩臺中心的位置,一般可采用下述方法:
2.1直接測距法
在河床干涸、淺水或水面較窄的河道,用鋼尺可以跨越丈量時,可用直接丈量法。根據(jù)橋軸線控制設(shè)點A、B和各墩、臺中心的里程,即可求得其間距離。然后使用檢定過的鋼尺,考慮尺長、溫度、傾斜三項改正,采用測設(shè)已知水平距離的方法,沿橋軸線方向從一端測向另一端,依次測設(shè)出各墩臺的中心位置,最后與A、B控制點閉合,進行檢核。經(jīng)檢核合格后,用大木樁加釘小鐵釘標(biāo)定于地上,定出各墩、臺中心位置。
2.2角度交會法
當(dāng)橋墩所在位置的河水較深,無法直接丈量,且不易安置反射棱鏡時,可根據(jù)建立的三角網(wǎng),在三個三角點上(其中一個為橋軸線控制點)安置經(jīng)緯儀,進行三個方向交會,定出橋墩中心位置。角度交會的精度與交會角y的大小有關(guān),故在選擇基線和布網(wǎng)時應(yīng)給予注意。如果利用激光經(jīng)緯儀進行交會,可使設(shè)置的交會方向成為可見的激光束,這樣就可以縮短放樣的時間,保證及時施工。
2.3極坐標(biāo)法
如果在墩臺上可以安置反射棱鏡,且用已知坐標(biāo)計算出測設(shè)數(shù)據(jù),就可利用全站儀按極坐標(biāo)法進行測設(shè)。測設(shè)時要測定氣溫、氣壓進行氣象改正。
橋墩臺中心定位后,在各墩、臺中心點位上安置經(jīng)緯儀,以橋軸線為準(zhǔn),用正倒鏡分中法,在基坑開挖線外1~2 m處設(shè)置墩臺縱、橫軸線方向樁(也稱護樁)。
3.橋墩放樣方法
橋墩主要由基礎(chǔ)、墩身、墩帽三部分組成,它的細(xì)部放樣,是在實地標(biāo)定好的墩位中心和橋墩縱、橫軸線的基礎(chǔ)上,根據(jù)施工的需要,按照設(shè)計圖自下而上分階段地將橋墩各部位尺寸放樣到施工作業(yè)面上。
3.1基礎(chǔ)施工放樣
對于中、小型橋梁的基礎(chǔ),最常見的是明挖基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)。根據(jù)已經(jīng)測設(shè)出的墩中心位置及縱、橫軸線,已知基坑底部的長度和寬度及基坑深度、邊坡,即可測設(shè)出基坑的邊界線。邊坡樁至墩、臺軸線的距離D按下式計算:D= +l+m•h
先在基礎(chǔ)的下部打入一組基樁,再在樁上灌注承臺,使樁和承臺連成一體,然后在承臺以上灌注墩身;鶚段恢玫姆艠右远、臺縱橫軸線為坐標(biāo)軸,按設(shè)計位置用直角坐標(biāo)法測設(shè)樁位。
3.2橋墩細(xì)部放樣
基礎(chǔ)完工后,應(yīng)根據(jù)岸上水準(zhǔn)基點檢查基礎(chǔ)頂面的高程。細(xì)部放樣主要依據(jù)橋墩縱橫軸線上的護樁逐層投測橋墩中心和軸線,再根據(jù)軸線設(shè)立模板,澆灌混凝土。
圓頭墩身的放樣設(shè)墩身某斷面尺寸為:長12 m、寬3 m、圓頭半徑1.5 m,可以墩中心O點為準(zhǔn),根據(jù)縱橫軸線及相關(guān)尺寸,用直角坐標(biāo)法可放出I、K、P、Q點和圓心J點。然后以J點為圓心,按半徑1.5 m可放出圓弧上各點,同法放樣出橋墩的另一端。
3.3墩帽的放樣
橋墩砌至離帽底約30 cm時,再測出墩中心及縱橫軸線,據(jù)此豎立墩帽模板、安裝錨栓孔、安扎鋼筋等。在澆注墩帽前,必須對橋墩的中線、高程、拱座斜面及各部分尺寸進行復(fù)核,并準(zhǔn)確地放出墩帽的中心線及拱座預(yù)留孔(拱橋)。灌注墩帽至頂部時應(yīng)埋入中心標(biāo)及水準(zhǔn)點各1~2個,中心標(biāo)埋在橋中線上并與墩位中心呈對稱位置。墩帽頂面水準(zhǔn)點應(yīng)從岸上水準(zhǔn)點測定其高程,作為安裝橋梁上部結(jié)構(gòu)的依據(jù),高程傳遞可采用懸掛鋼尺的辦法進行。
4.結(jié)語
綜上所述,要做好橋梁施工測量工作,必須從以上三個方面進行系統(tǒng)的施工測量,合理的運用GPS技術(shù)提高測量的精準(zhǔn)度,從而提高測量工作的整體水平。
參考文獻(xiàn)
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