1、 主要工程項目施工工藝和方法一、施工測量1、概述蘇通長江公路大橋橋位區(qū)的江面寬度約6km,主跨跨度1088m,南北主橋墩、輔助墩及過渡墩位于江中,距離兩岸江堤達2km3km,兩主塔高度為300.4m(承臺以上)。蘇通長江公路大橋主跨跨度和高度屬世界同類橋梁之首,是新世紀橋梁建設(shè)的里程碑。本橋?qū)κ┕y量質(zhì)量要求極高,特別對橋梁施工放樣、定位測量的精度與時空分辨率提出了極高要求。由于主塔距岸側(cè)很遠,受天氣影響較大,有霧天氣較多,夜間以及高空作業(yè)難度大,受施工環(huán)境和干擾嚴重,給施工測量工作提出了很大挑戰(zhàn)。施工測量方案是在充分發(fā)揮常規(guī)測量方法靈活、簡便的基礎(chǔ)上,引進現(xiàn)代測繪新技術(shù)進行綜合應(yīng)用,互為補充
2、,目的是確保世界一流的蘇通大橋上部結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量和工期,同時滿足設(shè)計及規(guī)范的各項精度要求。在整個施工測量過程中,嚴格遵循“從整體到局部,先控制后碎部,隨時檢核”的測量控制基本原則,加強關(guān)鍵部位如索塔中心、鋼錨箱、索導(dǎo)管、鋼箱梁、橋軸線等的控制與檢校工作。2、首級施工控制網(wǎng)檢測及施工加密控制網(wǎng)建立施測依據(jù)業(yè)主提供的首級施工控制網(wǎng)點,擬定首級施工控制網(wǎng)檢測方案,配置測量儀器、設(shè)備以及專業(yè)人員,進行首級施工控制網(wǎng)檢測和施工加密控制網(wǎng)建立、施測。隨著工程進展,對首級施工控制網(wǎng)、施工加密控制網(wǎng)中全部或部分網(wǎng)點進行定期或不定期檢測,兩次檢測間隔不超過一年,檢測精度同原測精度。檢測成果上報監(jiān)理工程師、測量中
3、心以及業(yè)主,經(jīng)核查批準后使用。2.1、首級施工控制網(wǎng)檢測(1)首級施工控制網(wǎng)檢測方法采用GPS衛(wèi)星定位靜態(tài)測量與RTK技術(shù)相結(jié)合的作業(yè)模式,按公路全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范(JTJ/T 066-98)一級GPS控制網(wǎng)的主要技術(shù)要求進行首級施工控制網(wǎng)檢測。首級施工控制網(wǎng)檢測平面示意圖見圖4.1.1。GPS衛(wèi)星定位外業(yè)觀測,事先編制GPS衛(wèi)星可見性預(yù)報表,依據(jù)預(yù)報表制定觀測計劃,選擇GDOP值小且在時段內(nèi)穩(wěn)定、衛(wèi)星方位分布合理、衛(wèi)星數(shù)多的時段進行觀測,及時進行觀測數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量分析以及GPS控制網(wǎng)嚴密平差計算。采用徠卡NA2精密水準儀,按工程測量規(guī)范(GB50026-93)二等水準的主要技術(shù)要
4、求進行陸地高程控制網(wǎng)檢測。采用TCA2003全站儀,按工程測量規(guī)范(GB50026-93)三等水準的主要技術(shù)要求進行三角高程對向觀測校核。圖4.1.1 首級施工控制網(wǎng)檢測平面示意圖(2)測量等級平面和高程測量等級采用公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000)中規(guī)定的最高等級要求,并符合相關(guān)規(guī)定。(3)施工測量坐標系統(tǒng)平面坐標系統(tǒng)采用與設(shè)計相同的坐標系統(tǒng),測區(qū)高程系統(tǒng)采用1985年國家高程基準。(4)首級施工控制網(wǎng)檢測報告測量內(nèi)業(yè)、外業(yè)完成后,按照有關(guān)規(guī)范要求,編制完整、詳細的檢測成果報告。若首級施工控制網(wǎng)檢測成果不符或不足,則進行補測,檢測成果上報監(jiān)理工程師、測量中心以及業(yè)主,經(jīng)核查批準后
5、,方可進行施工控制網(wǎng)加密點建立。2.2、施工加密控制加密網(wǎng)建立、施測(1)施工加密控制網(wǎng)點建立根據(jù)大橋上部結(jié)構(gòu)施工主體測量控制需要、施工工藝及現(xiàn)場情況,按工程測量規(guī)范(GB50026-93)有關(guān)要求,合理布設(shè)施工加密控制網(wǎng)點。加密控制點布設(shè)于主墩、輔助墩、過渡墩以及部分南北引橋墩,加密控制點布設(shè)平面示意圖見圖4.1.2。圖4.1.2 加密控制點布設(shè)平面示意圖控制點加密需分階段進行,以確保蘇通大橋上部結(jié)構(gòu)及其它工程正常施工。第一階段施工加密控制點在30#墩承臺、46#墩承臺、1#墩承臺、2#墩承臺、3#墩承臺、4#墩鋼吊箱、5#墩鋼吊箱、6#墩承臺上布設(shè);第二階段施工加密控制點在南、北主塔墩(4
6、#墩、5#墩)承臺上布設(shè);第三階段施工加密控制點在南北引橋墩墩頂、輔助墩墩頂、過渡墩墩頂及橫梁頂布設(shè);第四階段施工加密控制點在南、北引橋箱梁頂面、輔助墩、過渡墩、主塔墩鋼箱梁頂面布設(shè)。高程加密控制點布設(shè)于每個觀測墩旁,同時在每個觀測墩墩頂建立校核水準點。(2)施工加密控制網(wǎng)施測我部按工程測量規(guī)范(GB50026-93)四等導(dǎo)線的主要技術(shù)要求進行施工控制點加密,導(dǎo)線布設(shè)成附合導(dǎo)線。同時采用徠卡TCA2003全站儀,按四等平面控制網(wǎng)三邊測量的主要技術(shù)要求進行檢核。施工加密控制點高程測量采用TCA2003全站儀和徠卡NA2精密水準儀,按工程測量規(guī)范(GB50026-93)三等水準的主要技術(shù)要求進行各
7、墩聯(lián)測。南、北主墩高程聯(lián)測采用TCA2003全站儀三角高程對向觀測,以確保上部結(jié)構(gòu)施工平面位置、高程基準正確無誤。(3)施工測量坐標系統(tǒng)平面坐標系統(tǒng)采用與設(shè)計相同的坐標系統(tǒng),測區(qū)高程系統(tǒng)采用1985年國家高程基準。必要時建立相對平面坐標系統(tǒng),采取可靠的方式進行坐標轉(zhuǎn)換,并報監(jiān)理、測量中心審核。(4)施工加密控制網(wǎng)平差計算采用經(jīng)國家科學技術(shù)鑒定認證的測量平差計算軟件進行施工加密控制網(wǎng)嚴密平差計算,并進行全項精度評定,編寫技術(shù)總結(jié)。施工加密控制網(wǎng)建立施測成果上報監(jiān)理工程師、測量中心以及業(yè)主,經(jīng)核查批準后,方可進行施工測量放樣定位。3、施工測量質(zhì)量技術(shù)控制施工測量方案、放樣方法以及施工放樣計算數(shù)據(jù)經(jīng)
8、監(jiān)理工程師審核批準后,才能進行結(jié)構(gòu)物特征點、軸線點等放樣定位。3.1、測量內(nèi)業(yè)(1) 測量部門接到技術(shù)部門的受控文件、施工圖紙以及測量委托單后,方可進行內(nèi)業(yè)計算。測量內(nèi)部實行計算、復(fù)核制,項目部實行技術(shù)審核、審批制。(2)為保證施工測量精度及施工質(zhì)量,特編制施工測量質(zhì)量管理程序流程圖見圖4.1.3。(3) 施工各階段的測量工作完成后,及時對測量成果進行數(shù)據(jù)整理,然后整編出定位、放樣及竣工測量成果表,經(jīng)檢查復(fù)核無誤后,及時報送測量監(jiān)理工程師核查。(4) 根據(jù)測量成果編制測量資料,經(jīng)整理,分類歸檔保存。圖4.1.3 施工測量質(zhì)量管理程序流程圖3.2、測量外業(yè)(1)測量人員必須熟悉施工設(shè)計圖,明確外
9、業(yè)測量任務(wù)。(2)測量要認真、仔細、隨時檢查,施工過程中對結(jié)構(gòu)的變形過程進行隨時監(jiān)測和記錄,做到測量成果具有可追溯性,原始記錄本分類歸檔保存。(3)計算數(shù)據(jù)、觀測記錄進行100復(fù)核,確保原始記錄及計算正確無誤。(4)實行觀測、記錄、前視、后視簽名校核制度,并進行自檢、互檢、專檢。(5)外業(yè)結(jié)束,做好與施工技術(shù)員及工段長的交接驗收工作。(6)執(zhí)行前饋控制、階段控制、跟蹤控制的運作理念,工序流程形成相互制約的整體,杜絕任何不符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范、標準、操作規(guī)程的現(xiàn)象發(fā)生。4、施工測量安全防護及防災(zāi)監(jiān)測4.1、測量人員安全防護施工現(xiàn)場,測量人員戴安全帽,高空作業(yè)系安全帶,水上作業(yè)穿救生衣,自覺遵守項目部
10、制定的安全管理制度。4.2、測量儀器安全防護陽光下以及雨天,測量儀器、設(shè)備配備測量專用傘。嚴格按照操作規(guī)程作業(yè),做好儀器、設(shè)備的保養(yǎng)、周檢、年檢工作,并定期對測量儀器、設(shè)備的各項性能指標進行檢查。測量儀器、設(shè)備的檢定證書送監(jiān)理備查。4.3、施工測量控制點、施工基線保護對橋梁中心位置樁、三角網(wǎng)基點樁、GPS控制樁、水準基點樁等控制標志加以妥善保護,直至工程竣工驗收。施工測量控制點、施工基線周圍設(shè)圍護欄并豎立醒目測量標志牌。對使用頻率較高的測量控制點建立固定的觀測墩、觀測棚,觀測墩上設(shè)立全站儀強制對中裝置。4.4、防災(zāi)監(jiān)測施工過程中若出現(xiàn)風暴、地震、撞擊等可能危及大橋安全的情況或其它異常事件,及時
11、對關(guān)鍵部位進行監(jiān)測,以便及時采取措施,預(yù)防重大事故。根據(jù)氣象部門的準確預(yù)報,在風暴、地震等來臨時,安裝GPS定位系統(tǒng),采用GPS-RTK技術(shù)對主塔、鋼箱梁等進行實時動態(tài)監(jiān)測,并用河海大學開發(fā)研究的遠程實時監(jiān)控定位系統(tǒng),隨時將現(xiàn)場測量參數(shù)和數(shù)據(jù)通過無線電信號方式接收并進行計算處理,為防災(zāi)措施提供實測數(shù)據(jù),供指揮部門決策。5、主要施工測量控制技術(shù)、控制方法我部主要采用以下幾種先進的施工測量控制技術(shù)、控制方法,相互利用、補充、校核,進行施工測量放樣、定位及施工測量控制,以滿足測量精度及施工質(zhì)量要求。5.1、三維激光影像掃描技術(shù)隨著科學技術(shù)的發(fā)展,三維激光影像掃描便可取代或優(yōu)化傳統(tǒng)的測量過程,節(jié)省測量
12、作業(yè)時間,以“快速、簡單、安全”著稱。上海盧浦大橋變形監(jiān)測三維激光掃描系統(tǒng)見圖4.1.4,其內(nèi)置激光測距系統(tǒng)對測量現(xiàn)場進行廣角寬帶掃描,可對幾乎任何反射面得出非接觸免棱鏡的距離測量,將ATA閃存卡上的原始測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C作數(shù)據(jù)處理。標準軟件技術(shù):影像拼接;影像測量;可導(dǎo)出為多種格式,如XYZ坐標文件、激光亮度圖和數(shù)字點云陣圖等格式;轉(zhuǎn)換模塊影像編輯可視化處理等。針對蘇通大橋主塔高、鋼箱梁懸臂長、以及風引起的振動擺幅較大等特點,我部與武漢大學測繪學院采用ILRIS-3D三維激光影像掃描儀等現(xiàn)代先進設(shè)備合作研究超大跨橋梁施工測量控制,解決長懸臂鋼箱梁線形控制與高塔柱變形測量等,確保測量精度及實
13、時動態(tài)快速定位。圖4.1.4 上海盧浦大橋變形監(jiān)測三維激光掃描系統(tǒng)ILRIS-3D三維激光影像掃描儀主要技術(shù)參數(shù)如下:? 類型:激光雷達(一級激光,安全);? 測量精度(X,Y,Z):3mm;儀器重量:12kg;控制界面:Palm PDA ;? 測距范圍:1500 m 80%反射率目標,800 m 20%反射率目標,350 m 4% 反射率目標;? 掃描視場:40( 水平 and 垂直) ,數(shù)據(jù)采樣率:2000 點/秒。5.2、GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)先進技術(shù),能克服傳統(tǒng)的常規(guī)光電測量的作業(yè)限制,避免傳統(tǒng)的常規(guī)光電測量手段對施工測量放樣定位的不利因素和影響。GPS衛(wèi)星定
14、位測量原理是利用幾何與物理的一些基本原理,利用空間分布的衛(wèi)星以及衛(wèi)星與地面點間距離交會出地面點位置的方法。GPS衛(wèi)星定位靜態(tài)測量法是指將接收機安置在固定不動的待定點上觀測數(shù)分鐘或更長時間,以確定該點的三維坐標,又稱為絕對定位。GPS衛(wèi)星定位動態(tài)測量是指至少有一臺接收機處于運動狀態(tài),確定各觀測時刻運動中的接收機的絕對或相對位置關(guān)系。GPS衛(wèi)星定位基站布設(shè)及控制平面示意圖見圖4.1.5。圖4.1.5 GPS衛(wèi)星定位基站布設(shè)及控制平面示意圖5.3、測量機器人-TCA2003全站儀三維坐標技術(shù)TCA2003全站儀帶有自動跟蹤、照準、鎖定棱鏡測量功能,ATR幫助搜索目標,即使在黑夜同樣可以進行施工測量放
15、樣、定位等工作。全站儀三維坐標法其原理是利用儀器的特殊功能,首先輸入測站點三維坐標,然后照準后視方向,輸入確定后視方位角或后視點坐標,旋轉(zhuǎn)望遠鏡,照準定位點,利用全站儀的內(nèi)部電算程序,測設(shè)定位點的三維坐標。5.4、電子精密水準儀電子測量技術(shù)和精密水準儀幾何水準測量技術(shù)高程控制采用蔡司DiNi12電子精密水準儀電子測量法(配條碼銦鋼尺)和徠卡NA2精密水準儀幾何水準測量法。5.5、激光經(jīng)緯儀測量技術(shù)根據(jù)施工現(xiàn)場布置情況及安全情況,在主塔四周一定距離對稱布置施工基線,采用激光經(jīng)緯儀傾斜或垂直投點進行主塔傾斜度控制。5.6、多頭遙測靜力水準測量技術(shù)多頭遙測靜力水準測量系統(tǒng)無疑是最好的安全監(jiān)測新技術(shù)。
16、液體靜力水準測量系統(tǒng),通過各種類型的傳感器測量容器的液面高度,可同時獲取數(shù)十個乃至數(shù)百個監(jiān)測點的高程,具有高精度、遙測、自動化、可移動和可持續(xù)測量等特點。6、主塔施工測量控制結(jié)合施工現(xiàn)場和施工工藝編制主塔施工測量方案。主塔施工測量重點是:保證塔柱、下橫梁、鋼錨箱、索導(dǎo)管等各部分結(jié)構(gòu)的傾斜度、外形幾何尺寸、平面位置、高程滿足規(guī)范及設(shè)計要求。主塔施工測量難點是:在有風振、溫差、日照等情況下,確保高塔柱測量控制的精度。其主要控制定位有:勁性骨架定位、鋼筋定位、塔柱模板定位、下橫梁定位、鋼錨箱定位、索導(dǎo)管安裝定位校核、預(yù)埋件安裝定位等。6.1、主塔施工測量控制主要技術(shù)要求(1) 塔柱傾斜度誤差不大于塔
17、高的1/3000,且不大于30mm,同時滿足設(shè)計要求;(2) 鋼錨箱安裝傾斜度誤差不大于塔高的1/5000;(3) 鋼錨箱安裝要求江側(cè)和岸側(cè)預(yù)埋底座的頂面、底面高程相對偏差1mm,其余節(jié)段鋼錨箱的底面、頂面高程相對偏差2mm。(4) 塔柱軸線偏差10mm,斷面尺寸偏差20mm;(5) 塔頂高程偏差10mm;(6) 斜拉索錨固點高程偏差10mm,斜拉索錨具軸線偏差5mm;(7) 下橫梁高程偏差10mm。6.2、主塔中心點測設(shè)控制設(shè)置于承臺、下橫梁以及塔頂?shù)鹊乃行狞c,采用GPS衛(wèi)星定位靜態(tài)測量測設(shè)(根據(jù)GPS接收機衛(wèi)星信號確定),以TCA2003全站儀三維坐標法校核。主塔中心點坐標測設(shè)是控制北主
18、塔與南主塔橋軸線一致,主塔中心里程偏差符合設(shè)計及規(guī)范要求。6.3、主塔高程基準傳遞控制由承臺上的高程基準向上傳遞至塔身、下橫梁、橋面及塔頂。其傳遞方法以全站儀懸高測量和精密天頂測距法為主,以水準儀鋼尺量距法和GPS衛(wèi)星定位靜態(tài)測量作為校核。(1)全站儀懸高測量該法原理是采用TCA2003全站儀三角高程測量已知高程水準點至待定高程水準點之高差。懸高測量要求在較短的時間內(nèi)完成,覘標高精確量至毫米,正倒鏡觀測,使目標影象處于豎絲附近,且位于豎絲兩側(cè)對稱的位置上,以減弱橫線不水平引起的誤差影響,六測回測定高差,再取中數(shù)確定待定高程水準點與已知高程水準點高差,從而得出待定高程水準點高程。(2)精密天頂測
19、距法該法原理是采用TCA2003全站儀(配彎管目鏡),垂直測量已知高程水準點至垂直方向棱鏡之距離,得出高差,再采用水準儀將棱鏡高程傳遞至塔身、塔頂?shù)取#?)水準儀鋼尺量距法該法首先將檢定鋼尺懸掛在固定架上,測量檢定鋼尺邊溫度,下掛一與檢定鋼尺檢定時拉力相等的重錘,然后由上、下水準儀的水準尺讀數(shù)及鋼尺讀數(shù),通過檢定鋼尺檢定求得的尺長方程式求出檢定鋼尺丈量時的實際長度(檢定鋼尺長度應(yīng)進行傾斜改正),最后通過已知高程水準基點與待定高程水準點的高差計算待定水準點高程。為檢測高程基準傳遞成果,至少變換三次檢定鋼尺高度,取平均值作為最后成果。(4)GPS衛(wèi)星定位靜態(tài)測量法GPS衛(wèi)星定位靜態(tài)測量過程中,要求
20、有效觀測衛(wèi)星數(shù)4顆以上,基線長度15km,衛(wèi)星高度角15,采樣間隔為20s,近似觀測時間白天2小時,夜晚1小時。6.4、塔柱施工測量控制塔柱施工首先進行勁性骨架定位,然后進行塔柱鋼筋主筋邊框架線放樣,最后進行塔柱截面軸線點、角點放樣及塔柱模板檢查定位與預(yù)埋件安裝定位,各種定位及放樣以TCA2003全站儀三維坐標法為主,輔以GPS衛(wèi)星定位測量方法校核。根據(jù)仰角選擇測站,測站仰角大,則配彎管目鏡。測站布設(shè)于南北主墩、輔助墩、過渡墩,分別控制主塔南北側(cè)截面軸線點、角點以及特征點。塔柱施工測量控制觀測示意圖見圖4.1.6。根據(jù)實際情況,如果4#、5#墩承臺及平臺具備測量條件,可建立施工加密控制點,配彎
21、管目鏡近距離控制塔柱截面軸線點、角點。其塔柱施工測量控制觀測示意圖見圖4.1.7。圖4.1.6 塔柱施工測量控制觀測示意圖圖4.1.7 塔柱施工測量控制觀測示意圖(1) 主塔截面軸線點、角點以及特征點坐標計算根據(jù)施工設(shè)計圖紙以及主塔施工節(jié)段劃分,建立數(shù)學模型,編制數(shù)據(jù)處理程序,計算主塔截面軸線點、角點以及特征點三維坐標。對于曲線塔柱部分,首先推算圓心坐標以及曲線要素,然后根據(jù)圓心坐標、曲線起點坐標、曲線終點坐標以及弧長計算曲線上任一點坐標,計算成果編制成匯總資料,報監(jiān)理工程師及測量中心審批。(2)勁性骨架定位塔柱勁性骨架是由角鋼、槽鋼等加工制作,用于定位鋼筋、支撐模板。其定位精度要求不高,其平
22、面位置不影響塔柱混凝土保護層厚度即可,塔柱勁性骨架分節(jié)段加工制作,分段長度與主筋長度基本一致。在無較大風力影響情況下,采用重錘球法定位勁性骨架,定位高度大于該節(jié)段勁性骨架長度的2/3,以靠尺法定位勁性骨架作校核。如果受風力影響,錘球擺動幅度較大,則采用全站儀三維坐標法定位勁性骨架。除首節(jié)勁性骨架控制底面與頂面角點外,其余節(jié)段勁性骨架均控制其頂面四角點的三維坐標,從而防止勁性骨架橫縱向傾斜及扭轉(zhuǎn)。(3)塔柱主筋框架線放樣塔柱主筋框架線放樣即放樣豎向鋼筋內(nèi)邊框線,確保混凝土保護層厚度,其放樣精度要求較高。采用TCA2003全站儀三維坐標法放樣塔柱同高程截面豎向主筋內(nèi)邊框架線及塔柱截面軸線,測量標志
23、盡可能標示于勁性骨架,便于塔柱豎向主筋分中支立。(4)塔柱截面軸線及角點放樣首先采用TCA2003全站儀三角高程測量勁性骨架外緣臨時焊的水平角鋼高程,然后采用FX-4500P編程計算器,按塔柱傾斜率等要素計算相應(yīng)高程處塔柱設(shè)計截面軸線點、角點三維坐標,最后于勁性骨架外緣臨時焊的水平角鋼上放樣塔柱截面軸線點及角點,單塔柱同高程截面至少放樣三個角點,從而控制塔柱外形,以便于塔柱模板定位。(5)塔柱模板檢查定位因塔柱模板為定型模板,故只需定位模板就能實現(xiàn)塔柱精確定位。根據(jù)實測塔柱模板角點及軸線點高程,計算相應(yīng)高程處塔柱角點及軸線點設(shè)計三維坐標,若實測塔柱角點及軸線點三維坐標與設(shè)計三維坐標不符,重新就
24、位模板,調(diào)整至設(shè)計位置。對于不能直接測定的塔柱模板角點及軸線點,可根據(jù)已測定的點與不能直接測定點的相對幾何關(guān)系,用邊長交會法檢查定位。塔柱壁厚檢查采用檢定鋼尺直接丈量。塔柱內(nèi)、外模板檢查定位控制測點平面示意圖見圖4.1.8。(6)塔柱預(yù)埋件安裝定位根據(jù)塔柱預(yù)埋件安裝定位的精度要求,分別采用TCA2003全站儀三維坐標法與軸線法放樣定位。TCA2003全站儀三維坐標法定位精度要求較高的預(yù)埋件;軸線法定位精度要求不高的預(yù)埋件。圖4.1.8 塔柱內(nèi)、外模板檢查定位控制測點平面示意圖(7)塔柱預(yù)偏為保證預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完成后兩塔柱在下橫梁處及其它高程處的間距符合設(shè)計要求,塔柱施工放樣時要有一向外側(cè)的預(yù)偏
25、量(橫橋向),并按設(shè)計、監(jiān)理及控制部門要求進行調(diào)整。(8)索塔變形實時調(diào)整索塔施工過程中,按設(shè)計、監(jiān)理及控制部門的要求,在索塔上埋設(shè)變形觀測點,隨時觀測因基礎(chǔ)變位、混凝土收縮、彈性壓縮、徐變、溫度、風力等對索塔變形的影響。采用TCA2003全站儀三維坐標法監(jiān)測主塔變形,繪制主塔變形測量圖,以頻譜分析GPS動態(tài)監(jiān)測校核,并按設(shè)計、監(jiān)理及控制部門的要求進行相應(yīng)實時調(diào)整,以保證塔柱幾何形狀及空間位置符合設(shè)計及規(guī)范要求。6.5、下橫梁施工測量下橫梁支架體系由分配梁、鋼立柱、橫梁、貝雷架、柱間橫撐、扶墻橫撐和預(yù)埋件等組成。鋼管立柱安裝:鋼管分段加工制作,現(xiàn)場逐根吊安,測量控制其平面位置、傾斜度和頂高程。
26、根據(jù)設(shè)計及施工要求,設(shè)置下橫梁施工預(yù)拱度,鋪設(shè)橫梁底模板,在底模板上放樣出橫梁特征點,并標示橋軸線與塔中心線。待橫梁側(cè)模支立后,同樣進行橫梁頂面特征點及軸線點模板檢查定位,調(diào)整橫梁模板至設(shè)計位置,控制橫梁模板豎直度或傾斜度。采用蔡司DiNi12電子精密水準儀標示橫梁頂面高程控制線。在澆筑下橫梁混凝土過程中,進行橫梁位移觀測及支架變形觀測。6.6、鋼錨箱安裝及索導(dǎo)管定位校核主塔鋼錨箱及索導(dǎo)管安裝定位是測量控制難度最大、精度要求最高的部分。鋼錨箱、索導(dǎo)管安裝定位采取以TCA2003全站儀三維坐標法為主,以GPS衛(wèi)星定位校核;鋼錨箱及預(yù)埋鋼錨箱底座底面高程、頂面高程、平整度測量采用蔡司DiNi12電
27、子精密水準儀電子測量,以TCA2003全站儀三角高程測量校核。主塔鋼錨箱安裝主要控制測點平面示意圖見圖4.1.9。預(yù)埋底座安裝直接影響第一節(jié)鋼錨箱的安裝精度,索導(dǎo)管安裝定位精度取決于鋼錨箱安裝定位精度,因此預(yù)埋底座的精確安裝是第一節(jié)鋼錨箱精確安裝的前提。按設(shè)計數(shù)據(jù)控制,進行主塔錨固點與主梁錨固點中心線的投線復(fù)算與幾何點的歸算檢驗。圖4.1.9 主塔鋼錨箱安裝主要控制測點平面示意圖(1)鋼錨箱及預(yù)埋底座安裝前檢查在鋼錨箱及預(yù)埋底座吊裝之前,采用鑒定鋼尺、精密水準儀和全站儀對鋼錨箱(包括索導(dǎo)管)及預(yù)埋底座的幾何尺寸、高程測量觀測點、結(jié)構(gòu)軸線測量控制點、標記等進行檢查。如果檢查有誤或誤差超過設(shè)計及規(guī)
28、范要求,通知有關(guān)單位重新交點或整改。(2)預(yù)埋底座及鋼錨箱安裝定位預(yù)埋鋼錨箱底座按圖紙設(shè)計位置精確測量定位,澆筑混凝土后,再次對預(yù)埋底座平面位置、高程以及平整度進行測量確定,并進行鋼錨箱軸線和邊線的放樣。鋼錨箱安裝定位關(guān)鍵是控制中心軸線、高程及平整度,使主塔中心線與鋼錨箱結(jié)構(gòu)中心軸線重合,鋼錨箱平面位置及高程符合設(shè)計及規(guī)范要求。第一節(jié)鋼錨箱安裝定位控制是關(guān)鍵。第一節(jié)鋼錨箱的安裝精度直接影響整個鋼錨箱的幾何線型,應(yīng)確保鋼錨箱表面傾斜度偏差1/3000,軸線的平面位置偏差5mm。第一節(jié)鋼錨箱段用塔吊吊至基座上,先安裝定位螺栓,再進行微調(diào),使鋼錨箱中心線與預(yù)埋底座中心線重合,最后復(fù)測鋼錨箱平面位置、
29、高程、平整度及傾斜度。若鋼錨箱定位控制測點(截面角點、特征點、軸線點),實測三維坐標與設(shè)計三維坐標不符,應(yīng)重新就位鋼錨箱,調(diào)整至設(shè)計位置,將誤差調(diào)整至設(shè)計及規(guī)范要求的范圍內(nèi),再進行高強度螺栓的安裝和施擰工作。第二節(jié)以及以后各節(jié)鋼錨箱安裝時,先用匹配的沖釘精確定位,再進行復(fù)測,將誤差控制在設(shè)計及規(guī)范允許范圍。嚴格控制每節(jié)段鋼錨箱的平面位置、高程、傾斜度、頂面平整度,避免誤差向上傳遞累積。對于不能直接測定的索導(dǎo)管控制測點,可根據(jù)已測定的點與不能直接測定點的相對幾何關(guān)系,用邊長交會法檢查定位。(3)索導(dǎo)管定位校核待鋼錨箱安裝定位完畢,連接相應(yīng)段的斜拉索索導(dǎo)管,校核鋼錨箱上索導(dǎo)管控制測點。對法蘭連接的
30、索導(dǎo)管,必須再次校核,確保索導(dǎo)管的水平傾角、橫向偏角、偏距及中心位置正確。實際上鋼錨箱上的索導(dǎo)管決定了混凝土內(nèi)索導(dǎo)管的位置,兩者順直通暢即可。主塔索導(dǎo)管定位、校核控制測點示意圖見圖4.1.10,控制測點為黑色小圓點。圖4.1.10 主塔索導(dǎo)管定位、校核控制測點示意圖6.7、主塔及鋼錨箱傾斜度控制測量主塔及鋼錨箱傾斜度控制采用TCA2003全站儀三維坐標截面中心法,以激光經(jīng)緯儀和傳統(tǒng)線墜測量法校核。主塔中心偏離,表現(xiàn)于主塔混凝土澆筑定型模板中心偏離,主塔傾斜度測量通過測量混凝土澆筑定型模板截面中心來實現(xiàn),調(diào)整定型模板就是調(diào)整主塔傾斜度。主塔為節(jié)段施工,通過定型模板頂截面與底截面的中心坐標調(diào)整,就
31、可得出主塔傾斜率,從而將主塔傾斜度控制在設(shè)計及規(guī)范要求的范圍內(nèi)。7、臨時墩施工測量臨時墩基礎(chǔ)鋼管樁及墩身鋼管樁定位采用GPSRTK定位技術(shù),以TCA2003全站儀三維坐標進行校核,其它部位按常規(guī)施工測量。8、鋼箱梁安裝施工測量控制斜拉橋為高次超靜定結(jié)構(gòu),鋼箱梁安裝、掛索過程中,結(jié)構(gòu)的實際參數(shù)與設(shè)計參數(shù)存在差異,現(xiàn)場的施工荷載、風力和溫度亦不是恒定的,各種誤差因素不僅影響成橋后的大橋功能,還可能危及施工中的結(jié)構(gòu)安全。因此鋼箱梁安裝、掛索階段必須對主梁線形、橋軸線、主塔變形、索力等進行測量,及時采集完整、可靠的數(shù)據(jù),為施工控制提供決策依據(jù),掌握結(jié)構(gòu)實際狀態(tài),防止施工中的誤差積累,保證成橋線形和結(jié)構(gòu)
32、安全。8.1、鋼箱梁安裝施工測量控制主要技術(shù)要求(1) 懸臂拼裝、合攏軸線偏位:20mm,支架法安裝軸線偏位:2mm;(2) 梁錨固點高程、梁頂高程:符合設(shè)計與施工控制要求;(3) 橋面寬度偏差:10mm。8.2、線形、橋軸線及主塔變形測量鋼箱梁安裝的基準溫度應(yīng)以設(shè)計規(guī)定或監(jiān)理工程師的指示為準,所有施工測量數(shù)據(jù)及量具應(yīng)以基準溫度為準進行調(diào)整。鋼箱梁安裝階段,要求測量不同拼裝工序及不同工況下鋼箱梁的線形、橋軸線,并同時測量主塔橫縱向偏移及扭轉(zhuǎn),形成規(guī)范的記錄,做到前饋控制及時糾偏。測量成果交控制部門復(fù)核,監(jiān)理單位簽證,反饋設(shè)計單位及控制組,由此調(diào)整索力和線形,實現(xiàn)“雙控”。每一施工階段都必須作永
33、久性的記錄,測量記錄包括:測量記錄、日期、時間、環(huán)境溫度、橋面線形、索塔變形、橋梁軸線以及施工過程中的調(diào)整情況等。施工到關(guān)鍵工序,根據(jù)設(shè)計及監(jiān)控要求,進行全橋線形、橋軸線、主塔偏移及扭轉(zhuǎn)測量。(1)線形測量鋼箱梁安裝階段的線形測量是保證鋼箱梁沿橋軸線的高程一致,橫坡高程一致。線形測量控制觀測點布置于橋中線及橋中線兩側(cè)鋼箱梁外腹板處,按鋼箱梁節(jié)段斷面,每斷面3個線形測量控制觀測點。線形測量及邊跨中跨合攏斷面控制觀測點布置示意圖見圖4.1.11。鋼箱梁線形、平面、軸線測量控制觀測示意圖見圖4.1.12。具體線形測量控制觀測點與邊跨、中跨合攏斷面控制觀測點布置可以按設(shè)計單位及制作單位提供的觀測點。圖
34、 4.1.11 線形測量及邊跨中跨合攏斷面控制觀測點布置示意圖圖4.1.12 鋼箱梁線形、平面、軸線測量控制觀測示意圖線形測量采用蔡司DiNi12電子精密水準儀電子測量法和精密水準儀幾何水準法,以三維激光影像掃描技術(shù)(科研)和TCA2003全站儀三維坐標法校核。線形測量采用電子精密水準儀電子測量法和精密水準儀幾何水準法時,必須進行閉合或附合水準測量,嚴密平差計算。為縮短線形測量外業(yè)觀測時間,根據(jù)施工控制部門要求,每個主塔的南、北側(cè)鋼箱梁均采用至少一臺儀器測量,確保觀測速度及觀測工況基本相同。(2)橋軸線測量貫通主橋各墩中心,將橋軸線方向線投影到南北主塔下橫梁、塔頂以及過渡墩、輔助墩的南、北側(cè)面
35、,實現(xiàn)橋軸線測量控制。如果橋軸線不通視,設(shè)置副橋軸線。橋軸線測量控制采用穿線法或經(jīng)緯儀測小角法。(3)主塔偏移、扭轉(zhuǎn)變形測量主塔施工完畢,進行一次主塔偏移、扭轉(zhuǎn)變形測量初始值觀測。每節(jié)段鋼箱梁安裝均應(yīng)按設(shè)計及控制部門要求進行主塔偏移、扭轉(zhuǎn)變形測量。主塔偏移、扭轉(zhuǎn)變形測量控制觀測點設(shè)置于下橫梁、上塔柱及塔頂,共六個點,對稱布置于橋軸線兩側(cè)塔柱處,預(yù)埋控制觀測點棱鏡。主塔偏移、扭轉(zhuǎn)變形測量采用TCA2003全站儀三維坐標法。主塔偏移、扭轉(zhuǎn)變形測量控制觀測示意圖見圖4.1.13。圖4.1.13 主塔偏移、扭轉(zhuǎn)變形測量控制觀測示意圖8.3、支座、0#塊、標準節(jié)段鋼箱梁及大塊件鋼箱梁安裝測量支座、0#塊
36、鋼箱梁、標準節(jié)段鋼箱梁以及大塊件鋼箱梁吊裝前,首先檢查其幾何尺寸、高程測量觀測點、結(jié)構(gòu)軸線測量控制觀測點等,同時檢查標記是否明顯、耐久。如果檢查有誤或誤差超過設(shè)計及規(guī)范要求,通知有關(guān)單位重新交點或整改。(1)支座安裝測量支座安裝前,重新在下橫梁以及各墩頂面放樣標示墩中心線(包括墩中心點)、橋軸線,再精確放樣支座軸線,反復(fù)校核埋設(shè)于墊石的螺栓孔中心及螺栓頂標高。采用精密水準儀幾何水準法控制支座頂高程,嚴格控制支座軸線,防止支座縱橫向扭轉(zhuǎn)。(2)0#塊鋼箱梁安裝測量考慮到測量工作環(huán)境因素,首先在0#塊鋼箱梁吊裝前,將平面及高程控制點測設(shè)到上、下游塔柱的人洞,同時將高程基準引至上、下游塔柱南北側(cè)面,
37、作為0#塊鋼箱梁安裝的平面位置、高程控制基準。根據(jù)放樣標示的墩塔中心線、橋軸線初步就位0#塊鋼箱梁,待0#塊鋼箱梁基本穩(wěn)定,再采用TCA2003全站儀三維坐標法精確定位0#塊鋼箱梁,高程控制采用精密水準儀,以GPS衛(wèi)星定位法校核,控制鋼箱梁線形、軸線及縱橫向坡度。0#塊鋼箱梁定位測量控制觀測示意圖見圖4.1.14。圖4.1.14 0#塊鋼箱梁定位測量控制觀測示意圖(3)標準節(jié)段鋼箱梁安裝測量待0#塊鋼箱梁固定后,測設(shè)墩中心加密控制點,以便進行標準節(jié)段鋼箱梁安裝橋軸線控制。在均勻溫度下,精確測量拉索錨固點與橋面參考點的相對位置和梁段間參考點間的距離,即拉索錨固點的位置,誤差要求在10mm以內(nèi),最
38、后將測量成果提交控制部門。因采用架橋機安裝鋼箱梁,其標準節(jié)段鋼箱梁安裝與0#塊鋼箱梁安裝測量方法基本相同。(4)大塊件鋼箱梁安裝測量大塊件鋼箱梁安裝測量采用TCA2003全站儀三維坐標法,以GPSRTK定位技術(shù)校核;高程控制采用精密水準儀,控制大塊件鋼箱梁四角高差,保證大塊件鋼箱梁平面位置、高程滿足設(shè)計及規(guī)范要求。其大塊件基準鋼箱梁安裝前,首先在過渡墩及臨時墩上放樣標示橋軸線、墩中心線及大塊件基準鋼箱梁邊線,以便于大塊件基準鋼箱梁安裝初步定位。為便于觀測,采用兩臺TCA2003全站儀,測站布設(shè)于過渡墩、輔助墩及引橋墩施工加密控制點。大塊件鋼箱梁安裝測量控制觀測示意圖見圖4.1.15,大塊件鋼箱
39、梁安裝定位控制觀測點可由鋼箱梁制作單位及設(shè)計單位提供。大塊件鋼箱梁安裝完畢,根據(jù)設(shè)計、監(jiān)理及控制部門要求作好斜拉索張拉鋼箱梁線形、軸線測量控制測點。圖4.1.15 大塊件鋼箱梁安裝測量控制觀測示意圖8.4、施工監(jiān)控的范圍和流程斜拉橋施工監(jiān)控工作范圍是對斜拉橋鋼箱梁安裝線形、主塔變形和斜拉索張拉力等進行全程監(jiān)控。其主要工作流程如下:(1)根據(jù)上階段監(jiān)控指令進行測量,得出反映斜拉橋現(xiàn)有狀態(tài)的真實、完整的數(shù)據(jù)。(2)數(shù)據(jù)送交監(jiān)理,由監(jiān)理審核簽字確認,存檔并轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)控組。(3)監(jiān)控組根據(jù)測量數(shù)據(jù)判定斜拉橋結(jié)構(gòu)是否安全,施工狀態(tài)是否偏離設(shè)計值。如果結(jié)構(gòu)安全,施工狀態(tài)偏離設(shè)計值在允許范圍內(nèi),監(jiān)控組將發(fā)出下一
40、階段施工的指令。如果施工狀態(tài)偏離設(shè)計值過大,監(jiān)控組將發(fā)出調(diào)整指令,對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)狀態(tài)進行調(diào)整。(4)監(jiān)控組下達的監(jiān)控指令交監(jiān)理確認后才能施工。(5)根據(jù)監(jiān)控指令進行施工。8.5、鋼箱梁上索導(dǎo)管校驗鋼箱梁上索導(dǎo)管校驗以TCA2003全站儀三維坐標法為主,以GPS衛(wèi)星定位測量方法校核。8.6、斜拉索張拉后線形校驗斜拉索張拉后線形測量,按設(shè)計、監(jiān)理及控制部門要求進行校驗,以TCA2003全站儀三維坐標法為主(或者采用免棱鏡全站儀),以三維激光影像掃描技術(shù)方法校驗。9、邊跨、中跨合攏及橋面系施工測量為保證鋼箱梁合攏段安裝精度,應(yīng)貫通測量橋軸線及各墩高程基準。邊跨、中跨合攏之前,采用GPS動態(tài)監(jiān)測技術(shù)對梁端
41、位移進行觀測(GPS梁端位移動態(tài)監(jiān)測觀測示意圖(中跨)見圖4.1.16,邊跨觀測及中跨觀測點圖略),同時,采用TCA2003全站儀三維坐標法進行檢校(TCA2003全站儀檢校觀測示意圖(中跨)見圖4.1.17),并采用三維激光掃描技術(shù)進行建模分析。邊跨、中跨合攏段鋼箱梁安裝,應(yīng)根據(jù)制造精度、施工、風力、溫度影響等實際情況,對梁端位移進行48小時或監(jiān)理工程師要求的更長時間測量,測量內(nèi)容主要包括:合攏段尺寸,線形,頂、底板高程,上下游外腹板處高程,橋軸線偏移以及主塔偏移。測量合攏口間距,繪制溫度和風力間距曲線,以便準確掌握溫度、風力與合攏口間距關(guān)系,然后根據(jù)測量資料分析研究,經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理以及控制部
42、門確認,最終確定合攏段最佳長度、駁船就位以及連接時間,實現(xiàn)合攏。 鋼箱梁頂面及橋面設(shè)置的豎曲線采用分段計算,精密控制鋼箱梁頂面以及橋面縱、橫坡度。橋面系施工測量按常規(guī)施工測量。10、竣工測量竣工測量是施工測量工作的一項重要內(nèi)容,是評定和衡量全項施工質(zhì)量的重要指標,它不僅能準確反映混凝土澆筑、鋼錨箱、鋼箱梁安裝后各結(jié)構(gòu)部位定位點的變形情況,為下一步施工提供可靠的參考依據(jù),同時也是編制竣工資料的原始依據(jù)。圖4.1.16 GPS梁端位移動態(tài)監(jiān)測觀測示意圖(中跨)圖4.1.17 TCA2003全站儀梁端位移檢校觀測示意圖(中跨)(1)竣工測量主要內(nèi)容包括施工階段以及施工完畢結(jié)構(gòu)物的特征點及軸線點三維坐
43、標,斷面尺寸、軸線、傾斜度等。(2)竣工測量測設(shè)方法主要采用GPS衛(wèi)星定位法和TCA2003全站儀三維坐標法;高程主要采用蔡司DiNi12電子精密水準儀電子測量法和精密水準儀幾何水準法。11、承臺、主塔變形測量與數(shù)據(jù)處理隨著荷載增加、混凝土彈性壓縮、徐變、溫度、風力等變化,承臺、主塔可能產(chǎn)生變形,故應(yīng)在施工過程中進行承臺、主塔變形測量,以能及時準確反映承臺、主塔實際變形程度或變形趨勢,確保塔頂高程正確。對承臺、主塔按工程測量規(guī)范三等變形測量的主要技術(shù)要求進行觀測。11.1、承臺變形觀測點設(shè)置及測量方法在承臺四周對稱設(shè)置永久性承臺變形監(jiān)測觀測點。承臺變形觀測布置監(jiān)測網(wǎng)(水準網(wǎng)、測邊網(wǎng))。承臺傾斜
44、度按差異沉降法推算。承臺上各臨近變形觀測點測量輔以蔡司DiNi12電子精密水準儀電子測量方法和精密水準儀幾何水準法。11.2、承臺變形測量首次觀測及觀測周期劃分承臺混凝土澆筑完成且混凝土達到一定強度后,首先進行承臺變形測量首次觀測,經(jīng)內(nèi)業(yè)嚴密平差計算,得出承臺變形測量首次觀測值,然后通知監(jiān)理及測量中心進行復(fù)測。承臺變形測量觀測周期劃分(如有設(shè)計要求,根據(jù)設(shè)計劃分):下橫梁施工前、后分別進行一次承臺變形測量,按中塔柱高度劃分分別進行二次承臺變形測量,按上塔柱高度劃分分別進行二次承臺變形測量,鋼箱梁安裝階段再根據(jù)實際情況測定。11.3、主塔變形觀測主塔變形觀測是測定主塔因溫差、日照、風力、風向、振
45、動等因素引起的偏移及變形擺動規(guī)律,頻譜分析動態(tài)監(jiān)測主塔變形,以便給主塔施工及鋼箱梁安裝測量放樣定位提供參考數(shù)據(jù)。主塔變形觀測采用TCA2003全站儀三維極座標法,以GPS衛(wèi)星定位測量校核。(1)主塔施工期間主塔變形觀測在主塔施工期間,由于主塔自重、混凝土彈性壓縮、徐變、溫度等,會對上、下游塔柱產(chǎn)生向內(nèi)側(cè)的拉力,由此使上、下游塔柱向內(nèi)側(cè)偏移,故應(yīng)在主塔施工期間埋設(shè)主塔變形測量監(jiān)控標志,監(jiān)測主塔變形,并按設(shè)計、監(jiān)理及控制部門要求進行相應(yīng)實時調(diào)整。將變形觀測棱鏡埋置于主塔南側(cè)面或北側(cè)面,根據(jù)主塔施工高度布置棱鏡(根據(jù)設(shè)計及控制部門要求具體布置)。(2)主塔竣工變形觀測在下橫梁、中塔柱及塔頂埋設(shè)變形觀
46、測棱鏡,變形觀測棱鏡共六個,對稱布置于橋軸線兩側(cè)塔柱處,單塔面埋設(shè)。變形觀測點既是垂直位移觀測點,又是水平位移觀測點。主塔施工完畢,在氣象條件較好的條件下,進行48小時全天侯主塔變形觀測,并同時記錄觀測時間、溫度以及觀測時的風力、風向等,每小時觀測一次,以第一次觀測成果為基準值,每次觀測值與基準值比較,得出主塔橫、縱、豎向偏移值,從而掌握主塔在日照、溫差、風力、風向、振動等外界條件變化影響下的擺動變形規(guī)律。(3)鋼箱梁安裝施工期間主塔變形觀測鋼箱梁安裝施工期間,主塔變形觀測點利用主塔竣工變形觀測點,進行主塔橫、縱向偏移、扭轉(zhuǎn)變形測量。11.4、承臺、主塔變形測量內(nèi)業(yè)計算及成果整理承臺、主塔變形
47、測量外業(yè)觀測工作結(jié)束后,及時整理和檢查外業(yè)觀測手簿。繪制承臺、主塔在施工過程中的變形曲線圖,為下道工序施工提供及時可靠的參考依據(jù)。12、施工放樣精度估算及誤差分析12.1、全站儀三維坐標法放樣精度估算及誤差分析根據(jù)全站儀三維坐標法測量原理(全站儀三維坐標法放樣計算原理圖見示意圖4.1.18),建立定位點P的三維坐標方程式:x=Dsinzcosay=Dsinzsinah=Dcosz圖4.1.18 全站儀三維坐標法放樣計算原理示意圖由定位點P的三維坐標方程式可知,影響定位點P的精度有三個因素,第一個因素是斜距D,第二個因素是天頂距Z角,第三個因素是水平角a。現(xiàn)對x坐標計算式進行全微分得:dx=si
48、nzcosadD+Dcoszcosadz/-Dsinzsinada/由測量誤差傳播定律得:MX2=(sinzcosaMD)2+(DcoszcosaMZ/)2+(DsinzsinaMa/)2同理由誤差傳播定律可得:My2=(sinzsinaMD)2+(DcoszsinaMZ/)2+(DsinzcosaMa/)2Mh2=(coszMD)2+(DsinzMz/)2顧及全站儀三維坐標施工放樣的主要誤差來源:測角誤差,測距誤差,大氣折光和地球曲率誤差,前視覘標高誤差,前視對中桿對點誤差,測站儀高誤差,全站儀對中誤差,全站儀后視誤差。采用高精度的TCA2003全站儀三維坐標施工放樣,其測角誤差M角=MZ=
49、Ma=0.5,測距誤差MD=1mm。根據(jù)施工放樣測站布設(shè)及定位點P的空間位置,以測站布設(shè)于相臨主塔為例,取Z=75(最小值),a=5(最大值),D=1150m(最大值),=206265秒。假定大氣折光和地球曲率誤差M折=3mm,前視覘標高誤差M覘=1mm,前視對中桿對點誤差M對=1mm,測站儀高誤差M儀=1mm,全站儀對中誤差M中=1mm,全站儀后視誤差M后=2mm。由測量誤差傳播定理可得,全站儀三維坐標施工放樣一測回順橋向(X)放樣精度估算為(D計算時應(yīng)以毫米計):m順=(MX2+ M2中+ M2對+M2后)1/2/21/2(0.962+0.722+0.232+12+12+22)1/2/21
50、/21.94mm同理得,全站儀三維坐標施工放樣一測回橫橋向(Y)放樣精度估算為:m橫=(My2+ M2中+M2對+M2后)1/2/21/2(0.082+0.062+2.682+12+12+22)1/2/21/22.57mm 同理得,全站儀三維坐標施工放樣一測回高程(H)放樣精度估算為:m高=(Mh2 +M2折+M2覘+M2儀)1/2/21/2(0.262+2.692+32+12+12)1/2/21/23.03mm同理計算分析,即使測站布設(shè)于臨近主塔的輔助墩、過渡墩均能保證一測回X、Y、Z放樣定位精度估算值5mm。根據(jù)TCA2003全站儀三維坐標法放樣精度估算結(jié)果,采用該法進行主塔測量放樣定位以
51、及鋼箱梁安裝施工測量,能夠保證施工放樣定位精度要求和施工質(zhì)量。12.2、水準儀鋼尺量距法傳遞高程精度估算及誤差分析在氣候條件較好的條件下,采用100米或50米檢定鋼尺,以水準儀鋼尺量距法進行高程基準傳遞,其主要誤差來源:鋼尺尺長誤差,傾斜誤差,溫度變化誤差,拉力變化誤差,上水準儀讀數(shù)誤差(包括讀水準尺和鋼尺),下水準儀讀數(shù)誤差(包括讀水準尺和鋼尺)。假定水準基點高程誤差M基=1mm,鋼尺尺長誤差M長=1mm,傾斜誤差M傾=2mm,溫度變化誤差M溫=1mm,拉力變化的誤差M拉=1mm,上水準儀讀數(shù)誤差(包括讀水準尺和鋼尺)M上=1mm,下水準儀讀數(shù)誤差(包括讀水準尺和鋼尺)M下=1mm。由測量誤
52、差傳播定理可得,采用水準儀鋼尺量距法進行高程基準傳遞時,精度估算為:m估=(M基2 +M2長+M2傾+M2溫+M2拉+M2上+M2下)1/2(12+12+22+12+12+12+12)1/23.16mm根據(jù)水準儀鋼尺量距法傳遞高程精度估算結(jié)果,采用該法進行高程基準傳遞,能夠保證主塔施工精度要求和施工質(zhì)量。13、測量控制精度及質(zhì)量保證措施13.1、各合同段測量協(xié)調(diào)統(tǒng)一在業(yè)主(測量中心)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下進行各合同段銜接處的測量,并由相鄰兩合同段的承包人共同進行,將測量結(jié)果協(xié)調(diào)統(tǒng)一在設(shè)計及規(guī)范允許的誤差范圍內(nèi)。13.2、設(shè)立測量控制中心跟蹤控制項目總部設(shè)立GPS和三維激光影像掃描技術(shù)測量控制中心,采用河
53、海大學開發(fā)研究的遠程實時監(jiān)控定位系統(tǒng),隨時將現(xiàn)場測量參數(shù)和數(shù)據(jù)通過無線電信號方式接收并進行計算處理后,發(fā)送給現(xiàn)場進行詳細的施工放樣、定位。13.3、公共定位點測量及閉合測量測量作業(yè)前須進行公共定位點測量,確保前視坐標成果一致,消除公共定位點定位誤差,方可進行測量放樣定位。采用電子精密水準儀電子測量法時,進行閉合或附合水準測量。13.4、施測時段為減少日照溫差、風引起的振動擺幅較大等對放樣定位點位影響,主塔施工測量放樣定位作業(yè)選擇在無日照影響和溫差較小的時間段內(nèi)進行,并報監(jiān)理工程師批準后進行。斜拉橋線形受溫度影響很大,線形測量選擇在氣候條件較為穩(wěn)定、日照變化影響較小、氣溫平穩(wěn)的時段內(nèi)進行。一般選
54、擇凌晨2點至日出的時段內(nèi)進行線形測量以及主塔變形測量。13.5、監(jiān)測主塔、主梁變形主塔、鋼箱梁安裝施工期間,采用TCA2003全站儀三維極座標法監(jiān)測主塔、主梁變形,并以頻譜分析GPS動態(tài)監(jiān)測校核,根據(jù)設(shè)計、監(jiān)理及控制部門要求進行相應(yīng)實時調(diào)整,以保證塔柱幾何形狀及空間位置符合設(shè)計及規(guī)范要求。日照強、溫差大、風引起的振動擺幅較大時,根據(jù)監(jiān)理及控制部門要求暫停主塔、鋼箱梁安裝施工測量作業(yè)。13.6、鎖定控制點、增加測回數(shù)及校核手段鎖定測站控制點、后視控制點、后視校核控制點。要求用全站儀三維坐標法正倒鏡不得少于兩測回觀測,同時采用多種測量方法校核。13.7、避免外界人為因素影響測量過程中,各工序間應(yīng)相互配合,避免機械、電氣、人工干擾,確保相對靜態(tài)測量作業(yè)中觀測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、可靠性。