潭江特大桥主桥测量方案

目录1.工程概况..............................................12.编制依据..............................................23.测量人员及仪器设备....................................24.桥梁独立控制网的建立..................................34.1坐标系统及高程系统...................................34.2桥梁控制网的布设.....................................34.3桥梁控制网的观测及数据处理...........................45.主桥施工测量方案......................................45.1水上桩施工测量方法..................................45.2桩基施工的测量控制...................................65.3主塔施工的测量控制...................................75.3.1、主塔塔柱理论坐标计算...........................75.3.2、主塔施工测量...................................85.3.3、索导管定位安装................................105.4钢梁架设............................................155.4.1、钢梁架设前的测量准备..........................155.4.2、钢梁架设的控制测量............................166.安全质量保证措施及注意事项...........................18新建铁路深圳至茂名铁路江茂段第1页潭江特大桥施工测量方案1.工程概况深茂铁路JMZQ-3标段正线里程DK133+223～DK145+564，DK151+822～DK169+700两段，正线全长29.435km。其中潭江特大桥为本标段内大型重点、难点控制性工程，全桥长5640.97m，主跨为（32+57+130+256+64）m混合梁斜拉桥。潭江特大桥主跨桥孔主要受水文和通航要求的控制，通航净高为13m，侧高为10m，净宽为220m。潭江特大桥主桥起迄墩号为Z8#墩～Z13#墩，其中Z11#墩为主墩,Z9#、Z10#和Z12#墩为辅助墩，Z8#和Z13#墩为过渡墩。(见图1)图1潭江特大桥主桥桥式布置新建铁路深圳至茂名铁路江茂段第2页2.编制依据《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）《铁路工程卫星定位测量规范》（TB10054-2010）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002/J162-2002）《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003/J286-2004）《深茂铁路潭江特大桥相关设计图纸》（2015年）3.测量人员及仪器设备为了满足潭江特大桥现场施工需求，配备测量人员5人，其中工程师1人，高级技师1人，测量技术员3人。潭江特大桥是一座混合梁斜拉桥，配备的仪器设备如下表：序号设备名称仪器型号接收机类型仪器标称精度数量(台)备注1GPS接收机中海达V60双频3mm+1ppm4已检定2电子水准仪徕卡DNA03±0.3mm/km1已检定3全站仪徕卡TS06测角：2秒；测距：2㎜+2ppm1已检定4全站仪TC2003测角：0.5秒；测距：1㎜+1ppm+1ppm。1已检定新建铁路深圳至茂名铁路江茂段第3页4.桥梁独立控制网的建立4.1坐标系统及高程系统坐标系统：CGCS2000参考椭球，高斯投影，中央子午线：112度45分00秒，投影面大地高：0米。高程系统采用1985国家高程基准。4.2桥梁控制网的布设斜拉桥主塔及索道管定位精度要求极高，为了满足现场施工的高精度要求，桥梁控制网具体布置如下图：潭江特大桥控制网布置图CPII016CPII017JM02JM01JM04JM03桥梁中线江门茂名新建铁路深圳至茂名铁路江茂段第4页4.3桥梁控制网的观测及数据处理平面控制网依据《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）的要求，按照高铁三等GPS网进行施测，高程控制网依据《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）的要求，按照二等水准进行施测。桥梁独立控制网详细的内容见《精密工程控制网加密技术总结报告》。5.主桥施工测量方案5.1水上桩施工测量方法钢护筒的准确定位是水上桩基础测量控制的重点，钢护筒的准确定位有两方面的决定因素，分别是平面坐标和垂直度。平面坐标可用全站仪极坐标法，垂直度的控制可用全站仪或用垂球进行。钢护筒的插打应注意以下几点：1）资料计算准确。特别要注意桩位心与线路中线的关系，以及桥梁坐标系与线路中线的关系。2）极坐标法控制平面位置时可用以下方法：用全站仪测出钢护筒两侧面的方位角A1、A2，求出其平均值A，将方位角拨到A，改变全站仪测量模式，使用免棱镜测量功能，直接对视线处钢护筒外壁测距，测出该段距离L0，该距离加上钢护筒的外半径即为测站至钢护筒中心的距离，用计算器即可计算出钢护筒中心的坐标，然后与设计钢护筒中心坐标比较，计算出纵向、横向偏差，再指挥调整钢护筒的位置(详见:下图)。如此反复进行，直到钢护筒的平面位置满足规范要求，护筒就位后测量顶新建铁路深圳至茂名铁路江茂段第5页面高程，作为后续施工依据。计算公式如下:A=（A1+A2）/2L=L0+RX=X0+L*COS（A）Y=Y0+L*SIN（A）X=X-X理Y=Y-Y理水上钢护筒定位示意图AA1A2L0R测点钢护筒其中：X、Y为钢护筒的实测坐标，X0、Y0为测站坐标，R为钢护筒外半径。3）垂直度应从两个近似垂直的方向进行控制，一个方向用全站仪切钢护筒的边进行控制，在另一个近似垂直的方向用垂球控制其垂直度。4）在钢护筒震动下沉的过程中，应对平面位置和垂直度进行跟踪控制。新建铁路深圳至茂名铁路江茂段第6页5）精度要求护筒允许偏差项目偏差护筒顶面位置80mm倾斜度＜1/4006）钢护筒插打完毕后，应及时进行竣工测量，将竣工资料及时上报。竣工资料包括顶口的平面位置、垂直度、顶口的高程。5.2桩基施工的测量控制桩基础施工前，根据设计图纸计算好桩位坐标表，并由专业人员进行复核，数据准确无误后进行施工放样。桩位放样采用GPS-RTK坐标放样的方法，放样后布置好护桩，确保桩基础钻孔过程中定期检查。放好桩位后，填写施工测量放线报验单，报送监理工程师，检验合格后方可进行桩基的开孔，同时将标高引至护筒上。桩位应通过不同的方法进行复核，方法包括在不同的控制点上安置仪器检查，丈量相邻桩位间距是否正确等，确保万无一失。桩基施工终孔后钢筋笼安装前，应对桩位平面和倾斜进行阶段性观测，以确保桩位满足设计及规范要求。钻孔桩钻孔允许偏差项目偏差孔位中心80mm倾斜度不大于1%在桩基钻进过程中，对护筒和钻机的监测方法有：用全站仪放出桩新建铁路深圳至茂名铁路江茂段第7页中心，并依地形条件放出桩中心的护桩。护筒埋设好后，利用护桩或全站仪检查护筒中心和钻机的位置，在护筒顶端设四个水准点观测点，在钻机前端设一个水准观测点。开钻后，每天监测一次护筒和钻机的中心位置及标高值，随时调整护筒和钻机的位置。桩基施工测量控制流程图5.3主塔施工的测量控制主塔施工测量采用LeicaTS06全站仪三维坐标一体化放样方法，在岸上强制对中观测墩上安置全站仪，设置好测站点三维坐标和后视角度，测量塔柱劲性骨架及模板角点坐标或十字线坐标，与理论坐标进行比较，即可求得测点的偏差量，回馈于现场进行调整。5.3.1、主塔塔柱理论坐标计算桥轴坐标系的建立：（计算规定X：纵桥向坐标轴，与设计里程桩号一致；Y：横桥向坐标轴，桥中线为0，上游为正，下游为负；Z：塔柱高程。主塔角点编号及桥轴坐标系统见下图）桩位放样护桩放样填写检表测量检查开始施工监理检查施工中检查终孔检查钢筋笼位置检查竣工测量下道工序监理检查监理检查监理检查新建铁路深圳至茂名铁路江茂段第8页主塔角点坐标数据计算完毕后，必须进行多人次复核，严格执行测量工作双检制度，复核流程见下图：塔柱角点坐标计算复核流程图5.3.2、主塔施工测量1)劲性骨架定位主塔施工测量放样采用三维坐标法放样，首先对劲性骨架进行定位。找出劲性骨架的结构中点，做上明显标记，大里程和小里程侧劲性骨架主要控制横桥向偏差，上下游劲性骨架主要控制里程方向偏差。测量劲性骨架顶口标记点的三维坐标，根据实测高程和塔身斜率，利用fx-5800p计算器程序计算劲性骨架顶口在此高程下的理论里程和Y值，再和实测新建铁路深圳至茂名铁路江茂段第9页数值进行比较，计算出顶口偏差，进行调整。劲性骨架就位后，对4片劲性骨架进行加固焊接，使之成为一个稳定的整体。2)模板定位劲性骨架焊接后，在劲性骨架四周焊接模板定位角钢，角钢顶面高程比节段模板顶口理论高程低5-10cm，根据实测高程和塔身斜率，计算出模板在此高程下的理论位置，对角钢进行切割。角钢端头即为模板理论轮廓线，模板爬升后，面板和角钢端头密贴，待模板合成后对顶口轴线和边线进行复测。塔身设计有32.88:1的斜率，随着塔身的升高和塔身自重的影响，塔身有一定量的内移，在定位模板时根据监控指令塔身设置向塔外预偏，塔身混凝土浇筑完毕，再测量塔身埋设的监测点，计算出混凝土浇筑前后的变化量，来计算下一节段的预偏值。3)主塔高程控制塔柱高程测量采用全站仪测距三角高程法，影响全站仪测距三角高程精度的主要因素是大气折光和远距离的照准误差，由于高塔柱施工时无法采用对向观测，在进行单向观测时，大气折光影响所引起的测量误新建铁路深圳至茂名铁路江茂段第10页差较大，为削弱这种误差的影响，分别在承台和下横梁上布设精密水准点，观测期间定时以承台或下横梁的水准点作为三角高程后视点，实时确定大气垂直折光系数K值。由于观测视线所通过的环境与后视环境基本相同，大气垂直折光误差可基本消除，根据实验和有关资料显示，一般观测条件下使用LeicaTS06全站仪在400米内采用以上测量方法，单向三角高程测量精度可达到±3mm，为保证结构高程精度，塔柱每施工4个节段后，选择无风的阴天利用承台或下横梁的水准点和鉴定钢尺对结构高程进行复核，再和三角高程进行对比，看两者是否吻合。随着塔柱的升高和塔柱自身重量的影响，基础会有一定量的下沉，在施工期间，不定时以岸上的基准点对承台上的水准点进行校核，及时对承台上的水准点高程进行修正。塔柱受日照的影响顺桥向存在周期性摆动，为减小外界条件对测量精度的影响，选择合适的天气或夜间进行，测量期间施工电梯、塔吊禁止运作。5.3.3、索导管定位安装索导管的定位至关重要，管道的偏移可能导致斜拉索和管壁发生挤压摩擦，从而影响索力及拉索的使用寿命，索导管的定位主要是控制后锚垫板中心和出口中心的三维坐标，首先对进场的索导管进行检查验收，确保实际尺寸与设计尺寸相吻合。1)建立索导管定位数学模型为了定位方便，索道管定位的数学模型由空间直线方程推导、简化新建铁路深圳至茂名铁路江茂段第11页后，可用下式表达：)()(0000ZZbYYZZaXX………………………………（1-1）（1-1）式中单位以米计,式中baYX,,Z,,000对每一根索道管而言均为常数（依据设计图纸给出的索道管锚固点坐标、塔壁侧索道管中心点坐标以及索道管倾斜角度就可算出）；高程Z为自变量，表示斜拉索中心线上某一点的高程，X、Y分别是与Z相对应的斜拉索中心线上某一点的纵向、横向坐标。2)三维空间极坐标法无论是索道管位置的放样