浅议科技新区立交桥施工测量

'浅议科技新区立交桥施工测量　　摘要:随着国民经济的飞速发展，城市互通立交桥如雨后春笋般在大中城市出现。测量贯穿于桥梁施工整个过程。在施工阶段，需建立平面控制网和高程控制网，准确定位桩、柱及墩台，保证桥梁各工序准确衔接。桥梁竣工后，需对桥梁安全性进行监测即变形观测。本文以科技新区立交桥为例浅述桥梁的施工测量。关键词：控制测量；施工测量放样；变形监测Abstract:Withtherapiddevelopmentofnationaleconomy,suchasbambooshootsafteraspringrainasCityInterchangeBridgeinlargeandmedium-sizedcity.Intheconstructionstage,needtoestablishplanecontrolnetworkandelevationcontrolnetwork,accuratepositioningpiles,columnsandpiers,ensureeachprocessaccuratelylinkbridge.Constructionmeasurementbasedonthenewtechnologyasanexampleofoverpassbridge.Keywords:controlmeasurements;constructionsurveylofting;deformationmonitoring中图分类号：TU984一、工程概况12 科技新区立交桥横跨京津塘高速和规划外环延长线。桥下部由0号桥台、1~22号桥墩、23号桥台组成，结构为桩接柱；桥上部结构为小箱梁结构。0号桥台桩号K6+111.689，23号桥台桩号K6+731.778，全长620.08米。整桥宽度58.04米（分为左右两幅），整桥在5000米半径弧线上，墩身轴线沿半径方向。左右幅分幅施工，先施工左幅，待拆除刘马庄立交桥后施工右幅；科技新区立交桥6#桥墩位于京津塘高速中央分隔带处，需进高速施工。二、测量依据1．科技新区立交桥施工图设计2．《工程测量规范》GB50026-20073.《建筑变形测量规程》JGJ/T8-974.《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008三、控制测量本工程平面控制网和高程控制网依据桥梁规模、设计要求和测量规范，选用满足一级导线测量主要技术要求的导线网和满足四等水准测量技术要求的水准网。1.控制网布设原则及选点要求12 控制测量应遵循“先整体后局部”、“先控制再碎步”、“由高级到低级”、“逐步检核”的原则。控制点应选在通视条件良好、易保护、不受施工干扰的地方。施工中工程各工序同时施工，形成流水作业，这就要求建立的施工控制网应满足精度要求且具有唯一性。2.遇到问题及解决方法（1）在施工过程中，控制点Q1、Q2、Q3相继被破坏，只有Q4和Q5两个已知点（见下示意图），两个点的距离只有124.890m，桥全长620.08m，不能简单的去恢复已破坏的控制点，现场已经施工完成左幅相当一部分墩柱、盖梁，为了保证原有控制网的唯一性，我们采用了如下方法：用GPS静态测量分别测出Q1、Q2、Q3、Q4、Q5的坐标值，分别算出导线上各转角角度值及导线边边长，将已知点Q4和Q5确定为基线边，以原有Q4坐标为起算点，原有的Q4-Q5方向为起算方位角，沿导线分别计算出Q3、Q2、Q1。GPS静态测量能满足控制测量的精度要求，以Q4、Q5起算保证了原有控制网的唯一性，并且能够达到桥梁施工的精度。在实际应用中我们用新控制网使用全站仪实测已施工的22#、20#、18#、14#垫石中心完全达到要求。在导线网破坏严重或已知点不通视的情况下，利用上述方法恢复控制点，能起到事半功倍的作用。桥区控制点布置图12 （2）京津塘高速公路拓宽工程及现场施工对控制点Q4的扰动很大，点位不准确，在相对稳定的地方，重新布设控制点Q4，Q2、Q3因施工遮挡，短期内不能通视，Q1、Q3在现场墩柱浇筑完成后被遮挡，不能通视，我们现场还有Q3和Q5两个控制点，这两个不通视但精度很高，是桥区首级控制点，两点距离约500m，Q4与Q3和Q5都通视，控制点Q4的位置距Q3和Q5的距离大致相等，利用角度后方交会，设站Q4，分别测出Q4到Q3和Q5的距离，并测出∠Q1Q4Q5，以Q3为基点，Q3到Q5为基线，在Q3、Q4、Q5构成的三角形内计算出新Q4的坐标。3.放样前的准备工作(1)根据设计图纸上曲线要素进行中线桩的复核，然后根据墩台里程桩号及相关尺寸复核桩位坐标，如桩位坐标有误及时通知设计，要求设计单位复核、更正。(2)根据设计图纸上给出的柱、盖梁、垫石、支座、箱梁、桥面结构尺寸，复核桩顶、柱顶、盖梁顶及桥面标高，如标高有误及时通知设计，要求设计单位复核、更正。四、施工放样放线测量的准确与否，直接决定施工中各工序能否顺利衔接；如有差错将影响施工质量，造成经济损失。1.平面位置放样:选用就近控制点采用全站仪极坐标法放样，每次都必须复核设站点和后视点的相对距离。为了避免放样时仪器的仰角或俯角过大产生仪器误差和仪器操作的不方便，依地形和现场情况采用合适的控制点作为设站点。12 2.高程放样：盖梁的宽度为1.7m，墩柱直径为1.5m，盖梁比墩柱宽，为保证标高传递的精度，盖梁、垫石上的高程点用悬尺法传递；每次进行高程放样时必须从一个水准点闭合于另一个水准点或回测至起测水准点。3.在施工过程中对具体的工序进行的测量控制措施(1)钻孔灌注桩桩是桥的基础，承受桥体自身的荷载，通车后还要承受动载，故桩的定位和垂直度显得尤为重要。科技新区立交桥基础采用钻孔灌注桩基础，桩径分别采用1.2米、1.5米、1.8米，钻孔护筒的定位、钻机的垂直度、钻孔深度、钢筋笼的定位及长度的检测是关键。护筒安装前需检查其是否变形，如护筒变形，应校正护筒，在护筒安装前，首先利用全站仪极坐标法施放出桩基中心点，然后将桩中心点引到护筒直径外50cm处的4棵木桩，钉上小钉子，木桩钉入土中要牢固，确保护筒安装准确，并在护筒安装后复测护筒的位置（见下示意图）。12 钻机垂直度直接影响到成孔的垂直度，即桩的垂直度，对桥体受力影响极大。钻机垂直度大多由电脑控制，在施工前需对钻机进行调试，施工过程中要常常对钻杆进行校验。在钻孔前应使钻机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在同一垂线上，并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的晃动。钻孔深度的控制，在开钻前，应实测出护筒顶面高程，（护筒顶面高程-桩底高程）来控制钻孔深度，成孔后用检验合格的测锤量取桩孔深度和沉渣厚度（沉渣厚度=施工孔深-测量孔深）。(2)桥墩设计是圆截面多柱式墩，桥墩的定位即柱定位，柱与桩直接相连，柱的定位一定要准确，否则直接影响桥体受力。开挖后放样出桩顶标高供截桩用。截桩后进行柱定位，柱中心点直接标注在桩顶，然后在桥墩轴线和轴线垂直的方向上加测两点，分别与柱中心相连成十字线，在十字线上距柱中心相等距离做标记，此距离应比柱半径大30cm左右，此工作是为安装定型模板做准备。　　如条件允许测量时可将17米主道三根柱；10米辅道两根柱分别整体考虑，以减小测量强度。柱钢筋笼高度检查：放样出桩顶标高做上标记，钢筋笼加工好后，对应安装到哪一根墩柱要做好标记，以免安装错位，当钢筋笼运至现场时用经鉴定合格的30米钢尺量测出钢筋笼的实际长度，与设计值比较，符合设计要求后，在钢筋笼上量出桩顶以上钢筋的长度并标记，钢筋安装时桩顶标记应与此标记重合。在安装柱钢筋笼时，控制钢筋笼中心线与柱中心点在同一轴线上。12 柱定型模板定位、垂直度：柱定位严格按上述距离标注点进行，定型模板采用钢丝绳、花篮螺丝（紧线器）、地面固定物进行加固，调垂直度时用线坠和卷尺，风力偏大时用经纬仪和卷尺，垂直度调至规范范围后用铁片将模板底塞死。最后在钢模板上放样出整米数标高以便控制柱高。(3)盖梁中心线定位、标高引测：盖梁施工前在每个墩柱上沿墩中心两侧分别标记整米数高程，用钢尺量至盖梁底（即柱顶高程）并标记，盖梁施工时以此标记架设盖梁底模，盖梁中心线与墩柱中心线重合，在盖梁底模施工时将中心线投测到模板上，然后用墨线弹出盖梁轮廓线，盖梁钢模就位后，用线坠和卷尺对钢模垂直度进行检测，符合规范要求后，方可进行下道工序。(4)垫石施工中线、标高测量：首先依据图纸计算垫石与墩柱中心线、柱中心的几何关系，盖梁浇注砼前做垫石、挡块的初放样，用石笔将垫石外轮廓线画在盖梁钢筋上，保证垫石预埋钢筋位置的准确。盖梁砼初凝后进行垫石的精确放样，放样时以十字线形式定位垫石，十字线中一条与墩柱中心线平行，另一条与墩柱中心线垂直，弹线时需延出垫石外侧，以备复核下次放线用（见如下示意图）。垫石中心线放样示意图12 垫石模板安装完毕放样垫石标高，规范对垫石标高要求较高，不能高于设计值（0mm~-5mm），放样时在每个垫石模板上东、西两端放样出比垫石设计标高高5cm的标高，在砼施工时对照此标高用水平尺找平垫石面。架设箱梁前需施放垫石竣工线，与上次所弹墨线相互校核，并复测垫石标高。支座：分为固定支座、滑动支座，支座为定做，安装支座前应校对其尺寸。(5)箱梁安装：箱梁安装时梁中心线重合于垫石中心线，预制梁端头到垫石中心距离与设计距离一致。在箱梁安装完一联后，需要放样出防撞墙边线。(6)桥面铺装层及桥面沥青摊铺的测量：桥面铺装层铺装前，需要对箱梁面每10米一个断面，17米主道每个断面5个点，10米辅道每个断面3个点，进行铺装前的标高复测，修整箱梁平整度。桥面沥青混凝土摊铺的测量与道路沥青混凝土摊铺的测量相同，这里不在详述。（7）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》中规定立交桥主要部位允许偏差见下表立交桥主要部位允许偏差注：H为柱子高度，括号内为沥青混凝土面层允许偏差。四、变形观测变形观测是桥梁施工乃至使用过程中不可或缺的工作，也是技术资料中不可缺少的内容，它不仅关系到桥梁的质量，更关系到使用的安全。科技新区立交桥的变形监测类型包括：沉降观测、倾斜观测以及位移观测。12 在变形监测过程中要遵循五同原则：不同的观测周期应固定仪器、位置、标尺、观测人员、观测时间。1．沉降观测施工中的沉降观测应起到指导施工和应急作用，施测频率应以工序和各工序的施工周期为基准。沉降观测网点包括基准点、工作基点和被观测物上的观测点。基准点：设计院所给高程点符合基准点的布设原则，并能够相互校验，故将其用作沉降观测基准点。工作基点：工作基点应选在尽量靠近建筑物且尽量避开变形影响区域，在现场把Q1作为工作基点，并定期用基准点检核。沉降观测点：应满足在变形特征点上、要与建筑物牢固结合、便于保存、使用方便，并且顾及工作量（见下示意图）。沉降观测布点示意图相邻桥墩按上图顺序相向布点，要求每个墩柱必须设一个沉降观测点，沉降观测点为不锈钢镀锌沉降观测标，沉降观测点相对墩柱表面外露5cm。在施工过程中如沉降观测点如有破坏，立即重做，并重新累积沉降量。沉降观测采用闭合水准路线，按二等水准测量的精度和测量方法要求进行施测，计算闭合差，如超限必须重新观测。12 墩、台沉降观测频次注：墩柱沉降观测时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。如沉降变化大应相应增加观测频次。2．倾斜观测倾斜观测点标记的做法为：柱上端靠盖梁位置处沿轴线方向和垂直轴线方向用红三角做标记，三角向下，点标记在轴线上或稍微偏离轴线一定距离，垂直于轴线的点标注方法同沿轴线方向的倾斜标记方法。然后用经纬仪或全站仪将三角引至柱底靠地面处做三角标记或弹一条墨线，观测时用经纬仪或全站仪照准上方三角投测下方三角，用卷尺量倾斜数据。倾斜观测的准备工作应在架梁前完成，因架梁过程中、架梁后桥墩受力情况可能引起桥墩倾斜。倾斜观测点示意图墩、台倾斜观测频次注：墩台倾斜观测时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。箱梁施工（架梁）期间应加大频率。3．位移观测位移观测点做在墙式防撞栏杆上，同时用于桥面的沉降观测，即沉降位移观测点，在墙式防撞栏杆砼浇筑前预埋或后植铁件，位移观测点的数量及位置以设计图纸为准12 。位移观测时可以一站式观测或闭合导线形式观测，但数据必须能检核。沉降位移点布点平面示意图墩、台位移观测频次注：墩台位移观测时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。如位移变化不大或无变化则可以加大观测周期，桥台位移观测在台背回填时加大观测频率。五、结束语随着技术的革新，新材料的出现，设计也在寻求新的突破，互通立交桥的造型更加新颖复杂，立交桥作为一个城市的“景观”，对测量的要求更高。测量应寻求技术上的突破，以达到测量工作更简单、更精确。参考文献：[1]GJJ2-2008．《城市桥梁工程施工与质量验收规范》[2]聂让．全站仪与高等级公路测量[M]．北京：人民交通出版社，1997[3]孔祥元，郭际明．控制测量学[M]．武汉：武汉大学出版社，2006[4]张正禄．工程测量学[M]．武汉：武汉大学出版社，200512 12'