桥梁施工测量技术的探讨

桥梁施工测量技术的探讨

庞铁军

广东省建筑科学研究院集团股份有限公司广东广州510500

摘要:保证符合建筑物的设计位置与尺寸的要求,桥梁施工要精确地测量出桥墩台的中心位置,桥梁的各个部位要在施工过程中进行精确的定位和放样,本文对桥梁施工中不同方法的测量技术的应用进行了详细的介绍。

关键词:桥梁施工;测量技术;应用

引言

桥梁工程建设中,桥梁施工的测量工作是的一项非常重要的工作。在桥梁施工建设任务开始时,桥梁施工的测量工作从桥梁开工到桥梁建设的竣工,桥梁施工的测量工作就一直在进行,确保桥梁建设的位置准确性。传统的工程测量技术的领域包括水利、建筑、矿山、交通等部门,基本内容有放样和测图两部分。现代工程测量已经不再是为工程建设服务的概念,它不仅涉及工程动态几何、静态与物理量的测定,还包括对测量结果的分析。

1.建立桥梁施工控制网

为了按规定的精度求得桥梁轴线长度,并据此进行桥墩、桥台的定位必须要建立桥梁施工控制网,桥梁施工控制网的建立,除了要充分考虑保证桥轴线长度测定和墩台中心放样的必要精度以外,还要为施工放样创造条件。

1.1如何布设桥梁平面控制网

布设桥梁平面控制网时一般选用三角网分别是适用于一般桥梁的双三角形施工放样和大地四边形,特大桥的施工放样一般适合用大地四边形适合,控制桥梁定位的主要依据桥轴线的长度。

布设桥梁三角网不仅要满足三角测量本身的技术要求,放置的位置也至关重要。尤其不要选在容易有施工干扰、土壤稀松以及容易被淹没的地方。桥轴线一端连接基线,基线应尽量与桥轴线正交在岸上平坦开阔处,长度不小于桥轴线长度的0.7倍,困难地段不小于0.5倍。桥轴线长在1000m以内的,可用测距仪直接测量桥轴线长度。大型桥梁的平面控制网可由GPS测量技术建立桥梁施工控制网。

1.2建立高程控制网

施工高程控制网一般在施工阶段建立,在桥址的两岸各设置两个水准基点,桥长超过200米时,要与国家或城市水准点联测,在每个岸上要埋设三个水准基点,为了避免受到破坏,同岸的三个水准点中的两个水准点埋设在施工范围之外。在桥梁施工时每一桥台附近设立一个施工水准点这是由于要将高程传递到桥台和桥墩上去,这样一来能够满足各施工阶段引测的需要桥长大于500m若还是使用三等水准测量就要定期检查水准基点还有施工水准点

2.测量技术的应用

2.1如何在桥梁施工控制网中应用GPS

在桥梁施工平面控制测量中常常应用GPS静态相对定位技术。GPS建网技术的优点是受外界影响小、效率高、成本低、点位精度高且分布均匀,在大型跨海桥梁、隧道工程建设中应用广泛。

(1)只有GPS网中最简独立环的基线边数符合相应等级的规定,才能确保控制网的可靠精度不大于4°,跨江主控制网的基本图形一般应由多个狭长的大地四边形和短边三角形构成,网形中长短边结合,且同岸侧GPS边长宜为桥轴线边长的0.5~0.7倍,最短不宜短于桥轴线边的0.2倍,三角形内角最好不要小于15°,而岸上引桥GPS网可根据精度情况采用三角形网或环形网形式。实地布设时,应根据实际地形情况、桥型结构和规模、施工场地布置要求及施工作业方案等具体情况,在基本图形的基础上进行优化设计。

(2)控制点的选择非常严格,要满足以下条件,要选择土质坚实、地面基础稳定、没有施工干扰和有利于长期保护的地方。

(3)相邻控制点要设在视野开阔、地势较高利于施工放样和控制网加密处的地方。点位应是GPS易于观测的位置,由于桥梁施工周期较长,控制点被频繁使用,所以控制点标石一定是稳定可靠的。为了便于施工放样和提高测餐精度,大型复杂桥梁应建造强制归心观测墩。

2.2直接测距法的应用

一般桥梁如果选在干涸的河床、浅水或水面较窄的河道上建筑时,如果用钢尺可以跨越丈量,就可以用直接选用丈量法直接测量。桥轴线控制A、B两个设点以及各个桥墩、台中心的距离,间距离就不难算出。工作人员选用合格使用年限的钢尺(考虑尺长、温度、倾斜三项改正),采用丈量法直接测量,从桥轴线的一端测向桥梁的另一端,按照设计要求推测出各个墩台的中心位置,让后选用A、B两个控制点进行检验、核查。若通过检验核查,一般选用钉小铁的大木桩在地上标定,确定出各桥墩和桥台的中心位置。

2.3角度交会法的应用

如果设计桥梁的桥墩位于较深并且无法直接丈量的河水中时,可以根据设计时已经建立的三角网,分别在三角网的三个点上(其中一个为桥轴线控制点)安置经纬仪并进行三个方向的交会,确定出桥墩的中心位置。在选择桥梁基线和对桥梁布网时应注意道,三角网角度交会的精度和交会角y的大小有关系。在利用激光经纬仪进行交会时,可选用设置可见的激光束去交会方向,大大的缩短了桥梁放样的时间,确保桥梁建设的及时开工。

2.4极坐标法的应用

在设计桥梁建设时,墩台上如果可以安置并使用反射棱镜时,通过已知坐标来计算出的测设数据,全站仪按极坐标法进行测设完全满足要求(测设时要测定气温、气压并对仪器气象进行改正)。

桥墩台中心点定位后并正确安置经纬仪,通过桥轴线的基准,可以采用正倒镜分中的方法设置出墩台纵、横轴线的方向桩(或者称为护桩)。

3.如何应用桥墩放样方法

在桥梁建设中,桥墩可以分为基础、墩身、墩帽三个部分。在建筑工地标定好的桥墩中心点和桥墩纵、横轴线,根据施工的流程,按照设计图纸在桥梁建设地点,由桥墩的基础向上逐步分阶段地将桥墩尺寸放样到施工作业面上。

3.1基础施工放样的流程

在桥梁建设中,中、小型桥梁选用明挖基础和桩基础比较常见。由于桥墩中心位置及纵、横轴线的位置已经推算出,并且已知基坑底部的长度和宽度及基坑深度、边坡,基坑的边界线就不难的出了。以下即为计算公式:D=+l+m?h(边坡桩至墩、台轴线的距离为D).

可以先在桥梁基础的下半部分打入一组基桩,并且在桩上灌注承台,桩和承台就这样的连成为一个整体,最后在承台的上部分灌注墩身。基桩通过以墩、台纵横轴线为坐标轴放样具体位置,并按设计的具体位置通过应用直角坐标法来测量和设立桩位。

3.2桥墩细部放样的流程

桥梁建设中的基础完工后,应仔细观察岸上水准基点和基础顶面的高程值。细部放样主要通过桥墩纵横轴线上的护桩,逐层的投测桥墩中心和轴线,根据轴线来设立模板并浇灌混凝土。

例如圆头墩身的具体放样,假设墩身某断面尺寸为:长A、宽B、圆头半径C,可以墩中心O点为准,根据纵横轴线及相关尺寸,用直角坐标法可放出I、K、P、Q点和圆心J点。然后以J点为圆心,按半径C可放出圆弧上各点,同法放样出桥墩的另一端。

3.3墩帽的放样流程

在建设桥墩时,桥墩离帽底大约30厘米时,用仪器测量出桥墩中心点和纵横轴线,并竖立墩帽模板和安装锚栓孔等。在浇注墩帽前,必须对桥墩的中线、高程、拱座斜面及各部分尺寸进行复核,并准确地放出墩帽的中心线及拱座预留孔(拱桥)。灌注墩帽至顶部时应埋入中心标及水准点各1~2个,中心标埋在桥中线上并与墩位中心呈对称位置。墩帽顶面水准点应从岸上水准点测定其高程,作为安装桥梁上部结构的依据,高程传递可采用悬挂钢尺的办法进行。

4.结语

对桥梁的施工建设过程中,做好桥梁施工测量工作的重要性,只有严格的按标准、按流程来对桥梁建设的系统的施工测量,科学规范的应用GPS技术来提高桥梁建设的测量精准度,全面提高桥梁建设的测量整体水平。

参考文献:

[1]吴迪军,熊伟,张建军.桥梁施工平面控制网必要精度的研究[J].地理空间信息,2008.

[2]马晓明.浅析建筑工程测量技术[J],民营科技,2012,1:49.

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