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椒江二桥及接线工程第2标段

主塔施工专项测量方案

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复核: 年 月 日
审核: 年 月 日

路桥集团国际建设股份有限公司
椒江二桥及接线工程第2标段项目部
二〇一〇年十二月

目 录

第一章 编制依据 2第二章 工程概况 2
第三章 人员、 仪器配备 4
第四章 主塔施工测量方案概述 7
第五章 施工加密控制网建立及施测 8
5.1 加密控制网建立说明 8
5.2 施工加密控制网测设 8
第六章 主塔各项目测设方案 10
6.1 斜拉索锚固刚套管测量方法及要求 10
6.2 塔柱测量方法及要求 16
6.3 塔座、 横梁测量方法及要求 19
6.5 钢锚梁及牛腿测量方法及要求 20
6.6 报检 21

第一章 编制依据
( 1) 《丰都长江二桥及接线工程施工设计图》
( 2) 《椒江二桥及接线工程首级控制点测绘成果资料》
( 3) 《工程测量规范》( GB50026-93)
( 4) 《全球定位系统测量规范》( CH -92)
( 5) 《公路桥涵施工技术规范》( JTJ041- )
( 6) 《公路工程质量检验评定标准》( JTGF80- )
( 7) 《精密工程测量规范》( GB/T15314--94)
( 8) 《一、 二等水准测量规范》( GB12898-91)
( 9) 《中、 短程光电测距规范》( GB/T16818-1997)

第二章 工程概况
椒江二桥位于浙江省台州市椒江入海口, 为斜拉桥。本标段塔柱北塔( N01) 为钻石型, 从上至下分为塔头、 上塔柱、 横梁、 下塔柱和塔座五个部分。承台顶高程4.83m, 塔顶高程为157.59m, 塔柱总高度152.76m。其中塔头高25m、 上塔柱高91.56m,下横梁采用等截面箱型断面高7m, 宽8.1 m, 下塔柱高36.2m, 索塔在桥面以上高度为107.992m。塔柱采用空心箱形断面, 上塔柱锚固区塔壁厚横桥向0.8m, 顺桥向为1.2m,中间设钢锚梁; 上塔柱非锚区壁厚为横桥向1.2m, 顺桥向1.4m; 下塔柱壁厚均为1.2m。
钢锚梁作为斜拉索锚固结构, 设置在塔头和上塔柱中, 钢锚梁共19节, 分4类, 各锚固一对斜拉索。钢锚梁由受拉锚梁和锚固构造组成, A8～A26( J8～J26) 共19对斜拉索均可采用钢锚梁结合预应力粗钢筋方式锚固, A1～A7( J1～J7) 采用预应力粗钢筋( JL32精轧螺纹) 方式锚固
下为轮廓图:

第三章 人员、 仪器配备
3.1测量小组及任务分工
由专业测量人员成立测量小组, 测量小组工作由测量组长全面负责, 施测前对全体测量人员进行详细图纸交底及方案交底, 明确分工, 所有施测工作进度根据项目的总体进度计划安排。有测量工程师( 2名) 、 测工若干( 依据施工实际需要配置)

3.2 仪器、 工具配备
测量中所用仪器和钢尺等设备, 根据有关规定, 必须送具有检定资质的单位鉴定且在合格且在有效期内后方可投入使用。在使用过程中应经常检校、 妥善保管, 如果发现有问题应及时检修, 并重新鉴定。

测量仪器一览表

序号
名称
型号
精度
数量
1
GPS
徕卡1230GG
静态
平面
5mm±0.55ppm
4台
高程
5mm±1ppm
动态
平面
10mm±1ppm
高程
20mm±2ppm
2
全站仪
徕卡1201+R100
1"
1台
1mm±1.5ppm,免棱镜2mm±2ppm
3
全站仪
徕卡1800
1"
1台
1mm±2ppm
4
水准仪
徕卡NA2
0.7mm/Km
2台
5
电子水准仪
徕卡DNA03
0.3mm/Km
1台
6
钢卷尺
长城牌50米
△=±[(0.3+0.2L)+0.2]mm
3把

第四章主塔施工控制测量概述
主塔施工测量重点是: 保证塔柱、 钢锚梁、 索导管等各部分结构的倾斜度、 铅垂度和外形几何尺寸以及一些构件的空间位置符合设计要求。其主要控制定位有: 劲性骨架定位、 钢筋定位、 模板定位、 钢锚梁定位、 索导管定位、 预埋件安装定位等。
根据全桥的高精度要求, 结合施工方案对主塔及索导管测量采用轴线基准点作为控制点, 采用三维坐标放样进行测设, 尽可能减少环境因素( 温度、 风力、 索力) 对测设精度的影响。
在塔柱施工过程中, 按设计、 监理及控制部门的要求, 在索塔上预埋变形监测点, 随时观测并获得因基础变位、 混凝土收缩、 弹性压缩、 徐变、 风力、 温度等对索塔影响所产生的变形量, 并按设计、 监理及控制部门的要求进行预设及调整。

第五章施工加密控制网建立及施测
5.1加密控制网建立及施测说明:
前期依据业主提供的首级控制点进行了加密点的布设, 根据大桥上部结构施工主体的测量控制需要及现场施工情况, 后期阶段加密控制点主要布设于主墩、 辅助墩、 过渡墩以及南、 北引桥墩, 为保证大桥整体精度及局部主塔、 钢箱梁施测精度需联合南岸( 三标) 共同布置。
控制点加密分阶段进行, 为确保大桥上部结构及其它工程正常施工。第二阶段施工加密控制点在5#、 辅助墩、 过渡墩、 主塔的承台上布设。第三阶段施工控制点布设于南北引桥墩顶、 辅助墩顶、 过渡墩顶及横梁顶; 第四阶段加控制点在南、 北引桥箱梁顶面、 辅助墩、 过渡墩、 主塔墩钢箱梁顶布设。
高程加密控制点布设于每个观测墩旁, 同时在每个观测墩顶建立校核水准点。

5.2施工加密控制网测设
( 1) 平面加密点:
加密控制点控制网采用二等GPS静态加密, GPS网每一同步观测时间为120分钟以上, 同步接收4颗以上健康GPS卫星信号, 采样间隔为20秒, PDOP值均小于6, 卫星高度角均大于15°。联测大桥首级控制点G4、 G5、 G1、 G2同步三边形全部按边连接方式进行连接形成闭合环, 连接扩展构成一整体的GPS控制网, 这样布设的目的是具有较多的复测基线, 能够进行重复的自检, 结合高精度全站仪检验基线边长并进行修正。加密点制作均采用强制对中建站。
( 2) 高程加密点:
高程采用精密电子水准仪, 二等闭合水准网加密。
下表为规范:

第六章主塔各项目测设方案
6.1斜拉索锚固刚套管测量方法及要求
( 1) 方法说明:
本定位采用三维空间极坐标法, 将全站仪架设在承台控制点上, 为了减小角度观测误差采用双后视法设站( 一个后视设站另个检查) , 采用全站仪放样的三维坐标。
根据索道管出口及锚固点设计坐标建立斜拉索轴线空间直线数据模型, 利用计算器编程并转换椒江独立坐标系, 进行测放( 利用特定模具) 。
在索道管定位前必须实时检测各项轴系误差以确保设置值为当前状态下的实测值, 实际观测过程中, 对棱镜的观测均采用正倒镜两测回观测。
定位数据的准备:
索编号
左幅
右幅
A’
B’
A
B
X
Y
H
X
Y
H
X
Y
H
X
Y
H

表中X为东坐标; Y为北坐标; H为放样点处的高程。
（2） 测设方法1:
a 索道管的初定位:
用吊机将索道管大概吊装至放样点A、 B( 锚固点和塔壁侧出口在劲性骨架上的平面位置点, 比设计高50cm-100cm) 下方, 悬挂线铊在A、 B点上, 线铊底尖至A、 B点的长度,即是实测A、 B点高程与锚固点和出口处管中心设计高程的差值△Z , △ZH, 用倒链或其它微调工具调整索道管位置使其锚固点和塔壁侧出口处管中
心位置与线铊底尖大概吻合, 其对点误差控制在1Omm 以内．并临时固定。
b 索道进行精密定位:
首先调整锚垫板中心位置, 将锚固点定位板(模具)放入索道管并临时固定, 使其盘面与锚垫板面位于同一平面, 此时盘心即为索道管锚固点位置, 实测该点三维坐标并调整到设计位置; 然后将出口定位板放入索道管出管口并临时固定(注意半圆盘标志要尽量与索道管轴线垂直), 此时半圆盘盘心即为索道管中轴线上的一点, 实测该点三维坐标, 反算索道管轴线长度, 计算出该长度设计坐标及该点的偏差值, 将其微调直到合格。由于调整管口时可能引起锚垫板中心位置变化, 因此要复测锚垫板中心并再次进行微调, 如此重复直至满足限差要求后, 将索道管与劲性骨架固结。为防止吊装作业等原因碰撞已加固的索道管而引起其变
位, 在塔柱进行混凝土浇筑前要对索道管进行竣工检查。

( 3) 允许误差:
a．斜拉索锚固点偏差不大于10mm;
b．斜拉索锚距轴线偏差不大于5mm。
( 4) 要点:
a．准确计算索道管的定位数据, 计算时应注意索道管的直径及切削角
b．充分利用劲性骨架辅助定位及固定。
c．由于每一节段塔柱在浇注砼之后, 索道管完全被砼所覆盖包围, 因此对索道管进行成品检测比较困难。基于这种情况, 在对索道管进行施工放样时, 利用特定的模具测量索道管的中心线来实现索道管的施工放样及砼后复核检测。
d. 测量时间段, 在日照、 风力, 且空气湿度及塔柱温度变化不大的时间段里进行索道管定位。

图右: 为模具可直接扣到索道管里, 索道管出口在模具上可直接立棱镜。
上述方法主要是利用模具直接确定索导管轴线, 测其该轴线点三维坐标反算轴线长度, 经过程序计算该点设计坐标, 根据设计坐标移动该点调整, 误差来源是轴线上立棱镜( 怎么延长模具轴线点或直接在其轴线上立棱镜, 实际是模具中心点怎么延长) 。
测设方法2:

a 方法说明:
由设计参数推算出一套可确定每一根索导管轴线空间设计主点位置的测量放样数据, 即由索导管的设计参数计算上图所示的索导管的测量放样点E和F的高程、 B点、 C点、 H点的空间三维坐标。
对于任一根索导管, 只要定出索导管下边缘与劲性骨架相切点E和锚向底面
F点的高程( 锚箱底面水平) , 则该导管在高度方向上的位置也就确定了, 此时索导管只能沿其轴线方向和横桥向移动, 再控制索导管出口下缘( 外侧) G点到E点的距离及索导管与劲性骨架相切点到劲性骨架顺桥向两个侧面的距离, 则索导管的位置也就唯一确定了。
b 索导管初定位方法:
首先用钢尺配合水准仪在劲性骨架的四个角定出E点和F点的等高点, 在此用角钢加焊支撑, 吊装索导管, 并以已定位的劲性骨架为基准调整索导管的平面位置, 使其大致就位, 索导管初定位完毕。
c 索导管的精确定位方法:
索导管初定位确定其大致位置, 与设计位置存在较大的偏差, 精确定位是在的锚固端上缘、 下缘和出口上缘分别用水平尺准确找出其最高点C和H及最低点B, 利用全站仪的测三维坐标功能, 在控制点上设置全站仪, 用二测回三维坐标测量的方法, 测定其坐标, 指挥调整使其X坐标和Y坐标偏差均小于±5mm,最后用钢尺配合水准仪采用往返测的方法测定索导管出口下外缘和锚箱底面的高程, 使其误差小于±5mm。
上述方法误差来源主要是找点误差( 怎样在索道管上找准测量所需要的点) 及在点上立棱镜误差

6.2塔柱测量方法及要求
( 1) 平面测设方法:
塔柱施工的平面放样方法为全站仪边角法。
将全站仪架设在承台控制点上, 双后视设站, 采用全站仪直接放样的坐标, 根据计算塔柱的设计坐标, 对塔柱进行放样。经过对每一节段塔柱模板的重复调整、 检测, 来完成对塔柱施工放样。
定位数据的准备:
节段号
左幅
右幅

A’
B’
C’
D’
E’
F’
G
H
A
B
C
D
E
F
E
H
X
Y
X
Y
X
Y
X
Y
X
Y
X
Y

X
Y
X
Y
X
Y
Y
X
X
Y
X
Y
X
Y

( 2) 高程测设方法:
塔柱施工的高程放样方法采用三角高程和水准测量相结合方法。
塔柱施工高程放样( 采用水准测量方法时) , 将水准仪架设在塔柱施工的承台上, 设水准点的高程为H0, 从立在临时水准点的标尺上读出读数h0, 将一经过检测的长钢尺的0端, 从模板上口铅垂垂下, 经过水准仪在钢尺上读出读数L1, 则能够得到模板顶面高程H′:
H′= H0+h0+L1＋ΔLT＋ΔL
式中△LT温度数正值; △L尺长改正值。
在最后一段塔柱施工前, 设塔柱设计标高为H, 则能够用钢尺从模板顶面向下量取h=H′－H, 即得到塔柱的设计位置, 示意如图3。

塔柱施工高程放样( 采用三角高程方法时) , 是在对塔柱进行平面位置放样时同步进行的, 利用全站仪的三角测量功能来实现, 主要是用来校核模板高程, 防止出错。当塔柱施工进入高层施工时, 由于水准测量方法实施难度较大, 三角高程将作为主要的高程控制方法。
（3） 塔柱倾斜度、 铅垂度的控制:
塔柱倾斜度、 垂直度的控制, 不但要求在每节塔柱的施工中, 模板轴线、 特征点和结构尺寸等定位要素按设计的要求进行严格的控制外, 还要定期对塔柱顶面顺桥向和横桥向二个方向的变位值进行连续跟踪观测, 以便掌握在自然条件下塔柱纵横向偏移的变化规律, 为下一工序提供参考, 以便及时修正定位程序, 将塔柱倾斜度、 垂直度控制在允许的范围内。
观测塔柱倾斜度、 铅垂度的方法: 用全站仪测回法测角度或测坐标来计算, 观测点布设在塔柱顶纵横轴线侧壁上适当的位置, 布设的位置可随塔柱的施工阶段作相应调整。
( 4) 允许误差:
a．塔柱倾斜度误差不大于1/3000, 且最大垂直度偏差不大于30mm;
b．塔柱断面尺寸偏差不大于20mm;
c．塔柱顶面高程偏差不大于5mm;
d．承台处塔柱轴线偏差不大于10mm;
e．塔壁厚度偏差不大于5mm;
f．每一节段塔柱的垂直度偏差不大于10mm。
( 5) 要点:
a．准确计算塔柱的定位数据
b．做好控制点上的安全防护
c．在进行塔柱放样时, 为尽量减小太阳光照的影响, 选择在合适的观测时段, 如太阳刚刚升起之后或其它合适的观测时间且在同一时段内。
d．对于塔柱的施工控制, 主要是经过塔柱拐角点的坐标控制来实现的, 因此对于塔柱的轴线, 能够经过几个拐角点的实测坐标进行计算得出塔柱的轴线偏差以实现塔柱的轴线控制。如图2中所示, 利用G、 F和B、 C四点计算塔柱的横轴线偏差; 利用A、 H和D、 E四点计算塔柱的纵轴线偏差。
6.3 塔座、 横梁测量方法及要求
( 1) 方法:
塔座施工测设方法和塔柱一样
( 2) 允许误差:
a．塔座轴线偏差不得大于10mm;
b．塔座断面尺寸偏差不得大于20mm。
( 3) 要点:
a．在对塔座顶面进行放样时, 需要设置一些临时支架, 以实现对塔座的平面及高程控制。
b．塔座的轴线偏位计算, 能够采取与塔柱一样的方法进行。
6.4 横梁施工放样
( 1) 方法:
横梁施工放样与塔柱施工放样方法一致。
( 2) 允许误差:
a．横梁的轴线偏为10mm;
b．横梁顶面高程偏差不得大于10mm;
c．横梁断面尺寸不得大于10mm。
( 3) 要点:
严格控制横梁的轴线偏位及顶面高程, 特别是下横梁, 以便于以后安装0＃钢横梁。
6.5钢锚梁及牛腿测量方法及要求
( 1) 方法:
钢锚梁和牛腿的施工放样基本上与塔柱施工一致, 只是在高程放样时有些差别。由于钢锚梁和牛腿位于塔柱内部, 无法直接进行高程放样, 为此我们采用塔柱高程放样的方法将水准点引到模板或者劲性骨架上, 再在模板操作平台或者其它临时结构上架设仪器进行高程放样。
( 2) 允许误差:
a．钢锚梁及牛腿顶面高程偏差不得大于10mm;
b．钢锚梁轴线偏差不得大于5mm;
c．钢锚梁顶面平整度不得大于5mm。
( 3) 要点:
严格控制钢锚梁的轴线偏位, 与索道管保持一致, 便于后续安装斜拉索。
对于索塔施工过程中所有结构物在混凝土浇注后的复核检测工作, 我们将采取如下方法进行:
a．针对那些在砼浇注后无遮挡的结构物, 我们采用在其上放置棱镜或直接用免棱镜观测的方法进行复查;
b．针对其它直接放置棱镜困难的结构物, 我们采用免棱镜或在已浇注的塔柱节段顶面放样结构线, 利用线锤吊点钢尺量距的方法进行复核。
6.6 报检
在每完成一节段的塔柱施工放样后, 将向监理工程师提交资料, 与监理工程师一起进行塔柱放样的检测, 以确保测量放样的准确性。