斜拉橋索塔測(cè)量方案設(shè)計(jì)

1、一、概述21.1 索塔施工測(cè)量主要技術(shù)指標(biāo)21.2 施工測(cè)量主要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)2二、施工控制網(wǎng)的建立32.1 施工控制網(wǎng)的等級(jí)32.2 施工控制網(wǎng)的復(fù)測(cè)及加密32.3 主橋施工控制網(wǎng)的布設(shè)3三、索塔施工測(cè)量43.1 放樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)備43.2 索塔平面位置的控制43.3 索塔高程基準(zhǔn)傳遞53.4 勁性骨架定位53.5 塔柱模板及鋼筋定位放樣63.6 塔柱模板檢查校正63.7 塔柱預(yù)埋件安裝定位73.8 鋼錨箱安裝定位73.9 索導(dǎo)管定位校核8四、主塔變形監(jiān)94.1 垂直位移變形測(cè)量監(jiān)測(cè)94.2 水平位移變形測(cè)量監(jiān)測(cè)9五、主塔竣工測(cè)量10六、索塔施工測(cè)量安全防護(hù)10概述永寧黃河公路大橋全長(zhǎng)3743.37m,

2、共十八聯(lián)、由東、西引橋、副橋和主橋組成。主橋跨 為110+260+110m鉆石型雙塔雙索面斜拉橋。主塔為鉆石型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，塔柱為單箱 單室預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)。斜拉索采用扇形密索布置，梁上索距6m、塔頂8根斜拉 索緊向索距2.5m,其下索距均2.2m0承臺(tái)頂高程為1105.211m,塔頂高程為1207.361m, 由1.5m高塔座、18.5m高下塔柱、下橫梁、82.15m高上塔柱和上橫梁組成，總塔高102.15m。 其中41#、42#墩為主塔墩，40#、43#墩為過渡墩，主梁采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土雙邊箱四室 結(jié)構(gòu)。1.1 索塔施工測(cè)量主要技術(shù)指標(biāo)塔柱底允許偏差：lOmmo塔柱傾斜度允許偏

3、差：W1/3000且不大于30mm。塔柱外輪廓尺寸允許偏差：±20mm。塔頂高程允許偏差：± 2 0mm。斜拉索錨具軸線允許偏差：±5mm；拉索錨固點(diǎn)高程允許偏差：±10mm。1.2 施工測(cè)量主要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)(JTG/T F50-2011) o工程測(cè)量規(guī)(GB50026-2007) o公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTGF80/1-2004)。國家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)(GB/T12898-2009) o國家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)(GBT12897-2006)。全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)(GB/T18314-2009)。二、施工控制網(wǎng)的建立2.1 施

4、工控制網(wǎng)的等級(jí)對(duì)本工程移交了 10個(gè)平面控制點(diǎn)和10個(gè)高程控制點(diǎn)，等級(jí)均為國家二等。平面控制點(diǎn) 為80坐標(biāo)系、中央子午線106度00分、投影面高程950米，高程為85國家高程系統(tǒng)。2.2 施工控制網(wǎng)的復(fù)測(cè)及加密平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)及主橋平面控制網(wǎng)加密采用GPS靜態(tài)測(cè)量方式按二等精度要求進(jìn)行測(cè) 設(shè)，采用4臺(tái)天寶SPS780型GPS接收機(jī)（標(biāo)稱精度為±5mm+lppni）進(jìn)行作業(yè)，采用邊連接 方式，按靜態(tài)相對(duì)定位模式觀測(cè)。其觀測(cè)時(shí)間為90分鐘左右，采樣間隔為15秒，截止高 度角為15度，最少衛(wèi)星數(shù)為5顆。天線高測(cè)前、測(cè)后兩次測(cè)定。采用科傻軟件進(jìn)行平差計(jì) 算。高程控制網(wǎng)復(fù)測(cè)及加密按國家二等精度要

5、求進(jìn)行測(cè)設(shè)，采用彳來卡DNA03電子水平儀（標(biāo) 稱精度：0.3mm）進(jìn)行往返觀測(cè)。采用導(dǎo)線平差2.0軟件進(jìn)行平差計(jì)算。2.3 主橋施工控制網(wǎng)的布設(shè)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，在黃河上下游各布設(shè)2個(gè)控制點(diǎn)，按四邊形布設(shè)，相鄰點(diǎn)位互相通視, 保證在施工測(cè)量時(shí)全站儀能夠后視2個(gè)控制點(diǎn)。平面及高程控制點(diǎn)均為國家二等?？刂凭W(wǎng) 示意圖如下:三、索塔施工測(cè)量索塔施工測(cè)量重點(diǎn)是保證塔柱、橫梁各部分結(jié)構(gòu)的傾斜度，外形幾何尺寸，平面位置、 高程，以及一些部預(yù)埋件的空間位置。其主要工作容有：勁性骨架定位，鋼筋定位，模板 定位，預(yù)埋件安裝定位以及塔柱、橫梁各節(jié)段形體竣工測(cè)量等。3.1 放樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)備根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙以及主塔施工節(jié)段劃

6、分，編制數(shù)據(jù)處理程序，計(jì)算不同施工節(jié)段塔 柱斷面的四個(gè)角點(diǎn)坐標(biāo)和高程。對(duì)于斜倒角角點(diǎn)，則計(jì)算兩線段交點(diǎn)的坐標(biāo)。計(jì)算成果需 經(jīng)2人以上復(fù)核后才能使用，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。3.2 索塔平面位置的控制（1）平面位置控制方法采用彳來卡TCL1201 （標(biāo)稱精度1秒）全站儀三維坐標(biāo)法。具體 操作為：儀器精確對(duì)中、整平后，輸入測(cè)站點(diǎn)三維坐標(biāo)，然后輸入后視點(diǎn)三維坐標(biāo)，利用 儀器自動(dòng)照準(zhǔn)、鎖定棱鏡功能，進(jìn)行后視定向，再利用相鄰控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)設(shè)站及 控制點(diǎn)無誤后輸入待測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)，自動(dòng)照準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn)棱鏡，利用全站儀部軟件自動(dòng)計(jì)算數(shù) 據(jù)，測(cè)定待測(cè)的三維坐標(biāo)。（2）影響測(cè)點(diǎn)精度因素主要有對(duì)中、目標(biāo)偏心、目標(biāo)照準(zhǔn)、大

7、氣折光影響等。因此在 測(cè)量放樣時(shí)要注意：儀器按周期進(jìn)行檢定，在安置儀器時(shí)檢查四個(gè)方向的點(diǎn)位對(duì)中、水準(zhǔn) 器整平是否一致；經(jīng)常校正棱鏡對(duì)中桿水準(zhǔn)器：必須使用儀器自動(dòng)照準(zhǔn)功能；選擇好測(cè)量 時(shí)間，盡量避開風(fēng)力大于3級(jí)和中午時(shí)段。3.3 索塔高程基準(zhǔn)傳遞主塔高程基準(zhǔn)傳遞方法采用全站儀三角高程和水準(zhǔn)儀鋼尺量距法，兩種方法相互校核。（1）全站儀三角高程具體操作為：將全站儀安置在已知高程控制點(diǎn)上，在待測(cè)點(diǎn)安置 覘標(biāo)或棱鏡對(duì)中桿，測(cè)定兩點(diǎn)之間高差，再將全站儀置于待測(cè)點(diǎn)上測(cè)定兩點(diǎn)之間高差，（往、 返測(cè)均為四測(cè)回且要求在較短的時(shí)間完成，儀器高、覘標(biāo)高精確量至亳米），取往、返測(cè) 觀測(cè)的平均值作為待測(cè)點(diǎn)與已知高程點(diǎn)之高

8、差，從而得出待定測(cè)點(diǎn)高程。（2）水準(zhǔn)儀鋼尺量距法具體操作為：采用兩臺(tái)水準(zhǔn)儀、兩把水準(zhǔn)尺（兩把水準(zhǔn)尺分別 豎立于已知高程點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)上）、一把檢定鋼尺。首先將檢定鋼尺懸掛在固定架上（鋼尺 零點(diǎn)朝上保持豎直且緊貼塔柱壁），下掛一個(gè)與鋼尺檢定時(shí)拉力相等的重錘（同時(shí)測(cè)量檢 定鋼尺邊的溫度），通過上、下水準(zhǔn)儀的水準(zhǔn)尺讀數(shù)及鋼尺讀數(shù)計(jì)算已知高程點(diǎn)與待測(cè)點(diǎn) 的高差，計(jì)算出待測(cè)點(diǎn)高程。為檢測(cè)高程基準(zhǔn)傳遞成果，可變換三次檢定鋼尺高度，取平 均值作為最后成果。3.4 勁性骨架定位塔柱勁性骨架是由角鋼等加工制作，用于定位鋼筋、支撐模板。其定位精度要求不高, 其平面位置不影響塔柱混凝土保護(hù)層厚度即可，塔柱勁性骨架分節(jié)段

9、加工制作，分段長(zhǎng)度 與主筋長(zhǎng)度基本一致。第一節(jié)勁性骨架底口定位可通過在承臺(tái)或塔座上放出的墩縱橫軸線 來定位。各節(jié)頂口定位，在無較大風(fēng)力影響情況下，現(xiàn)場(chǎng)施工人員自行采用重錘球法定位勁性骨架，以靠尺法定位勁性骨架作校核。如果受風(fēng)力影響，錘球擺動(dòng)幅度較大，根據(jù)現(xiàn) 場(chǎng)實(shí)際情況的需要，則測(cè)量人員采用全站儀三維坐標(biāo)法定位勁性骨架。3.5 塔柱模板及鋼筋定位放樣塔柱模板現(xiàn)場(chǎng)放樣就是將單個(gè)塔柱四個(gè)棱角點(diǎn)（棱角點(diǎn)為圓弧形的，則放樣出兩切線 的交點(diǎn)），供支立模板用。（1）塔柱第一節(jié)模板底口放樣：當(dāng)塔座施工完畢后，用水平儀按設(shè)計(jì)標(biāo)高將第一節(jié)模 板底與塔座接觸面抄平；用全站儀在塔座頂面上放出第一節(jié)模板底口四個(gè)角點(diǎn)的設(shè)

10、計(jì)位置, 施工人員用墨線示出設(shè)計(jì)底口。（2）各節(jié)模板頂口放樣：首先在模板角點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置處的勁性骨架外緣臨時(shí)焊的水平角 鋼，角鋼高出該節(jié)模板頂口約10cm，再根據(jù)仰角情況選擇適當(dāng)?shù)乃魉┕た刂凭W(wǎng)點(diǎn)，用全 站儀三維坐標(biāo)法在角鋼上放出該節(jié)模板頂口四個(gè)角點(diǎn)的設(shè)計(jì)位置。（3）鋼筋定位及調(diào)整根據(jù)模板底口的墨線邊框和設(shè)計(jì)混凝土保護(hù)層的厚度，尺量定位。3.6 塔柱模板檢查校正塔柱模板平面位置檢查校正測(cè)量方法，如下圖所示：塔柱模板檢查示意圖塔柱模板為定型模板，采用全站儀三維坐標(biāo)法對(duì)塔柱模板4個(gè)角點(diǎn)進(jìn)行放樣，如果某 個(gè)角點(diǎn)不能直按測(cè)定在塔柱模板上，可根據(jù)已測(cè)定的點(diǎn)按照相對(duì)幾何關(guān)系，使用鋼尺按邊 長(zhǎng)交會(huì)測(cè)定。根據(jù)放樣

11、的角點(diǎn)定出塔柱的理論軸線，與模板的實(shí)際軸線進(jìn)行比較，檢查模 板頂實(shí)測(cè)高程與設(shè)計(jì)高程，如果模板軸線、高程與設(shè)計(jì)值差超出規(guī)允許圍，模板需要調(diào)整, 重復(fù)上述工作，直至將模板調(diào)整到設(shè)計(jì)位置。塔柱模板檢查只對(duì)外模板頂口的平面位置和 高程進(jìn)行檢查，施工人員根據(jù)已定位好外模板位置進(jìn)行模板的定位。3.7 塔柱預(yù)埋件安裝定位根據(jù)塔柱預(yù)埋件的精度要求，分別采用全站儀三維坐標(biāo)法與軸線法放樣，全站儀三維 坐標(biāo)法針對(duì)精度要求較高的預(yù)埋件，軸線法針對(duì)精度要求不高的預(yù)埋件。3.8 鋼錨箱安裝定位(1)預(yù)埋鋼錨梁底座按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)位置精確測(cè)量定位，澆筑混凝土后，再次對(duì)預(yù)埋底座 平面位置、高程以及平整度等進(jìn)行測(cè)量確定，并進(jìn)行鋼錨梁

12、軸線和邊線的放樣。(2)鋼錨梁安裝定位關(guān)鍵是控制中心軸線、高程及平整度，使北主塔中心線與鋼錨梁 結(jié)構(gòu)中心軸線重合，鋼錨梁平面位置及高程符合設(shè)計(jì)及規(guī)要求。第一節(jié)鋼錨梁的安裝精度 直接影響整個(gè)鋼錨梁的幾何線型，要求該節(jié)段鋼錨梁表面傾斜度偏差1/4000,軸線的平面 位置偏差第一節(jié)鋼錨梁段用塔吊吊至基座上，先安裝定位螺栓，再進(jìn)行微調(diào)，使鋼 錨梁中心線與預(yù)埋底座中心線重合，最后復(fù)測(cè)鋼錨梁平面位置、高程及傾斜度。第二節(jié)以 及以后各節(jié)鋼錨梁安裝時(shí)，先用匹配的沖釘精確定位，再進(jìn)行復(fù)測(cè)，將誤差控制在設(shè)計(jì)及 規(guī)允許圍。3.9 索導(dǎo)管定位校核（1）為了定位方便、直觀并保證索導(dǎo)管的安裝精度，在索道管長(zhǎng)度圍設(shè)置以下兩

13、層定位架：第一層定位架頂面控制在索道管的錨墊板下口約50cm處，采用在勁型骨架上焊接型 鋼，型鋼頂面安裝12mm原鋼板；第二層定位架在索道管底口上約50cm處，山角鋼加工成 的桁架構(gòu)成，利用桁架將兩側(cè)塔肢的勁性骨架連接，然后在桁架上鋪設(shè)鋼板。各索道管放樣數(shù)據(jù)計(jì)算是根據(jù)各索道管錨固點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)、夾角及錨固點(diǎn)分別到計(jì)算 點(diǎn)的水平投影長(zhǎng)度計(jì)算出高程點(diǎn)平面設(shè)計(jì)坐標(biāo)?，F(xiàn)場(chǎng)放樣時(shí)，根據(jù)引測(cè)的高程基準(zhǔn)找出笫一、二層定位架平面。找出后，在索塔處于 平衡位置的時(shí)間段，在兩層定位架平面上用全站儀三維坐標(biāo)法，將全站儀架設(shè)在控制點(diǎn)上, 分別放樣出索道管的中心位置和索道管在該兩層定位架平面上水平投影（橢圓）的長(zhǎng)、短 軸

14、，供開孔用。在定位架上開孔時(shí)，要求孔徑比設(shè)計(jì)值只大2mm,以便索道管精確定位。 索道管安裝并固定后，再用全站儀三維坐標(biāo)法檢查索道管頂、底口中心坐標(biāo)及高程。（2）由于日照的關(guān)系，索塔會(huì)有一定量的變形。為了控制好測(cè)量精度，我們將選用一 天溫度較為穩(wěn)定的時(shí)間段進(jìn)行索塔模板及索道管定位。具體時(shí)間擬采用如果是夏天施工溫 度過高時(shí)應(yīng)日出至早上9點(diǎn)，下午4點(diǎn)至天黑，陰雨天可進(jìn)行全天測(cè)量，若是冬季施工可 全白天時(shí)間施工。選此時(shí)間段主要為了避免溫度過高帶來的影響。（主要是根據(jù)具體情況 對(duì)待）。四、主塔變形監(jiān)隨著荷載增加，混凝土彈性壓縮及收縮徐變，主塔可能產(chǎn)生位移，故在施工過程中監(jiān) 測(cè)主塔的相對(duì)及絕對(duì)沉降和水平位

15、移，以能確切反映主塔實(shí)際變形程度或變形趨勢(shì)，確保 塔頂高程的正確并分析主塔的穩(wěn)定性。4.1 垂直位移變形測(cè)量監(jiān)測(cè)（1）垂直位移變形測(cè)量監(jiān)測(cè)精度為三等，基準(zhǔn)點(diǎn)利用主橋控制點(diǎn)。觀測(cè)點(diǎn)設(shè)立設(shè)在承臺(tái)頂面的塔座縱橫軸線上，每個(gè)塔座處各布設(shè)2個(gè)沉降點(diǎn)。將沉降觀測(cè)分為絕對(duì)沉降觀測(cè) 和相對(duì)沉降觀測(cè)。對(duì)于絕對(duì)沉降觀測(cè)，按照三等監(jiān)測(cè)精度基準(zhǔn)網(wǎng)和水準(zhǔn)觀測(cè)主要技術(shù)要求, 按往返觀測(cè)法按閉合水準(zhǔn)路線布設(shè)，如果受現(xiàn)場(chǎng)條件限制可采用三角高程中間覘牌法測(cè)量。相對(duì)沉降觀測(cè)是對(duì)承介上4個(gè)沉降點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，按二等水準(zhǔn)精度進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)很容易作到。（2）承臺(tái)混凝土澆筑完成且混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行首次變形測(cè)量觀測(cè)。（3）變形測(cè)量觀測(cè)周期

16、劃分8次（如有設(shè)計(jì)要求，根據(jù)設(shè)計(jì)劃分）：下橫梁施工前、后；0#塊施工前、后分別進(jìn)行一次變形測(cè)量，按上塔柱高度劃分進(jìn)行二次變形測(cè)量。主塔 竣工后進(jìn)行一次垂直位移變形測(cè)量。4.2 水平位移變形測(cè)量監(jiān)測(cè)（1）水平位移變形測(cè)量監(jiān)測(cè)精度為三等，采用極坐標(biāo)法進(jìn)行觀測(cè)水平角和距離。基準(zhǔn) 點(diǎn)應(yīng)采用帶有強(qiáng)制歸心裝置的觀測(cè)墩，與主橋控制網(wǎng)進(jìn)行一次布網(wǎng)。變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)直在下 橫梁頂面，左、右各埋設(shè)安置反光鏡或覘牌的強(qiáng)制對(duì)中裝置，在觀測(cè)過程中水平角觀測(cè)4 測(cè)回，距離觀測(cè)3測(cè)回。（2）下橫梁混凝土澆筑完成且混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行首次變形測(cè)量觀測(cè)。（3）變形測(cè)量觀測(cè)周期劃分5次（如有設(shè)計(jì)要求，根據(jù)設(shè)計(jì)劃分）：下0#塊施工前、 后分別進(jìn)行一次變形測(cè)量，按上塔柱高度劃分進(jìn)行二次變形測(cè)量。主塔竣工后進(jìn)行一次水 平位移變形測(cè)量。五、主塔竣工測(cè)二=1竣工測(cè)量作為施工測(cè)量工作的一項(xiàng)重要容，它不僅能準(zhǔn)確反映混凝土澆筑后各結(jié)構(gòu)部 位定位點(diǎn)的變形情況，為下一步施工提供參考依據(jù)，同時(shí)也是作為編寫竣工資料的依據(jù)。 竣工測(cè)量測(cè)設(shè)方法采用全站儀三維坐標(biāo)法（特殊部位竣工測(cè)量采用檢定鋼尺間接測(cè)量）。塔座竣工測(cè)量主要工作容為：塔座軸線偏差及斷面尺寸測(cè)量；塔座軸線點(diǎn)及特征角點(diǎn)