某高速鐵路系桿拱鋼管拱吊裝測(cè)量監(jiān)控

**高速鐵路工程土建**項(xiàng)目部**橋段（DK1171+750-DK1199+750）系桿拱鋼管拱吊裝施工測(cè)量方案編制：審核：監(jiān)理：**高速鐵路土建**段一工區(qū)第二作業(yè)區(qū)2009年6月一、編制依據(jù)1、《新建鐵路工程測(cè)量規(guī)范》(TB10101-99)2、《客運(yùn)專線無(wú)碴軌道鐵路工程測(cè)量暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)[2006]189號(hào)）3、《建筑變形測(cè)量規(guī)范》（JGJ8-2007）4、跨**運(yùn)河鋼管拱安裝施工方案二、工程概述采用“先拱后梁”的施工方法，即先進(jìn)行系梁0#現(xiàn)澆段和拱腳預(yù)埋段的施工，同時(shí)在岸邊設(shè)置拼裝場(chǎng)地，將鋼拱整體預(yù)拼，然后整體安裝施工，在吊裝過(guò)程中，既要控制拱肋的平面位置及標(biāo)高，又要監(jiān)測(cè)拱腳的水平位移。測(cè)量采用全站儀、水準(zhǔn)儀等儀器現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，利用測(cè)量控制網(wǎng)實(shí)施監(jiān)控。三、測(cè)量組織管理機(jī)構(gòu)跨**運(yùn)河系桿拱施工測(cè)量人員表序號(hào)姓名職務(wù)職稱職責(zé)1趙戰(zhàn)第二作業(yè)工區(qū)總工工程師高級(jí)工程師總負(fù)責(zé)六標(biāo)段一工工區(qū)第二作業(yè)業(yè)工區(qū)的技術(shù)術(shù)質(zhì)量工作2謝文祥第一作業(yè)隊(duì)技術(shù)主管工程師總負(fù)責(zé)系桿拱現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)施工技術(shù)管管理3郎澤俊第二作業(yè)工區(qū)測(cè)量量組長(zhǎng)工程師負(fù)責(zé)第二作業(yè)工區(qū)區(qū)測(cè)量工作4周玖利第一作業(yè)隊(duì)測(cè)量組長(zhǎng)工程師負(fù)責(zé)系桿拱施工過(guò)過(guò)程中的測(cè)量量工作5其它測(cè)量員6名測(cè)量員負(fù)責(zé)系桿拱現(xiàn)場(chǎng)施施工測(cè)量工作作四、測(cè)量?jī)x器配置跨**運(yùn)河系桿拱主要測(cè)量設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量備注1全站儀TC12011臺(tái)2全站儀TC8021臺(tái)3水準(zhǔn)儀DSZ21臺(tái)4電子水準(zhǔn)儀DNA031臺(tái)五、鋼管拱吊裝過(guò)程中的測(cè)量控制5.1測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)施工測(cè)量是拱肋架設(shè)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)，鋼拱吊裝施工技術(shù)復(fù)雜、難度大，測(cè)量項(xiàng)目多。根據(jù)拱橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鋼拱的安裝測(cè)量在整個(gè)施工過(guò)程中的地位極為重要，不僅關(guān)系到拱跨結(jié)構(gòu)的安全，而且還直接影響到合攏后橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量?jī)?yōu)劣為方便拱肋的測(cè)量監(jiān)控，架拱前應(yīng)在拱肋兩端運(yùn)河河堤上布設(shè)控制點(diǎn)，與原來(lái)兩岸CPII控制點(diǎn)形成一個(gè)控制網(wǎng)，作為拱肋架設(shè)過(guò)程線形控制及以后拱肋線形監(jiān)控的觀測(cè)點(diǎn)。5.2鋼管拱橋安裝過(guò)程中要觀測(cè)以下幾個(gè)項(xiàng)目：(1)觀測(cè)拱肋平面位置即軸線方向；(2)觀測(cè)拱肋的標(biāo)高；(3)監(jiān)測(cè)拱腳的水平位移；5.3拱座處預(yù)埋件幾何尺寸特別是起拱線處檢查、調(diào)整。在安裝前對(duì)橋臺(tái)進(jìn)行一次全面的測(cè)量復(fù)核，檢查橋臺(tái)的平面尺寸、高程、預(yù)埋件的位置，角度是否符合設(shè)計(jì)要求，特別是起拱線處的高程和跨徑，允許偏差不得超過(guò)《工程測(cè)量規(guī)范》中的要求，并將拱腳截面的平豎軸線放于截面上。在鋼管拱立體段吊裝前，對(duì)已完工的下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查。特別是預(yù)埋件部分的檢查。5.4鋼拱肋預(yù)拼前大樣檢查及預(yù)拼后的核查。預(yù)拼前，用全站儀檢查預(yù)拼段鋼管拱大樣是否與設(shè)計(jì)坐標(biāo)相符，起監(jiān)測(cè)作用。預(yù)拼后，對(duì)預(yù)拼的立體段進(jìn)行全面檢查：聯(lián)體鋼管拱的拱軸線、截面尺寸、吊桿位置及傾斜、桁架節(jié)段長(zhǎng)度等。5.5拱段預(yù)拼測(cè)量及拱段安裝過(guò)程的平面控制為確保拱肋加工及安裝的精度，本橋拱肋段出廠前進(jìn)行了整體預(yù)拼，預(yù)拼的精度高低是確保拱肋線形正確的最有力措施。場(chǎng)地拼裝過(guò)程中用光電測(cè)距儀對(duì)拱肋上下緣坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行精確的測(cè)量，使之與計(jì)算坐標(biāo)一致。場(chǎng)地拼裝完成并驗(yàn)收合格后，即可開(kāi)始在拱段上標(biāo)記特征點(diǎn)，沿鋼管拱軸線1/8、1/4、1/2、3/4、8/7及拱角連接處拱頂各布置一觀測(cè)點(diǎn)，將這7個(gè)點(diǎn)連成一條直線即為該拱肋的理論軸線。首先計(jì)算出兩端拱腳的設(shè)計(jì)坐標(biāo)和線路前進(jìn)方向的方位角，安裝拱肋并調(diào)整標(biāo)高時(shí)，由于該點(diǎn)隨著拱段的位置變化而變化，所以全站儀的棱鏡將沿此直線上的觀測(cè)點(diǎn)移動(dòng)，測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)，在CAD中進(jìn)行展點(diǎn)，與設(shè)計(jì)拱腳的坐標(biāo)方位角進(jìn)行比較，量取橫向偏移量，進(jìn)行各拱段的位置調(diào)整。5.6控制軸線觀測(cè)點(diǎn)布置圖如下：5.7拱肋段安裝過(guò)程的高程控制根據(jù)設(shè)計(jì)圖提供的拱肋懸鏈線方程，計(jì)算出拱肋理論里程點(diǎn)標(biāo)高，結(jié)合設(shè)計(jì)圖提供的荷載預(yù)拱度和監(jiān)控單位提供的安裝預(yù)拱度，得出安裝時(shí)鋼管各拱段前點(diǎn)的安裝坐標(biāo)（水平距離對(duì)應(yīng)的高程值），該安裝坐標(biāo)表達(dá)的是拱肋合攏放松扣索前拱肋各點(diǎn)的理論坐標(biāo)。根據(jù)安裝方案，拱肋安裝時(shí)各段之間的標(biāo)高是相互影響的，因此在拱段安裝時(shí)應(yīng)考慮該影響所帶來(lái)的標(biāo)高變化，否則造成拱肋線形滿足不了設(shè)計(jì)要求。5.7.1測(cè)量過(guò)程采用全站儀中間法三角高程測(cè)量，已知A點(diǎn)高程HA，要求得B點(diǎn)高程HB,可在AB間任意處架設(shè)全站儀于點(diǎn)C（點(diǎn)C的位置最好選在AB連線中間通視良好處），先在已知點(diǎn)A上架設(shè)棱鏡，觀測(cè)記錄AC段距離DAC（斜距SAC）、豎直角αAC、儀器高iC和目標(biāo)高lA。在將A點(diǎn)棱鏡移置B點(diǎn)觀測(cè)記錄BC段距離DBC（斜距SBC）、豎直角αBC和儀器高iC和目標(biāo)高lB。有:AC段HC=HA+DAC*tanαAC+iC-lA或HC=HA+SAC*sinαAC+iC-lA（1）BC段HC=HB+DBC*tanαBC+iC-lB或HC=HB+SBC*sinαBC+iC-lB（2）將式（1）代入式（2）lA＝lB整理得：HB=HA+DAC*tanαAC-DBC*tanαBC或HB=HA+SAC*SinαAC-SBC*SinαBC（3）通過(guò)式（3）可以看出不量?jī)x器高、棱鏡高的三角高程測(cè)量方法就是欲求的點(diǎn)A和點(diǎn)B的高差自行消除了儀器高和棱鏡高，不存在儀器高和棱鏡高的量取誤差，提高了三角高程的測(cè)量精度。5.7.2具體作業(yè)方式如下圖：vBS2△h2△h1S1α2vα1A采用不量?jī)x器高、棱鏡高的三角高程測(cè)量方法進(jìn)行控制點(diǎn)上橋測(cè)量，測(cè)量使用的全站儀測(cè)角精度不低于1″、測(cè)距精度不低于2mm+2ppm×D。將后視棱鏡架設(shè)在引測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)上，并固定棱鏡高度，全站儀架設(shè)在距離引測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)不大于10m的地方，觀測(cè)后視點(diǎn)的距離和垂直角，后視點(diǎn)觀測(cè)完成后,將后視點(diǎn)棱鏡保持高度不變移至橋墩高程控制點(diǎn)上作為前視點(diǎn)觀測(cè)距離和垂直角，測(cè)量過(guò)程中應(yīng)保持儀器穩(wěn)定,棱鏡高度不變，否則應(yīng)重新安置儀器并重新觀測(cè)。每個(gè)測(cè)站要采用不同儀器高度測(cè)量2次，2次測(cè)量的高差互差應(yīng)小于±1mm。測(cè)站至后視點(diǎn)的計(jì)算高差反號(hào)與至前視點(diǎn)的計(jì)算高差之和即為后視水準(zhǔn)點(diǎn)與前視點(diǎn)之間的高差，計(jì)算時(shí)不考慮儀器高和棱鏡高度。不量?jī)x器高、棱鏡高三角高程測(cè)量外業(yè)觀測(cè)技術(shù)要求應(yīng)符合下表的規(guī)定。上橋視線長(zhǎng)度（m）距離測(cè)量測(cè)回?cái)?shù)距離每測(cè)回讀數(shù)次次數(shù)距離測(cè)量測(cè)回互差（mm）豎直角測(cè)回?cái)?shù)豎直角測(cè)回互差（″）測(cè)回間指標(biāo)差互差（″）≤100242457參照上海市測(cè)繪院與同濟(jì)大學(xué)在上海市磁懸浮快速列車軌道梁高程傳遞施工中的實(shí)踐,采用不量?jī)x器高的三角高程測(cè)量方法進(jìn)行控制點(diǎn)上橋測(cè)量,當(dāng)上橋視線長(zhǎng)小于100m,豎直角小于28°的情況下,采用該方法將地面高程傳遞到橋梁上的高程測(cè)量中誤差可達(dá)到±1mm的精度。（參考文獻(xiàn)：張仰燖等“不量?jī)x器高、棱鏡高的三角高程測(cè)量”測(cè)繪通報(bào)2002年9期)三角高程測(cè)量計(jì)算取位距離(mm)豎直角（″）