高塔施工測(cè)量技術(shù)方案及詳細(xì)操作流程

1、高塔施工測(cè)量技術(shù)方案及詳細(xì)操作流程一、總則斜拉橋 （懸索橋 ）主塔施工測(cè)量精度要求高，難度大，施工測(cè)量方法千差萬(wàn)別，各種方 法精度不一，為了更好的規(guī)范主塔施工測(cè)量作業(yè)， 提高作業(yè)效率， 確保測(cè)量精度和產(chǎn)品質(zhì) 量，特編寫本方法。我們單位目前施工或已經(jīng)施工的有關(guān)項(xiàng)目:武漢天興洲長(zhǎng)江大橋、武漢二七長(zhǎng)江大橋、長(zhǎng)沙三汊磯湘江大橋、 重慶大佛寺長(zhǎng)江大橋、廈漳跨海大橋、黃岡公鐵 長(zhǎng)江大橋、汝郴郴洲大橋、 浪岐大橋等項(xiàng)目。 就針對(duì)我們目前施工的情況， 對(duì)高塔施工作 業(yè)的有關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行討論和介紹，提供一些可行的測(cè)量方法供大家參考。二、概述主塔主要分為斜拉橋主塔和懸索橋主塔， 其施工測(cè)量的重難點(diǎn)是如何保證塔柱的

2、傾斜 度、垂直度和外形幾何尺寸以及內(nèi)部構(gòu)件的空間位置。 測(cè)量的主要內(nèi)容有： 控制網(wǎng)復(fù)測(cè)加 密、塔柱基礎(chǔ)定位、塔柱的中心線放樣、高程傳遞、各節(jié)段勁性骨架的定位與檢查、索道 管定位、模板定位與檢查、 預(yù)埋件定位、各節(jié)段竣工測(cè)量、 施工中的主塔沉降變形觀測(cè)和 塔梁同步施工中主塔測(cè)量控制等。三、主塔施工測(cè)量流程承臺(tái)頂面放樣變形監(jiān)測(cè)下測(cè)量部門 內(nèi)部實(shí)行 測(cè)量復(fù)核 檢核制度項(xiàng)目部實(shí) 行技術(shù)審 核、審批制 度，實(shí)行項(xiàng) 塔柱竣工測(cè)量LI變形監(jiān)測(cè)四、主塔施工測(cè)量依據(jù)和精度要求測(cè)量依據(jù)（制定的測(cè)量方案和施工方案）規(guī)范要求橋梁施工測(cè)量的充許偏差-工程測(cè)量規(guī)范類別測(cè)量?jī)?nèi)容測(cè)量允許偏差（mm）灌注樁基礎(chǔ)樁樁位40沉井頂

3、面中心、底 面中心一般沉井高/125浮式沉井高/125+100承臺(tái)軸線位置6頂面咼程 8鋼筋混凝土索塔塔柱底水平位置4傾斜度塔高/7500,且W 12系梁高程 4注：H為索塔高度（mm）鐵路工程測(cè)量規(guī)范測(cè)量?jī)?nèi)容測(cè)量允許偏差（mm）跨距相鄰墩中心跨距 5索道管定位頂（底）口三維坐標(biāo) 5頂口與底口中心坐標(biāo)相對(duì)偏差 3中心線空間方位偏差 30塔柱模板平面尺寸 10鋼筋混凝土索塔公路橋涵施工技規(guī)范規(guī)疋值或允許偏差（mm）樁基護(hù)簡(jiǎn)平面50傾斜率1%孔的中心位置100承臺(tái)軸線偏位15平面尺寸 30頂面咼程 20沉井底面、頂面中 心偏差一般沉井高度1/50浮式沉井高/125+250鋼筋混凝土索塔地面處水平偏

4、位10傾斜度H/3000 ,且w 30或設(shè)計(jì)要求斷面尺寸 20錨固點(diǎn)高程 10系梁高程 10孔道位置10,且兩端同向懸索橋索塔施工精度要求公路橋涵施工技規(guī)范項(xiàng)目規(guī)疋值或允許偏差（mm）地面處水平偏位10傾斜度H/3000 ,且w 30或設(shè)計(jì)要求斷面尺寸 20錨固點(diǎn)高程 10系梁高程 10索鞍底板面咼程 10, -0預(yù)埋件位置符合設(shè)計(jì)要求主索鞍安裝精度實(shí)測(cè)項(xiàng)目公路橋形涵施工技規(guī)范項(xiàng)目規(guī)疋值或允許偏差縱向最終偏差符合設(shè)計(jì)要求橫向偏位10高程 20, -0四角高差2項(xiàng)目規(guī)疋值或允許偏差散索鞍安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目公路橋形涵施工技規(guī)范項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差縱、橫向偏位5高程5角度符合設(shè)計(jì)要求橫梁實(shí)測(cè)項(xiàng)目-公路工程

5、質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)檢杳項(xiàng)目規(guī)疋值或允許偏差軸線偏位10外輪廓尺寸 10壁厚5頂面咼程 103施工合同有特別要求的，按照其要求的精度施測(cè)（ 如武漢天興洲長(zhǎng)江大 橋、武漢二七長(zhǎng)江大橋、黃岡公鐵長(zhǎng)江大橋等項(xiàng)目按 塔段的摸板平面軸線位置與設(shè)計(jì)位 置的差w 5mrp錨墊板中心位置偏差w 5mm索道管軸線偏差w 5;塔拄的傾斜度應(yīng)該滿 足塔高的1/3000且不大于30mm）五、測(cè)量準(zhǔn)備工作方案制定與審核由于主塔施工測(cè)量精度高，一般距離岸上控制點(diǎn)較遠(yuǎn)，測(cè)量精度受儀器自身誤差和外 界環(huán)境的影響較大，尤其是夜間測(cè)量和霧天測(cè)量時(shí)，影響更為顯著）塔身受到日照和風(fēng)力 等作用，會(huì)發(fā)生傾斜和扭轉(zhuǎn)，給塔身模板檢查和索道管定位

6、等測(cè)量作業(yè)帶來(lái)困難，特別是鋼梁架設(shè)掛索和塔身同步施工時(shí)，使測(cè)量作業(yè)更為困難）所以在進(jìn)行施工測(cè)量作業(yè)時(shí)，必 須從儀器人員配置、測(cè)量定位、精度控制等方面，根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)，結(jié)合項(xiàng)目施工特點(diǎn)， 編制切實(shí)可行詳細(xì)主塔施工測(cè)量方案）設(shè)計(jì)圖紙核對(duì)接到設(shè)計(jì)圖紙和施工圖紙后，測(cè)量人員必須與施工技術(shù)人員一起會(huì)審圖紙 （包括：主 塔結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)尺寸、傾斜度；橫梁的設(shè)計(jì)尺寸；索道管的高程、平面坐標(biāo)和傾角、長(zhǎng) 度；塔梁幾何關(guān)系；施工方法等），領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，及時(shí)復(fù)核圖紙中提供的各項(xiàng)數(shù)據(jù)有無(wú) 錯(cuò)誤，對(duì)缺失的相關(guān)參數(shù)以及有疑問的地方及時(shí)與設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位溝通，無(wú)誤后方可進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算，準(zhǔn)備測(cè)量作業(yè)。在接收到有關(guān)設(shè)計(jì)變更后

7、，及時(shí)做好設(shè)計(jì)變更臺(tái)賬，在原圖紙上標(biāo)示變更內(nèi)容并簽名 確認(rèn)。同時(shí)更新測(cè)量數(shù)據(jù)，告知所有測(cè)量人員，以免用錯(cuò)圖紙和數(shù)據(jù)?？刂凭W(wǎng)復(fù)測(cè)與加密（1）建立獨(dú)立坐標(biāo)系一般情況下設(shè)計(jì)院提供的的控制網(wǎng)坐標(biāo)系統(tǒng)不是以橋軸線方向進(jìn)行定位定向，這使測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算和復(fù)核顯得復(fù)雜、不便操作，易出錯(cuò),為了便于測(cè)量計(jì)算和放樣，必要時(shí)要建 立獨(dú)立坐標(biāo)系，將設(shè)計(jì)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為橋梁施工坐標(biāo)。 獨(dú)立施工坐標(biāo)系以主橋軸線為 X軸,X 軸指向里程增加方向，垂直橋軸線為丫軸,右側(cè)為正建立，建立后及時(shí)報(bào)備有關(guān)單位。（2） 控制網(wǎng)復(fù)測(cè)與加密 主塔施工過程的各階段， 應(yīng)結(jié)合施工進(jìn)行和環(huán)境條件， 對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)和加密。 控 制網(wǎng)（加密網(wǎng) ）復(fù)測(cè)周

8、期至少每半年一次，在主塔開工前、下橫梁施工完畢、主塔錨固區(qū)施 工前等重要施工階段要對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)。平面和高程控制網(wǎng) （加密網(wǎng) ）均要求達(dá)到國(guó)家三等以上測(cè)量精度。業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理有 要求時(shí)，遵從其要求。天興洲長(zhǎng)江大橋主塔施工測(cè)量控制網(wǎng)J_DeO6heWTJ ADQ19DQ20JM1JM2JM3DQ16DQ171長(zhǎng)江3#4#口5#武漢二七長(zhǎng)江大橋加密控制網(wǎng)示意圖黃岡公鐵長(zhǎng)江大橋加密控制網(wǎng)JM6JM5儀器設(shè)備配備由于主塔施工測(cè)量的精度要求高， 進(jìn)行主塔施工需要配備的儀器精度要求為： 全站儀 為1秒級(jí)以上精度，水準(zhǔn)儀為DS1級(jí)別以上，GPS動(dòng)態(tài)雙頻接收機(jī)。所有儀器均要經(jīng)過國(guó) 家授權(quán)的計(jì)量部門檢定合格

9、 , 并定期進(jìn)行自檢自效 。測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)備施工前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)樁、承臺(tái)、塔柱、橫梁、索道管等結(jié)構(gòu)物重要特征點(diǎn)的 測(cè)量數(shù)據(jù)，用不同方法、兩人以上換手計(jì)算復(fù)核，無(wú)誤后按規(guī)定報(bào)批。六、基礎(chǔ)施工測(cè)量樁基、承臺(tái)等基礎(chǔ)放樣(竣工)可采用GPS-RT直接進(jìn)行三維坐標(biāo)放樣，也可采用全 站儀三維極坐標(biāo)法直接放樣，并用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程放樣復(fù)核。七、塔柱測(cè)量定位下塔柱中心精密定位承臺(tái)竣工后， 根據(jù)承臺(tái)頂面預(yù)埋的測(cè)量元件設(shè)置一個(gè)加密控制點(diǎn)， 作為下塔柱施工基 準(zhǔn)點(diǎn)。平面采用GPS或全站儀進(jìn)行施測(cè)，按三等以上控制網(wǎng)要求進(jìn)行，當(dāng)采用GPS觀測(cè)時(shí), 為保證控制點(diǎn)測(cè)設(shè)的精度， 必須聯(lián)測(cè)兩岸 4 個(gè)控制點(diǎn)，外業(yè)觀測(cè)時(shí)段必須不

10、小于兩個(gè)時(shí)段， 觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度不低于 60 分鐘。基準(zhǔn)點(diǎn)高程測(cè)量應(yīng)以岸上已知控制點(diǎn)作為起算點(diǎn)，按二等 跨河水準(zhǔn)測(cè)量精度施測(cè)，并構(gòu)成閉合環(huán)。根據(jù)下塔柱的設(shè)計(jì)圖紙及塔柱各個(gè)方位的傾斜度 i 計(jì)算出下塔柱各待測(cè)特征點(diǎn)的坐 標(biāo), 用三維極坐標(biāo)法放樣并調(diào)整勁性骨架的位置和模板位置，精度必須滿足規(guī)范要求。高程H處各特征點(diǎn)的坐標(biāo)方程式： X fi ( h , i ) X oY f 2 (h , i ) Y 0h H H 0下橫梁中心精密定位橫梁施工平面測(cè)量采用全站儀極坐標(biāo)法放樣， 高程測(cè)量采用三角高程或水準(zhǔn)高程法放當(dāng)下橫梁竣工后，在下橫梁中心設(shè)置一個(gè)加密控制點(diǎn)，作為中塔柱施工測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)， 該控制點(diǎn)與兩岸的多個(gè)

11、控制點(diǎn)通視， 加密控制點(diǎn)平面測(cè)量以多點(diǎn)后方交會(huì)的方法施測(cè)或用GPS靜態(tài)測(cè)量法施測(cè)，精度要求達(dá)到三等以上；高程測(cè)量采用精密三角高程法傳遞，并用 懸垂鋼尺法復(fù)核。在下橫梁竣工后，應(yīng)進(jìn)行跨距、兩主塔的高程系統(tǒng)和軸線聯(lián)測(cè)。中塔柱測(cè)量根據(jù)中塔柱的設(shè)計(jì)圖紙及和塔柱各個(gè)方位的傾斜度 i 計(jì)算出中塔柱各處各待測(cè)特征 點(diǎn)的坐標(biāo)（可以考慮建立數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算） , 可用三維極坐標(biāo)差分法放樣并調(diào)整勁性骨架、 模板的位置， 直到滿足規(guī)范要求。 同時(shí)周期性對(duì)中塔施工節(jié)段和末節(jié)段高程用懸垂鋼尺法 或其它精密高程測(cè)量方法校核，平面位置也要周期性用其它測(cè)量方法校核。上橫梁中心定位上橫梁（兩塔肢合攏節(jié)段 ）施工完成后 ,在其頂面

12、中心設(shè)放加密控制點(diǎn)作為上塔柱施工 基準(zhǔn)點(diǎn), 平面測(cè)量要求同下橫梁 , 并聯(lián)測(cè)兩塔和其它相鄰墩， 高程測(cè)量要采用全站儀天頂測(cè) 距法, 用精密三角高程法和懸垂鋼尺法校核。上塔柱測(cè)量上主塔主要測(cè)量法法： 平面可采用極坐標(biāo)法測(cè)量， 高程采用三角高程差分法或三角高 程測(cè)量；或直接采用三維極坐標(biāo)差分法測(cè)量。在上塔柱施工過程中先根據(jù)上塔柱的勁性骨架設(shè)計(jì)圖計(jì)算待測(cè)各特征點(diǎn)的坐標(biāo)， 調(diào)整 勁性骨架和模板的位置， 直到滿足規(guī)范要求。 用岸上的控制點(diǎn)，后視下橫梁頂 （或上橫梁 頂）的加密控制點(diǎn)，用三角高程差分法和極坐標(biāo)法對(duì)塔柱進(jìn)行三維測(cè)量定位和竣工測(cè)量， 并周期性復(fù)核。八、高程傳遞測(cè)量高程貫通測(cè)量斜拉橋控制網(wǎng)復(fù)測(cè)、

13、 主墩承臺(tái)竣工、 下橫梁竣工、上橫梁竣工階段， 均要進(jìn)行貫通測(cè)量，高程貫通測(cè)量從一岸水準(zhǔn)控制點(diǎn)開始，經(jīng)各墩頂，附合至另一岸水準(zhǔn)控制點(diǎn)。高程貫通測(cè)量采用二等跨河水準(zhǔn)施測(cè)。高程向上傳遞方法（1）全站儀天頂距法全站儀天頂測(cè)距法進(jìn)行高差測(cè)量，其原理如圖9.1所示。B和a是處在同一鉛垂線上的不同高度的兩點(diǎn)，記其高程分別為 hB和ha， a、B兩點(diǎn)之間的高差為：ha - hB = i+ b 。I QI I -h 一|S全站儀天頂測(cè)距法原理示意圖用全站儀的測(cè)距功能進(jìn)行垂直向上測(cè)距，則其所測(cè)距離b與儀器高i之和即為所測(cè)高 差，從而達(dá)到高程傳遞的目的。作業(yè)時(shí)，在待傳高程點(diǎn)A點(diǎn)（如上圖）符近適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置一棱鏡，

14、棱鏡水平向埋設(shè)， 采用全站儀測(cè)設(shè)棱鏡坐標(biāo)，然后在承臺(tái)上 B點(diǎn)（如上圖）處放樣該點(diǎn)坐標(biāo)，這樣保證 A 點(diǎn)和B點(diǎn)在同一鉛垂線上，全站儀架設(shè)在B點(diǎn)，采用水平視線法測(cè)設(shè)儀器高，即將全站儀 垂直角調(diào)到正鐿90度和倒鐿270度觀測(cè)已知水準(zhǔn)點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺讀數(shù) C1,然后將全站儀正 倒鐿調(diào)到0度照準(zhǔn)上方的棱鏡進(jìn)行測(cè)距，即可實(shí)現(xiàn)高程的向上傳遞。觀測(cè)過程中應(yīng)多測(cè)回， 以保證高程傳遞的精度。（蘇通大橋、廈漳大橋在按此方法運(yùn)用過）（2）三角高程差分法以測(cè)點(diǎn)附近的高程基準(zhǔn)點(diǎn)為高程差分點(diǎn)，按實(shí)時(shí)差分原理，進(jìn)行三角高程傳遞。S2測(cè)量點(diǎn)H2（塔上）Ah（橫梁上）控制點(diǎn)Hkh H2s2 sins2 cos222Rs1 sin 1

15、iiri2k2Rs1 cos2s cos 12R影響單向三角高程傳遞精度最主要的因素是地球曲率和大氣折光改正，s2 sins2 cos22R從上式中可以看出，因測(cè)點(diǎn)和高程差分點(diǎn)距離相差不大，所以此種方法能很好的消除地球曲率和折光改 正。高精度全站儀在斜拉橋索塔定位過程中， 具有實(shí)時(shí)、快速、直接顯示坐標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn) 行全方位的三維坐標(biāo)測(cè)量。實(shí)際運(yùn)用過程中利用貫通測(cè)量的成果，采用實(shí)時(shí)差分的原理， 以消除或減弱大氣折光和誤差積累等不利因素的影響。（3）懸垂鋼尺法在鋼尺上先懸掛個(gè)15公斤的鐵坨，利用水準(zhǔn)儀讀得在地面 A點(diǎn)上水準(zhǔn)尺的讀數(shù)和豎 直懸掛在所測(cè)墩身上的鋼尺的讀數(shù)，確定地面至塔身的高差，從而將地面

16、點(diǎn)A的高程傳遞 到墩身上。由于受風(fēng)力及拉力溫度的影響，因此測(cè)量高差時(shí)讀取多次讀數(shù)取平均數(shù)使之趨 向于真值，鋼尺讀數(shù)按照檢定時(shí)給出的尺長(zhǎng)改正公式進(jìn)行改正。懸掛鋼尺傳遞高程法九、索道管定位1.索道管定位測(cè)量?jī)?nèi)容斜拉索道管精密定位是斜拉橋主塔柱施工中一項(xiàng)測(cè)量精度要求很高、測(cè)量難度極大的工作，斜拉橋索道管的位置及其角度均應(yīng)準(zhǔn)確控制，并符合圖紙要求。索道管的定位精度包括兩個(gè)方面：一是錨固點(diǎn)空間位置的三維坐標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求； 二是索道管軸線與斜拉 索軸線的相對(duì)允許偏差滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)兩方面的要求和斜拉索的結(jié)構(gòu)受力特性，索道 管的定位應(yīng)優(yōu)先保證其軸線精度，其次才是錨固點(diǎn)位置的三維精度。索道管軸線與斜拉索

17、軸線的相對(duì)偏差主要由索道管兩端口中心的相對(duì)定位精度決定。在塔柱不受外力的情況 下，定位索道管相對(duì)容易。在要求塔梁同步施工的情況下，塔柱變形復(fù)雜，如何確定索道 管在成橋后其位置偏差符合規(guī)范要求是需要解決的重點(diǎn)。索道管測(cè)量包括索道管的結(jié)構(gòu)尺 寸檢查，索道管精密安裝、索道管竣工。2.確定索道管軸線的空間直線方程依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙給出的索道管參數(shù)，將斜拉索中心線分別向XOZ面及yoz面投影，計(jì)算 出投影后的截距及斜率，由此可歸納出斜拉索中心線的空間直線方程。依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙給出的索道管參數(shù)，計(jì)算每一個(gè)索道管軸線上錨固點(diǎn)和索道管中心出塔 點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算索道管軸線與X軸的夾角a；與丫軸的夾角B；與Z軸的夾角Y。由此

18、可 歸納出索道管軸線的空間直線方程 L:XX 0 丫 - 丫 o Z Z o DcoscoscosX）、Yo、Zo是索道管錨固點(diǎn)的坐標(biāo)；D是兩實(shí)際測(cè)量點(diǎn)的空間距離；X、Y、Z是索道管軸線上D距離處的理論計(jì)算坐標(biāo)索道管的定位方法索道管的定位是按照先放樣、后安裝、再?gòu)?fù)測(cè)調(diào)整的程序進(jìn)行的，可在主塔勁性骨架 上對(duì)索道管的空間位置進(jìn)行放樣。索道管安裝定位主要用全站儀三維坐標(biāo)法定位。 高程測(cè) 量采用單向三角高程差分法，結(jié)合懸掛鋼尺、全站儀天頂測(cè)距法進(jìn)行復(fù)核，以確保索道管 處塔點(diǎn)和錨固點(diǎn)精確定位。索道管平面定位是以中心定位為主，以其他部位定位為輔，借 助定位架定位進(jìn)行控制。首先在索道管到場(chǎng)后對(duì)其結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行

19、檢查，檢查內(nèi)容包括索道管長(zhǎng)度、內(nèi)外直徑、十字軸線，誤差應(yīng)小于2mm索道管的測(cè)量定位實(shí)施一般有兩種辦法，即相對(duì)定位法和絕對(duì)定位法。（1）相對(duì)定位法在上、下游塔柱（或同一塔柱頂面）混凝土頂面（或搭設(shè)測(cè)量平臺(tái)，根據(jù)具體情況考 慮）設(shè)兩個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，選擇塔柱“零”狀態(tài)最佳觀測(cè)時(shí)間測(cè)量其坐標(biāo)，考慮鋼梁架設(shè)影 響塔柱的變形值，對(duì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。在進(jìn)行索道管定位時(shí)，認(rèn)為兩個(gè)塔柱變化是同步 的，采用互為測(cè)站和后視，對(duì)索道管進(jìn)行定位測(cè)量。（2）絕對(duì)定位法選擇塔柱“零”狀態(tài)時(shí)間測(cè)量前一節(jié)埋設(shè)的反光鏡坐標(biāo)，考慮鋼梁架設(shè)影響塔柱的變 形值。在進(jìn)行索道管定位時(shí)，測(cè)量反光鏡中心坐標(biāo)，計(jì)算變化值，對(duì)索道管的設(shè)計(jì)坐標(biāo)進(jìn) 行

20、修正。（黃岡公鐵長(zhǎng)江大橋主要使用次方法，但主要受塔兩側(cè)控制點(diǎn)的距離影響）索道管測(cè)量流程塔柱放樣測(cè)量索道管具體作業(yè)方法一首先進(jìn)行索道管管口中心的高程定位。高程采用全站儀差分，從主塔的定位高程控制點(diǎn)引測(cè)至塔柱已澆注砼面上建立臨時(shí)高程基準(zhǔn)點(diǎn)，并采用水準(zhǔn)儀借助鑒定鋼尺（通過尺長(zhǎng) 改正、溫度改正、拉力改正）進(jìn)行復(fù)核。（見下圖）。定位咼程點(diǎn)-水準(zhǔn)點(diǎn)平面控制點(diǎn)3角鐵-水準(zhǔn)點(diǎn)-平面控制點(diǎn)角鐵第一測(cè)站圖圖8.1空間弦線控制法定位測(cè)量再使用水準(zhǔn)儀按照每個(gè)索道管管口中心的標(biāo)高在勁性骨架上標(biāo)定出，然后在每個(gè)高程標(biāo)志處水平焊接一根角鐵（角鐵伸出勁性骨架外的長(zhǎng)度必須超出索道管管口至勁性骨架的 距離）。再利用全站儀架設(shè)至控

21、制點(diǎn)在跟勁性骨架焊接的水平角鐵上做出平行于墩中心線 的管口中心位置x,并將放樣每一點(diǎn)的橫向y值記錄下來(lái)，根據(jù)兩點(diǎn)間的橫向坐標(biāo)差計(jì)算 出索道管管口中心至角鐵上標(biāo)志點(diǎn)間的橫橋向相對(duì)距離，將橫向差值寫在角鐵上以備索道管調(diào)整時(shí)使用。然后用弦線將做在角鐵上的標(biāo)志點(diǎn)同水平的兩點(diǎn)連接起來(lái)，從而建立與墩中心方向平行的空間控制線。這時(shí)所有儀器予以撤除并以空間弦線控制進(jìn)行索道管的定位 調(diào)整?？臻g弦線控制調(diào)整索道管見下圖 7.2。a-弦線 -11卜.工廠|1 15-eHg卜圖7圖8.2空間弦線控制法調(diào)整測(cè)量在索道管整個(gè)調(diào)整過程中，先進(jìn)行y軸方向（即平行于橋軸線方向）的調(diào)整，根據(jù)寫 在角鐵上的橫向坐標(biāo)差數(shù)值利用標(biāo)志點(diǎn)

22、對(duì)索道管進(jìn)行橫向位置控制。橫橋向頂口與底口調(diào)整到位后，在索道管的頂口與底口兩側(cè)與勁性骨架上各焊接豎向角鐵一根（因調(diào)整高程方向時(shí)，索道管必須上下來(lái)回移動(dòng)，固角鐵高度宜超過管口直徑的1.5倍）。角鐵邊使用水平尺配合必須豎直，從而使索道管兩頭都夾在豎向角鐵之間，讓它只能作上下或前后移動(dòng)。 然后再進(jìn)行高程與x方向的調(diào)整，兩方向同步調(diào)整為最佳。在調(diào)整這兩方向的時(shí)候，由于索道管的兩側(cè)有豎向角鐵將其夾住，固它的移動(dòng)量微小， 可以忽略不計(jì)。同時(shí)豎向角鐵在索道管調(diào)整完后又起到加固索道管的作用。索道管調(diào)整至設(shè)計(jì)位置后，架設(shè)全站儀進(jìn)行復(fù)核測(cè)量，測(cè)量檢查索道管的空間位置及 角度，確保索道管安裝正確，精度達(dá)到要求。索道

23、管三維定位方法二（1）將索道管基本就位后采用圓套管標(biāo)志件（見附圖）標(biāo)出錨墊板中心（實(shí)際錨固點(diǎn)坐標(biāo)的位置）和管口中心（不要求精確在索道管中軸線出塔點(diǎn)）。（2） 由控制點(diǎn)上的全站儀直接測(cè)量索道管實(shí)際錨固點(diǎn)坐標(biāo)和管口中軸線上的坐標(biāo)（用 盤左盤右平均值為最終測(cè)量值），并計(jì)算兩中心的空間距離。（3）將錨墊板中心調(diào)整到設(shè)計(jì)位置。（4）用錨墊板中心的實(shí)測(cè)坐標(biāo) （調(diào)整到符合要求后的坐標(biāo)值） 、索道管軸線的空間方 向角和兩中心的空間距離計(jì)算管口中心的設(shè)計(jì)坐標(biāo)。X D * COS X 0YD * COSY 0ZD * COSZ 0（5）將管口中心調(diào)整到設(shè)計(jì)位置，計(jì)算索道管軸線角度的偏差。（6）復(fù)測(cè)錨墊板中心并做調(diào)

24、整，（7）重復(fù)（3）（6）的作業(yè)步驟，直到滿足定位的限差要求相對(duì)坐標(biāo)定位法 在進(jìn)行索道管定位時(shí)由于索塔砼受到日照、索塔砼內(nèi)部溫差梯度、風(fēng)力等因素影響， 上塔柱位置發(fā)生隨機(jī)的變化。 在進(jìn)行索道管高精度定位時(shí)， 要選擇合適的測(cè)量時(shí)間： 在沒 有日照、沒有 3級(jí)以上大風(fēng)、并且空氣溫度及索塔溫差梯度不大的時(shí)段里進(jìn)行索道管高精 度定位。因此一般情況下宜選擇在夜里 8 點(diǎn)到第二天早上 5 點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量定位作業(yè)， 以減弱 索塔變形對(duì)索道管定位精度的影響。為此，索道管定位測(cè)量定位的時(shí)間受到限制。 （天興 洲長(zhǎng)江大橋和武漢二七長(zhǎng)江大橋?yàn)榱校?同時(shí)，必須要在南北兩側(cè)的測(cè)量控制點(diǎn)上設(shè)置儀器， 定位時(shí)的距離相差很多，在

25、南岸控制點(diǎn)距中主塔墩索道管的平面距離約為800m在北岸控制點(diǎn)距中主塔墩索道管的平面距離約為 1600 m， 由此產(chǎn)生的誤差差別較大。這樣就需 要兩岸來(lái)回跑和安置儀器的時(shí)間。 因此為了加快索道管測(cè)量定位和南北側(cè)的索道管定位精 度相同， 在塔柱勁性骨架上設(shè)置控制點(diǎn)來(lái)架設(shè)全站儀和后視， 建立獨(dú)立坐標(biāo)系， 在這獨(dú)立 坐標(biāo)系可以計(jì)算索道管與控制點(diǎn)的相對(duì)關(guān)系， 當(dāng)塔柱受外界影響變形時(shí)， 他們的相對(duì)關(guān)系 沒有變化。采用相對(duì)獨(dú)立坐標(biāo)法進(jìn)行索道管定位測(cè)量時(shí)可以全天候測(cè)量，可以加快施工。 具體方法如下：、在上塔柱的勁性骨架上設(shè) 2個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的點(diǎn)D1、D2,要能滿足同時(shí)可以看到多 個(gè)索道管的中心和滿足測(cè)量?jī)x器操作的

26、小平臺(tái)。、在溫差梯度不大且沒有日照的時(shí)間段， 分別在上塔柱的D1、D2點(diǎn)上擺放全站儀， 用后方交會(huì)的方法多回合測(cè)量3個(gè)已知控制點(diǎn)，平差計(jì)算出D1、D2的三維坐標(biāo)。、當(dāng)日照或溫度變化時(shí)，上塔柱的索道管會(huì)產(chǎn)生一定的偏移量和旋轉(zhuǎn)量 （ x、 y、 z）,同時(shí)D1、D2點(diǎn)也會(huì)產(chǎn)生同樣的偏移量和旋轉(zhuǎn)量（%、 y、 z），索道管也會(huì)產(chǎn)生同樣的偏移量和旋轉(zhuǎn)量（ x、 z），但點(diǎn)D1、D2到各索道管的空間位置沒有發(fā) 生相對(duì)的變化，在定位時(shí)分別在 D1、D2點(diǎn)用索道管的相對(duì)坐標(biāo)值來(lái)進(jìn)行檢查并調(diào)整索道 管的位置。、首先調(diào)整錨墊板中心位置，將錨固點(diǎn)定位板放入索導(dǎo)管并臨時(shí)固定， 使其盤面與 錨墊板面位于同一平面，此時(shí)

27、盤心即為索導(dǎo)管錨固點(diǎn)位置，實(shí)測(cè)該點(diǎn)三維坐標(biāo)并調(diào)整到設(shè) 計(jì)位置；然后將出口定位板放入索導(dǎo)管出管口并固定 （注意半圓盤標(biāo)志要盡量與索導(dǎo)管軸 線垂直），此時(shí)半圓盤盤心即為索導(dǎo)管中軸線上的一點(diǎn)，實(shí)測(cè)該點(diǎn)三維坐標(biāo)后用編寫了編 程的計(jì)算器計(jì)算該點(diǎn)的偏差值，將其微調(diào)直到合格。、由于調(diào)整管口時(shí)可能引起錨墊板中心位置變化，因此要復(fù)測(cè)錨墊板中心并再次進(jìn)行微調(diào)，如此反復(fù)直至滿足限差要求后，將索導(dǎo)管與勁性骨架固結(jié)。、在完成索道管定位后，當(dāng)溫度變化不大且沒有日照的時(shí)間里， 用岸上的控制點(diǎn)進(jìn) 行檢查比較，看索道管的偏差是否滿足要求，如有超過規(guī)范要求，則再次進(jìn)行索道管位置 的細(xì)微調(diào)整，直至滿足規(guī)范要求為止。這樣索道管測(cè)量定

28、位就可以不局限于沒有日照和溫差梯度變化等條件的影響了，可以全天候進(jìn)行，也不必兩岸來(lái)回架設(shè)儀器來(lái)測(cè)量，加快了索道管測(cè)量定位的時(shí)間。索導(dǎo)管的精密定位裝置索導(dǎo)管定位后的軸線與設(shè)計(jì)斜拉索軸線的相對(duì)偏差主要取決于索導(dǎo)管兩端口中心三維坐標(biāo)的絕對(duì)精度，而要保證索導(dǎo)管兩端口中心三維坐標(biāo)的絕對(duì)精度，一方面要借助于高 了定位精度的要求。出口定位板示意圖精度的測(cè)量?jī)x器，另一方面，要有一套能直接準(zhǔn)確地反映索導(dǎo)管兩端口中心位置的定位裝 置，才能夠做到索導(dǎo)管的精密定位。全站儀采用目前世界上標(biāo)稱精度最高的TC2003全站儀，其標(biāo)稱精度為0.5 、1+1ppm觀測(cè)索導(dǎo)管空間位置的兩岸岸邊專用測(cè)量控制點(diǎn)均采用強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩，有

29、效地減少了儀器的對(duì)中誤差。精密定位裝置是由精密加工的索導(dǎo)管定位板和前點(diǎn)的特制棱鏡裝置組成。索導(dǎo)管定位板分為兩種：一種是錨固點(diǎn)定位板（如圖7.5所示），用于觀測(cè)錨固點(diǎn)中心位置，這一種 定位板按照索導(dǎo)管內(nèi)徑尺寸加工為不同直徑的圓蓋板，四周焊接對(duì)稱的四塊墊板，在圓蓋板上圓中心做出小孔，使用時(shí)當(dāng)圓蓋板面與錨墊板密貼后， 這個(gè)小孔標(biāo)志就直接反映了錨 固點(diǎn)中心的空間位置。錨固點(diǎn)錨墊板圓蓋板圓中心沖眼焊小鋼墊板錨固點(diǎn)定位板示意圖點(diǎn)定位板示意圖另一種是出口定位板（如圖3所示），用于觀測(cè)塔壁索導(dǎo)管出口處中心位置，這種定位板也是按照索導(dǎo)管內(nèi)徑尺寸加工為不同直徑的半圓盤觀測(cè)裝置， 使半圓盤外周邊與索導(dǎo) 管內(nèi)壁緊貼，

30、則精確標(biāo)定的半圓盤中心即是索導(dǎo)管中軸線上的一點(diǎn)，這一點(diǎn)不必準(zhǔn)確在塔 壁索導(dǎo)管出口處，只要在索導(dǎo)管中軸線上就可以。 要達(dá)到精密定位的目的，應(yīng)減少棱鏡桿 的傾斜誤差，在通視條件允許的條件下， 盡可能使用較短的棱鏡桿，為此，使用了小棱鏡桿組（可調(diào)高度在0.1m1.0m的范圍內(nèi)），該棱鏡桿使用方便，速度快，而且有效地滿足棱鏡棱鏡半圓盤圓心圖7.6出口定位板示意圖定位過程中要注意的事項(xiàng)在進(jìn)行索道管定位時(shí)由于索塔砼受到日照、索塔砼內(nèi)部溫度不均、風(fēng)力等因素影 響，上塔柱位置發(fā)生隨機(jī)的變化。在進(jìn)行索道管高精度定位時(shí)，要選擇合適的測(cè)量時(shí)間， 在沒有日照、沒有3級(jí)以上大風(fēng)、并且空氣溫度及索塔溫度變化不大的時(shí)段里進(jìn)

31、行索道管 高精度定位。因此一般情況下宜選擇在夜里 8點(diǎn)到第二天早上5點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量定位作業(yè)，以 減弱索塔變形對(duì)索道管定位精度的影響。橋梁的平面控制點(diǎn)在平差時(shí)已經(jīng)投影到某設(shè)計(jì)高程了，上塔柱測(cè)量時(shí)也應(yīng)該消除 投影對(duì)距離的影響，因此在上塔柱施工高程大于一定高程時(shí)，還要進(jìn)行將距離歸算到設(shè)計(jì) 高程面的投影改正，提高塔柱的位置和索道管的定位精度。投影改正值為：h平均式中：h平均為測(cè)站點(diǎn)與被測(cè)點(diǎn)的平均高程，h投為控制網(wǎng)投影面高程。測(cè)量距離修正通常采用修改棱鏡常數(shù)的方法進(jìn)行修正。十、變形監(jiān)測(cè)沉降監(jiān)測(cè)利用承臺(tái)貫通測(cè)量成果，在下塔柱施工完畢、中塔柱施工前，通過墩頂貫通測(cè)量確定 的中塔柱施工水準(zhǔn)點(diǎn)，與承臺(tái)貫通測(cè)量成果進(jìn)

32、行比較計(jì)算， 觀測(cè)承臺(tái)基礎(chǔ)有無(wú)下沉。承臺(tái) 四角各埋一個(gè)施工水準(zhǔn)點(diǎn)。在上塔柱施工完畢后，通過二等過河水準(zhǔn)測(cè)量的方法，測(cè)定中塔柱施工水準(zhǔn)點(diǎn)，與墩 頂貫通測(cè)量時(shí)中塔柱施工水準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)值進(jìn)行比較， 確定主塔基礎(chǔ)的沉降值。中塔柱上、下 游各埋一個(gè)施工水準(zhǔn)點(diǎn)。主梁合攏前，對(duì)中塔柱施工水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)， 確定斜拉橋（懸索橋）施工期間基礎(chǔ)的 最終沉降值。日照變形觀測(cè)為了滿足塔柱索道管精密定位的要求， 需要選擇有利的時(shí)間建立豎直基準(zhǔn)面， 以排除 大氣溫度變化與日照作用對(duì)索道管精密定位的影響， 為此需要對(duì)塔柱進(jìn)行施工中的變形觀 測(cè)，以研究主塔柱的變形規(guī)律，并確定有利的測(cè)量時(shí)間和塔柱“零”狀態(tài)。施工中的變形 觀測(cè)是一項(xiàng)

33、具有研究性質(zhì)的測(cè)量工作，它對(duì)指導(dǎo)斜拉橋的施工具有十分重要的作用。在斜拉橋（懸索橋）上塔柱和主梁施工階段都要對(duì)塔頂進(jìn)行日照下的形變觀測(cè)，變形觀 測(cè)選擇氣溫變化較大的晴天進(jìn)行，持續(xù) 36小時(shí)，每 2 小時(shí)一次，以掌握塔柱在日照情況 下的變形規(guī)律， 確定斜拉橋塔柱索道管、 懸索橋主纜索道管等重要位置施工基準(zhǔn)傳遞的最 佳時(shí)段以及主梁最佳合攏時(shí)段。塔頂形變觀測(cè)一般分五次進(jìn)行： 斜拉橋中塔柱施工索道管安裝前： 上橫梁竣工后； 塔柱竣工后； 主梁施工過程中； 主梁合攏前；3. 不平衡荷載在主梁施工過程中， 由于不平衡荷載作用塔柱順橋向的發(fā)生偏移， 為了掌握塔柱的堅(jiān) 向狀態(tài)，不平衡荷載監(jiān)測(cè)的測(cè)量方法同日照變形

34、觀測(cè)相同。十一、塔梁同步施工塔梁同步施工由于工期緊， 主塔施工和鋼梁架設(shè)需同步施工， 相互影響。為了保證塔柱和索道管的 定位精度， 鋼梁位置與線型符合規(guī)范要求， 必須加強(qiáng)塔柱和鋼梁的變形觀測(cè)， 掌握塔和梁 的實(shí)時(shí)狀態(tài)。塔梁同步施工優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短了工期， 節(jié)約了成本， 方案經(jīng)濟(jì)，但是塔梁同步施工也 存在著許多難點(diǎn) , 關(guān)鍵就是如何解決在不均勻水平力作用下主塔線形控制和索道管安裝的 問題。對(duì)主塔施工的控制是塔梁同步施工控制的重點(diǎn)和難點(diǎn) , 所采取的控制措施基本上都 是針對(duì)主塔的，以解決主塔在不均勻水平力作用下塔柱順直施工的問題。已施工的索塔節(jié)段出現(xiàn)偏位時(shí)（主要是縱向偏位） ，待澆節(jié)段也隨之偏離主塔

35、設(shè)計(jì)里 程，立模設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及索道管數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，必須進(jìn)行修正才能保證索塔得以順直延續(xù)。 為解決這一問題基本思路是： 利用高精度全站儀架設(shè)在主塔兩側(cè)的控制點(diǎn)上， 對(duì)埋設(shè)在已 施工索塔節(jié)段側(cè)壁上的監(jiān)測(cè)棱鏡進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)， 即時(shí)用事先編制的計(jì)算程序模擬出已施工 節(jié)段偏位的數(shù)學(xué)模型， 依據(jù)此數(shù)學(xué)模型推算出待澆節(jié)段定位的修正數(shù)據(jù)， 從而完成針對(duì)塔 梁同步施工階段對(duì)塔柱及索道管定位的測(cè)量控制。J 1 1 rS I I iI I I I 1 I 蛀曲迴雖點(diǎn)E 賢乗圖9.1塔梁同步施工觀測(cè)點(diǎn)位布置示意圖塔柱監(jiān)測(cè)點(diǎn)從中塔柱開始隨著塔柱施工由下至上分別布設(shè)三個(gè)節(jié)段的頂部塔柱側(cè)壁 上，上塔柱在每節(jié)段頂部塔柱側(cè)壁上均埋設(shè)一層監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每層埋設(shè)4套監(jiān)測(cè)點(diǎn)，便于在主塔兩側(cè)均能監(jiān)測(cè)到主塔的變形情況。監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)力求穩(wěn)固、不易被破