特大桥梁施工测量及其放样实施探讨郭义博

特大桥梁施工测量及其放样实施探讨郭义博

郭义博

中国水利水电十一局工程有限公司河南省郑州市450001

摘要：随着桥梁建设的复杂化，使得桥梁测量及其放样成为桥梁施工中重要组成部分。系统探讨了该特大桥梁各阶段的施工测量方法，总结出工程测量在桥梁施工各工艺环节中的具体应用情况。

关键词：特大桥梁；桥梁施工；施工测量；施工放样

1.线型测量控制技术

线型测量控制技术是高墩施工中最基本的一种测量技术，在施工中运用较为广泛，在使用过程中，为了保证其测量精度和准确度，往往需要借助一定的控制辅助手段。具体来说，首先在测量开始前，要进行仪器的校准工作。这就需要在建立好的高塔塔吊上建设平台，将仪器自身的接受靶当做仪器校准时的接受靶。在平台上对仪器进行校准，通过在平台上发射信号仪器接受信号，对仪器进行校准。在进行测量的时候，要保证一定的测量次数，一般来说，要保证最基本的四次重合才能保证测量的精度和准确度。其次，在高墩施工实体完工之后，在桥墩底端和顶端的圆心位置进行在此校准，通过对两圆心的位置进行正确的测量和计算，使用激光校准铅直水平仪对圆心进行校准，确保圆心位置准确无误。再者，高墩施工主体完成后，需要进行一定的收坡处理，而这需要一定的技术来进行。通过测量桥墩的坡度的高度和长度，算出坡比，以此为依据进行制作出合理满足的自爬式翻模，然后在施工中对模板进行有效的更换，对桥墩的线性进行有效地控制。

2.垂直度测量控制技术

2.1全站仪三维坐标法

全站仪是一种精密的测量仪器，它可以将水平、垂直、倾斜等多种方向的测量于一体，进行综合集中测量。在道路桥梁高墩施工中，为了了解桥梁墩身垂直度的变化，需要对墩身模板的高度和坡度进行测量，然后换算为墩身的横坐标和纵坐标，进一步分析出理论距离与实际距离的差距，也就是误差。这种方式具有明显的程序性，通过测量采集好的数据换算后进行综合分析，得出理论与实际的误差值，进一步对墩身的垂直度进行有效控制。为了保证结果趋于准确无误，仅仅一次的测量是不够的，需要用全站仪进行多次有效复核。

2.2垂球法

对于理论与实际产生的误差，除了采用多次测量和多次校准之外，还可以采用专门的测量方法进行误差的处理。垂球法就是专门针对误差而采用的一种测量方法，在整个桥梁施工中，在桥梁高墩的外部多个点的位置悬挂垂球，绳索一般采用钢丝或者滑轮。垂球在重力的作用下下垂，那么在观测中就可以看到高墩距离和坡度的理论值和实际值的差距，这个差距就是所产生的偏差。在具体观测的时候需要注意垂球的正确悬挂，要将垂球轻轻的放下，待垂球不再摆动稳定之后再进行测量，同时也要注意湿度，风向等气候条件的影响。

2.3激光铅直仪法

激光铅直仪法受外界影响较小，而且测量方便，操作简单不繁琐。具体在应用中，搭建的高度平台上放置的桥梁墩身需要确定它的具体位置，这在测量中是通过横坐标和纵坐标来体现。那如果采用垂直点来进行观测，仅仅采用垂直方向上的一到两个点是不够的，需要采用多方向的多个点来进行辅助观测，那么就需要考虑增设点来进行观测，在这一方面上，激光铅直仪法将体现出它的优势。由于激光铅直仪法操作相对便捷，那么在增加的九个测量点上，可以安装激光铅直测量仪，在各个点上进行观测和测量，由于点数较多，每隔两层需要对测量位置，测量角度，测量结果进行纠偏和校正，这就需要安排专人来进行这项工作，防止点滴的误差逐渐积累成较大的不可控制的偏差和偏差累积。

3.主控制网的复测及加密控制网的建立

3.1主控制网的复测

进行本工程桥梁测量施工前，首先对已有的高程以及平面控制网进行复测，通过利用全站仪进行同等精度，边角同测的方案实施复核。对于测量复测不合格的则应当对其采取补测处理。复测完成后，经监理工程师确认批准后方可以建立加密控制网点。

3.2加密控制网点的建立

加密控制网点的建立应当重点保证施工放样精度要求，结合国家三等网和三等水准测量的规范要求来加密高程和平面控制网点。对于测量标志桩应当采取防护处理，以确保测量精度；同时为了能有效消除仪器中的随机误差影响，针对于使用频率较高的控制点应当设置有观测墩，通过全站仪观测来对其采取强制对中装置。

3.3三维坐标法的基本原理与精度

在整个桥梁测量施工中，三维坐标法的准确监理是有效地确保桥梁测量精度的前提。设置O为测站点，全站仪设置于O点，P为放样点，反射镜安置于P点，仪器测定P点相对测站点的斜距D，天顶距Z和水平方向值α。

4.主桥施工测量

4.1放样测站的布置

本工程采用三维坐标法和极坐标法进行放样，根据控制网点，先后在河两岸建立施工控制网及桥轴线控制点。在桥位的左右侧各建立一条与桥轴线平行的辅助基线，（B1…Bi）和(A1…Ai)让其与主控制网进行联测，控制点在桥轴线上可向两岸延伸，以保证塔身的放样测量，所延伸点必须经过严密平差计算调整后，才能用于大桥的细部放样。针对于桥梁细部施工放样时采取两种方法处理。首先采取全站仪三维坐标法实施，主要结合控制网点，通过利用高精度全站仪对细部结构的特征点线进行三维坐标定位。最后通过利用精密水准仪进行高程放样，同时为了确保其放样精度要求，采取全站仪三角高程测量作检核。

4.2横系梁施工放样

对桥梁横系梁的施工放样通过充分结合现场地理条件，满足三等水准测量精度要求的前提下，把高程引测到左右墩柱内侧，以此来建立临时施工高程控制点，通过利用天顶基准将墩中心点向上投递到系梁模板上，以建立临时测站点，将全站仪搬到系梁底模上进行放样。

4.3主梁施工放样

桥梁主梁的测量放样施工实施时通过利用已建好的桥面上布设三条基线，主基线为桥梁中轴线，其余两条平行于主基线，主、辅基线主要用于挂篮定位，放样预应力管道等的具体位置，同时在塔柱上设置三等水准控制点，用于检验已施工梁段的标高。

4.4主梁支架现浇施工控制

针对于桥梁中的主梁施工，其立模、钢筋定位、预埋件定位等测量工作，应当结合轴线控制网，采取全站仪极坐标法、直角坐标法、视准线法、正倒镜投点法、自由设站法等进行平面定位，而标高定位用水准测量（包括悬挂钢尺）；针对于特殊部位施工，则可以采取全站仪测距三角高程法进行测量[4]。现浇主梁的测量控制包括结构尺寸控制，长度、截面的高度和宽度及各细部尺寸，现浇前标高调整控制点；主梁轴线控制以墩帽轴线控制主梁安装中线，桥梁上部结构测量以下部结构竣工测量为依据进行。

4.5塔柱施工放样

本工程采用全站仪三维坐标法对塔柱施工放样，采取这种测量方案不仅可以保证施工放样精度，同时还可以确保测量人员的人身安全及仪器安全。对劲性骨架的施工放样，本工程首先利用吊垂球法参照承台上放出的墩设计纵横轴线或已浇筑的塔柱进行粗定位，再通过全站仪极坐标法采取进一步精确定位。针对于本工程中塔柱模板放样，主要放出塔柱四角点的设计位置。因此首先结合设计图纸计算出塔柱各节段梭角设计三维坐标，并经检核无误。在劲性骨架相应位置处焊设铁板，铁板高出待立模板10cm左右。对于被钢筋或塔柱遮挡，不能直接放出的点，可通过已放样出的点按设计距离交会法定出。塔柱某截面的四个棱角点放出后，可用弦线法将塔柱四边线定出。浇完后，还应用同样方法进行竣工测量。

5.结语

桥梁施工是道路桥梁施工中的一个重要部分，要针对不同的测量对象和测量要求，因地制宜选取合适的测量方式，最大限度的减少测量误差，保证测量的质量，从而保证整个施工过程安全可靠。

参考文献

[1]峰.GPS技术在大型桥梁测量控制中的应用[D].河海大学硕士学位论文，2014.

[2]陈桂林.论工程测量在桥梁施工放样中的应用[J].军民两用技术与产品，2014.

[3]晨宇.GPS测量在桥梁控制网测设中的应用[J].甘肃科技，2014.

[4]许秀波.论全站仪极坐标法在桥梁测量中应用[J].四川建材，2014.