橋樑測量

橋樑測量

橋樑測量指在橋樑勘測設計、施工和運營各階段中所進行的測量工作。建設一座橋樑,需要進行各種測量工作,其中包括:勘測、施工測量、竣工測量等;在施工過程中及竣工通車後,還要進行變形觀測工作。根據不同的橋樑類型和不同的施工方法,測量的工作內容和測量方法也有所不同。橋樑的測量工作概括起來有:橋軸線長度測量;施工控制測量;墩台中心的定位;墩台細部放樣及梁部放樣等。

介紹

隨著國民經濟的快速發展,綜合國力的不斷增強,橫貫我國東西、縱貫我國南北的交通基礎設施網路建設取得了令人矚目的變化和成果。這其中,無論在蜿蜒曲折的萬里長江上,還是在星羅棋布的內陸湖泊、大型支流、河流上,一座座如彩虹般的橋樑千姿百態,蔚為壯觀,為加速我國經濟的更快發展起到如虎添翼的非凡作用。隨著橋樑建設技術的不斷發展和創新,近10年來,我國十分重視在主要的江河及其大型支流上建設大型橋樑,尤其是江河入海口的寬闊江面及海灣大橋等巨型橋樑建設的實施,為橋樑工程測量及安全監測技術的發展和創新提供了廣闊的舞台。本章重點敘述橋樑工程測量的基本內容。

橋樑工程測量的主要內容包括橋位勘測和橋樑施工測量兩部分。建設一座橋樑,需要進行各種測量工作,其中包括:勘測、施工測量、竣工測量等;在施工過程中及竣工通車後,還要進行變形觀測工作。根據不同橋樑類型和施工方法,測量的工作內容和測量方法也有所不同。

橋位勘測和橋樑施工測量的技術應符合《公路橋位勘測設計規範》和《公路橋涵施工技:術規範》的要求。

主要任務

測繪是國民經濟建設的基礎,大型橋樑工程建設也不例外。橋樑工程測量的目的是為橋樑建設提供準確、可靠的陸地及河床、河流狀態等的基礎地理信息資料,包括各種比例尺的地形圖、接線段的縱橫斷面數據,建立滿足橋樑施工的控制系統等,為建設單位綜合政治、經濟、技術等諸多因素提供準確的可比較的橋位資料以供決策使用,滿足各階段設計需要。建立大橋施工、安裝的精確的整體協調的基礎控制系統,監測大橋施工中的動態情況,為大橋建設提供各類科學決策的量化依據。

主要內容

按照橋樑建設的規律和實踐,橋樑測量一般可劃分為以下幾種:

(1)可行性(預可、工可)階段的調查測量(洪水痕跡、河床演變、地表特徵的調查測量)或中小比例尺的規劃測繪、橋位比選測量(橋位總平面圖和橋址地形圖的測量,橋位中線和引道縱橫斷面測量等)。

(2)初步設計階段橋址區陸地和水下大比例尺地形測繪(一般為1:500地形測繪,有的在橋墩附近局部區域施測1:200地形)、河床比降、水深、航跡線、流速及流向測量,根據簡易控制網進行接線段初測及定測(橋位中線和引道縱橫斷面測量,主橋、引橋、接線及互通工程的測量工作)。

(3)施工階段建立較高等級的平面和高程施工控制網、橋軸中線定測、施工測量、施工期敏感部位或不可預見的地質缺陷部位必要的安全監測等。橋樑首級施工控制網的精度等級一般根據建設橋樑的長度確定,對於大型橋樑以二等精度設計、實施。施工測量包括橋墩、橋台施工放樣測量、構件安裝的精密放樣測量、其他防護和排水構造物的放樣等。

(4)運營管理期的安全監測,包括建成通車動、靜載試驗時間段的高密度、高頻率監測,運營期高水位、高水流、強氣流(強颱風)等惡劣自然條件下橋樑安全的實時監測及一般條件下一定頻度的動態安全監測等。

根據我國目前國民經濟和橋樑建設的實際情況,橋樑工程測量一般按階段進行,也有將部分階段合併交叉進行的,如初設階段和施工設計階段的橋樑中心線、接線線路的初測、定測工作,也有將初、定測一次完成的。

施工階段

建立施工平面和高程控制網點(見工程控制測量),用以放樣橋樑中線和墩台、保證橋樑架設的質量。對於乾涸及淺水河道,可用鋼尺直接丈量或間接測距方法測設橋軸線和墩台中心位置;對於深水河道則採用測角網、測邊網、邊角網,建立平面控制。高程控制,一般採用水準測量方法,布設基準點(還兼作運營階段沉降觀測的高程依據)與施工水準點。過河水準測量可採用水準儀傾斜螺旋法或經緯儀傾角法和光學測微法等進行對向觀測(見工業建設施工測量)。

橋墩

施工時的定位測量多採用前方交會角橋樑測量差圖解法、前方交會法、距離交會法等。施工中除了檢測圍囹、沉箱、沉井的穩定性之外,需要隨著它的下沉,測定其在平面上的偏移值、下沉深度以及傾斜度。橋樑墩台竣工後,應測定其中心的實際坐標及其間的實際距離,進行水準測量,建立墩台頂上的水準點,檢查墩台頂各處和墊石的高程,丈量墩台各部分的尺寸,繪製竣工平面圖,編制墩台中心間距和墩台頂水準點高程一覽表,為架設上部結構提供資料。上部結構架設的測量工作有支座底板(見橋樑支座)的放樣,縱軸線的檢查。主柱豎直性的檢查以及拱度測定等。架設完畢後,應對它進行竣工測量,編繪平面圖,拱度曲線圖、縱斷面圖等。

運營管理階段

為了保證行車安全和及時維修加固,應觀測墩台的沉陷和水平位移。沉陷觀測採用精密水準測量。墩台沿上下遊方向的水平位移,可利用視準線法和波帶板雷射準直法測定,墩台順橋中線方向的位移觀測,套用特製的鋼線尺或精密光電測距儀測定。上部結構各節點在堅直方向的變形值用水準測量方法測定。沉陷和位移觀測需要定期進行,初始周期應短些,其後可適當增長。

準確技術設施

由於工程工期和施工環境的限制,結構施工要形成流水作業,在施工中,必須高度重視測量作業,不允許出現任何測量誤差超出限差的情況,必須加強施工測量檢核。為達到中線和標高的測量誤差均在限差內的目的,特制定以下技術措施:

1)開工前對測量人員進行工程情況、技術要求、測量規範、測量操作規程、測量方案、測量基本知識、測量重要意義的培訓。

2)施工放樣前將施工測量方案報監理測量工程師、測監中心及業主審批,嚴格按照測量方案實施。

3)加強對測量用所有控制點的保護,防止移動和損壞;一旦發生移動和損壞,應立即報告監理,並與監理協商補救措施。

4)施工所用的導線點、水準點、軸線點(或中線點)要設定在工程施工影響範圍之外、堅固穩定、不易受破壞且通視良好的地方,測量標誌旁要有明顯持久的標記或準點聯測,保證在測量過程中,隨時發現點位變化,隨時進行測量改正,嚴格遵守各項測量工作制度和工作程式,確保測量結果萬無一失。

5)外業前,列出所用的測量儀器和工具,檢查是否完好。在運輸和使用測量儀器的過程中,應注意保護,如發現儀器有異常,應立即停止使用並送檢,並對上次測量成果重新作出評定。

6)在進行施工放樣時,控制點必須與另外一條邊方向的控制點進行檢測,在點位準確的情況下,方可進行施工放樣,控制點的檢測結果應記錄在測量手簿中。測量過程中,必須消除干擾,需停工的要停工,以保證測量精度,各種建築物放樣時應和施工人員密切配合,避免出現不必要的偏差。

7)積極和測量監理工程師進行聯繫、溝通和配合,滿足測量監理工程師提出的測量技術要求及意見,並重要部位的測量請測量工程師旁站監理,並把測量結果和資料及時上報監理,測量監理工程師經過內業資料覆核和外業實測無誤後,方可進行下步工序的施工。

8)加強現場內的測量樁點的保護,所有樁點均明確標識,防止用錯和破壞。

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