談范和港大橋索道管定位測(cè)量技術(shù)
2017-11-13
1.工程概況
惠東凌坑至碧甲高速公路橫跨稔平半島，起于廣惠高速公路與深汕高速公路交界處，途徑惠東縣白花鎮(zhèn)、稔山鎮(zhèn)、巽�管理區(qū)，終點(diǎn)位于惠東縣平海鎮(zhèn)油麻園，全長(zhǎng)31.352km。
惠東凌坑至碧甲高速公路土建工程平海大橋工程范圍為樁號(hào)K14+13.111～K16+865.111線(xiàn)路全長(zhǎng)為2.852km，主橋?yàn)殡p塔單索面P.C斜拉橋，跨徑組合為152m+300m+152m，主塔高120.623米。
2. 主塔索導(dǎo)管定位測(cè)量
主塔索導(dǎo)管安裝定位精度要求高、難度大。為確保工期和索導(dǎo)管安裝定位質(zhì)量，采取以全站儀三維坐標(biāo)法安裝定位主塔索導(dǎo)管。
當(dāng)主塔混凝土澆筑到一定高度，將要安裝索道管時(shí)，在主塔已經(jīng)澆筑段模板頂面和待施工段的勁性骨架上（如圖一所示），通過(guò)全站儀精確的放樣出索道管中心線(xiàn)所在的豎直面abcd或a’b’c’d’，使其為所有同一面的索道管頂口和底口中心點(diǎn)的公共基準(zhǔn)面，根據(jù)放樣出a、b、c、d點(diǎn)的三維坐標(biāo)，通過(guò)懸線(xiàn)法和垂球法配合鋼尺量距精確的調(diào)整索道管頂口和底口中心標(biāo)志點(diǎn)位置，使其達(dá)到設(shè)計(jì)位置，初步固定后再以全站儀三維坐標(biāo)法實(shí)測(cè)索道管頂口和底口中心標(biāo)志點(diǎn)三維坐標(biāo)，將其與設(shè)計(jì)的三維坐標(biāo)比較，如不符合規(guī)范要求，及時(shí)調(diào)整索道管位置，直至滿(mǎn)足要求后將索道管完全固定牢固。
3. 主梁索道管的定位測(cè)量
主梁索道管的定位控制必須以主塔索道管的定位控制為依據(jù)，他們的基準(zhǔn)必須相同，計(jì)算出各索道管頂口和底口的空間三維坐標(biāo)，采取以全站儀三維坐標(biāo)法放樣定位主梁索導(dǎo)管頂口和底口位置，全站儀測(cè)量測(cè)站布設(shè)于南、北邊墩，一級(jí)加密控制點(diǎn)上。
主梁索道管定位的高程控制應(yīng)以主塔高程起算點(diǎn)為基準(zhǔn)。由于混凝土主梁在施工過(guò)程中動(dòng)態(tài)施工特性顯著，為了克服這種動(dòng)態(tài)施工特性對(duì)索道管精密定位的影響，根據(jù)主梁施工中的監(jiān)控程序和施工設(shè)計(jì)線(xiàn)性的要求，按照相對(duì)時(shí)間法的原理，將索道管的高程定位分為兩種狀態(tài)：一種是以監(jiān)控測(cè)量時(shí)刻為基準(zhǔn)的絕對(duì)高程狀態(tài)；另一種是具體定位時(shí)的相對(duì)狀態(tài)。前者是在監(jiān)控測(cè)量時(shí)刻測(cè)定主梁懸臂前端高程線(xiàn)性點(diǎn)的瞬時(shí)絕對(duì)高程；后者是在索道管定位期間，不管梁面高程是否受動(dòng)態(tài)影響而發(fā)生變化，總是以前段高程線(xiàn)性點(diǎn)在監(jiān)控時(shí)刻的瞬時(shí)高程為起算高程。利用這兩種狀態(tài)的定位控制和相對(duì)時(shí)間關(guān)系，解決了動(dòng)態(tài)特性對(duì)梁面標(biāo)高變化的影響，將索道管的定位高程都統(tǒng)一到監(jiān)控狀態(tài)時(shí)刻施工設(shè)計(jì)線(xiàn)性的高程系統(tǒng)內(nèi)。
為確保索導(dǎo)管安裝定位精度，必須固定測(cè)站控制點(diǎn)、后視控制點(diǎn)、后視校核控制點(diǎn)。索導(dǎo)管定位及竣工測(cè)量，要求全站儀三維坐標(biāo)法正倒鏡兩測(cè)回觀測(cè)。
4. 全站儀三維坐標(biāo)法索道管定位精度分析
索道管定位是斜拉橋施工中精度要求最高的一項(xiàng)測(cè)量工作。按照精密工程測(cè)量原則，對(duì)影響它們位置精度的每一項(xiàng)誤差因素都必須顧及其影響，并加以消除或盡量減小其影響。影響索道管位置的誤差因素除測(cè)量誤差之外，主梁動(dòng)態(tài)施工中荷載變化、索力作用、溫度變化等都對(duì)管口位置發(fā)生影響。按照纜索必須與管口同心的工程要求，在設(shè)計(jì)和施工中還必須顧及纜索垂曲對(duì)索道管傾角數(shù)據(jù)的影響，因?yàn)楸M管在纜索兩端施加了很大的拉力，但由于纜索自重作用將使拉緊的纜索形成一懸鏈線(xiàn)，因此在計(jì)算索道管定位數(shù)據(jù)時(shí)設(shè)計(jì)和施工監(jiān)控方應(yīng)按一定的數(shù)學(xué)模型計(jì)算定位數(shù)據(jù)的修正值，保證定位精度?，F(xiàn)僅對(duì)采用徠卡TCR1201 R400全站儀進(jìn)行索道管定位測(cè)量精度作出分析如下：
運(yùn)用全站儀三維坐標(biāo)法放樣，放樣誤差主要包括測(cè)站點(diǎn)點(diǎn)位誤差和放樣測(cè)量誤差，其中測(cè)站點(diǎn)采用高精度GPS靜態(tài)測(cè)量，并且采用固定測(cè)站點(diǎn)和后視點(diǎn)的方法，測(cè)站點(diǎn)點(diǎn)位誤差可以控制在±3mm以?xún)?nèi)。
即在索道管施工定位時(shí)以1″級(jí)全站儀進(jìn)行三角高程測(cè)量，距離控制在300m以?xún)?nèi)時(shí)，其觀測(cè)精度能達(dá)到三等水準(zhǔn)觀測(cè)精度，并能滿(mǎn)足索道管定位高程誤差小于±5mm技術(shù)要求。以三維坐標(biāo)法進(jìn)行施工測(cè)量，放樣精度能滿(mǎn)足規(guī)范、設(shè)計(jì)對(duì)索道管定位平面、高程誤差都不超過(guò)±5mm的要求。
