東英測繪——大型斜拉橋施工測量步驟詳解

一、施工測量

大型斜拉橋主要由塔、索、梁三大部分組成，塔、索、梁三者之間的聯(lián)系一般常用雙塔三跨連續(xù)梁布置。固定于索塔的斜拉橋每隔一定索距對主梁進(jìn)行提拉,將主梁荷載傳至索塔，再傳至塔墩基礎(chǔ)。

斜拉橋特點是索塔高,跨度大，是高度超靜定結(jié)構(gòu)體系，它的每個結(jié)點的三維坐標(biāo)的位置變化都影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分配。因此，斜拉橋的成橋線型要求嚴(yán)格符合設(shè)計，在建橋過程中，必須自始至終以精密工程測量手段控制測設(shè)斜拉橋的線形。

斜拉橋施工測量需要建立施工控制網(wǎng)（平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)）,進(jìn)行墩臺的定位?？⒐r的全橋貫通測量,這些內(nèi)容與其他大型橋梁施工測量相同。由于斜拉橋的結(jié)構(gòu)特點，其索塔施工測量、主梁施工測量和索道管定位測量有其特殊性。

二、 塔柱施工測量

索塔的下半部分為基礎(chǔ)和塔墩，其施工定位測量同一般大橋的定位。其上半部分為塔柱，一般由下塔柱、下橫梁、中塔柱、上橫梁、上塔柱等幾部分組成,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。塔柱施工測量的重點是保證塔柱各部分的傾斜度、鉛垂度和外形幾何尺寸以及一些構(gòu)件的空間位置符合設(shè)計要求。

1. 索塔平面基準(zhǔn)投影

   索塔建造平面基準(zhǔn)是塔墩的中心點。橋梁的中心線（軸線）和墩中心線（和橋軸線垂直）。墩中心點垂直投影是塔柱施工測量的關(guān)鍵。在墩中心點及兩邊平面控制的旁邊預(yù)留有垂準(zhǔn)孔，垂直投影（鉛垂線測設(shè)）的方法有垂準(zhǔn)儀法和經(jīng)緯儀天頂觀測法。

垂準(zhǔn)儀或經(jīng)緯儀將平面基準(zhǔn)通過垂準(zhǔn)孔向上投影，垂直投影以墩中心點為主，兩旁平面控制點的投影作為校核，同時也作為塔柱日照扭轉(zhuǎn)、應(yīng)力改變等變形觀測之用。

2. 索塔高程傳遞：索塔各施工面上的高程傳遞，可采用高層建筑高程傳遞方法——鋼卷尺垂直丈量法或全站僅天頂測距法。

3.塔柱施工放樣：根據(jù)測設(shè)的平面控制點、鉛垂線和高程，可以由下而上地測設(shè)塔柱的各個細(xì)部的空間位置和幾何尺寸，上、下橫梁的平整度，中、下塔柱的傾斜度和上塔柱的鉛垂度等，使之完全符合設(shè)計要求。

三、 主梁施工測量

斜拉橋主梁施工由索塔下雙向?qū)ΨQ懸臂架設(shè)、跨中合龍的動態(tài)施工,主梁架設(shè)一般分為現(xiàn)場澆注和預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件拼裝兩種基本方法。主梁施工測量任務(wù)是保證斜拉橋成橋線形符合設(shè)計要求。

1 .主梁施工控制測量

在主梁施工前，必須復(fù)測全橋的平面和高程控制網(wǎng)，在此基礎(chǔ)上，測設(shè)主梁的平面和高程施工控制。施工控制的布設(shè)是隨主梁架設(shè)的延伸而延伸，非一次完成。主梁塊件設(shè)計特點各構(gòu)筑物的軸線均與橋軸線（主梁中心線）平行或垂直。因此主梁施工平面控制布設(shè)成與橋軸線平行的矩形控制網(wǎng),不僅有利于應(yīng)用直角坐標(biāo)法進(jìn)行細(xì)部放樣，而且具有嚴(yán)格的檢查條件，以確保放樣的精度。

主梁中心線測設(shè)以兩主塔墩中心點為基準(zhǔn)，將墩中心點投影至主梁（0號梁塊）面上（稱主梁中心點），該點即主梁中心線方向的控制點，同時又是橋墩中心里程起算基準(zhǔn)點。兩塔墩的主梁中心點及由此構(gòu)成的主梁中心線方向是主梁施工的平面控制基礎(chǔ)。與主梁中心線平行的索道管定位方向線以及與主梁中心線垂直的里程控制線構(gòu)成矩形控制網(wǎng)。隨著主梁的拼關(guān)裝伸，矩形平面控制網(wǎng)也延伸測設(shè)。

斜拉橋施工時，橋臺、橋墩間高程控制，一般采用光電測距三角高程測量對向觀測的方法，在橋墩的上、下平臺上設(shè)立水準(zhǔn)基點，再引測到主梁面上設(shè)立施工水準(zhǔn)點。它們既是主梁施工高程放樣依據(jù)，又是主梁對向施工高程能正確合龍依據(jù)。斜拉橋主梁的架設(shè)是動態(tài)施工，在施工期間，主梁上的施工水準(zhǔn)點必須經(jīng)常復(fù)測，以保證高程控制的正確性。

2.主梁中線測量

塔墩中心點位置相對穩(wěn)定的，但根據(jù)中心點測設(shè)主梁中心點因0號梁塊掛索以后而解除約束，因此，必須在主梁施工過程中經(jīng)常對主梁中心點的位置進(jìn)行檢測。為此,在主梁中心線上離中心點1?2m處設(shè)置控制點，在其垂直線方向梁體上設(shè)置垂準(zhǔn)孔，檢測主梁中心點的位置。

主梁中線測量以兩塔墩上主梁中心點為基準(zhǔn)點，構(gòu)成一個相對關(guān)系統(tǒng)一的獨立坐標(biāo)系統(tǒng)。用經(jīng)緯儀照準(zhǔn)遠(yuǎn)處基準(zhǔn)點，用正倒鏡分中法測設(shè)主梁中線方向，用測距儀測設(shè)里程。

3 .主梁線形測量

根據(jù)工程要求，主梁線形是指主梁橫斷面的梁底線形，每一節(jié)段由前端梁底1、2、3、4四個測點的標(biāo)高來表示。在實際作業(yè)中，不可能直接測定梁底標(biāo)高，而是測定梁頂面上高程線性點2，、3,點的標(biāo)高，推算出梁底測點的標(biāo)高。主梁線形測量是在規(guī)定的時間段內(nèi)、在梁體較穩(wěn)定的狀態(tài)下，用水準(zhǔn)測量方法測定。從一個施工水準(zhǔn)點開始，附合到另一個施工水準(zhǔn)點，并力求在最短時間內(nèi)完成。

四、索道管定位測量

斜拉索是連接索塔和主梁并使之構(gòu)成斜拉橋的重要組成部分，而索道管是將纜索兩端分別錨固在索塔和主梁上的重要構(gòu)件。為了使纜索能正常定位，對索道管頂口和底口中心的三維坐標(biāo)位置的定位提出了很高的精度要求（如土5mm）。在塔柱和主梁上布置數(shù)量相同且一一對應(yīng)的索道管，但在塔柱和主梁上的索道管的定位測量方法是有區(qū)別的。

1.塔柱索道管定位測量

塔墩如果靠近岸邊,可以在岸上布置平面控制點，建立通過（或平行）塔柱中線和墩中線的豎直基準(zhǔn)面。在控制點上安置經(jīng)緯儀,瞄準(zhǔn)基準(zhǔn)點的方向后，利用望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸的上、下轉(zhuǎn)動建立上述基準(zhǔn)面，再用測距、方向交會等方法測設(shè)待放樣的索道管口中心點的三維坐標(biāo)。

對于遠(yuǎn)離岸邊的塔墩，可以利用塔柱施工測量時留下的控制點和垂準(zhǔn)孔建立垂準(zhǔn)線和豎直基準(zhǔn)面。

2.主梁索道管定位測量

主梁索道管定位測量可以利用全站儀測設(shè)索道管口中心的三維坐標(biāo)。索道管的定位測量一般需要采用初步定位、移動調(diào)整、復(fù)測等逐次趨近的方法，才能使管口中心三維坐標(biāo)符合設(shè)計位置。

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