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1、平海大桥施工测量组织设计1、工程概况惠东凌坑至碧甲高速公路横跨稔平半岛，起于广惠高速公路与深汕高速公路交界处，途径惠东县白花镇、稔山镇、巽竂管理区，终点位于惠东县平海镇油麻园，全长 31.352km。惠东凌坑至碧甲高速公路土建工程平海大桥工程范围为桩号K14+13.111K16+865.111 线路全长为 2.852km，主桥为双塔单索面 P.C 斜拉桥，跨径组合为 152m+300m+152m，主塔高 120.623 米。2、施工控制网的建立及加密业主交桩提供的首级施工控制网点为 LB36，LB40，LB42（如图一所示） 。图 一由于点位较少，离桥轴线较近，在以后的施工中可能被破坏，并且现
2、有控制点不能构成大桥施工控制网的基本网形，为保证大桥施工控制网有一定的图形强度，保证各工序施工放样的精度符合设计、规范及本工程的特殊要求，确保工程质量，开工前在原有点位基础上增加 PH01，PH02，PH03 三个点（如图一所示） ，组成一个平海大桥的独立控制网，构成平海大桥的首级施工控制网，作为今后施工放样和控制网加密的基础。2.1 首级控制网的复测2.1.1 概述为了检测首级网成果的可靠性，对平面控制网运用 GPS 静态测量方法进行复测，采用的 GPS 接收机为 Leica ATX1230GG/RX1250XC 接收机（标称精度为3mm+0.5ppm） ，平差采用随机徕卡 LGO OFFI
3、CE 处理软件进行严密平差。执行工程测量规范 （GB 50026-2007）三等 GPS 控制测量作业的基本技术要求作业。高程控制网采用三等水准测量技术进行检核，执行国家三等水准测量技术规范要求，所用的仪器为 DS1 级精密水准仪。2.1.2 平面控制网的检测方案对（图一）所示的控制网按边连接方式以三角形或四边形同步观测，主要技术指标按表 1 所列要求严格控制。三等 GPS 控制测量作业的基本技术要求 表 1项目 规范要求 实际作业接收机类型 双频或单频 双频双星仪器标称精度 10mm+5ppm 3mm+0.5ppm卫星高度角 15 15数据采样间隔 1030s 15s观测时段长度 2060m
4、in 60min有效观测卫星数 5 6点位几何图形强度因子 PDOP6 6外业作业严格按以下要求进行：每测站观测前须检查接收机电池电量和内存容量是否满足观测时段要求，并在检查天线和主机等各项联结无误后，方可开机。作业时观测人员应严格遵守调度命令，按规定的时间进行作业。每时段观测前后各量取一次天线高，两次量高之差不应大于 2mm，取平均值作为最后天线高。若天线高互差超限，应查明原因，提出处理意见。观测期间观测人员不得远离测站，要防止接收机震动，更不得移动，并防止人员和其他物体碰动天线或阻挡信号。观测期间，不得在天线附近 50m 以内使用电台，10m 以内使用对讲机、电话。GPS 控制网平差计算：
5、为了保证数据的统一性、适用性，检测所采用的坐标系统与设计交桩一致，即平面控制网坐标系统采用 “惠东凌坑至碧甲高速公路独立坐标系” ，基于 1980 西安坐标系参考椭球（椭球长半径 a=6378145m，扁率=1/298.257 ） ，中央子午线为 11445抵偿面大地高为 65m。平差计算使用徕卡随机 LGO 软件进行，先对外业观测质量进行分析和评价，主要通过闭合环闭合差和重复基线较差来评定。经计算所有基线组成的三边形闭合环中三维向量闭合差，重复基线任意两个时段的成果互差均满足要求后，在 WGS84 基准下进行无约束三维自由网平差，通过后再在 “惠东凌坑至碧甲高速公路独立坐标系”中固定三点进行
6、约束平差，编写复测成果报告，复测成果报告报监理、业主审批后方可用于主体结构施工放样。2.1.3 高程控制网检测由于平海大桥跨度较大，高程复测分别对北岸和南岸的点组成闭合水准路线，采用 DSZ2 水准仪用几何水准方法进行。在今后的施工过程中，待栈桥搭建到条件允许时再进行南北两岸跨海三等水准联测。2.2 加密控制网建立及施测根据施工阶段、施工部位、施工精度要求及时进行一、二级施工控制网加密。平面控制网加密采用 GPS 静态测量方法,高程加密采用几何水准与三角高程相结合的方法进行。精度要求必须符合工程测量规范相关等级要求，平面施测精度为：最弱相邻点点位中误差应小于5mm；高程精度为：每公里全中误差6
7、mm（三等） 、10（四等） 。根据大桥主体施工测量控制需要，合理布设加密控制网点，拟定计划、方案、措施，及时加密，同时采用不同方法相互校核。特别是承台以上上部结构放样时，精度要求相对较高，需要即时在已竣工的承台、墩上设置加密控制点，以便全站仪三维坐标法等常规方法来进行放样定位。加密网测设完毕后，采用国家科学技术鉴定认证的测量平差计算软件进行严密平差计算，并进行各项精度评定，编写技术总结。测设成果报监理工程师审核，批准后方可用于施工放样。3 主要施工测量方法3.1 栈桥施工测量栈桥施工测量的关键工作就是钢管桩的施打定位。陆上或滩涂区的钢管桩采用全站仪坐标法放样出钢管桩的中心位置进行定位。水上钢
8、管桩采用计算方位角进行前方交会进行定位，偏差在100mm 范围内即可施打下沉。钢管桩下沉过程中垂直度控制采用上述前方交会的两台全站仪或经纬仪在测站上运用竖丝控制。3.2 钻孔桩施工测量钻孔桩施工中测量的主要任务是定位下沉钢护筒并测量其平面位置与护筒顶标高；钻孔时就位、调整钻机位置保证钻头位置位于桩位中心。3.2.1 钢护筒下沉定位测量分别在两个可以通视的控制点上架设全站仪，如果没有可以通视的控制点可以提前进行加密。通过计算方位角进行前方交会进行定位，偏差在50mm 范围内方可进行下沉施工。护筒顶标高测量利用加密高程点，采用几何水准法测量，并用油漆标记清楚。钢护筒垂直度控制采用两台全站仪竖丝法控
9、制。3.2.2 钻机定位测量根据放样的钻孔桩中心纵横轴线初步就位钻机，然后实测钻机悬吊钻头钢丝绳中心位置，调整钻机使钢丝绳中心与设计桩中心重合。再在周围做好十字护桩，在钻孔过程中随时利用护桩检查钻机钢丝绳中心位置，如有偏差及时调整。3.3 承台、塔座、墩身施工测量承台、塔座、墩身施工放样的目的是确保承台、塔座、墩身细部结构的几何形状、垂直度、平面位置、高程满足规范及设计要求。为了保证承台、塔座干施工，需先安装钢吊箱并封底。3.3.1 钢吊箱施工测量 钢护筒、钢管桩中心坐标、倾斜度及倾斜方向测定钢护筒解除约束之后，进行钢护筒中心坐标、倾斜度及倾斜方向精确测量，钢护筒倾斜度及倾斜方向测定采用垂球法
10、,并用经纬仪竖丝法校核。推算钢吊箱设计底高程处钢护筒中心坐标。根据测量精度，确定钢吊箱底板预留孔中心坐标及预留孔尺寸。 钢吊箱底板预留孔开孔放样首先在钢吊箱底板上建立平面相对坐标系，然后建立几条平行于桥轴线的副轴线和几条平行于墩轴线的副轴线，副轴线交点就是各钢护筒设计中心。采用经纬仪定线，结合钢尺量距，在钢吊箱底板上放样各钢护筒中心,根据钢护筒外半径划线开孔（考虑扩孔半径） 。 钢吊箱安装定位控制测量以钢吊箱纵横轴线为基准，设置对称控制测点，在钢护筒上放样出钢吊箱安装控制线。安装过程中运用 GPS-RTK 实时测量钢吊箱顶口轴线点三维坐标，用对称中心法算出钢吊箱中心坐标，及时掌握钢吊箱偏位、扭
11、转情况，并按差异沉降法推算钢吊箱倾斜度，以垂球法校核。3.3.2 承台、塔座施工测量 封底混凝土浇筑施工测量承台封底混凝土浇筑施工测量用测深锤进行，其关键是控制封底混凝土顶面高程，力求封底混凝土顶面平整。 钢吊箱上新增二级加密控制点及桩位偏差测定为保证承台施工的精度和结构尺寸，方便承台施工测量，在钢吊箱上新增二级加密控制点（经常校核二级加密控制点） 。桩位偏差测定完毕编制竣工资料。 承台细部结构放样在钢吊箱上标示承台轴线，并将轴线标示于钢吊箱内壁。采用精密水准仪将高程基准自钢吊箱顶面引测至内壁不同标高处。在主塔承台上预埋沉降、位移观测标志，要求观测标志按永久性观测点设置。3.3.3 墩身施工测
12、量平面位置放样采用全站仪和水准仪对墩身轴线点及轮廓点进行精确测量放样、定位。根据实测模板轮廓点及轴线点高程，计算相应高程处墩身轴线点及轮廓点设计三维坐标，若实测三维坐标与设计三维坐标不符，重新就位模板，调整至设计位置。断面尺寸检查采用检定钢尺直接丈量。高程控制承台上的高程基准传递至墩身，其高程基准传递方法以全站仪 EDM 三角高程测量为主，以水准仪钢尺量距法校核。垂直度控制每节段放样时均以底口、顶口实测点的三维坐标进行比较并推算中心坐标，其平面位置不仅要满足外形尺寸的要求，还要满足垂直度的要求。每节段的垂直度控制是由上一节段的竣工成果中心偏差与本节段中心偏差的代数差不超过H/1000（H 为节
13、段高度）来实现的。3.4 主塔施工测量主塔施工测量技术方案结合施工现场情况和施工工艺来编制，测量重点是保证塔柱各部分结构的倾斜率、垂直度、外形几何尺寸、平面位置、高程满足规范及设计要求以及保证一些内部预埋件的空间位置。主塔施工前，应在南、北边墩加密布设一级施工控制网点，以确保主塔的施工测量精度。塔柱施工首先进行劲性骨架定位，然后进行塔柱截面轴线点、角点放样及塔柱模板检查定位与预埋件安装定位，各种定位及放样以全站仪三维坐标法为主（测站布设于南、北边墩。 ） 。 轴线点、角点坐标计算根据施工设计图纸以及主塔施工节段划分，建立数学模型，编制数据处理程序，计算主塔截面轴线点、角点三维坐标，计算成果编制
14、成汇总资料，报监理工程师以及测控中心审批。 劲性骨架定位塔柱劲性骨架是由型钢加工制作而成，定位精度要求不高，其平面位置不影响塔柱钢筋绑扎，保证混凝土保护层厚度即可，平海大桥主塔塔柱线形以垂直线形为主，劲性骨架可采用垂球法控制。 塔柱截面角点放样根据施工图纸事先算出每一节模板顶口的理论坐标，现场用极坐标法放样。做法如下：在每一节模板安装定位前，在劲性骨架四拐处焊上钢板（高程用钢卷尺控制比理论模板顶口高 20 厘米左右）然后选择有利的时段放样出该节段模板顶口的平面位置。 塔柱模板检查定位模板定位时，操作人员利用上述放样的角点以拉线法配合目视法进行模板初步定位，再用全站仪极坐法直接测出模板顶口的四角
15、点的实际三维坐标，与理论值相比较，如实测塔柱角点及轴线点三维坐标与设计三维坐标不符，重新调整模板，直到满足规范要求。塔柱壁厚检查采用检定钢尺直接丈量。 施测时间为减少大气、温度、风力、风向等外界条件对放样点位及塔柱模板检查定位影响，测量作业选择在气候条件较为稳定、塔柱受日照变化影响较小的时间段内进行。3.5 索道管定位测量3.5.1 主塔索导管定位测量主塔索导管安装定位精度要求高、难度大。为确保工期和索导管安装定位质量，采取以全站仪三维坐标法安装定位主塔索导管。当主塔混凝土浇筑到一定高度，将要安装索道管时，在主塔已经浇筑段模板顶面和待施工段的劲性骨架上（如图二所示） ，通过全站仪精确的放样出索
16、道管中心线所在的竖直面 abcd 或 abcd，使其为所有同一面的索道管顶口和底口中心点的公共基准面，根据放样出 a、b、c、d 点的三维坐标，通过悬线法和垂球法配合钢尺量距精确的调整索道管顶口和底口中心标志点位置，使其达到设计位置，初步固定后再以全站仪三维坐标法实测索道管顶口和底口中心标志点三维坐标，将其与设计的三维坐标比较，如不符合规范要求，及时调整索道管位置，直至满足要求后将索道管完全固定牢固。 劲 性 骨 架上 塔 柱垂直基准面 abcd图 二3.5.2 主梁索道管的定位测量主梁索道管的定位控制必须以主塔索道管的定位控制为依据，他们的基准必须相同，计算出各索道管顶口和底口的空间三维坐标，采取以全站仪三维坐标法放样定位主梁索导管顶口和底口位置，全站仪测量测站布设于南、北边墩，一级加密控制点上。主梁索道管定位的高程控制应以主塔高程起算点为基准。由于混凝土主梁在施工过程中动态施工特性显著，为了克服这种动
