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1、高墩垂直度控制方法比较摘要：山区高速公路桥梁高墩众多，墩柱垂直度是评价桥梁质量的重要指标， 影响墩柱整体质量。在高墩施工中由于垂直度不合格而报废墩柱的情况也屡有发 生。高墩垂直度控制方法的合理选用就显得尤为重要。本文介绍控制高墩垂直度 的三种方法，对比其优劣，重点说明利用激光垂准仪控制高墩垂直度。关键词：桥梁高墩；垂直度；高速公路；激光垂准仪1项目介绍简介贵州省遵义至绥阳高速公路延伸线第六分部起止桩号为K20+800至K26+420， 全长5.62公里。主要工程有1座特大桥及6大桥，高墩涵盖众多。且地处山区， 测量条件差。本工程高墩有钢筋砼实心墩与钢筋砼薄壁空心墩两种形式,钢筋砼 实心墩断面尺
2、寸有6.5x2.4m、6.5x2.6m两种，钢筋砼薄壁空心墩断面尺寸有 6.5x3.0m、6.5x3.5m、7.5x3.0m三种，其中刘家岩大桥墩柱最大高度达到92m。 2技术标准与方案选定在公路工程质量检验评定标准中对垂直度的要求是0.3%H且不大于 20mm。在刘家岩大桥既连续钢构梁桥设计中要求垂直度允许偏差不得大于 1/1500,墩身顶、墩身底平面中心平面中心位置与设计偏差不得大于1cm。综合考 虑按照高墩按照1cm控制垂直度。在高墩控制中采用三种控制方法：使用全站仪测墩顶坐标；使用全站仪免棱 镜测垂直度；使用垂准仪测垂直度。3三种测量方法的优劣及适用范围在实际控制中几种方法都会用到，各
3、有优劣。全站仪测墩顶坐标是控制垂直度的常规方法。全站仪测坐标优势是：测坐标 能够反映墩柱与设计位置的实际偏差。通过承台上的墩柱控制点与浇筑后的第一 模墩柱偏差推出第一模的墩柱的实际坐标，也能比较正在施作的墩柱与第一模墩 柱的偏差。但是全站仪控制垂直度的劣势也非常明显。首先，全站仪受测站位置 影响较大，测站必须选在较高的位置否则一站难以墩柱4个角点，会出现架设两 次仪器的情况，对于山区公路大桥，地形条件差，使用起来非常不方便。第二， 自身精度会达到4mm左右。主要由于测站位置相对固定会出现150m以上平距 的照准情况，照准精度差；测量时间不同，天气影响大；人在模板上架设棱镜不 方便，误差较大；控
4、制点在长时间的墩柱施工过程中会少量变化等。第三，测量 效率低。模板有偏差时调整模板需要多次测量，操作复杂。全站仪免棱镜模式在很多情况下也可以应用。适用于场地平整可以自由架设 测量墩柱四个面的不太高的墩柱。墩柱过高导致仰角大或者测距远，精度不高， 换站也不方便。在实际控制中如果墩柱较矮，例如在40m以下的墩柱；垂直度要 求不高，例如控制2cm以内的墩柱；模板不宜变形，在确定模板截面尺寸变形小 的情况下，一般在3mm以内，例如定型钢模。采用免棱镜近距离测量墩柱两个 面的垂直度也能够满足控制要求。使用全站仪免棱镜测垂直度在条件允许的情况 下是三种方法中最为方便的垂直度测量方法。同时通过免棱镜法测量成
5、型砼面是 检测成型墩柱的好方法。垂准仪测量垂直度在高墩中更为实用。测量精度最高，能够自查自纠。测量 误差在墩柱高度50m时，重新设站测量相同位置前后差值只有少量的人为读数误 差，误差均值不到1mm。而全站仪受制于温度变化、观测距离大、棱镜难以架设 准确等因素测量相同位置前后差值达到5mm实属正常。由于采用垂准仪能够测 量八个点，能够两两比较，从而确定数据准确与否。且数据比坐标更为直观，方 便分析数据。效率高，投入少。对场地要求小，只需要承台上架设仪器处无遮挡， 圆角方墩在工作平台上适当开孔即可；投入的人力物力少，仪器简单，仅需要现 场技术员配合一名测量员即可完成，仪器价格远低于全站仪，减少全站
6、仪损耗； 测量效率高，激光一直开启作为参考，能实时调整模板。4激光垂准仪的运用激光垂准仪使用首先按照常规的安置、整平、对中。垂准仪安置时建议适当 放低便于调平，因为我们采用的是激光垂准非光学垂准，目镜使用频率低。水准 管气泡会有少量居中不整平的情况，需要水准管四面调平确定实际整平的水准管 气泡刻度，如果实际居中刻度与中心刻度偏差较大（1刻度以上）可以用校正针 校正。每次使用垂准仪以前必须转动四面调平，以确定此时的正确调平刻度。在 使用激光垂准仪的时候我们采用的方法是不对中，每次安置没有精确的固定位置， 只确定一个几公分的范围内，而是采用量测对点激光至第一模砼面固定高度（墩 柱高50cm处）位置
7、的垂直距离。这样有两个好处，一是提升安置效率；二是测 量的是实际的垂直度偏差，而非与设计的偏差，消除第一模墩柱偏位导致的垂直 度误差。激光垂准仪的照准与读数。通过调焦手轮调整使得激光靶上的光斑中心最小， 通过旋转仪器在0度90度180度270度360度位置停留读数，取平均值，消除 仪器误差。如果0度与360度读数偏差较大，可适当增加测回。在实际使用过程中模板结构复杂，针对不同的模板采用不同安置位置来测量。 普通方墩采用安置在墩柱角点即可同时测量四面模板八个点中的相邻两点。既只 需在四个位置测量。且尽量靠近墩柱角点，控制在10cm以内。并且模板角点位 置垂直视野好了，无需另行开孔。只需利用平直的
8、模板制作“L”小构件将模板直线 段引出即可测量。圆角方墩处由于圆角存在，L”小构件从模板延伸，距离远误差 大不应采用。则需要模板平台上另行开孔。架设八次仪器测量。5施工体会1. 注意保护仪器，轻拿轻放。激光垂准仪在使用过程中尤其注意防水，有少 量水进入仪器也会在产生水雾使激光束分散。2. 仪器转动激光靶上光斑轨迹圆圈较大，直径超过5mm就需要校核调整，高 频率使用的情况下一般一到两个月就需要校核，并且观测位置越高，误差越会放 大，校核频率就应越频繁。3. 激光垂准仪对温度，湿度变化非常敏感。湿度变化会导致光圈浮动，读数 不准。下雨时不建议使用，并且下雨也有进水风险。测量前应提前关闭养护用水，
9、避免湿度变化过大。太阳直射仪器时，应打伞遮阳。防止仪器及脚架因温度变化 而导致光束偏位。并且温度高水准气泡难以调平，或者产生转动之后就不能回到 原位的现象。4. 在控制高墩时，垂准仪为主，全站仪为辅，墩柱每爬升两模就应用全站仪 复测一次，做到双控。5. 模板如有偏差，调整后应控制在5mm以内；模板测量完善后应及时灌注混 凝土，若长时间未灌注需要复测墩柱模板垂直度。6. 高墩垂直度测量时尤为注意测量人员的安全保障。仪器操作人员都在承台 上架设仪器，在墩柱施工过程中工人都在墩顶模板处施作，不会注意承台上的测 量操作人员。所以必须在激光靶操作人到达墩顶就位，提醒墩顶工人后，承台上 的测量操作人员才能
10、进入承台架设仪器。测量过程中墩顶工人除了调整模板外， 必须停下其他工作，防止墩顶物体掉落。左右幅较近的必须叫停相邻正在施作的 墩柱，相邻墩柱也有调落物体的风险。测量与模板调整的间歇中仪器操作人员需 要到安全位置等待，不能就地等待。7. 注意测量数据的处理。墩柱4个角点能都得到8个墩柱底与墩顶的相对数 据，相邻两角对向两数据能够自身校核。偏向应向同一方向，且数值基本相等。 若数据偏向不一致，或数值相差过大，则可能是测量出现错误，也可能模板未贴 紧或者错台，需要复测或检查模板。6结语就本工程结果看来，采用几种方法综合控制垂直度的效果较好，连续钢构桥 主墩92m墩柱垂直度都控制在了 1cm以内，完全满足规范及设计要求。并且高 效快捷，降低了测量人员的劳动强度及人员投入。参考文献：1刘衡.空心薄壁高墩垂直度控制方案分析J，湖南交通科技，2016,第42卷第 三期 138-140.2杨天润，卫天一.高墩竖直度控制方法研究J，桥梁工程，2012,第5期202- 203.3徐志祥，王博，刘冰.山区空心薄壁墩无支架翻模施工垂直度影响因素及御空 措施J，公路，2016，第 6 期 180-182.刘彦斌.高速公路桥梁高墩施工技术方案与质量管控要点J，交通世界，2017, 第 20 期 99-100.
