桥箱梁测量专项方案

昆山市中环快速化改造工程测量专项方案第一章工程概况及编制说明1.1工程概况本工程为跨越沪宁高速公路而设置，位于原有桥梁两侧（B线桥和C线桥），与原有桥梁平行，位于直线段上。B线桥自北侧B61墩柱至B64墩柱，桩号自BK16+343.750～BK16+493.750，全长150m；C线桥自北侧C61墩柱至C64墩柱，桩号自CK16+342.793～CK16+492.793，全长150m。上部结构采用等截面连续钢箱梁，下部结构采用花瓶墩接承台及群桩基础。B线桥第20联跨越沪宁高速，跨径44+70+36m，梁高2.8m；C线桥第20联跨越沪宁高速，跨径36+70+44m，梁高2.8m；桥面横坡2%，通过顶、底板共同倾斜形成。钢结构总量约3600余吨（包括钢箱梁本体+压重）。B61B61B6222B63B6470m36m44mC61C62C63C6436m70mC61C62C63C6436m70m44mC线桥B线桥 沪宁高速公路跨线桥桥型平面布置图沪宁高速公路跨线桥桥型断面布置图1.2工程测量总则测量控制是保证钢结构安装质量以及工程进度的关键工序，作为施工的依据，衔接和指导各工序的施工，贯穿于整个钢结构施工过程。通过高精度的测量和校正使得钢构件安装到设计位置上，满足绝对精度的要求。1．工程开始前，由总包提供现存基准点和测量点的标高和坐标，并应校测其基准点（线）的测量精度，并复核基准点资料和数据的准确性。2.以总包提供的测量基准点（线）为基准，按国家测绘标准和本工程施工精度要求，设定用于工程的控制网。3.施工基线、定位点、控制点和施工基准点的标桩，经测量后都要进行检查，测量及定位点的精确度要符合相关规程规定。4.负责保护好测量基准点、基准线和水准点及自行增设的控制网点，并提供通向网点的道路和防护栏杆。测量网点的缺失和损坏，应负责修复。1.3工程测量主要内容1.总包控制网复核和钢结构施工控制网的建立；2.跟钢结构相关的混凝土承台及桥墩坐标及标高复测、验收；3.临时支撑体系的安装定位、测放及检查；4.措施埋件的安装定位、测放及检查；5.桥箱梁拼装胎架安装定位、测放及检查；6.施工过程中对混凝土桥墩和临时支撑的沉降观测；7.桥箱梁拼装定位、测放及检测；8.顶推过程中桥箱梁整体水平偏差及标高观测；9.调整落架时跟踪观测桥箱梁整体位置；1.4工程测量重难点分析1.4.1工程测量重点分段桥箱梁高空拼装精度控制是本工程重点；桥箱梁整体顶推过程中水平位移及桥面平整度控制是本工程重点；拼装及顶推工程中对临时支撑沉降观测是本工程重点；1.4.2工程测量难点本工程位于江苏省昆山市玉山镇附近，基本地质条件为长三角冲击平原，土壤地质为黄泥土和黄沙土为主，土质较软，粘性较大，下雨可能会导致测量基准点沉降，如何对基准点进行保护是本工程难点；现场南北方向为江浦中路原有桥梁，东西方向为沪宁高速，场地通视较困难，如何在现场选择控制点建立控制网是本工程难点。1.5相关规范与编制依据《工程测量规范》（GB50026-2007）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）施工组织设计《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）2.2定位依据本次工程采用的基准点为昆山测绘院提供的三个个基准控制点：J03（68945.941，21693.355，3.625）J04（68434.727，21702.976,2.348）J05（68434.727，21702.976,2.348）第二章工程测量准备测量准备工作是保证施工测量全过程顺利进行的重要环节，所以必须充分做好测量前各项准备工作2.1测量器具的准备测量的精度直接影响到施工安装质量，而测量器具的精度质量问题又直接影响着测量结果的好坏。为了保证测量质量，特准备了以下科学精密的测量仪器：序号名称数量备注1全站仪2台用于I、II级工程平面控制网的测设；桥箱梁的拼装及安装定位；结构变形检测2经纬仪2台用于轴线测设、顶推过程中水平偏移监测等3水准仪4台用于高程控制网的测设及桥箱梁拼装及顶推标高的复测等4反射棱镜4组用于全站仪测距5塔尺6件结合水准仪测设高程6对讲机8部测量人员工作联系所有测量器具在作业前必须经技术监督部门进行检定，保证这些仪器的实际测量精度合格有效，并报监理工程师验证。2.2测量人员的配备职称人数职责测量工程师2主管工程首级平面控制网的设测、结构整体定位控制和把握、测量资料的管理专职测量员6主要负责施工全过程的测量技术工作，保障工程顺利有序施工2.3测量时机的选择序号选择原则1设计所提供的每个施工节段的相应标高和其它变形值，一般是基于某种标准气温下的设计值，而大型结构往往跨季节、跨昼夜施工。温度变化，特别是日照温差的变化对于结构变形的影响是复杂的，将温差变化所引起的结构变形从实测变形值中分离出来相当困难。因此，应尽量选择温度变化小的时机进行测量，力求将温度、日照对施工控制的影响降低到最小限度。对一些大型结构温度影响的测试表明，在气候条件最不利的夏季，凌晨日出之前的气温较均匀，且最接近季节平均气温，是测量的较好时机。目前，温度对大型结构控制的影响很难精确地描述。2在大型结构的施工控制中，温度影响可以分为两种：一种是昼夜温差的影响，另一种是季节温差的影响。无论是昼夜温差还是季节温差对桁架标高控制均有较大影响。3昼夜温差的影响一般在标高控制中多采用回避的做法，即对标高起控制作用的施工工序，均要求在温度较均匀的凌晨日出前进行。但遇连续高温的天气情况，由于凌晨的温度仍难均匀，温度的影响难以完全避免，在此情况下，宜采用标高的修正公式来减少日照温差的影响。4季节温差的影响，应设定一个标准温度，将施工过程中实际季节温差对结构的影响在施工控制计算中考虑。2.4测量方案的拟定在进行本工程测量前，测量专组由测量工程师组织、所有测量人员参加，经过讨论拟定初步测量方案，指导后面具体测量工作的展开实施。第三章平面控制网的建立3.1平面控制网准备工作与建设单位办理测量定位的交接手续，并填写“施工测量交接记录”作为施工测量放线的依据。进行测量仪器的检定和配备，保证所有仪器设备都处于正常高效运行状态。准备测量资料和表格。仔细查看施工平面布置图，了解设计意图，工程特点、施工布置、周围环境、现场地形、定位条件，做好内业计算工作。仔细审阅总平面图，确定建筑物平面和高程定位关系。详细勘察现场的场容场貌和周边环境特点，综合考虑这些因素对测量控制的影响，优化设计测量线路和控制网的布设。复核、检校建设单位提供的坐标控制点和水准点，确认无误方可依此引测测量控制网。测量要求参考《工程测量规范》（GB50026-2007）中的桥梁部分，施工精度要求如下：4-1：类别测量工作允许偏差梁，板安装支座中心位置梁2板2梁板顶面纵向高程±4悬臂施工梁轴线位置跨距＞100m4跨距≤100mL/25000顶面高程跨距≤100m±8跨距＞100mL/125000相邻节段高差4主拱圈安装轴线横向位置跨距≤60m4跨距＞60mL/15000拱圈高程跨距≤60m±8跨距＞60mL/7500腹拱安装轴线横向位置4起拱线高程±8相邻块件高差2钢筋混凝土索塔塔柱底水平位置4倾斜度h/7500，且＜12系梁高程±4钢梁安装钢梁中线位置4墩台处梁底高程±4固定支座顺桥向位置8表3-1钢结构桥梁测量要求表3.2平面控制网的建立根据工程特点和业主提供的控制依据，结合现场实际情况，桥梁位置以及土质条件，决定在施工水泥道路上建立一个贯穿B线，Ｃ线的是导线控制网，施工场地内部建立一定的三角控制网。施工后期场地内部的控制点可能被破坏，再依靠导线网的控制点进行测量。根据建筑物特点和施工要求，在J04点架站，后视J03点，首先复测J05,确定基准点的正确性，再进行导线点和三角形控制网联测。内业资料整理、计算完后，进行闭合导线误差分析和平差，对坐标数据加以修正，得出各导线点平差后的坐标，确认误差满足《工程测量规范》要求，建立施工导线控制网。在此基础上，再依次定出能反映桥梁零时支撑，桥墩等部位的控制网。导线网见下图图3-1导线网3.3平面控制网的施测及相关精度要求《工程测量规范》中对控制网的要求等级导线长度平均边长测角中误差测距中误差测回数方位角闭合差导线全长闭合差1″仪器2″仪器6″仪器三等1431.8206103.61/55000L四等91.52.5184651/35000L一级40.551524101/15000L二级2.40.2581513161/10000L三级1.20.1121512241/5000L表3-2控制网精度要求经核算，符合规范，此控制网可以使用。3.4控制点保护施工现场工种多，场地狭窄，交叉作业频繁，又有大量土方开挖，动力机械扰动，要加强对控制点的保护。控制点用Φ25的钢筋埋地70㎝，露出表面5㎝，周边用混凝土浇灌，并作出醒目标识。定期对控制网进行检查，发现扰动及时加以修正，确保控制网的正确性。图3-2控制点保护第四章高程控制网的建立4.1高程控制网的布设考虑到此工程特性，高程控制在土方开挖、桥梁施工、后期场区平整、变形监测等方面起着重要作用。以业主提供的高程起始点，根据现场实际，在较稳定不受土方开挖的地方布设三个水准点，水准点间距50～100m，形成一个闭合环线，按二等水准要求观测。4.2水准测量的精度要求仪器要求（1）对施工中所用到的水准仪必须经过相关检测部门的专业检测，并附有检测报告；（2）水准测量仪器本身精度应根据等级要求满足下表的条件。等级望远镜放大倍率≤水准管分划值≤Ⅲ24～305″/2mmⅣ2025″/2mm水准测量的施测要求序号施测要求1等级的水准点观测应在水准点埋设两周后进行，观测应在呈像清晰、稳定的情况下进行；2水准视线长度Ⅲ等65m、Ⅳ等80m为宜；3测站前后视距差Ⅲ等≤2m、Ⅳ等≤4m；4两水准点间前后视距累计差Ⅲ等≤5m、Ⅳ等≤10m；5视线距地面高度Ⅲ等、Ⅳ等≥0.3m。4.3水准测量遵循原则在进行水准测量时，为了减小误差，采取一定的措施减弱其影响，以提高测量成果的精度。同时避免在测量成果中存在错误，因此在进行水准测量时，应注意以下各点：序号遵循原则1观测前对所用仪器和工具，必须认真进行检验和校正；2在野外测量过程中，水准仪及水准尺应尽量安置在坚实的地面上。三脚架和尺垫要踩实，以防仪器和尺子下沉；前、后视距离应尽量相等，以消除视准轴不平行水准管轴的误差和地球曲率与大气折光的影响；3前、后视距离不宜太长，一般不要超过100m。视线高度应使上、中、下三丝都能在水准尺上读数，以减少大气折光影响；4水准尺必须扶直不得倾斜。使用过程中，要经常检查和清除尺底泥土。塔尺衔接处要卡住，防止二、三节塔尺下滑；5完数后应再次检查气泡是否仍然吻合，否则应重读；6记录员要复诵读数，以便核对。记录要整洁、清楚端正。如果有错，不能用橡皮擦去而应在改正处划一横，在旁边注上改正后的数字；7在烈日下作业要撑伞遮住阳光避免气泡因受热不均而影响其稳定性。第五章现场测量5.1江浦中路原有高架桥复测本工程施工现场南北方向为江浦中路原有高架桥，东西方向为沪宁高速，C线桥施工场地中高压电塔，电线杆，池塘，地上管道，电力、通信管线分布密集，施工现场情况复杂。其中C线桥顶推作业位于江浦中路原有高架桥与220kv高压电塔之间，两者距离较短，而桥箱梁的宽度已达到22m，顶推过程中存在触碰高压电塔危险。故而绘制复测老桥，得到其准确坐标，将关键地物的相互位置关系直观反映出来，为施工方案设计提供数据基础尤为关键。现场利用布设完成的导线网作为定位依据，进行地形图测量，如下图所示：图5-1C线桥施工现场地形图5.2临时支撑安装测量控制本工程中，单幅桥共布置有临时支架6个8m高的临时支架，而后在临时支撑上安装轨道梁进行钢箱梁拼装以及顶推，故临时支撑的精度直接关系到后续钢箱梁拼装精度以及顶推的顺利与否，需要严格控制其精度。在钢箱梁安装前，须用经纬仪和水准仪对临时进行复核。精度控制见下表：项目允许偏差（mm）水平度L/1000中心轴线偏移±5标高±2垂直度H/1000表5-2临时支撑精度要求桥箱梁分段拼装及整体顶推过程中为防止临时支撑受压产生过度的不均匀沉降，测量人员需全程跟踪监测临时支撑的沉降，并把沉降结果及时上报项目部。5.3轨道梁安装测量控制在临时支撑安装到位后，临时支架顶端通过滑移钢梁相连形成整体，每个临时支撑顶设置2道轨道梁。滑移钢梁的顶面与61、62号墩顶面标高齐平，而后用H形钢将两轨道梁连接为整体。作为钢箱梁的安装与顶推的基准面，轨道梁的精确安装至关重要，在安装过程中利用水准仪和经纬仪矫正，其控制精度中轴线最大允许偏差为为±5mm，标高最大允许偏差为±3mm。5.4桥箱梁拼装测量控制本工程中B线桥、C线桥纵桥向各被分为26块钢箱梁，钢箱梁宽度约为6m，最大分段重量82.3t。如何将钢箱梁精确吊装到位，使得钢箱梁拼装完成后整体齐平至关重要。现场决定采用控制桥箱梁底面的相对坐标来完成拼装过程中测量工作。C线桥以C58轴（B线桥以B58轴）和桥箱梁中轴线交点为零点，以桥箱梁中轴线为Y轴，以绝对标高为Z轴建立相对坐标系，将桥箱梁大地坐标系换算成相对坐标，通过测量桥箱梁的底面四个点的三维坐标控制桥箱梁拼装时的空间位置，保证桥箱梁分段拼装精度。5.5桥箱梁顶推测量控制本工程中，B线桥顶推滑移段BK2跨度为70m+36m，其中70m为上跨沪宁高速公路段，而36m段位于沪宁高速公路南侧，C线桥顶推滑移段CK2跨度为70m+44m，其中70m为上跨沪宁高速公路段，而44m段位于沪宁高速公路南侧。由于桥箱梁整体顶推距离较长，在顶推过程中底下千斤顶无法100%同步，不可避免导致桥箱梁顶推时会出现整体水平扭转，桥箱梁偏离中心线，为避免桥箱梁偏移过大，致使千斤顶无法作用于加劲板处，根据施组要求顶推过程中端头最大允许偏移不超过5cm。桥箱梁整体顶推过程中使用测量仪器全程监控桥箱梁水平偏移数据，确保出现偏移能及时校正。现场采用全站仪和经纬仪配合精密监测控制桥箱梁头尾两端偏差值，并在桥箱梁底面（对应加劲肋中心处）弹出平行于中轴线的墨线，千斤顶旁设置垂直激光束对准墨线，使施工人员通过激光点和墨线相对关系直观监测桥箱梁水平偏移。使用仪器监测桥箱梁尾部在沪宁高速的北侧由于格构式临时支撑阻挡视线，对推过程中无法直接跟踪观测桥箱梁中轴线偏差，在桥箱梁底右侧（现场西侧）边线偏5cm和10m分别用一长线和短线标记(两根线间按1：1比例标出mm刻度)，而后利用相对坐标架设测站，使测站与5cm连线与钢箱梁中轴线平行（如图5-1所示）。将仪器的十字丝竖线对准中间长线，然后固定仪器水平螺旋，在顶推过程中跟踪观测，当十字丝竖线超过短线或者右侧边线，则说明偏移严重（如图6-4所示），观测人员立刻通知停止顶推，调整矫正后方能继续施工。图5-3标记线图5-4沪宁高速北侧仪器架设图图5-5顶推过程中各观测情况2.使用仪器监测桥箱梁头部在沪宁高速的南侧，受高速公路及绿化带影响，在地面视线无法通视到北侧。将仪器架设在B&C64轴桥墩顶部混凝土横梁上，调整仪器垂直对中桥箱梁中轴线和B&C64轴交点。由于根据顶推要求桥箱梁端头需加45m导梁，考虑到导梁与桥箱梁不能保证处于同一中轴线上，故选择在桥箱梁中轴线顶头焊上长钢筋，在长钢筋左右5cm处焊两根稍短钢筋（如图6-4所示）。将仪器的十字丝竖线对准长钢筋，固定仪器水平螺旋，与C线桥类似，在顶推过程中若观测到竖丝超过两个短钢筋，则说明偏移严重，观测人员立刻通知停止顶推，调整矫正后方能继续施工。图5-6南侧对中钢筋布设图图5-7南侧仪器布设图3.使用激光直观监测桥箱梁偏差为了让千斤顶旁水平调整的操作人员能直观的看出需要如何矫正，决定在每台千斤顶处制作一简易激光装置。顶推前在桥箱梁的底面（纵向加劲肋中心处）弹出南北方向的墨线，在千斤顶旁架设一激光笔，使激光笔的投影点在墨线上。在顶推过程中，若仪器观测人员发现超过最大偏移值需要矫正时，各个千斤顶操作人员能根据激光投影点与墨线的关系进行矫正（如图6-6所示）。图5-8激光矫正控制4.顶推过程中桥箱梁顶面平整度控制顶推过程中多组竖向千斤顶反复伸缸缩缸，施工误差累计可能导致桥面水平度出现偏差。为避免顶推过程中桥箱梁水平高差增加施工不可控因素，在顶推时同时需要跟踪观测桥箱梁水平度。顶推前在桥箱梁头部端截面画出标高水平控制点（控制点间距不小于14m），在桥箱梁尾部端截面使用加长钢筋，标高控制点画在加长钢筋上（控制点间距不小于8m），使用水准仪及竖向固定的带刻度纸钢尺配合测量桥箱梁顶推过程中整体平整度。第六章施工测量质量保证措施为了确保施工测量成果正确满足设计和建设单位要求，施工测量采取以下措施：1、建立施工测量小组应由3-4人组成，由项目技术负责人牵头，测量工程师直接负责，测量技术员负责现场并且指导具体实施。保证测量小组工作有力，保质保量，高效完成各项测量工作。2、建立测量管理制度设置施工测量管理机构；测量成果及资料的管理制度；自检复核及验线制度；仪器操作及检校和维护管理制度。3、对施工测量记录的基本要求测量记录应原始真实，数字准确，内容完整，字体工整；测量记录应使用规定表格，表中项目要记录完整。记录应在现场随测随记，不准转抄。记录中数字的取位应一致并符合规范要求，并反映观测精度。现场勾绘记录中的草图，并标注清楚、详细。测量中的各种记录，计算手簿应妥善保管，工程结束后统一归档。4、对施工测量计算的要求施工测量的各种计算应依据可靠，方法正确，计算有序，步步校核，结果准确可靠。计算之前应对各种外业记录计算进行检核，计算中应做到步步校核。校核的方法可采用复算校核，对算校核，几何条件校核和改变计算方法校核。计算中的数字取位，应符合测量规范要求并与观测精度相适应，并遵守数字的“四舍六入，逢五奇进偶不进”的取舍原则。目录第一章工程概况及编制说明 11.1工程概况 11.2工程测量总则 21.3工程测量主要内容 21.4工程测量重难点分析 21.4.1工程测量重点 21.4.2工程测量难点 31.5相关规范与编制依据 3第二章工程测量准备 32.1测量器具的准备 32.2测量人员的配备 42.3测量时机的选择 52.4测量方案的拟定 5第三章平面控制网的建立 63.1平面控制网准备工作 63.2平面控制网的建立 PAGEREF