全国厦漳大桥主塔测量技术总结（共29）

厦漳大桥主主塔测量技技术总结——尹光盛目录录一.加密施工控控制网建立立与施测1.加密施工控控制网的建建立2.加密施工控控制网的施施测二.主塔主体结结构控制测测量1.主塔基础施施工测量控控制2.塔柱施工测测量3.主塔中心测测量和高程程传递4.下横梁施工工测量5.钢锚梁、索索套管定位位三.影响索塔观观测精度的的因数与修修正1.劲性骨架预预偏量估算算2.塔柱自重预预偏量修正正3.塔柱变形观观测及修正正一.加密施工控制网网建立与施测测⒈加密施工控控制网的建建立厦漳大桥北北汊南塔位位于近海湾湾地区，受受到潮水影影响，最高高潮位可达达4.5m,涨潮水位高高差达到6-8m，索塔中心心距离最近近岸边（厦厦门侧）约约1.6km，测量任务务重，尤其其是加密控控制网的布布设非常艰艰难。依据据该塔实际际地理位置置结合现场场施工情况况，把索塔塔区域加密密施工控制制网分两个个阶段进行行建立。第一阶段：：定位桩基基和承台以以及下塔柱柱时，分别别在主塔南南、北两侧侧靠近栈桥桥位置各做做一个水上上加密控制制测量桩（（直径3m护筒筒套套80cm钢管管桩桩的的桩桩中中桩桩形形式式）），，两两点点距距离离约约800m且互互相相通通视视,此两两点点与与厦厦门门侧侧（（北北侧侧））靠靠近近主主塔塔的的堤堤坝坝上上建建立立的的加加密密控控制制点点组组成成一一个个三三角角网网形形，，网网形形示示意意图图见见图图1.1-1。图1.1-1主塔塔第第一一阶阶段段加加密密施施工工控控制制网网网网形形示示意意图图第二二阶阶段段：：待待两两主主墩墩承承台台施施工工完完成成后后加加上上辅辅助助墩墩BZP6#墩左左幅幅墩墩身身封封顶顶后后(左幅幅无无塔塔吊吊附附着着，，稳稳定定性性较较好好)，分分别别在在其其上上做做加加密密控控制制点点，，由由此此3个加加密密控控制制点点来来代代替替稳稳定定性性相相对对较较差差的的水水上上加加密密平平台台ZQJM-1、ZQJM-2，以以此此来来满满足足主主塔塔上上部部结结构构的的高高精精度度施施工工要要求求。。网网形形示示意意图图见见图图1.1-2。图1.1-2主塔塔第第二二阶阶段段加加密密施施工工控控制制网网网网形形示示意意图图2.主塔塔加加密密施施工工控控制制网网的的测测设设平面面加加密密控控制制网网的的施施测测采采用用GPS卫星星定定位位静静态态测测量量模模式式,所用用仪仪器器为为3台LeicaGPS接收收机机，，按按《全球球定定位位系系统统（（GPS）测测量量规规范范（（GB/T18314-2001）C级GPS控制制网网的的主主要要技技术术要要求求进进行行施施工工控控制制网网加加密密。。卫星截止高度角（°）

数据采集间隔(s)时段中任一卫星有效观测时间（min）静态定位观测时间（min）同时观测有效卫星数施测时段数

有效观测卫星总数≥1510～30≥15≥90≥4≥2≥6C级GPS控制制网网基基本本技技术术要要求求注意意事事项项：：①晚上上8：00以后后开开始始施施测测，，测测量量效效果果相相对对较较佳佳。。②平差差软软件件采采用用leicageo7.0配套套软软件件，，平平差差时时如如发发现现平平差差值值超超限限或或所所得得结结果果点点位位误误差差较较大大，，需需重重新新进进行行静静态态测测量量。。③所得得加加密密控控制制点点数数据据，，需需用用全全站站仪仪后后视视并并反反打打坐坐标标较较核核后后，，方方可可使使用用。。高程程加加密密控控制制网网测测设设采采用用全全站站仪仪TCA2003三角角高高程程对对向向观观测测法法进进行行传传递递。。由于于海海上上加加密密控控制制点点的的稳稳定定性性影影响响因因数数较较多多，，如如风风、、潮潮水水、、以以及及承承台台等等实实体体自自身身沉沉降降等等。。需需每每两两月月复复测测一一次次加加密密控控制制网网，，若若复复测测时时GPS信号被混凝土土实体部分遮遮挡，需对该该点用全站仪仪后交等方法法进行平面位位置复测（如如ZQJM-3，ZQJM-4两点被下塔柱柱所遮挡）。。在使用加密密控制点进行行施工测量时时，如发现异异常情况，需需及时对有问问题的加密控控制点进行复复测并增加观观测周期，以以此来确保施施工质量精度度。二.主塔主体结构构控制测量⒈主塔基础施工工测设控制主塔基础施工工测量内容主主要包括:钻孔平台施工工测量,钻孔桩施工测测量,承台（台座））施工测量,下塔柱以及墩墩身施工测量量。1）钻孔平台施施工测量钻孔平台的施施工测量的主主要内容包括括:钻孔施工平台台钢管桩下沉沉定位，平台台联系梁的定定位。钻孔施工平台台钢管桩定位位：在以有的的主栈桥上采采用GPS-RTK快速静态测量量两加密点，，然后采用2台经纬仪前方方交汇法定位位。钢管桩垂垂直度采用两两台不同方向向（夹角30°～120°之间)的经纬仪竖丝丝法控制。见见图2.1.1-1。图2.1-1钻孔平台钢管管桩定位示意意图平台联系梁特特征点采用GPS-RTK动态技术放样样。图2.1-2钻孔施工平台台钢管桩下场场下沉图2）钻孔桩施工工测量平面位置定位位：首先在施施工平台上用用GPS-RTK动态技术放样样出钻孔桩钢钢护筒定位架架特征点，其其次在双层定定位架上采用用相同方法放放样出上层钢钢护筒轴线点点，并用限位位板卡死限位位，下层用活活动限位装置置进行施沉过过程中垂直度度调整。当GPS信号受干扰无无法达到固定定解时，采用用全站仪进行行点位放样，，放样完毕后后，用钢尺较较核各点间的的间距。钢护筒垂直度度采用2台经纬仪竖丝丝法控制，钢钢护筒垂直度度要求小于1/200。在钢护筒施沉沉过程中，随随时观测钢护护筒垂直度，，防止钢护筒筒下沉过程中中垂直度发生生突变，如发发现垂直度偏偏差过大，及及时通知前场场进行纠正。。钢护筒施沉完完毕后，用NA2水准仪测量钢钢护筒顶口高高程并做好标标记，把数据据提供给现场场技术员，以以方面钻孔时时量测孔深。。下图为主墩墩钢护筒施沉沉现场图。图2.1-3钻孔施工平台台钢管桩下场场下沉图3）承台与台座座施工测量①钢板桩围堰施施工测量本主墩地理位位置水位较浅浅，固采用钢钢板桩围堰形形式来实现承承台施工。在在钢护筒上下下两层悬挑牛牛腿上放样出出钢围堰外边边轮廓线，外外设钢板桩导导向，实现钢钢板桩精确插插打就位。②封底混凝土即即垫层测量垫层测量主要要是垫层高程程控制测量，，首先复核挖挖好后的地底底高程，其次次在钢围堰周周围用红色油油漆标画出垫垫层顶高程，，由于垫层面面积过大，需需对高程标记记进行适当加加密，每5米钢围堰内壁壁和每根钢护护筒上均标画画一个高程，，以此来实现现封底混凝土土的找平。③桩位偏差测定定以及承台放放样垫层混凝土浇浇注完毕后，，对桩位进行行偏差测定，，采用方法为为全站仪三维维坐标法，在在钢护筒上采采集任意3个点的平面位位置坐标（均均匀分布），，通过三点算算归圆心法，，推算出实测测圆心坐标，，与理论桩位位中心坐标进进行比较，得得出偏差值。。桩顶高程采采用NA2精密水准仪进进行测量，得得出高程偏差差值。用全站仪极坐坐标法把承台台的角点、轴轴线点放样在在垫层混凝土土上，并用钢钢尺复核相对对距离（各边边边长以及对对角线）。用用水准仪测量量各放样特征征点高程，用用沙浆进行找找平，以保证证承台模板底底口的平整度度。④承台模板调控控由于承台顶高高程较底，为为+3.7m，在加密控制制点上无法直直接测量，需需在钢围堰上上层平联上进进行转点，为为保证临时转转点的稳定性性，选择平潮潮时进行转点点，临时转点点即转即用。。模板平面位位置控制在1cm之内，高程控控制用NA2精密水准仪将将高程基准引引至钢围堰顶顶部，再在模模板周围标画画出承台顶面面高程。浇注注承台混凝土土前，再次复复核承台轴线线，以此来埋埋设台座和下下塔柱预埋钢钢筋。⑤台座控制测量量在承台顶面上上放样出台座座底口的角点点和轴线点，，模板顶口校校对时，用全全站仪三维坐坐标法测出特特征点的三维维坐标，根据据实测高程结结合斜率推算算出理论坐标标，与实测坐坐标进行比较较，把坐标差差值控制在设设计偏差值内内即可。由于于台座模板向向内侧的倾斜斜率较大为1：1，高程无法标标画到模板内内侧，从而在在模板周围焊焊接竖直短节节钢筋，在这这些钢筋上标标画出台座顶顶面高程。⑥预埋件定位本承台面积过过大，混凝土土方量多，分分两次浇注完完成。第一次次承台浇注前前需进行下塔塔柱劲型骨架架预埋件定位位，第二次承承台浇注前需需对下横梁支支架预、0号块支架等埋埋件进行定位位。预埋件定定位精度要求求较高，用全全站仪极坐标标法定位平面面位置，用NA2精密水准仪精精确控制预埋埋件高程。图2.1-4封底混凝土浇浇注完毕后现现场图2.塔柱施工测量量本索塔采用钻钻石形结构，，包括上塔柱柱（含上、中中塔柱连接段段），中塔柱柱、下塔柱三三大部分。塔塔柱底中心高高程5.7m，顶高程230.7m，索塔总高227m，其中上塔柱柱高81m，中塔柱高96.5m，下塔柱高49.5m。下塔柱横桥桥向外侧面的的斜率为1/5，内侧面的斜斜率为1/3.519m,中塔柱横桥向向内、外侧面面的斜率均为为1/5.333；上塔柱下部部横桥向外侧侧面为直线变变化段，斜率率同中塔柱；；上塔柱中部部为曲线变化化段，横桥向向外侧面曲线线半径为120m,上塔柱上部为为直线段。索索塔中、下塔塔柱顺桥向的的斜率为1/72；索塔上塔柱柱顺桥向为直直线段。下、中塔柱定定位内容包括括劲性骨架定定位、主筋框框架线定位、、模板调整、、预埋件定位位等。上塔柱柱除上述过程程外，增加了了钢锚梁和索索道管的定位位。⑴塔柱轴线点、、角点坐标计计算由于两主墩处处在线路的直直线上，可根根据其中心坐坐标建立施工工坐标系，测测量时把测站站点和后视点点转换到同一一施工坐标里里，由此坐标标系统进行放放样。根据施工图纸纸首先计算出出塔柱底口特特征点距离纵纵横轴线的偏偏移量。塔柱柱顶口坐标计计算：根据纵纵、横向塔柱柱倾斜率与实实测高程计算算出对应高程程特征点理论论坐标，在计计算器中编好好塔柱特征点点计算程序，，做到即测即即用。⑵劲性骨架定位位塔柱劲性骨架架是由角钢、、槽钢等加工工制作，用于于定位钢筋、、支撑模板。。其定位精度度要求不高，，其平面位置置确保不影响响塔柱混凝土土保护层厚度度即可。本单单幅塔柱劲性性骨架由7个分离式架体体组成，劲性性骨架倾斜率率与塔柱倾斜斜率相同，由由每个劲性骨骨架各特征点点理论坐标和和斜率编好计计算程序，安安装定位时用用全站仪三维维坐标法进行行逐个安装，，每个劲性骨骨架只需控制制一个外围角角点坐标和两两个方向点即即可，若测量量时无法直接接观测，可用用钢尺量距辅辅助测量。图2.2-1下塔柱劲性骨骨架现场安装装图⑶主筋框架线定定位劲性骨架安装装到位后，在在劲性骨架上上口由角钢焊焊接做成角点点定位板（每每个角点定位位板高度基本本相同），采采用全站仪三三维坐标法在在板上放样出出角点位置从从而定出塔柱柱的框架线，，由此框架线线定位主筋位位置。⑷模板定位塔柱模板定位位精度要求高高，边界点偏偏差为±1.0cm，轴线偏差为为±0.5cm，采用全站仪仪三维坐标法法定位。关模前，需对对塔柱角点进进行放样，在在比模板高10-20cm的定位钢板上上，放样出各各角点（根据据实测高程和和塔柱倾斜率率计算），再再结合靠尺初初定位模板位位置。模板关好后即即混凝土浇注注前，用全站站仪直接调校校模板各特征征点，若不能能直接测定模模板角点，可可根据已测点点与不能直接接测点的几何何关系，用边边长交汇法检检查。⑸预埋件定位塔柱上有许多多预埋件，如如塔吊附着、、电梯附着、、横梁水平支支撑等预埋件件，采用全站站仪三维坐标标法直接放样样定位。3.主塔中心测量量和高程传递递主塔承台和横横梁浇注完成成后，在承台台中心和横梁梁轴线（横梁梁中心有人孔孔洞无法放样样中心，改为为放样纵横轴轴线各2点）放样出塔塔中心点，复复核主塔中心心里程偏差，，为两主塔联联测提供基准准测控点。放放样方法：全全站仪三维坐坐标法正、倒倒镜测量4测回，取平均均做为放样点点最终值。本塔高程基准准传递方法如如下：承台高高程基准采用用TCA2003全站仪三角高高程对向观测测法结合水准准仪读尺法进进行传递，下下塔柱和下横横梁采用NA2水准仪配合50m鉴定钢尺进行行传递，中、、上塔柱高程程采用全站仪仪三维坐标法法进行测量。。4.下横梁施工测测量下横梁施工测测量主要内容容包括：下横横梁支架施工工测量、底模模施工测量、、侧模调整定定位、下横梁梁顶标高控制制、预埋件定定位、浇注过过程中支架沉沉降观测等。。下横梁支架施施工测量定位位首先在承台台预埋件上放放样出支架钢钢管桩底口中中心坐标，其其次待每根钢钢管桩安装或或对接时，在在每节钢管桩桩顶口中心安安装棱镜并直直接观测顶口口中心坐标和和高程，采用用方法为全站站仪三维坐标标法。所有钢钢管桩立柱安安装到位后，，其顶口用水水准仪进行抄抄平，上面依依次安装：分分配梁、卸荷荷沙浆、横梁梁、贝雷片、、工钢支撑等等，每安装一一层均要用精精密水准仪找找平且与设计计高程（图纸纸上高程+永久沉降预抬抬量2.5cm)相吻合。待下横梁支架架安装完成后后，铺设底模模，在底模上上用全站仪极极坐标法放样样出横梁边线线点和轴线点点，用NA2精密水准仪分分断面测量底底模高程并调调整到设计高高程位置。侧模模板调整整和顶标高控控制分别用全全站仪极坐标标控制平面位位置，用水准准仪按横梁纵纵、横桥向设设计坡比来控控制。由于下横梁顶顶面预埋件牵牵涉到以后的的桥面钢箱梁梁安装，精度度高求很高，，首先在顶面面钢筋上放样样出预埋件中中心大体位置置，其上焊接接定位钢板，，在钢板上精精确放样出预预埋件中心位位置，待预埋埋件安装到位位后，用全站站仪和水准仪仪分别复核预预埋件位置和和高程，进行行微调。下横梁混凝土土浇注前在下下横梁南北两两侧支架大梁梁上分别布设设5个沉降观测点点，用红油漆漆标注，高程程基准点转至至两侧的塔柱柱上，浇注过过程中，每2小时观测一次次，若发现异异常沉降情况况，增加观测测次数并及时时反映给现场场技术员。下下图为下横梁梁施工现场图图。图2.4-1下横梁施工现现场图5.塔上索套管与与钢锚梁安装装定位本索塔塔上索索道管定位方方法分为两种种：一.1、2号索现场直接接定位安装。。二、3-25号索由钢锚梁梁辅助定位安安装。1、2号索现场直接接安装定位方方法步骤：⑴计算索道管特特征点理论三三维坐标，把把索道管特征征点定为：出出塔口上口点点、出塔口下下口点、任意意高程断面管管上口线轴线线点（一般为为管顶中心高高程下2m处）3个特征点，由由此3点确定一个空空间几何断面面。⑵索道管安装前前准备工作：：找出索道管管出塔口上口口和管顶轴线线上口点，用用黑墨斗弹一一条墨线，以以方便定位时时找到特征点点。安装前，，在索道管定定位架上放样样出上述中的的3个特征点，其其放样过程如如下：用全站站仪三维坐标标法首先放出出特征点断面面高程，然后后用角钢焊接接定位板，在在定位板上准准确放样出特特征点三维坐坐标，安装时时割除定位板板上索道管遮遮挡部分，割割出时注意保保留放样特征征点。⑶索道管现场安安装：用管出出塔口上、下下口和墨线靠靠准放样好的的3个特征点，用用全站仪三维维坐标法复核核管顶口中心心、锚固块上上下口中心和和轴线（任意意两断面），，微调至理论论位置即可，，主要指标为为管顶口中心心点，其余特特征点作为参参考。钢锚粱辅助定定位索道管：：由于索道管管与钢锚梁是是一个整体，，钢锚梁安装装到位后，在在索道管顶口口和出塔口把把事先加工好好的定位盖板板套在其上，，直接用全站站仪复核其中中心点，只需需微调特征点点与钢牛腿间间的间距即可可安装到位。。钢锚梁定位：：由于本塔钢钢锚梁与两个个钢牛腿之间间是靠高强螺螺栓连接，存存在一定的活活动性，为了了定位简便，，需在吊装前前把钢牛腿和和钢锚梁用强强度足够的工工钢连接成一一个整体，划划繁为简。连连接前，对其其上下口几何何尺寸包括对对角线进行检检查，用千斤斤顶等工具使使其相对位置置正确无误。。连接好后，，进行整体定定位吊装。钢钢锚梁及钢牛牛腿安装定位位关键是控制制中心轴线、、高程及平整整度，使主塔塔中心线与钢钢锚梁结构中中心轴线重合合，钢锚梁及及钢牛腿平面面位置及高程程符合设计及及规范要求。。第一节钢锚锚梁及钢牛腿腿的安装精度度直接影响整整个钢锚梁的的几何线型，，应确保钢锚锚梁表面倾斜斜度偏差<0.5mm（全平面），，轴线的平面面位置偏差<5mm。第一节钢锚锚梁段用塔吊吊吊至调位底底座上，先安安装定位螺栓栓，再进行微微调，使钢锚锚梁中心线与与调位底座中中心线重合，，最后复测钢钢锚梁平面位位置、高程、、平整度及倾倾斜度。测量量平面位置用用全站仪极坐坐标法进行测测量，高程用用电子水准仪仪测量（观测测读数达到0.1mm)，高程基准采采用全站仪三三角高程对向向观测法进行行传递。第一一节钢锚梁安安装到位后，，需进行72小时连续观测测，观测周期期为1h/次，以确保钢钢锚梁平面位位置和高程绝绝对准确。第第一节以上节节段钢锚梁定定位方法与第第一节相同，，但无须在进进行连续观测测。图2.5-1钢锚梁安装定定位图三.影响索塔观测测精度的因数数与修正1.劲性骨架预偏偏量估算劲性骨骨架偏偏移量量是指指绑扎扎钢筋筋前后后因钢钢筋自自重导导致劲劲性骨骨架发发生偏偏移的的坐标标差值值，其其预偏偏量是是指安安装前前提前前考虑虑的上上述偏偏移量量的坐坐标改改正值值。修正方方法：：连续续观测测几节节段塔塔柱在在上钢钢筋前前后劲劲性骨骨的偏偏移量量，取取均值值得出出坐标标差值值，在在下一一节段段劲性性骨架架安装装时，，把这这些坐坐标差差值修修正到到对应应特征征点理理论坐坐标上上去，，再由由修正正后的的理论论坐标标去定定位安安装劲劲性骨骨架。。用此此种方方法来来控制制劲性性骨架架的安安装定定位，，效果果比较较明显显，混混凝土土保护护层得得到了了明显显的改改善，，确保保了塔塔柱质质量。。2.塔柱自自重预预偏量量修正正由于塔塔柱横横桥向向倾斜斜率较较大，，每一一段塔塔柱混混凝土土有一一个自自身重重量，，此重重量造造成混混凝土土浇注注前后后塔柱柱向横横桥向向自重重受力力侧发发生偏偏移，，塔柱混混凝土土浇注注前模模板校校核时时，需需对模模板边边框线线进行行一个个塔柱柱自重重偏移移量修修正，，否则则，在在混凝凝土浇浇注前前后横横桥向向会有有一定定的偏偏差值值。修正方方法：：根据据几个个节段段的混混凝土土浇注注前后后混凝凝土横横桥向向边线线观测测，找找出此此改正正数值值，再再下一一节段段调模模时把把改正正数改改正到到理论论坐标标中即即可。。下、、中塔塔柱由由于设设计斜斜率的的方向向不同同，其其修正正值也也将有有所不不同，，需对对此