多圆弧独柱塔施工测量控制

多圆弧独柱塔施工测量控制【摘要】：江心洲右汊大桥设计为独柱塔自锚式悬索桥，其主塔截面外轮廓是由多段凹圆弧、凸圆弧及过渡小圆弧围成的变截面，截面圆弧随着高度变化其自身曲率连续不规则变化。施工精度高，从测量仪器配置、测量系统设置、独塔垂直度控制等方面，介绍了独柱塔施工测量控制技术。1前言南京长江隧道工程右汊桥梁主桥设计为独塔自锚式悬索桥，桥塔位于两幅主梁的横桥向中间位置，为独柱型式，从承台顶至塔顶总高107m，桥塔底部3m段为塔座，采用实心圆形变截面，塔身为变截面，一般为空心截面，局部为实心截面，截面外轮廓由多端凹或凸的圆弧围成，截面内轮廓为八边形。主塔的施工精度决定了缆索系统的安装精度，主塔的施工控制主要是截面轮廓、垂直度测控，每层塔身砼施工前后，须对塔身截面轮廓、垂直度进行监控，以便调整塔身施工，确保主塔施工精度满足设计要求。2测量控制方法多圆弧独柱塔采用三维坐标控制测量，利用全站仪将平面控制测量和三角高程测量相结合，形成三维坐标系统。2.1测量仪器的选择为保证主塔的垂直度控制测量及高精度施工测量的要求，我公司采用了世界较为先进的全站仪和水准仪等设备。主要仪器设备的数量、性能如下表所示：巾设备名称忆厂家副规格型号桃数量沟精度胃用途匙全站仪香瑞士徕卡兽TCR-肤702鼠1补套叮角度测量稍精膛度下2侧″嗽距离测量营精度遥（筑2mm±乘3pp需m纳）跪测量距离伏、角度、继点的三维素坐标以及讽高程复合迟。翻水准仪过北京博飞捧SZ10惠32迫1萄台境±2mm笛/km坐高程测量米铟钢水准踪尺俘2m窑1率对插高精度高抽程测量采用精确仪器测量后，能通过仪器自身数据采集功能快速计算出主塔的现状实际坐标与理论坐标的差值，及时提供给模板安装校正人员，作为校正的依据，从而提高校正精度和速度，加快施工进度。2.2坐标测量系统的建立2.2.1控制网的建立⑴控制网布设形式考虑到主塔的特殊性我们特意在塔的周围有条件的地方布设了，专用于控制独塔的控制网。控制网采用图形简单，并能用控制网上的点以足够的精度用前方交会法对高塔的放样于检验；控制网根据地形布设为四边形精密导线网，如图所示。⑵控制网的坐标系与投影面的选择为了施工放样时计算方便，将此控制网的坐标系转化为独立坐标系，也就是将其塔中心点设为原点里程为0；横轴X=0；纵轴Y=0，由于是直线将线路中心方向设为基准方向方位角为0度。这样以来在放样主塔的时候便可以方便的得知主塔的位置和偏位情况。在投影面的选择上，由于放样需要的是控制点之间的实际距离，固控制网应在主塔顶的平面上进行平差。在平差之前，包括起算边长和观测边长及水平角观测值都要化算到主塔顶的平面上，即选择塔顶平面作为投影面。投影改化公式：L0=L×〔1+(H0-H)/R〕;L——测量的水平长度；H0——投影面的高程；H——实际测量高程；R——地球曲率半径，采用6371×103m。如高差不大的情况下一般改正数将十分的微小，可忽略不计。⑶控制网的精度估算鸡在施工阶唯段测量工池作是直接枯为主塔服池务的，控黄制点在布羞设时应考郑虑到控制负网对主塔况的精度影才响是否满乔足要求，懒所以在布街网前要对貌控制网进歪行精度估洋算。在设集计控制网背时应使控诚制点误差五所引起的拔放样点位铸的误差，汗相对施工职放样的误柱差来说，土小到可以米忽略不计呼的程度。剂按照这个装原则对控鼠制网的精役度要求分腰析公式如祖下：材设免M纺为放样后恼所得点位嘱的总误差扭；诵m辞1司为控制点嫁误差所引领起的点位条误差新；葛m灰2成为放样过府程中所产茂生的点位被误差庭；石M=m似2亮(立1+m坏1瓣2跑/2m陪2注2收)三。久⑷令控制网高魔程的确定水控制网的捡高程根据场已知的精姜密高程点生，利他用晋SZ10玻3穷2绣型水准仪匀按照规范除要求对平串面控制网本的四个点食进行二等婶水准的测膀量。其能糠让平面控耍制的四个袋点都带有第高程，即殃形成三维商的控制点光，为以后巴的放样工抛作带来方五便。围⑸殖外业的测屑量及成果烫根据以上野确定的实姥施方案就抗可以对点颈进行观测快和数据整傻理了，整第理后的数雁据采用了瞒南方平差扛易赵200千2盈平差软件姑进行了平片差，其平镰差后的结且果完全满冲足精度要附求。上报浸监理批准弦后方可进平行施工测遮量使用。测2.2.压2腐始测量方法且由于主塔贸有嚼10置0器多米的高祖度，其塔反身又是多侍圆弧变截芹面样式。越对测量的乖控制要求往及其的高艺，特别是尤主塔的垂斧直度和高因程，若有蓝闪失则会松造成严重盐的后果。糊则我们利烟用了性能捆最好的全罪站赖仪脊(丑徕哄卡左TCR7款02骗)杯采用三维携坐标测量心的方法控抛制主塔，膜来减少由反仪器性能线不好的缘价故带来的女影响。旦⑴咐平面的控讲制：考虑够到主塔助有筹10积0贫多米高，犬自身的垂交直度要求骗相当的高笨，平面的挽控制至关启重要。我桐们采用了罩放点较合禾的方法。侍则仪器先赢架首设研A禁点后兽视伪C木点放出主覆塔上的点矮，然后将尝仪器转站塞至妹D科点后垂视碰B随点，依次由对刚才放管样的点位太进行复核变，复核的躬结果一致捞后施工下贴道工序，绣若复核后迅误差较大滤，再重复窄以上工作冶直到合格际位置。注堵意在测量箱时仪器的自后视边一间定选长边搬后视，这葬样可以减窜少放点误榜差。采用仰这样的方沃法简单明扮了，同时老还可以减碑少视觉误荣差和架设鸟仪器的误玉差。（如壳图所示）置⑵期高程的控篇制：随着培电磁波测毫距技术的垃发展，测牲距三角高图程测量的鲜应用越来鄙越广泛，弹其精度可萄代替三、级四等水准到测量。这睁种方法对穷控制主塔似的高程特菠别的实用暮便捷。测宋距三角高听程应采用前不低于标石定精度盯２露mm+2炎pp境m屋、竖角观斯测精度在姜２稻″络级以上的跌全站仪。狸为了削弱粗大气折光柄的影响，分我们采用解对向观测艇法，并尽衡量把测距宋长度控制子在仅500刷m鞭以内，这妨样视线长浴度累积误众差就会减梢小。观测开时，仪器些架设在控柳制网的任役一点，量顺仪器高和瓜站标中心候高。直接材测量主塔勺上安置好恭的反光镜姨，一般观际测前后各植量一次，爸取平均值醒作为结果识。观测前情应测定气魔压蓝P疮和气放温武t亭，计算出肉气象改正充或输入到确仪器中。矿观测应在吊大气稳定妙、成像清吼晰的情况耽下进行。蝴在进行三坝角高程测范量前要先乓对三角高保程测量测秀得的高程纵精度进行遇估算，估矩算达到要伸求后方可摇使用。估呢算测距三泳角高程精醒度的公式优：词m床L奉=0.展5[(s哥ina*巴m泡D较)四2铸+(D*讨cos*妹(m兔a寇″谋/脸p芝″书))露2塔+(D将2非/2R*悼m努k吩)秀2吐+m足i装2保+m晨v爽2歪]产m耗D喊—售—眨仪器的测词距精度；设ａ略—服—豪垂直角的瑞大小油；雕m碌a文—尝—翻垂直角的耽观测误差调；叨m慌k杜—沸—源大气折光套影响误差中；钩m无i戒和嘱m罢v住—牲—晒量高误差怜。具体的闻推算步骤巾请参照《肤工程测量瞒规瓜范绒GB50从02述6尽—技—原9硬3烤》规范。优测量的方岛法与平面节测量的方果法相同，正采用多点拉复核的办顽法来进行鹅测量。棍3纹霸施工测量窑控制振控制点布棉设完成，变施工方法聚确定后。咬下一步就宅是施工控桨制了，前丛面我们讲低到将我们择的控制网匆转化成了鄙与主塔独售立联系的俗坐标系，弃并设主塔因的中心里恰程沿为报0蛇；坐葛标券X疾、狠Y码为疮0犬。这样在匀测量的过疏程用三维立测量在仪睛器上显示络的坐标及军标高一目普了然的就俘可以看出载与实际放弱样的点位波和高程的史差别来，俯非常的简神便明了。竖下面将在济实际测量备过程中的佩一部分测弦量数据列眨表进行对进比及点位让示意图。控主塔现场鸟测量对照阁表跟点号侄名称喘二十层倦二十一层读二十二层昂二十三层化二十四层里二十五层债0判放样甩X(m)扎0.00墙0胖0.00茅0向0.00惜0胸0.00市0李0.00苍0邀0.00匆0降Y(m)宅0.00艘0芽0.00俊0续0.00心1冤0.00剃0覆0.00轻1俊0.00辛0许H(m)吉67.2胜50涛70.2顶50务73.2百50杂76.2脆50件79.2乏50克82.2后50丈复核舌X(m)廉0.00冤0茫0.00鉴0府0.00朝0涨0.00佩0摆0.00星0江0.00答0携Y(m)降0.00窑1切0.00括1上0.00六0烫0.00怠0鸡0.00辩1饥0.00恐0躁H(m)钉67.2轮51友70.2歌49耀73.2枪52贿76.2文50斯79.2蒸52恰82.2毙50信差值魂△傲X(mm写)拳0轻0渡0趟0呆0暗0亚△唤Y(mm淘)加1块1挖1顺0职0核0椒△虎H(mm证)公1扣1着2垫0亮2傍0而1串放样触X(m)絮3.16浙7除3.13种4剪3.10漠1林3.06销8断3.03富5寇3.00丢2哑Y(m)玩0.00胞0声0.00滨0峰0.00援0危0.00讯0改0.00宇1敏0.00池0孔H(m)奶67.2梦50蕉70.2妇50税73.2也52激76.2爆50逮79.2令50骄82.2饿51拉复核悬X(m)旺3.16菜6除3.13淘3牙3.10阶0租3.06损7窃3.03孟6今3.00穷1炼Y(m)偷0.00迈1祖0.00研1湾0.00努1分0.00寒2页0.00营0盒0.00腰0枣H(m)牲67.2屠50柔70.2怜51请73.2妥52滤76.2挖51傍79.2房51惭82.2挺53辫差值号△罚X(mm接)控1浸1涨1燕1间1搬1扶△狼Y(mm住)招1欲1罚1悔2籍1抛0摇△痛H(mm携)卵0田1阴0碰1饭1脂2晒2脆放样衔X(m)习0.00溪0拢0.00喇0具0.00吸1口0.00德0极0.00虹1巴0.00宿0溪Y(m)棋-3.1芳67察-3.1转34稼-3.1漫01话-3.0旱68速-3.0晒35有-3.0裳02泽H(m)辞67.2炒50金70.2街51供73.2犬53有76.2浴51积79.2呢50亿82.2怕53热复核再X(m)翼0.00械0倦0.00断1喊0.00灭0塌0.00例1疯0.00宜1萝0.00茎0脊Y(m)阿-3.1股67练-3.1张33米-3.1暗00橡-3.0章68池-3.0甲35驰-3.0匆03金H(m)超67.2炎51兆70.2碎52敲73.2辣55尊76.2呢50姑79.2祝51摩82.2蒜51疏差值垦△长X(mm杯)鸦0尾1乏1松1廊0返0闭△队Y(mm羡)恢0鲁1富1齐0秩0黑1营△宗H(mm畜)饱1罢1瞧2男1桃1券2其3锄放样窝X(m)拾-3.1跨67历-3.1砍34梯-3.1缓01积-3.0炒68欠-3.0舅35料-3.0雷02成Y(m)锈0.00滴0夜0.00霞1亲0.00礼0膏0.00酒0批0.00息1网0.00费0嫩H(m)骆67.2贯51笨70.2抛50千73.2瓶54孟76.2鼻50透79.2霉50狭82.2做50赠复核光X(m)于-3.1欺68轿-3.1歌35分-3.1误01袖-3.0乱68伶-3.0齐34启-3.0宅00锋Y(m)缝0.00舌1杆0.00别1跨0.00摔1低0.00嫌0饲0.00窜0炉0.00肌0蒙H(m)铜67.2偿51讽70.2擦51签73.2含53迫76.2厌52敲79.2跳51倘82.2野52下差值提△控X(mm穴)采1蝴1叛1齿0如1搂2乳△辆Y(mm哀)黑1恋0扔1锣0端1钳0接△安H(mm液)拨0穿1域1霞2蹦1阿2份4线放样床X(m)神0.00镜0璃0.00秤0投0.00插1查0.00香0瓶0.00贯0宵0.00六0撒Y(m)间3.16导7砍3.13短4示3.10吼1赛3.06段7镇3.03垃4拢3.00姓2葬H(m)生67.2当50熟70.2底50宅73.2抖52重76.2博51竹79.2举50新82.2煮50榆复核嫂X(m)贵0.00肥0饥0.00杂1木0.00列1轰0.00爸0庄0.00郊1勾0.00逆0犯Y(m)枪3.16竭7根3.13涝4套3.10羊2卡3.06镰8予3.03法5刷3.00点1榆H(m)带67.2腾50朽70.2润51载73.2午52贡76.2肥50砌79.2礼50蓝82.2网50宏差值遇△享X(mm牢)勒0均1型0众0白1渴0捞△躲Y(mm乓)速0张0督1煮1懒1定1条△桑H(mm堂)百0敲1菌0岔1毕0蝶0三备注：由没于主塔的养模板睬是娘3店m慌高的定型菊模板，所而以一层密为槐3申m震高，标高产往上累积户，这里介漆绍的是主扶塔中间第芝二十层或许二十五层遵之间的数挑据。面4拔讯注意事项抚施工测量抬是一个不序允许出现止粗差的过粗程，因此直施测的工焰程中必须搏有自检、丝有复核，驾只有在确贝定以前的惰工作都正宜确，才能寄进行下一寒步的测量窃。雨测量控制效点应注意米保护，在季控制点周株围砌一圈脚矮墙以保递护控制点柜，控制点捕不允许车俩压及人为雾的损坏，化场区首级锐测量控制晴点是整个喇施工测量郑的依据，亚必须确保都其稳定性李；每次测紫