中線平移互交視線測設法在斜交橋梁定位的應用

顏慶陸 樂明治 蘇培英

(1.福建省中田工程技術研究所，福建 德化 362500; 2.福建省潯益建筑有限公司，福建 德化 362500)

1 工程概況

力高集團承建的福建省尤溪縣源湖中橋是一座二墩三跨，斜交30°的鋼筋混凝土橋梁，橋體上部結構為各跨10根預制吊裝T梁(每根33 t，每跨10根)拼裝的橋身。該橋位于主河道一條支流的河谷，河面水流湍急，橋面至基礎面高約20 m，如圖1，圖2所示。

圖1 源湖中橋立面圖

圖2 墩臺平面布置圖

施工前，橋身中線，3號橋臺臺體樁號為已知。施工組織方案為從3號橋臺的已知樁號起用丈量法粗略確定1號，2號墩臺基礎位置，后圍堰、抽水、開挖基坑，在基礎施工前需再次精確測設定位，而斜交墩臺測設的精度要求很高，是本工程施工中必須解決的難題。

2 施工現場影響測量開展工作的不利因素

施工現場對于墩臺測設定位存在諸多不利因素，河谷兩側地形復雜，0號橋臺左側為大河流，右側與原來公路彎道處的石拱橋橋頭連接，橋頭連接的公路邊石壁聳立，3號橋臺左側施工現場位置窄小并有幾棵大樹，樹旁有古墓、工棚和沿溪河岸，右側的施工便道與原來公路的石拱橋一端連接，原有的公路穿過支流河道，周圍山坡起伏。而且臺、墩均為斜交，特別是每一跨的橋墩是設為順水流方向的分離式兩墩圓柱，今后建好的各柱均是獨立矗立于激流之中。在各橋臺擺設儀器測設河中墩柱中心位置，按常規設角交匯法進行測量是有困難的，如圖3所示。復雜的地形地貌無形中為施工測設添加了許多障礙，精確測設各橋墩中心位置難度很大，近距離設點交匯時很難達到預定效果，交匯測設精度難以控制，而測設的不利情況引起的誤差將直接影響到施工后期吊裝預制T梁能否順利就位和安全問題，或需返工，或需采取補救措施，產生的問題不但會拖延工期，還會造成重大經濟損失，后果將不堪設想。

圖3 在橋臺用交匯法測設墩位

3 采取措施，確定測設方案

工期緊，困難多，如何解決具體問題，準確確定墩臺基礎點位，關鍵在測量方法，測量人員根據現場情況，設計了多種方案并進行比較，擇優選用，最后切斷避開場地存在對測設的不利因素，利用地形地物，變不利條件為有利條件，采用中線平移互交視線測設定位的辦法，將路中線及路中線上各墩、臺之間的距離整體平移到石拱橋路面，然后再利用已知的橋身中線左右尺寸(如中線距橋身外邊緣，各圓墩柱中心距橋身中線的尺寸)。這樣就能在互交的測設視線中確定好各圓橋墩圓柱的中心線和橋臺的邊緣線，以達到精確測設的目的。

4 測量實施工作，解決具體問題

思路明確、方法確定，在基礎施工前，我們測設的具體做法如圖4所示。

4.1 確定橋臺測量起點位置A點

在新建公路中線上找出 K32+596.61的樁號，定為 A′點(3號橋臺邊緣樁號為K32+575.02定為B′點，但該點位置土方已開挖，不能架設儀器)。算出 A′B′=596.61-575.02=21.59 m。

4.2 經A點做垂直于橋臺路中線的輔助線AA′

把經緯儀放在A′點，測出施工便道上 A′E的直線，并使A′E垂直于橋身中線A′Q′，在A′E線上定出一點A，目測通過該點在公路石拱橋橋面上定出一條大約能與A′E垂直的直線。

4.3 測設確定平行于橋身中線的輔助線AC

把經緯儀移到A點，在石拱橋橋面上測出AC的直線并使AC線垂直于 A′E，這時 AC∥A′Q′。

圖4 測量定點示意圖

4.4 確定A與A′點的尺寸

用水準儀測出A′，A兩地面高差，定出水平線，用30 m鋼卷尺直接丈量出A′與A的距離為28.973 m。

4.5 用測量與計算校核AC∥A′Q′

復核AC∥A′Q′的精確度，在0號橋臺的橋身中線定出任意一點為D點，在D點擺好經緯儀測出DK直線，并測得DK與A′Q′的夾角 α4=35°37′，則 sinα4=A′A/DJ，J 為 DK 直線上的一點，DJ=A′A/sinα4=28.973/0.582 4=49.75 m。在 DK 直線上直接丈量DJ，定出J點。從A點觀測得到J點是建立在AC線上，經測設核對，測量結果準確，即:AC∥A′Q′。

4.6 計算AC線上各段的尺寸

因墩臺是斜交新建橋梁的路中線 30°，故 tan30°=B′G′/A′A，B′G′=tan30°× 28.973=16.728 m，A′G′=AG=A′B′-B′G′=21.59-16.728=4.762 m。

4.7 在AC線上確定G，M，N，T點

在AC 線上丈量定出 AG，GM，MN，NT 分別為4.782 m，20.02 m，20.00 m，20.02 m。

4.8 測定兩橋臺邊緣位置

在G(B)點、T點分別用經緯儀對準AC線，再將度盤對零，然后把鏡頭轉向測設位置，轉角為60°，該方向的直線與橋身中線相交定出來的交點位置即為3號，0號橋臺邊緣。

4.9 增設輔助測點便于測設橋墩位置

由于N，M兩點不在石拱橋欄桿邊緣，架設的儀器對圍堰中的基底不能通視，故需增設輔助點，具體辦法是分別在N，M點上擺好經緯儀，對好AC線，再將度盤對零，然后將鏡頭轉向石拱橋欄桿，轉角為60°，在欄桿內側的地面上定出U，V兩點，并按盤左盤右做法對準反向的山坡上，定出X，Y兩點。

4.10 在U，V點測設橋墩位置

把儀器分別移至U，V點，把鏡頭對準X或Y點，然后把鏡頭轉動180°(或按盤左盤右做法)，居高臨下，很方便測定1號，2號墩的基底中線與橋身中線相交的位置，定出N，M兩點。

4.11 用交匯法進行測設作業，相互校對

為了減少誤差或減少積累誤差，我們建立BM′T與UM′，TN′B與VN的三角網點交匯核對，建立BT′T和TB′B的三角形控制網，測設核對均準確無誤。采用這個方法，隨時可對各控制點進行校核，有這些一手的資料，可以作為內業資料，也可以作為技術交底的依據，如圖5所示。

圖5 三級網點交匯控制圖

4.12 在各測點就能完成以后每次測設定位任務

施工過程，墩臺不斷增高，每次放樣復位，把儀器分別放置于B，U，V，T 各點及 A′Q′線上，按本文第4.8 項，第 4.10 項所述的方法均能準確定出各墩柱、臺體中心的精確位置，為定點、復測、校對及工程后期橋身T梁吊裝精確就位提供了可靠的技術保證，解決了具體的困難，便于各工序步驟的實施。

5 結語

在斜交橋梁的施工中在地形地貌非常復雜的狀況下，測量人員把不利因素轉化為有利條件，采用中線平移互交視線測設方法，用較少的測設時間，急工程所需，做好測量定位的工作，為橋梁墩、臺施工及后期拼裝橋面時預制T梁的就位提供了可靠的技術保證。

[1] 合肥工業大學.測量學[M].北京:人民教育出版社，1983.

[2] 張廷楷，張金水.道路勘測設計[M].上海:同濟大學出版社，1998.

[3] 何景華.公路勘測設計[M].北京:人民交通出版社，1996.