特大橋梁施工測量及其放樣實施研究

鄭英豪 范仕臣

摘要：自改革開放以來，我國經濟獲得了飛速發展，科技與基礎建設也取得了豐碩的發展成果。以橋梁為代表的交通工程建設也實現了發展進步，尤其是特大橋梁建設工程方面，我國的施工技術不斷提高，為我國交通事業的發展進步起到了強大的推動作用。當前情況下，保證特大橋梁的施工質量是第一要務，而施工測量與放樣實施又是特大橋梁質量管理中的關鍵環節，做好施工測量與放樣實施工作至關重要。本文對特大橋梁施工策略及放樣實施工作技術進行了分析，希望能為相關從業者提供一定的參考價值。

關鍵詞：特大橋梁;施工測量;放樣實施;加密控制網

近年來，我國道路橋梁專業技術獲得了空前發展，尤其是隨著一項項特大橋梁工程項目的竣工，使我國的橋梁施工技術躋身于世界前列。但是目前我國的特大橋梁施工方面依然存在著難題，比如在特大橋梁的施工測量和放樣實施方面，還存在很大的難度。對于當前的特大橋梁高程測量方面，受大氣垂直折光的影響較大，遠距離觀測存在較大的誤差，在測量精度的控制方面存在較大的難題。

一、工程實例概況

隨著科技的發展，越來越先進的技術被應用于橋梁工程建設中，世界上一些知名的特大橋梁的施工工藝也在不斷地更新中，比如長江大橋、跨海大橋對施工測量也提出了新的要求。在施工階段，測量的主要工作是建筑物的放樣。為了做好這一環節，必須做到建立施工平面和高程控制網點，用以放樣橋梁中線、基礎樁、墩臺、塔柱等。深水河道一般采用測角網、測邊網、邊角網建立平面控制，還能夠建立GPS平面控制網。高程控制網一般采用水準測量方法建立，在施工區域合宜的地方布設基準點（還兼作運營階段沉降觀測的高程依據）與施工水準點。同時還需要注意：為使河流兩岸的高程基準一致，需進行跨河水準測量，跨河水準測量可采用水準儀傾斜螺旋法或經緯儀傾角法和光學測微法等進行對向觀測。

運營管理的階段，應觀測墩臺的沉陷和水平位移，以保證行車安全和及時維修加固。沉陷觀測采用精密水準測量，墩臺沿上下游方向的水平位移，可利用視準線法和波帶板激光準直法測定，墩臺順橋中線方向的位移觀測，應用特制的鋼線尺或精密光電測距儀測定。上部結構各節點在堅直方向的變形值用水準測量方法測定。沉陷和位移觀測需要定期進行，初始周期應短些，其后可適當增長。

二、控制網的復測及加密控制網的建立

（一）主控制網的復測

在開始施工前必須要對已有的高程以及平面控制網進行復測，通過利用全站儀進行同等精度，邊角同測的方案實施復核，對于測量復測不合格的則應當對其采取補測處理，復測完成后，經監理工程師確認批準后方可以建立加密控制網點。

（二）加密控制網點的建立

加密控制網點的建立應當重點保證施工放樣精度的要求，結合國家三等網和三等水準測量的規范要求來加密高程和平面控制網點，對于測量標志樁應當采取防護處理，以確保測量精度。同時為了能有效消除儀器中的隨機誤差影響，針對于使用頻率較高的控制點應當設置有觀測墩，通過全站儀觀測來對其采取強制對中裝置。

三、施工放樣技術

特大橋梁的施工放樣常采用前方交會法、距離交會法等方法。目前，由于全站儀的普遍使用，放樣工作一般都采用全站儀坐標法進行，利用鋼尺直接丈量或間接測距方法檢核放樣點之間的相對關系。對于基礎樁的放樣也可利用GPS（RTk）進行。

全站儀坐標放樣法充分的利用了全站儀測角、測距和計算一體化的特點，只需知道待放樣點的坐標，不需事先計算放樣元素，就可在現場放樣，而且操作十分方便，由于目前全站儀的使用已十分普及，該方法已成為目前施工放樣的主要方法。

全站儀架設在已知設置在點A上，只要輸人測站點A、后視點B以及待放樣點P的三點坐標，瞄準后視點定向，按下反算方位角鍵，則儀器自動將測站與后視的方位角設置在該方向上。然后按下放樣鍵，儀器自動在屏幕上用左右箭頭提示，應該將儀器往左或右旋轉，這樣就可使儀器到達設計的方向線上。接著通過測距離，儀器自動提示棱鏡前后移動，直到放樣出設計的距離，這樣就能方便地完成點位的放樣。若需要放樣下一個點位，只要重新輸入或調用待放樣點的坐標即可，按下放樣鍵后，儀器會自動提示旋轉的角度和移動的距離。

用全站儀放樣點位的方法，可事先輸入氣象元素即現場的溫度和氣壓，儀器會自動進行氣象改正。因此用全站儀放樣點位既能保證精度，同時操作十分方便，無須做任何手工計算。

近年來，高精度GPS實時動態定位技術RTK得到了快速的發展，它不但能用于控制測量，而且可用于建筑物的細部放樣。由于它能夠實時地提供在任意坐標系中的三維坐標數據，在橋梁工程的施工測量中利用GPS（RTK）直接坐標放樣已很普遍。

GPS（RTk）是一種全天候、全方位新型測量系統，是目前實時、準確地確定待測點位置的最佳方式。它需要一臺基準站接收機和一臺或多臺流動站接收機，以及用于數據傳輸的電臺。RTK定位技術是將基準站的相位觀測數據及坐標信息通過數據鏈方式及時傳送給動態用戶，動態用戶將收到的數據鏈連同自采集的相位觀測數據進行實時差分處理，從而獲得動態用戶的實時三維位置。動態用戶再將實時位置與設計值相比較，進而指導放樣。

GPS（RTK）定位技術具有與使用其它測量儀器不同的優點。采用一般儀器，如全站儀測量等，既要求通視，又費工費時，而且精度不均勻。RTK測量擁有彼此不通視條件下遠距離傳遞三維坐標的優勢，并且不會產生誤差累積，應用RTK直接坐標法能快速、高效率地完成測量放樣任務。

在橋梁工程施工的過程中，需要放樣由設計所指定的高程，如橋梁墩臺、橋面等的高程。高程放樣和平面放樣一樣，也是一項經常性的工作，為此，需根據工程的進度，及時將高程基準傳遞到合宜的位置，以方便放樣工作的進行。高程放樣的主要方法有：水準儀法放樣、三角高程法放樣，在某些特殊場合，還可利用鋼尺或全站儀進行高程的傳遞工作。

四、結束語

總之，近年來特大橋梁施工工藝不斷改進，施工測量和放樣實施工作必須要引起相應的重視。越來越高質量的要求也決定著必須要有高精度的測量技術才能適應特大橋梁施工發展的需要。

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（作者單位：中建八局第一建設有限公司）