城市高架橋施工測(cè)量技術(shù)

（中交一公局海威工程建設(shè)有限公司，北京 101119）

1 工程概況

鹽城市快速路網(wǎng)三期工程黃海路東延+機(jī)場(chǎng)線項(xiàng)目，樁號(hào)范圍為黃海路HK0+056.120～HK6+106.323、東環(huán)路DK0+100.00～DK1+630，施工內(nèi)容包括道路工程、橋梁工程、涵洞工程、排水工程及管線綜合工程、交通工程、照明工程、環(huán)境保護(hù)、景觀工程等。

主要工程規(guī)模：高架橋2座、互通樞紐1座、中橋2座、小橋11座、匝道橋8座，路基挖方為16.48 萬(wàn)m3，路基填方為27.20 萬(wàn)m3。

主線快速路以現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁為主，主線標(biāo)準(zhǔn)段橋?qū)?5 m，采用單箱三室斷面，箱梁懸臂長(zhǎng)4 m，在接互通匝道處漸變成1.75 m，邊腹板斜率與標(biāo)準(zhǔn)段相同。橋面中間隔離墩寬0.5 m，箱梁上層使用7 cm厚混凝土調(diào)平層覆蓋，調(diào)平層上方鋪設(shè)防水層，高架路面鋪設(shè)10 cm厚瀝青混凝土，高架橋下為城市道路及輔路工程，合同工期為2018年1月8日～2019年12月28日。

2 施工測(cè)量控制

由于高架橋施工過(guò)程復(fù)雜，對(duì)放樣的誤差要求較高，同時(shí)需要考慮對(duì)城市已有建筑的影響，測(cè)量任務(wù)繁重。高架橋測(cè)量工作從了解工程概況、復(fù)核設(shè)計(jì)圖數(shù)據(jù)開(kāi)始，需要加密控制點(diǎn)，布設(shè)控制網(wǎng)，對(duì)各分部工程和關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量、分析。

2.1 平面控制網(wǎng)測(cè)量

平面控制網(wǎng)測(cè)量是高架橋施工測(cè)量的開(kāi)端，控制網(wǎng)測(cè)量的精度影響后續(xù)分部工程測(cè)量放樣的準(zhǔn)確性，要求采用高精度測(cè)量?jī)x器實(shí)施控制網(wǎng)測(cè)量。

平面控制采用城市一級(jí)GPS控制網(wǎng)，復(fù)測(cè)采用6臺(tái)華測(cè)X10 GPS雙頻（標(biāo)稱精度±2.5 mm+0.5×10-6mm）接收機(jī)按照靜態(tài)相對(duì)定位模式進(jìn)行測(cè)量，每條邊觀測(cè)時(shí)段≥1時(shí)段，每個(gè)時(shí)段≥60 min，衛(wèi)星高度角≥20°，接收機(jī)采樣間隔設(shè)置為5 s，PDOP值≤6。

外業(yè)數(shù)據(jù)采用上海華測(cè)公司的商用軟件CGO靜態(tài)處理軟件處理，基線處理采用廣播星歷，基線解算時(shí)進(jìn)行控制點(diǎn)兼容性、控制網(wǎng)網(wǎng)形測(cè)試、重復(fù)基線、同步環(huán)和異步環(huán)閉合差檢驗(yàn)。

GPS測(cè)量的精度指標(biāo)如表1所示。

表1 GPS測(cè)量的精度指標(biāo)

城市一級(jí)GPS網(wǎng)最弱邊相對(duì)誤差為1/20 000。

基線處理成果均滿足上述質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，可以參與后續(xù)控制網(wǎng)平差計(jì)算。

2.2 高程控制測(cè)量

高程測(cè)量工作主要對(duì)中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司提供的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，高程控制網(wǎng)的精度，采用四等水準(zhǔn)精度。本次復(fù)測(cè)采用1臺(tái)天寶電子水準(zhǔn)儀（DINI03）、1對(duì)水準(zhǔn)銦鋼尺、1對(duì)尺臺(tái)作轉(zhuǎn)點(diǎn)配合，觀測(cè)方法采用后視、前視、前視、后視觀測(cè)順序進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)前后視距相等，其視線高度不應(yīng)低于0.3 m。

四等水準(zhǔn)測(cè)量具有嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)定，應(yīng)達(dá)到更高的精度，關(guān)鍵在于前后視距相等（在限差以內(nèi)），水準(zhǔn)尺應(yīng)完全豎直，尺墊安放穩(wěn)定。每站觀測(cè)結(jié)束，應(yīng)立即進(jìn)行計(jì)算和進(jìn)行規(guī)定的檢核，若有超限，應(yīng)重測(cè)該站。根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的HH02、HH12和HH22、DH02高程點(diǎn)為已知測(cè)點(diǎn)，應(yīng)閉合測(cè)量沿線水準(zhǔn)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)滿足要求的閉合差進(jìn)行平差處理。

2.3 沉降觀測(cè)測(cè)量

沉降監(jiān)測(cè)可降低附近建筑結(jié)構(gòu)沉降帶來(lái)的安全隱患概率，以便及時(shí)采取措施預(yù)防。監(jiān)測(cè)高架橋施工對(duì)附近建筑結(jié)構(gòu)的影響主要通過(guò)水平位移監(jiān)測(cè)、豎向位移監(jiān)測(cè)，測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)保證穩(wěn)定，距離導(dǎo)線直接距離應(yīng)小于300 m，基點(diǎn)采用不銹鋼材質(zhì)制成，使用索佳SET1X型號(hào)的全站儀進(jìn)行觀測(cè)。沉降測(cè)量應(yīng)建立控制網(wǎng)，根據(jù)各點(diǎn)連成的閉合曲線檢驗(yàn)測(cè)量誤差，監(jiān)測(cè)點(diǎn)須避開(kāi)建筑開(kāi)挖段和振動(dòng)影響范圍，檢測(cè)點(diǎn)的埋深應(yīng)大于1.5 m。

每周進(jìn)行一次沉降觀測(cè)測(cè)量，為了得到測(cè)量規(guī)律應(yīng)保證準(zhǔn)時(shí)測(cè)量，不得遺漏測(cè)量或補(bǔ)測(cè)。測(cè)量觀測(cè)的路線、方法和程序須保證前后測(cè)量一致，應(yīng)使用同種測(cè)量?jī)x器，觀測(cè)人員固定，保障觀測(cè)的結(jié)果真實(shí)可靠。

首次測(cè)量前應(yīng)請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行校對(duì)，連續(xù)使用3個(gè)月以上應(yīng)重新校對(duì)測(cè)量?jī)x器。外業(yè)測(cè)量工作結(jié)束應(yīng)檢查測(cè)量的數(shù)據(jù)，確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行平差計(jì)算，確定各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)、高程，計(jì)算出位移量、沉降量。測(cè)量時(shí)應(yīng)避免陽(yáng)光直射，避開(kāi)惡劣天氣，當(dāng)位移量、沉降量超過(guò)規(guī)定限值時(shí)須停止施工，采取應(yīng)急措施進(jìn)行處理。

3 施工放樣控制

高架橋的施工放樣主要將圖紙上的構(gòu)筑物平面位置和高程測(cè)量?jī)x器實(shí)測(cè)到施工場(chǎng)地上，其作為施工建設(shè)過(guò)程中的重要步驟之一，影響了高架橋的工程質(zhì)量。施工放樣的控制點(diǎn)應(yīng)保證正確無(wú)誤，測(cè)量過(guò)程中為了確保放樣精度，應(yīng)加強(qiáng)測(cè)量人員和施工人員的協(xié)調(diào)配合，本文主要介紹了橋墩柱和現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁放樣控制要點(diǎn)[1]。

3.1 橋墩柱放樣

橋墩柱采用花瓶墩形式，柱端上部是曲線狀，為了確保橋墩柱放樣測(cè)量的精度，重點(diǎn)對(duì)墩柱曲線段的偏角、矢距和外距進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，其他位置采用常規(guī)方式放樣。橋墩柱的放樣工作主要使用光電全站儀，全站儀使用前應(yīng)先檢測(cè)標(biāo)定，確保滿足測(cè)量使用要求。

使用坐標(biāo)放樣方法，通過(guò)定向測(cè)量、反測(cè)坐標(biāo)方式保證測(cè)量準(zhǔn)確性，將實(shí)測(cè)的坐標(biāo)值、設(shè)計(jì)的坐標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比，誤差符合規(guī)定視為合格，最后需要對(duì)放樣點(diǎn)進(jìn)行檢核，確定偏差大小是否符合要求。使用坐標(biāo)放樣、激光測(cè)距功能控制花瓶墩的垂直度，保證垂直度不超過(guò)墩高的0.1%，且總偏差值小于2 cm。為了保證橋墩柱混凝土澆筑的施工質(zhì)量，放樣支模前應(yīng)對(duì)模板的制作和安裝誤差進(jìn)行測(cè)量核查，模板外觀要求平整光亮。模板安裝的允許偏差如表2所示。

表2 模板安裝允許偏差

3.2 箱梁放樣

本標(biāo)段高架橋的現(xiàn)澆箱梁共計(jì)72聯(lián)，施工放樣前應(yīng)確定主線及匝道的曲線要素，如計(jì)算線路中心坐標(biāo)、箱梁坐標(biāo)等。曲線要素體現(xiàn)了箱梁的線性走向，不同位置的坐標(biāo)可通過(guò)閉合曲線方式檢驗(yàn)是否正確。

坐標(biāo)的計(jì)算可通過(guò)Excel表進(jìn)行校對(duì)處理，匝道箱梁坐標(biāo)按照計(jì)算方法要求先計(jì)算指定里程處的中心線坐標(biāo)，再根據(jù)偏距數(shù)值計(jì)算相應(yīng)邊緣點(diǎn)坐標(biāo)。坐標(biāo)計(jì)算的間隔距離應(yīng)根據(jù)匝道曲率半徑進(jìn)行確定，布點(diǎn)間距1～5 m不等，匝道相交接處可通過(guò)線形控制；箱梁底模高程包括計(jì)算設(shè)計(jì)高程、箱梁自身（考慮張拉、混凝土徐變、其他因素）設(shè)計(jì)的預(yù)拋值、支架彈性變形預(yù)拋值三部分。箱梁施工放樣前應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審核，明確設(shè)計(jì)圖紙的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求；加強(qiáng)對(duì)放樣人員的培訓(xùn)，確保測(cè)量操作規(guī)范，測(cè)量放樣精準(zhǔn)；充分考慮放樣的干擾因素，可采用中交一公局集團(tuán)“雙人、雙機(jī)、雙法”降低放樣誤差，誤差超限應(yīng)進(jìn)行二次放樣[2]。

4 竣工測(cè)量

竣工測(cè)量是檢驗(yàn)和評(píng)定工程質(zhì)量的重要依據(jù)，一般在分項(xiàng)工作結(jié)束后進(jìn)行，隨著工程進(jìn)度的推進(jìn)，竣工測(cè)量資料不斷積累。工程變更會(huì)導(dǎo)致實(shí)際工程和原設(shè)計(jì)圖存在差異，竣工測(cè)量對(duì)每個(gè)竣工現(xiàn)狀工程進(jìn)行測(cè)量分析，是竣工圖編制的重要參考資料。

地下工程完工穩(wěn)定后應(yīng)在頂部工程未開(kāi)始施工前進(jìn)行竣工測(cè)量，記錄好的數(shù)據(jù)要交監(jiān)理驗(yàn)收并做好存檔。對(duì)于地上工程部分，橋面面層瀝青混凝土鋪設(shè)完成后每隔10 m設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，轉(zhuǎn)彎位置處每隔5 m設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)各測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，監(jiān)理簽收后存檔。對(duì)于非機(jī)動(dòng)車道、人行道和綠化帶部分，每隔10 m設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量記錄。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，汽車逐漸成為部分家庭出行的代步工具，日益增加的車輛易造成道路平面交叉路口堵塞。城市高架橋可實(shí)現(xiàn)道路的多層立體通行，提升車輛的通行速度，是現(xiàn)代化城市建筑的重要組成。施工測(cè)量控制不當(dāng)，會(huì)縮短高架橋的使用壽命，導(dǎo)致坍塌事故發(fā)生。因此，科學(xué)先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)可保障高架橋施工進(jìn)度控制工程質(zhì)量。