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【摘要】 分析连续钢桁拱梁的测量特点,主张通过主网复测满足规范要求后,在连续钢桁拱梁两端帽梁布设CPⅡ控制点,按照CPⅡ导线测量技术要求,对其他墩台控制点进行贯通,作为钢梁架设和监测加密点。并按照二等水准测量要求定期进行高程贯通测量,满足钢梁施工的需要。
【关键词】 连续钢桁拱梁;CPⅡ导线测量;高程贯通测量
一、工程概况
某大桥主桥钢梁设计范围为:北岸主桥0#至南岸主桥10#。钢梁由北向南孔跨桥跨布置为:2联(84+84)m钢桁连续梁+(108+192+336+336+192+108)m六跨连续钢桁拱梁,主桥钢梁全长共1615m,分128个节间(孔跨布置如图1)。
图1钢梁孔跨布置图
连续钢桁拱采用从两侧往跨中架设、跨中合拢的总体方案。北岸钢梁从4#墩开始拼装,先完成4#～6#墩,后架设4#～0#墩间钢梁。4#～5#墩间钢梁在临时支墩上半悬臂安装,架设到5#墩后,全悬臂拼装,直到5#墩与6#墩间的钢梁合拢口。南岸钢梁从10#墩开始拼装,10#～9#墩间钢梁在临时支墩上半悬臂安装,架设到9#墩后,全悬臂拼装,直到9#墩与8#墩间的钢梁合拢口。连续钢桁拱共设4个合拢口,4个钢梁合拢口均采用双悬臂合拢,合拢顺序是先两侧192m边跨,之后再安装合拢两个336m主跨。
通过上述钢梁拼装工艺看出,连续钢桁拱梁施工测量是一座大型精密工程,具有以下特点:(1)主桥4#～10#墩分布在江中,利用全站仪放样距离远,测量误差比较大;(2)要求钢梁各个节间之间相对关系必须准确,保证5个拼装区之间相对关系的准确性,满足钢梁安装合拢的精度要求;(3)保证连续钢桁拱梁施工完成后,满足墩台处横梁中心线与设计线路中心线偏差≦±10mm、墩台处横梁中心里程与设计里程偏差≦±10mm、两孔(联)间相邻横梁中线相对偏差及墩台处横梁顶与设计高程偏差≦±10mm的规范要求;(4)保证主桥4#～10#墩支座安装相对关系的准确性。为了保证钢梁拼装测量工作质量,对主桥4#～10#墩在钢梁架设合拢前和支座安装前进行平面和高程贯通测量。
二、平面贯通测量的实施
1.主桥控制网的复测。大桥平面控制网采用勘察设计控制网、施工控制网和运营维护控制网为一体的“三网合一”控制技术。三个阶段的平面控制网采用统一的基准,即勘察控制网、施工控制网、运营维护控制网均采用CPⅠ为基础的平面控制网,满足勘察设计、施工、运营维护三个阶段测量的要求。同样也保证大桥测量精度协调统一,
2.主桥控制网复测技术要求。主桥控制网的复测,以CPⅠ(GPS3、DQ3、LNT04、GPS19、DQ10)为基准点,采用6台Trimble5700GPS接收机,按照GPS静态测量B级技术要求进行,同步图形之间的连接采用GPS网联式。
3.数据处理。所有GPS外业数据采用GPS接收机随机软件T解算基线,利用经过同步环、重复基线、异步环检验合格后的基线,使用随机GPS平差软件在WS-84坐标系进行三维无约束平差,然后在桥址独立坐标系进行点校正。点校正时,以GPS3、DQ3、GPS19、DQ3为基准点,解算主网控制点坐标。
4.复测结论。(通过表2可以看出)LNT03、DQ4两个控制点坐标偏移超过50mm,现场勘查可能是由于人为破坏引起的,控制点已发生明显的位移,其余控制点的偏差均满足规范规定的CPⅠ可重复测量精度≤±10mm,CPⅡ可重复测量精度≤±15mm的精度要求。
三、高程贯通测量
1.高程贯通测量线路布置。为了满足钢梁支座安装高程控制、钢梁架设节点高程监测及墩台沉降观测的需要,在每个帽梁顶端布设一个高程点。与南岸水准基点QBM2、北岸水准基点QBM1构成附合水准线路,按照二等水准测量规范要求施测。
2.测量方法及技术要求。数据采集采用TCA2003 全站仪三角高程测量方法。通过对三角高程测量误差来源分析,其测量成果质量主要受竖直角测量精度的影响、地球曲率和大气折光改正后残差的影响、仪器的标称精度、仪器的轴系误差和目标瞄准误差的影响等。TCA2003全站仪测角标称精度为0.5",通过秒差公式 △h=L 0.5/206265可以得出,引起的高差变化为4.8mm/km。为了削弱其影响,测量时采用盘左、盘右观测,增加竖直角的测回数,消除竖轴指标差对竖直角测量的影响。TCA2003全站仪具有液态双轴补偿器,其竖轴补偿器精度为0.1″。观测前必须检查测试各项轴系误差,并根据实际作业需要进行改正设置,观测时启用TCA2003自动捕捉瞄准功能,减少人为的瞄准误差,提高测角精度。为了削弱地球曲率和大气折光的影响,精确测定气压和温度,并采用对(下转第196页)(上接第298页)向观测法,要尽量在短的时间内完成,避免对向观测时,往测和返测气候条件的变化引起大气折光K发生明显变化。观测时选择阴天或上午10点之后,下午4点之前,大量实践表明,这段时间大气折光K 相对比较稳定。
3.数据处理。检算测量闭合差ΔH=3.7mm,附合线路长度3.5km,闭合差≤+4■=+7.5mm,满足规范要求,并采用同济大学欧亚软件进行严密平差,求得各个点高程。
4.定期观测的必要性。钢梁架设时,随着荷载增加桥梁基础可能会发生均匀或者不均匀沉降,引起帽梁上高程点的高程值可能会发生变化,影响钢梁架设高程控制。根据规范要求,必须对桥梁基础进行沉降观测,要求定期进行高程贯通测量,尤其在钢梁合龙前后等关键环节。
通过控制网的复测,对每个帽梁加密点的高程、坐标定期进行贯通测量,达到桥梁基础沉降观测目的,同时作为钢梁架设测量、监控的依据,削弱全站仪远距离坐标放样受外界条件影响大的缺点,提高测量成果精度,即保证六跨连续钢桁拱梁施工测量具有桥梁中心线与线路中心线相对准确,又保证钢梁要求钢梁各个节间之间相对关系、5个拼装区之间相对关系的绝对准确性。
参考文献
[1]TB10101-99.新建铁路工程测量规范[M].北京:中国铁道出版社,2005
【关键词】 连续钢桁拱梁;CPⅡ导线测量;高程贯通测量
一、工程概况
某大桥主桥钢梁设计范围为:北岸主桥0#至南岸主桥10#。钢梁由北向南孔跨桥跨布置为:2联(84+84)m钢桁连续梁+(108+192+336+336+192+108)m六跨连续钢桁拱梁,主桥钢梁全长共1615m,分128个节间(孔跨布置如图1)。
图1钢梁孔跨布置图
连续钢桁拱采用从两侧往跨中架设、跨中合拢的总体方案。北岸钢梁从4#墩开始拼装,先完成4#～6#墩,后架设4#～0#墩间钢梁。4#～5#墩间钢梁在临时支墩上半悬臂安装,架设到5#墩后,全悬臂拼装,直到5#墩与6#墩间的钢梁合拢口。南岸钢梁从10#墩开始拼装,10#～9#墩间钢梁在临时支墩上半悬臂安装,架设到9#墩后,全悬臂拼装,直到9#墩与8#墩间的钢梁合拢口。连续钢桁拱共设4个合拢口,4个钢梁合拢口均采用双悬臂合拢,合拢顺序是先两侧192m边跨,之后再安装合拢两个336m主跨。
通过上述钢梁拼装工艺看出,连续钢桁拱梁施工测量是一座大型精密工程,具有以下特点:(1)主桥4#～10#墩分布在江中,利用全站仪放样距离远,测量误差比较大;(2)要求钢梁各个节间之间相对关系必须准确,保证5个拼装区之间相对关系的准确性,满足钢梁安装合拢的精度要求;(3)保证连续钢桁拱梁施工完成后,满足墩台处横梁中心线与设计线路中心线偏差≦±10mm、墩台处横梁中心里程与设计里程偏差≦±10mm、两孔(联)间相邻横梁中线相对偏差及墩台处横梁顶与设计高程偏差≦±10mm的规范要求;(4)保证主桥4#～10#墩支座安装相对关系的准确性。为了保证钢梁拼装测量工作质量,对主桥4#～10#墩在钢梁架设合拢前和支座安装前进行平面和高程贯通测量。
二、平面贯通测量的实施
1.主桥控制网的复测。大桥平面控制网采用勘察设计控制网、施工控制网和运营维护控制网为一体的“三网合一”控制技术。三个阶段的平面控制网采用统一的基准,即勘察控制网、施工控制网、运营维护控制网均采用CPⅠ为基础的平面控制网,满足勘察设计、施工、运营维护三个阶段测量的要求。同样也保证大桥测量精度协调统一,
2.主桥控制网复测技术要求。主桥控制网的复测,以CPⅠ(GPS3、DQ3、LNT04、GPS19、DQ10)为基准点,采用6台Trimble5700GPS接收机,按照GPS静态测量B级技术要求进行,同步图形之间的连接采用GPS网联式。
3.数据处理。所有GPS外业数据采用GPS接收机随机软件T解算基线,利用经过同步环、重复基线、异步环检验合格后的基线,使用随机GPS平差软件在WS-84坐标系进行三维无约束平差,然后在桥址独立坐标系进行点校正。点校正时,以GPS3、DQ3、GPS19、DQ3为基准点,解算主网控制点坐标。
4.复测结论。(通过表2可以看出)LNT03、DQ4两个控制点坐标偏移超过50mm,现场勘查可能是由于人为破坏引起的,控制点已发生明显的位移,其余控制点的偏差均满足规范规定的CPⅠ可重复测量精度≤±10mm,CPⅡ可重复测量精度≤±15mm的精度要求。
三、高程贯通测量
1.高程贯通测量线路布置。为了满足钢梁支座安装高程控制、钢梁架设节点高程监测及墩台沉降观测的需要,在每个帽梁顶端布设一个高程点。与南岸水准基点QBM2、北岸水准基点QBM1构成附合水准线路,按照二等水准测量规范要求施测。
2.测量方法及技术要求。数据采集采用TCA2003 全站仪三角高程测量方法。通过对三角高程测量误差来源分析,其测量成果质量主要受竖直角测量精度的影响、地球曲率和大气折光改正后残差的影响、仪器的标称精度、仪器的轴系误差和目标瞄准误差的影响等。TCA2003全站仪测角标称精度为0.5",通过秒差公式 △h=L 0.5/206265可以得出,引起的高差变化为4.8mm/km。为了削弱其影响,测量时采用盘左、盘右观测,增加竖直角的测回数,消除竖轴指标差对竖直角测量的影响。TCA2003全站仪具有液态双轴补偿器,其竖轴补偿器精度为0.1″。观测前必须检查测试各项轴系误差,并根据实际作业需要进行改正设置,观测时启用TCA2003自动捕捉瞄准功能,减少人为的瞄准误差,提高测角精度。为了削弱地球曲率和大气折光的影响,精确测定气压和温度,并采用对(下转第196页)(上接第298页)向观测法,要尽量在短的时间内完成,避免对向观测时,往测和返测气候条件的变化引起大气折光K发生明显变化。观测时选择阴天或上午10点之后,下午4点之前,大量实践表明,这段时间大气折光K 相对比较稳定。
3.数据处理。检算测量闭合差ΔH=3.7mm,附合线路长度3.5km,闭合差≤+4■=+7.5mm,满足规范要求,并采用同济大学欧亚软件进行严密平差,求得各个点高程。
4.定期观测的必要性。钢梁架设时,随着荷载增加桥梁基础可能会发生均匀或者不均匀沉降,引起帽梁上高程点的高程值可能会发生变化,影响钢梁架设高程控制。根据规范要求,必须对桥梁基础进行沉降观测,要求定期进行高程贯通测量,尤其在钢梁合龙前后等关键环节。
通过控制网的复测,对每个帽梁加密点的高程、坐标定期进行贯通测量,达到桥梁基础沉降观测目的,同时作为钢梁架设测量、监控的依据,削弱全站仪远距离坐标放样受外界条件影响大的缺点,提高测量成果精度,即保证六跨连续钢桁拱梁施工测量具有桥梁中心线与线路中心线相对准确,又保证钢梁要求钢梁各个节间之间相对关系、5个拼装区之间相对关系的绝对准确性。
参考文献
[1]TB10101-99.新建铁路工程测量规范[M].北京:中国铁道出版社,2005