桥梁工程墩柱测量定位技术研究

范建英

摘要：本文中论述桥梁位于缓和曲线和直线上，所处位置处于山谷中，地理环境复杂，桥梁墩柱为混凝土实体墩，高度在76m以上，按类型属于高墩桥。由于墩高、跨度大，施工工艺要求高。对施工测量控制提出了较高的要求。本文对桥梁墩柱测量技术进行研究，保证桥梁控制测量的精度，为放样工作创造有利条件。

关键词：墩柱 测量技术 研究

1概述

甲尔桥工程位于雅砻江专用交通公路中游路段，整座桥梁线型位于缓和曲线和直线上，所处位置处于山谷中，地理环境复杂，桥梁墩柱为混凝土实体墩柱，高度在76m以上，按类型属于高墩柱桥。由于墩柱高、跨度较大，施工工艺要求高。对施工测量控制提出了较高的要求。本文对桥梁墩柱测量定位技术进行研究，从桥梁控制测量的精度和放样工作提出自己的见解。

2墩柱测量定位实施方法

2.1平面控制测量定位

首先对大桥加密布设导线施工平面控制网，以保证桥梁平面控制测量的精度，为放样工作创造有利条件。测设时，以线路左线为标准。按照左线坐标放出线路左线确定桥墩纵轴线后，以纵轴线为标准，分别顺时针、逆时针旋转90度，即为桥墩横轴线。高墩中心定位测量采用全站仪三维坐标控制法。桥墩施工前，先将全站仪架设于桥梁施工控制点上进行桥墩中心定位，采用直接测定四边外模中心坐标，比较其计算坐标以确定水平位置及轴线偏移，指导模板调差。

2.2高程控制测量定位

为了准确控制桥梁墩柱施工高程，我们在桥梁中轴线及两侧布设控制点位，每侧至少布置两个，且尽量靠近施工现场，以便高程传递与校核。自桥梁一端永久水准点开始，最后闭合在另一端的永久水准点上，其高差闭合差限差为fh限≤±4 ㎜（n为测站点数）。水准点可布设在不同的高度，以便混凝土施工到不同的高度时使用。进行测量时，严格实行过程控制，定期联测各墩施工面水准点和标高。当测设时因桥墩未完工而无法完成附和导线测量时，应按照闭合水准路线要求进行高程控制，并保证闭合限差满足施工要求，严格禁止支水准测量。切记水准点要随时进行复核，使用前后及每测回都要进行闭合。

施工时可结合现场实际情况采用全站仪三角高程法对高程进行控制。用水准仪、全站仪对每个循环进行反复校核，确保无误。

2.3垂直度控制测量定位

作为高桥墩柱结构，垂直度是影响其结构稳定性、承载力以及外观质量的重要因素。因此，垂直度的控制测量是施工控制的主要内容。垂直度控制亦是墩身纠偏工作的主要依据。垂直度控制主要通过全站仪测放三维坐标法、激光垂准仪法和垂球法进行控制。

2.3.1全站仪施放三维坐标法

在每次浇筑混凝土前，必须根据所立墩柱模板的高度，并利用墩身坡度计算出墩身纵、横轴线坐标，再统一外放到墩柱外模板上。利用钢板尺量出理论距离和实放距离的差值，即可反推出墩柱的垂直度的变化，以便及时对墩身偏差进行调整。这样既可较好地控制墩柱的垂直度，又可较好地控制墩柱的几何尺寸，同时定期采用全站仪在导线控制点上进行墩柱位置复核，作到控制无误。墩柱放样时选择在无风或微风时刻，以减小因风载引起的轴线偏差；为了避开日照温差效应引起的墩身弯曲变形，应选择在日照強度低的时刻如清晨6：00～8：00或傍晚17：00～19：00，也可采用在模板四周喷洒水雾降温法以减小由日照温差引起的轴线偏差。

2.3.2激光垂准仪法

在浇筑桥墩柱混凝土第一模块之前，必须在承台上准确放出墩身纵、横轴线的位置。选择墩身中心及距中心左、右、前、后各0.5m控制点位（点位距离可依模板作相应调整加密）作为垂直度观测点（见图1），并增设四个点作为护桩，以防控制点缺失。观测时把激光铅直仪安装在4个点上，并在工作平台上设激光接受靶，以显示光斑并扑捉斑心。激光斑心连线即为桥墩纵、横轴线。采用轴线引点对中进行墩柱的竖直轴线传递，并且每隔2层要进行纠偏。这样就通过激光铅直仪将控制点准确的引到工作平台上，简化了繁琐的测量工作，而且控制点设在墩柱外部，受外界环境影响较小，控制准确，可靠。施工过程要对墩柱的垂直度进行连续观测，并采用专用表格对观测时间、记录人、偏移量进行记录，以便根据观测数据及时对墩柱模板进行调整，以防止墩身出现大的偏差和偏差累积。

2.3.3锤球法

在墩柱的四边外模中心位置采用钢丝、导向滑轮、手摇绞车等吊挂垂球，释放锤球至与控制点位相接触，测量锤球长度及探出墩柱的水平距离，与所浇筑墩柱砼高度及墩柱坡度反算出的理论水平距离相比较，即可得知墩柱垂直度的偏差情况。垂球的稳定与否，与垂线长度及垂球量重量很大关系，100m以下墩身宜采用30～50kg垂球比较适合。钢丝宜采用0.5～2mm的优质碳素弹簧钢丝，并满足抗拉强度要求。观测时应该注意尽量采用稳定观测或小幅摆动观测。必要时可在垂线上采用防风套筒对垂线加以防护，以减少垂球线的摆动。无条件时最好在无风天气进行。

通过以上几种方法对比，建议采用全站仪结合激光铅直仪方法放样复核，提高工作效率，操作简单，且精度较好，对施工质量有所保证。

垂直度测量定位布置图1

3墩柱模板测量定位

3.1模板定位控制要点

1）加强立模过程控制，严格按照施工工序施工，勤量测，多观察，确保立模各部位净空尺寸、位置准确。因为墩身属于变截面结构，所以对模板安装需特别注意。

2）严格控制模板拼装和支撑系统。在对内外模进行支撑时，对于倾斜的支撑杆和拉筋，应立即调正或更换，确保模板接缝严密，保证砼浇注时不漏浆。

3）注意混凝土浇筑顺序，混凝土浇注时注意砼入模的顺序，均匀布料，所以浇筑顺序应注意调整，确保砼浇注过程中模板不产生过大变形。

4）要严格控制拆模时间，加强养护力度。

5）塔吊吊运施工用具及材料时应避免与模板发生碰撞

3.3模板定位纠偏

模板出现偏差是必然的，高墩柱对垂直度要求非常严格，一旦产生偏差纠正非常困难，因此必须杜绝大的偏差出现，出现偏差要及时纠正。

1）对于10 mm以下的偏移或扭转，可采用变换混凝土浇筑方向的方法进行逐步的纠正，即先浇筑偏移反向一边的混凝土，后浇筑偏移方向一边的混凝土；对于模板的扭转，应采取反方向浇筑混凝土的方法予以纠正。即依靠混凝土的自重对模板体系的压力逐渐消除偏差。

2）对于10 mm以上的偏移或扭转，可利用倒链、撑杆、借助外力横拉纠偏等方法。纠偏应坚持有偏即纠的原则，杜绝偏差的出现。

检测限值

4墩柱测量定位资料分析整理

1）现场观测资料当班立即整理汇总，观测记录手簿的内容应完整、齐全简要说明及分析、将量测资料认真整理，列入竣工文件。

2）在施工过程中预埋测点要牢固可靠，易于识别，对测点妥善保护，并绘制实际测点布置图。

5结束语

由于采取了充足的技术准备和合理的测量方法， 从实际甲尔大桥76m墩柱的测量情况看，墩顶轴线位置准确、墩柱垂直、绝对高程误差在设计规范允许范围内，上述关于墩柱测量定位的几种定位技术成功应用，提高了桥梁墩柱施工效率，保证了墩柱的施工质量。